迷宫学习遍数对所用时间和错误次数的影响

摘  要   本实验研究的是在只靠自己的动觉、触觉和记忆获得信息的情况下，如何学会在空间中定向。

以华东师范大学心理与认知科学学院心理学系一名大二男生为被试，使用EPT713型迷宫装置，通过被试迷宫学习遍数的增加其走完迷宫所用时间和错误次数的变化，研究迷宫学习遍数对学习效果的影响。实验结果表明：随着学习遍数的增加，走完一次迷宫所需的时间整体呈减少趋势，完成一次迷宫的错误次数整体也呈现下降趋势。随着学习遍数的增加，被试对于迷宫的结构逐渐有了整体定位。

关键词   迷宫  记忆  学习遍数  错误次数  所用时间

1 引言

用迷宫（迷津）研究学习始于20世纪初。迷宫的种类很多，结构方式也不一样（本迷宫难度中等），但它们都有一条从起点到终点的正确途径与从此分出的若干盲巷。迷宫的学习一般可分为四个阶段：（1）一般的方位辨认；（2）掌握迷宫的首段、尾段和中间的一两个部分；（3）扩大可掌握的部分，直至全部掌握空间图形；（4）形成机体对空间图形的自动化操作。被试的任务是寻找与巩固掌握这条正确途径。迷宫的学习与被试的智商有关，它涉及被试的空间定向能力、思维、记忆等诸多方面。

1899 年,斯莫尔(W. S. Small ) 让白鼠学习一条相当复杂的迷津通路。通过研究他认为,白鼠迷宫学习所依靠的主要是触觉和动觉记忆。1912 年希克思(V. C. Hicks) 和卡尔把迷宫用于研究人类学习。泊金斯（Perkins，1927）最早使用这种在手指迷宫的基础上发展起来的最简便、最常用的触棒迷宫（pencil maze）。Tolman在1948年提出“认知地图”的概念，用于解释动物完成迷宫任务的成绩。他认为“在大鼠的脑中建立了某种类似于环境地图的东西”，使得它们重组获得的空间信息以建立关于环境的认知表征。虽然“认知地图说”还是一个假说，但我们也可以尝试从这个角度来看人类的迷宫学习进程。近年来，学者们则利用迷宫进行逆反学习能力的研究。而在特殊教育领域，也利用迷宫队正常人和盲人进行了触棒迷宫的对比试验，并得出了盲人心理的巨大补偿作用和学习潜能的结论。

在此迷宫实验中，被试需要排除视觉条件，用小棒从迷宫起点沿凹槽移动到达终点，记录被试所花的时间和错误次数，并且重复进行实验。本实验做出如下假设：（1）随着实验次数的增加，被试每次实验所花费的时间逐渐减少（2）随着实验次数的增加，被试的错误次数呈减少趋势。

2 方法

2.1 被试

    华东师范大学心理与认知科学学院心理学系大二男生1名。

2.2 实验仪器

EP713型迷宫装置

2.3  实验程序

2.3.1   选择一间较为安静的实验室，一切条件比较适宜。

2.3.2   将小台式机机EP713迷宫装置接上电源，并打开电源，被试始终闭眼，不允许看到盲道。

2.3.3   主试向被试叙述指导语：“这是一个迷宫实验，你要在排除视觉条件下，尽快学会走迷宫，中间不要停顿，要积极运用动觉、记忆和思维，期间若触棒进入盲巷并到达盲巷终点，仪器会发出蜂鸣声，并记错一次，到达终点、仪器会长鸣一秒。当你连续三次无错走完迷宫，你的任务就完成了，实验结束。”

2.3.4   被试明确指导语后，被试手握触棒（要求使用优势手），由主试带引将笔尖放在迷宫的起始位，主试按下<RET>，同时示意开始实验。

    2.3.5   被试按指导语开始实验，触棒离开起点巷中的金属片，仪器自动开始计时和记录错误次数。被试每走完一遍迷宫，主试按下<N/T>键，分别记录被试的测试时间和错误次数。

   2.3.6  主试按复位键并再次将被试手握触笔笔尖引入迷宫起始位，重复实验。记录多组数据。

3 结果

   实验根据附录表的数据，画出的两张表格，如下所示：

                              图1    迷宫学习遍数与所需时间的关系曲线图

                              图2   迷宫学习遍数与错误次数的关系曲线图

4 讨论

4.1 关于实验变量

本实验的自变量是学习走迷宫的遍数，因变量有两个：所需时间和错误次数。因此本实验是一个多因变量实验设计。实验的自变量和因变量都能很好地进行操作性定义，都可以进行准确地量化。

4.2  误差分析及原因探讨

  在实验过程中，错误的次数过多，所用时间过长，错误提醒时的蜂鸣声和大脑疲劳都可能让被试产生烦躁等消极情绪，导致实验时耐心的逐渐丧失，此时如果继续实验则可能导致所用时间和错误次数的增加，此时的数据会影响结果的分析。所以在被试感到疲劳时需要让被试休息进行调整，防止出现误差影响实验结果。另外环境的适宜程度有可能对结果产生一定影响，因此，实验中注意控制无关变量。

  4.3  关于实验的分析

   根据被试的口头报告，被试在排除视觉的前提下，通过自己的动觉、触觉和记忆获得迷宫路线的信息，被试先对迷宫的整个路径形成整体印象，然后通过分段学习记忆，根据走过的错误经验，渐渐地摸索出了路线，最终掌握迷宫的结构。而由于被试是一个人的，本实验无法分析迷宫学习的个体差异和性别差异。不过与其他同学的实验结果可以大致得出，不同的人学习迷宫所需要的时间和错误次数是不一样的，因此可认为个体差异对迷宫学习有影响，但性别差异对迷宫学习的影响不大。

 

5 结论

5.1 随着学习遍数的增加，走完迷宫所需时间整体呈减少趋势。

5.2  随着学习遍数的增加，完成一次迷宫的错误次数整体呈下降趋势。

参考文献

1.        杨治良．实验心理学［Ｍ］．杭州：浙江教育出版社，1998：4—6，45----57

2.        刘芳娥，刘利兵，化前珍，杨芳，于军．褪黑素对睡眠剥夺大鼠记忆的影响[J]．中国心理卫生杂志，2006（03）：147---149．

3.     胡镜清,温泽淮,赖世隆.  Morris水迷宫检测的记忆属性与方法学初探[J]. 广州中医药大学学报. 2000(02)

4.     薛丹,徐淑萍,刘进修,刘新民,李澎涛,刘华钢.  水迷宫实验中三种品系小鼠学习记忆能力的比较[J]. 中国实验动物学报. 2010(02)

附录

第二篇：迷宫实验实验报告

迷宫实验

一．摘要

迷宫实验主要是要探讨研究一个人只靠自己的动觉，触觉和记忆获得信息的情况下，如何学会在空间中定向。本实验的被试是华东师范大学应用心理学系大二的一名女同学，本实验以学习遍数为自变量，以所用时间和错误次数为因变量，让被试在排除视觉条件下，用小棒从迷宫起点凹槽移动到达终点，其间小棒每次进入盲巷并与盲巷末端金属片接触算一次错误，学会的定义为连续三遍不出错。而且主试也不能给予被试任何提示或暗示。被试要运用动觉，思维，记忆等自己认为有效的方法独立完成。测试中为了控制疲劳带来的误差，若被试感到疲劳，可稍事休息再进行实验。分析实验数据可知，被试走完迷宫所用时间成减少趋势，错误次数也成减少趋势。在最初几次走迷宫时，错误次数会出现反复的时多时少的情况，所用时间也在反复，时多时少，这表明被试在摸索迷宫路线，处于对整个迷宫的整体定位中。随着学习遍数的增加，错误次数与走完一次迷宫所用的时间开始减少，这表明被试对于迷宫的整体情况有了比较清楚的了解。

关键词 迷宫 学习次数 学习时间 错误次数

二．引言

人类从十九世纪末就开始研究迷宫学习了。1899 年,斯莫尔(W. S. Small ) 让白鼠学习一条相当复杂的迷津通路。通过研究他认为,白鼠迷宫学习所依靠的主要是触觉和动觉记忆。1912 年希克思(V. C. Hicks) 和卡尔把迷宫用于研究人类学习。泊金斯（Perkins，1927）最早使用这种在手指迷宫的基础上发展起来的最简便、最常用的触棒迷宫（pencil maze）。近年来，学者们则利用迷宫进行逆反学习能力的研究。而在特殊教育领域，也利用迷宫队正常人和盲人进行了触棒迷宫的对比试验，并得出了盲人心理的巨大补偿作用和学习潜能的结论。

迷宫是研究一个人只靠自己的动觉、触觉和记忆获得信息的情况下，如何学会在空间中定向。迷宫的种类很多，结构方式也不一样，但是有一个特征，这就是有一条从起点到终点的正确途径与从此分出的若干条盲巷。被试的任务是寻找与巩固掌握这条正确途径。迷宫的学习一般可分为四个阶段：1.一般方位辨认。2.掌握迷宫的首段、尾段和中间的一、二部分。3.扩大可掌握的部分，直至全部掌握空间图形。4.形成集体对空间图形的自动化操作。迷宫学习与被试的智商有关，它涉及被试的空间定向能力、思维、记忆诸多方面。

在此迷宫实验中，被试排除视觉条件，用小棒从迷宫起点沿凹槽移动到达终点。在此过程中，被试要运用动觉，思维，记忆等自己认为有效的方法独立完成。

三．方法

被试：华东师范大学心理学系，大二女生一名，19岁

仪器材料：EP2004型心理试验台及EPT713型迷宫装置

实验过程：

1．完成实验前准备工作，接通电源、选择时间或次数显示，被试手捏铁笔，调节遮挡板，以使被试不能看到盲道。

2．实验指导语∶这是一个走迷宫的实验。隔条间的槽是铁笔所走的路，其中有通路和不通路(盲道)两种，实验时我将引你，将笔尖放到起始位，你垂直地握着笔沿槽内行走，碰壁可向左或向右转弯，如无路可走表示为此路不通、亦会听到蜂鸣器响，这时你就得退出来，另换一条路走。迷宫总有一条路是通的，沿着这条通路就可走到终点。现要求你尽可能用最短的时间、最少走进盲道的情况下，走完全过程。直到三遍没进入盲道，才算学会。注意整个实验过程不允许用手触摸迷宫板。

3．被试明确指导语后，主试手扶被试握铁笔手，将笔尖引入迷宫的起始位。

4．被试按指导语所述，进行实验，直至走到终点。

5．主试按T/N键记录实验成绩，再次将笔尖引入迷宫起始位，按复位键，- - -。到三次未出错，实验结束。

6．主试查看并记录数据。

附：若被试在学习过程内感到疲劳，可以在某次走到终点后休息几分钟。

四．结果

1． 学习次数与所用时间

分析：被试所用时间呈减少趋势。这表明被试在不断学习的过程中对迷宫的整体路线有了越来越清楚的认识。在刚开始实验的时候，时间变化范围较大，说明被试在摸索迷宫路线。实验最后的几次学习中，所用时间相差不大，说明被试通过多次学习对迷宫的整体路线有了比较清楚而稳定的认识。

2． 学习次数与错误次数

分析：被试的错误次数成总体减少的趋势。最初的几次学习中，错误次数相差较大，说明被试在摸索迷宫路线。后来错误次数相差不大，说明被试通过多次学习已经对迷宫有了比较稳定而整体的认识。

五．讨论

1．本实验的自变量是什么？为什么在实验前要对所用的自变量提出操作上的定义？

实验中的自变量是学习次数，因为，很多时候，实验者无法从实验目的直接得到合适的变量，因为直接的来的自变量往往不够明确，在实验中对它进行量化的操作是件难事。如果不对它进行更明确的定义，那么不但这个实验本身难以进行，而且这个实验的结果与其他研究者的实验结果也难以比较，因为不同的研究者对变量的概念的理解可能是不同的。

解决这一问题的办法是采用明确，同意，可以量化的属于队自变量进行严格的规定，这就是对自变量下操作定义的过程。操作定义明确了自变量的内涵，同时也往往只出了自变量操纵的方法。

2． 本实验的因变量是什么？它的作用是什么？

走完迷宫的时间和错误次数是因变量，因变量是随着自变量的变化而变化的，它可以反映其自身和自变量之间的关系，从而让实验结果更明显。在此实验中，走完迷宫的时间和错误次数是用来反映学习效果的。

3．根据本实验的练习曲线，分析在排除视觉条件下动作技能形成的进程及趋势

在排除视觉条件的时候，动作技能的形成主要靠动觉，触觉和记忆，可以在一遍遍的

犯错中找到正确的路线，通过对错误的地方的记忆，并运用联想和思维构建，来在脑海中创造一个迷宫的整体图像，通过触觉来记住贴在哪里走可以避免错误，进而慢慢减少错误直至没有错误。在实验过程中，被试首先能掌握住迷宫首段和尾段的路线，以及中间的一两个部分的路线；随后掌握的部分慢慢变大，直至形成对整体路线的掌握。所需要的时间和犯错误的次数都是呈现越来越少的趋势。

4．根据被试口头报告，分析其是依据什么线索完成练习的，总结迷宫学习的效果，方法

被试报告是根据对错误的地方的记忆，如果没有碰到错误则记下是贴着那个边走的，对这些的记忆可以帮助被试在头脑中建造一条没有错误的路。最开始不能把所有的路径都记清楚，但是随着练习次数的增加，便慢慢熟悉起来，最后达到轻车熟路，可以连续三次没有错误。而且在实验过程中，经常会有自以为已经每个方向都尝试过可是都没有出路的不可能情况，这个时候经常就开始往回走，减少往回走的次数可以减少时间，这个时候不要慌乱，冷静再重新试过就会找到出去的路。所以除了记忆等能力要求，心平气和不急躁的被试更易完成实验。

5．分析迷宫学习的个体差异和性别差异

个体的性格有很大差异，鉴于迷宫实验需要极大的耐心，不烦躁，才能获得比较好的效果。所以，性格平和，有耐心的人的学习效果要好于急躁型的人。

女性通常比男性有耐心，长于记忆，所以，此实验中，女性的学习效果要优于男性。

六．参考文献

1，杨治良 王新法 心理实验指导手册。华东师范大学心理学系 2008，43~45

2，郭秀艳 实验心理学。人民教育出版社，2004，56~65

附录：