stroop效應實驗報告

PAGEPAGE1大學生字色干擾Stroop效應實驗研究山東師范大學心理學院賈兆豐【摘要】Stroop效應范式是語言研究的經(jīng)典方法,它利用顏色信息和語義信息等的相互干擾推論被試心理詞典的表征結(jié)構(gòu)。本研究以山東師范大學大三學生為被試，利用Stroop研究范式，研究了在Stroop效應中，被試的不同性別之間、不同類型的刺激材料之間的反應時及反應錯誤次數(shù)的差異，并分析了二者交互作用的。結(jié)果顯示：①以反應時為因變量，不同性別的被試間存在顯著差異；不同的刺激類型間存在顯著差異；性別與刺激類型之間不存在交互作用；②以錯誤次數(shù)為因變量，不同性別的被試間無顯著差異；不同的刺激類型間無顯著差異，性別與刺激類型之間不存在交互作用?！娟P(guān)鍵詞】Stroop效應；性別差異；顏色信息；語義信息；信息加工1引言念字和命名是兩個不同的認知過程，其反應速度是不同的。所以在實際過程中，二者會產(chǎn)生相互干擾。這一現(xiàn)象由J.R.Stroop在1935年首先提出，故稱為Stroop效應。他使用刺激字與寫此字所用的顏色相矛盾，（例如用藍顏色寫成“紅”字）讓被試說出這個字是用什么顏色寫的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試反應時大大增加了。這說明字色矛盾時認知過程受到了干擾，即被試回答字的顏色時受到了字的意義的干擾。Stroop效應提出后，國內(nèi)外許多心理學家對它產(chǎn)生濃厚興趣，進行了多方面的相關(guān)的研究。如：對于不同的語言種類（如漢字、英文等）產(chǎn)生的Stroop效應的（馬恒芬等，2010）研究；以晝夜矛盾的詞語與圖片為材料進行的“晝夜Stroop效應”（Day-NightStroop）研究（Cerstadt）；Stroop效應的年齡差異研究（Macleod）；以及與Stroop效應有關(guān)的大腦事件相關(guān)電位研究（彭聃齡等，2004）等等。有研究者在2010年以中國的大學生為被試進行實驗。研究發(fā)現(xiàn)，在漢字為刺激材料的Stroop效應實驗中，反應時的性別差異并不顯著。并以此為基礎得出結(jié)論，認為男女大學生之間的漢字識別和學習能力差異并不顯著。筆者同意這一結(jié)論，但是Stroop效應的實驗結(jié)果不僅僅收到語言學習能力的影響，還應受到態(tài)度、情緒、興趣動機等多方面因素的影響，進而可能會存在性別差異。此外，在Stroop效應實驗中，刺激材料的不同類型本身也是一個自變量，應該會造成反應時及錯誤次數(shù)之間的差異?；谝陨霞僭O，我們開展了本次研究。2方法2.1被試山東師范大學心理學院大三本科生196名(男41名，女155名)，平均年齡21歲左右，身體健康狀況良好。為了避免因不同性別的被試數(shù)量差異過大造成誤差，從155名女性被試的數(shù)據(jù)中隨機選取了41名被試的數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)，進行分析。即最終篩選出的有效被試為82名（男性41名，女性41名）。2.2工具2.2.1．儀器（系統(tǒng)）：計算機與實驗心理學虛擬實驗系統(tǒng)。2.2.2．材料：共16張有色漢字卡片，按照刺激類型的不同分為4類A（字色一致）：紅色的“紅”字，黃色的“黃”字，藍色的“藍”字，綠色的“綠”字，共4張。B（字色矛盾）：綠色的“紅”字，藍色的“黃”字，黃色的“藍”字，紅色的“綠”字，共4張。C（字色無關(guān)）：紅色的“我”字，黃色的“愛”字，藍色的“中”字，綠色的“華”字，共4張。D（字色語義無關(guān)而音義有關(guān)）：綠色的“洪”字，藍色的“皇”字，黃色的“攔”字，紅色的“濾”字，共4張。2.3實驗設計二因素完全隨機與重復測量混合設計2.4實驗步驟2.4.1．登錄并打開實驗心理學虛擬實驗系統(tǒng)主界面，選中實驗列表中的“Stroop”效應。單擊呈現(xiàn)實驗簡介。點擊“進入實驗”到“指導語”界面。被試閱讀指導語：“這是一個測反應時的實驗。實驗中屏幕會呈現(xiàn)一系列有顏色的漢字。呈現(xiàn)綠顏色漢字時按D鍵，黃顏色漢字時按F鍵，紅顏色漢字時按J鍵，藍顏色漢字時按K鍵，而不要管那個字的字義是什么。反應越快越好，系統(tǒng)會自動記錄你的反應時間。在你明白了實驗步驟后，可以先進行練習，然后點擊“正式實驗”按鈕開始?！泵靼字笇дZ后先進行練習實驗，練習熟練之后，點擊“正式實驗”按鈕開始。2.4.2．被試根據(jù)指導語的要求對呈現(xiàn)的漢字作出相應反應，如果反應錯誤，該次實驗無效，程序自動補足。2.4.3．實驗結(jié)束，數(shù)據(jù)被自動保存。主試查看并記錄結(jié)果。之后整理數(shù)據(jù)，采用SPSS13.0進行統(tǒng)計分析。3結(jié)果3.1不同條件下的平均反應時、平均反應錯誤次數(shù)（見表1）表1.不同條件下平均反應時、反應錯誤次數(shù)刺激類型男女反應時(ms)錯誤次數(shù)反應時(ms)錯誤次數(shù)A792.830.93674.630.39B920.490.71807.390.90C836.100.59706.460.44D807.540.54720.000.44平均839.240.69727.120.543.2被試間性別差異分析以反應時為因變量，被試性別為自變量進行獨立樣本t檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，男女被試間的反應時差異顯著(t=2.437，P=0.017＜0.05)。以反應錯誤次數(shù)為因變量，被試性別為自變量進行獨立樣本t檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，男女被試間的反應錯誤次數(shù)差異不顯著(t=1.126，P=0.264＞0.05)。3.3刺激類型間的差異及交互作用分析以反應刺激類型為組內(nèi)變量，被試性別為組間變量進行4*2的混合方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①以反應時為因變量，刺激類型主效應顯著（F(3，240)=20.487，P=0.000＜0.05），進一步檢驗發(fā)現(xiàn)，B類（字色矛盾）的反應時明顯長于其它三種刺激類型（ACD）；A類（字色一致）的反應時明顯短于其它三種刺激類型（BCD）；而C類（字色無關(guān)）和D類（字色語義無關(guān)而音義有關(guān)）反應時無顯著差異。被試性別與反應類型的交互作用不顯著（F(3，240)=0.512，P=0.674＞0.05）。②以反應錯誤次數(shù)為因變量，刺激類型主效應不顯著（F(3，240)=2.465，P=0.063＞0.05）。被試性別與反應類型的交互作用不顯著（F(3，240)=2.584，P=0.054＞0.05）。3.3不同條件下的反應結(jié)果統(tǒng)計圖（見圖1，圖2）注：圖中刺激類型：A（字色一致）；B（字色矛盾）；C（字色無關(guān)）；D（顏色語義無關(guān)而音義相關(guān)）。下同。4討論4.1實驗當中反應時的性別差異是因何造成的本次實驗中發(fā)現(xiàn)，Stroop效應存在明顯的性別差異。這與一些已有的研究不符。筆者認為這種性別差異是由于兩方面原因造成的。一方面，實驗是以有色漢字為實驗材料，而實驗的要求是讓被試對字體的顏色做出反應。即總體上反應越快說明被試本身對于顏色的辨別能力越強。女性被試的成績顯著優(yōu)于男性被試，一定程度上可以為顏色辨別能力的性別差異提供證據(jù)。這在一定程度上也符合常理。我們通常認為女性生活中比男性更“充滿色彩”。與男性相比，女性鑒別、使用和搭配顏色的能力較強。日常生活中表現(xiàn)在衣著、化妝等許多方面。同時，也有一些科學研究證據(jù)證明，在顏色偏好、顏色辨別等方面的確存在性別差異。另一方面，通過實驗中對被試的觀察發(fā)現(xiàn)，男性被試在實驗過程中總體的態(tài)度和興趣不如女性被試。筆者認為，本次實驗中，興趣水平低、注意力不集中等非能力性因素，是造成反應時結(jié)果的性別差異的最主要原因。4.2如何從理論上解釋不同刺激類型之間的反應時差異不同的刺激類型之間的反應時的差異是Stroop效應研究中的核心問題。本次實驗中發(fā)現(xiàn)了四種刺激類型之間的反應時的顯著差異，是符合理論預期的。B類（字色矛盾）條件下，反應時明顯長于其它三類。說明在大腦加工過程中，語義信息與顏色信息的相互干擾是明顯存在的。同時，A類（字色一致）的反應時顯著短于其它三類，一定程度上說明，當顏色信息與語義信息相一致時，兩種信息在人腦中會產(chǎn)生類似于“相互促進”的作用。近而使得反應時較快。對此，歷史上有許多研究者基于不同認知加工理論提出過不同的理論解釋。如相對加工速度理論，自動化理論，知覺編碼理論，Logan平行加工理論，平行分布式加工模型等。在此，筆者借鑒自動化理論，對字色信息干擾給予較為具體的理論解釋。根據(jù)自動化理論，由于被試對于實驗所用漢字（母語）的字義十分熟悉，對漢字字義的加工已經(jīng)達到了極高的自動化程度。且對于漢字字義加工的自動化程度遠遠高于對顏色信息的加工。當兩種刺激信息同時呈現(xiàn)的時候，漢字字義信息的加工會不由自主地在大腦中率先被加工。而實驗要求被試對顏色信息做出反應。所以，之前被大腦加工過的字義信息就會對后來的顏色信息造成影響。如果之前被加工的字義信息與之后加工的顏色信息相矛盾，對顏色信息的加工和反應就會變慢。我們可以借助一些大腦神經(jīng)生理功能方面的證據(jù)解釋這一現(xiàn)象。由于自動化水平的差異，在大腦中先得到加工的是語義信息，而實驗要求被試對顏色信息作出反應。這就要求被試抑制對語義信息的反應，而對顏色信息作出相應的正確反應。這種抑制作用必須是非自動化的、在意識控制下進行的。所以需要消耗相對較長的時間。所以，B類刺激材料需要的反應時最長。因此，一些研究發(fā)現(xiàn)了Stroop效應存在顯著的年齡差異（青年被試的反應時顯著短于老年被試），為老年人神經(jīng)抑制能力較年輕時下降提供了證據(jù)。實驗的另一個重要發(fā)現(xiàn)是C類（字色無關(guān)）和D類（字色語義無關(guān)而音義有關(guān)）的反應時沒有顯著差異。我們知道，C類和D類都屬于字義與顏色無關(guān)，即在理論上說，這兩類漢字材料的字義都不會對顏色反應造成影響。換句話說，如果這類漢字的字義信息和顏色信息同時被人腦加工，二者不會像A類或B類那樣產(chǎn)生相互促進或者干擾。但C類和D類的區(qū)別在于，D類漢字的字音與顏色信息有關(guān)。即如果字音信息和顏色信息同時被人腦加工，應該會產(chǎn)生相互干擾。實驗結(jié)果證明字音信息并沒有干擾被試對顏色信息作出反應，可以證明在人的大腦中，字音與字義的加工是不同步的。具體地說，字義的加工是在字音加工之前完成的?；谶@個假設，被實驗中被試對于C類和D類材料的反應過程在實質(zhì)上相同：當漢字字義信息和顏色信息同時被大腦識別并加工，字義并沒有影響被試對于顏色信息的識別和反應（按鍵）。而對于字音信息加工的是在對顏色和字義信息加工完成之后進行的，此時被試對于顏色信息的反應（按鍵）也已經(jīng)完成。所以，表現(xiàn)在實驗結(jié)果上，C類和D類的反應時沒有差異。5結(jié)論5.1．由于能力和興趣、態(tài)度等多方面的原因，Stroop效應中的反應時存在性別差異。女大學生的反應速度比男大學生快。5.2．在大腦的信息加工過程中，語義信息的加工優(yōu)先于顏色信息的加工，前者對后者有影響。當二者一致時，起到促進作用；當二者矛盾時，起到干擾作用。5.3.在大腦對漢字的信息加工過程中，對漢字語義信息的加工優(yōu)先于對漢字字音信息的加工。6參考文獻[1]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