反应时实验

摘  要  本次实验的目的是学习视听觉简单反应时、辨别反应时和选择反应时的测定方法，以及仪器的使用，材料的整理计算。结果发现，简单反应时的时长短于辨别反应时，辨别反应时的时长短于选择反应时；在光的简单反应时、选择反应时的时长上显示被试对于色光刺激的反应敏感于对声音刺激的反应。

关键词  反应时；简单反应时；辨别反应时；选择反应时

1  引言

反应时(reaction time ,简称RT)指刺激作用于有机体后到明显的反应开始时所需要的时间。刺激作用于感官引起感官的兴奋，兴奋传到大脑，并对其加工，再通过传出通路传到运动器官，运动反应器接受神经冲动，产生一定反应，这个过程可用时间作为标志来测量，这就是反应时。

简单反应时是指给被试呈现单一的刺激，只要求作单一的反应，并且两者是固定不变的，这是刺激与反应之间的时距就是简单反应时。辨别反应时是指当呈现两个或两个以上的刺激时，要求被试对某一特定的刺激作出反应，对其它刺激不做反应，被试在刺激呈现到做出辨别反应的这段时间，就是被试的辨别反应时。选择反应时是指可能呈现的刺激不止一个，对每个刺激都要求被试作一个不同的反应，但哪一次出现哪个刺激事先是不知道的，被试既要辨别当前出现的是哪个刺激，又要根据出现的刺激选择事先规定的反应。这种从选择不同刺激到做出相应反映之间的时间间隔就是选择反应时。

本次实验通过对被试的视听觉简单反应时、辨别反应时和选择反应时的测量，让学生了解如何使用仪器，视听觉反应时的测定以及材料的整理。

2  方法

2.1  被试  被试为大二本科生一名，性别为女，年龄20岁。无视、听觉疾病，右利手。

2.2  仪器与材料 仪器为JGB-B型心理实验台反应时单元，手键一台，耳机一部。

2.3  程序  接通仪器电源并打开电源开关，将手键及耳机连接在实验台相应位置，检查仪器是否正常工作；主试选择工作方式为反应时，将仪器调至学习，安排被试在实验台被试一侧佩戴好耳机，手放在手键上，主试给予相应刺激，让被试熟悉实验程序；学习结束后，将仪器调至测试，按复位键。

2.3.1  简单反应时实验程序  选择反应时为工作方式，按起“声光”选择键，即选择光刺激，在红、黄、绿三色中选择红光按键；要求被试将手指放在手键的红键上方准备按键，并给予被试指导；按下“简单反应时”键，实验正式开始，一个单元共18次，被试做一个单元，结束后，按“打印”键，打印本单元结果。复位后，选择反应时为工作方式，按下“声光”选择键，即选择声刺激，后同光刺激简单反应时实验程序。

2.3.2  辨别反应时实验程序  在上一单元实验结束后复位，选择工作方式为反应时，按起“声光”选择键，选择光刺激，在红、黄、绿三色中选择红色键按下；告知被试，需要被试在显示器显示的红、黄、绿光中，辨别出红光并且按键，按键错误则单元需要重新开始；按“辨别反应时”按键，对被试开始一单元的练习；练习结束后，休息1 分钟，按“辨别反应时”按键，对被试开始正式实验；实验结束后，按“打印”键，打印本单元结果。复位后，选择反应时为工作方式，按下“声光”选择键，即选择声刺激，后同光辨别反应时实验程序。

2.3.3  选择反应时实验程序  在上一单元实验结束后复位，选择工作方式为反应时，按起“声光”选择键，选择光刺激；告知被试，需要被试在显示器显示红光时，按手键中的红色按钮，在显示黄光时，按手键中的黄色按钮，在显示绿光时，按手键中的绿色按钮，按键错误则单元需要重新开始；按“选择反应时”按键，对被试进行一单元的练习；练习结束后，休息1分钟，按“选择反应时”按键，对被试开始正式实验；实验结束后，按“打印”键，打印本单元结果。复位后，选择反应时为工作方式，按下“声光”选择键，即选择声刺激，后同光选择反应时实验程序。

    实验数据用SPSS16.0统计软件处理。

3  结果 

    从总体上看，简单反应时显著小于辨别反应时，辨别反应时又显著小于选择反应时。在简单反应时和选择反应时中，被试对光刺激的反应更快。在辨别反应时中，被试对声刺激的反应更快。

表1  反应时数据分析（s）

    在光刺激和声刺激中，简单反应时的差异不显著，F=0.01，p>0.05，说明被试对光、声的敏感度无差异。辨别反应时的差异不显著，F=0.00，p>0.05，说明被试对光、声的敏感度无差异。选择反应时的差异不显著，F=1.52，p>0.05。

4  讨论及结论

4.1  讨论 

简单反应时小于辨别反应时和选择反应时，可能的原因是因为简单反应时只需要被试对一种刺激做出一种反应，而辨别反应时与选择反应时都有3种刺激，被试所需要的反应时间就更长。

在辨别反应时中被试对光刺激的平均数大于声刺激，而标准差小于声刺激，可能是由于辨别反应时的数据数量远小于简单、选择反应时，且样本容量太小造成。

由于是第一次使用实验台，对具体操作了解并不深入，无法对实验次数以及能否有错误进行设置，导致每一单元的实验次数为18次，且在选择反应时中，按键错误同样要重新开始，对被试和主试都造成困扰。

由于时间关系，在实验过程中被试的练习时间较少，并且对周围环境没有进行控制，在声刺激实验中，实验所使用的耳机为单耳耳机，都可能对实验准确性造成影响。

4.2  结论

4.2.1  简单反应时的时长短于辨别反应时的时长和选择反应时的时长，辨别反应时的时长短于选择反应时。

4.2.2  在光的简单反应时、选择反应时的时长上显示被试对于色光刺激的反应敏感于声音刺激的反应。

参考文献：

[1]郭秀艳，杨治良.实验心理学.北京：人民教育出版社.2004

第二篇：反应时实验结果

表象的心理旋转

实验报告

专业：13级心理学 学号：131xxxxxxxx 姓名：魏瑶

表象的心理旋转实验报告

1. 引言

表象是事物不在面前时，人们在头脑中出现的关于事物的形象。从信息加工的角度来讲，表象是指当前不存在的物体或事件的一种知识表征，这种表征具有鲜明的形象性。在心理学中，表象是指过去感知过的事物形象在头脑中再现的过程。并且表象的种类又有很多种，例如记忆表象和想象表象、视觉表象、听觉表象、个别表象和一般表象、遗觉象等。表象对于人们正确认识客观世界有着积极的作用。

心理旋转（mental rotation）指单凭心理运作（不靠实际操作），将所知觉之对象予以旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程。也就是说，当一个知觉对象不是以符合知觉经验的角度呈现时，人们可能是通过内部心理过程把这个对象旋转到符合知觉经验的角度加以辨别。心理旋转是表象理论的重要组成部分。从19xx年，谢帕德(R．N．Shepard)和梅茨勒(J．Metzler)开始的心理旋转(mental rotation)研究为表象的研究提供了依据，说明了表象是一种独立的心理过程，与感知觉的心理过程、情绪情感过程和生理过程有关系。在随后的心理旋转的实验研究过程中，对心理旋转中的表象表征与命题表征、内部参考框架和生理机制产生了争论（祁乐瑛，2009）。研究心理旋转的重要变量就是反应时，通过对被试反应时的测量我们可以借鉴减数法的研究思想判定心理旋转的存在。

2. 方法

2.1 被试

本实验的被试为新联学院本科学生一名，20岁，女生。

2.2 仪器

计算机

2.3 程序

在“实验心理学实验系统”主界面中选择“表象心理旋转”。

（一）制作实验材料与定义实验参数

选择“编辑实验材料”，出现“制作实验材料向导”和“装载已有图片实验材料”。在这里选择“装载已有图片实验材料”，在弹出的“手工设置图片材料”对话框中“定义实验因素”保持默认值。“添加图片到列表”需要把图片添加到指定任务，其中一共有12个任务，然后选择“生成”。

（二）实验过程控制与被试操作的原则

定义完实验材料与实验参数后，便可以准备进行开始实验。选择主界面中“开始实验”，单击“默认实验材料”（即给定的图形实验材料）。出现指导语，按照指导语进行操作（正“R”按“P”键，反“Я”按“Q”键）。确认被试已经明白指导语的含义后，按“开始实验”按钮，准备开始实验。（12个任务，每个任务出现6次）

需要注意的是被试在反应正确的前提下越快越好，但是不可以在刺激没有呈现之前就按键反应。

实验结束后，屏幕上会出现被试信息记录窗体，被试输入存放数据的文件名、被试姓名、性别和年龄等信息，输入完毕后，按“确定”按钮，结束实验。 （三）实验帮助系统与实验结果查询

如果实验者或者是被试在设计实验时或实验前有什么疑问，希望获得实验系统的使用的详细资料，可以到主界面的“帮助”菜单中的“实验帮助”中查询实验帮助文件，在帮助文件中可以查到实验系统使用的详细说明。

当被试实验结束后，想要浏览实验结果数据及基本的统计结果。可以在主界面“帮助”菜单中选择“结果查询”子菜单。

3. 结果

表3.1

通过表3.1可以看出，被试正R反应时在240度达到顶峰，其正确率在180度时降到低谷；反R反应时在120度时到达顶峰，其正确率在120度和180度时最低。说明被试对于物体空间旋转在其翻转180度时不能很好的分辨，也可能说明被试没有练习效应。并且实验环境可能对被试的反应时间有干扰。 表3.2

通过表3.2可以看出正面的平均反应时比镜面的平均反应时少，可以解释为被试对于正面要比反面更熟悉，而错误率为15.3%又可能影响实验的结果。

图3.1

注：垂直轴上的数值为“正”和“反”两种反应时间的平均值。

图3.2反应出，对于正R被试的反应时有两个峰值，说明当R旋转到120度以及240度时被试需要花费一定时间才能作出反应。反R的反应时只有一个峰值，说明对于Я在120度时被试要花费一定时间作出反应。其他角度被试均能较快作出反应，这就表示当我们需要旋转的角度与原本的任务有较大差别时，被试需要花较长时间才可作出反应。

4. 讨论

从结果（附录上的原始数据）看，误差分布不理想，在正180度时出现了5次错误判断，极可能影响了结果分析。在课堂教学实验中，并没有遵循严格的实验程序，对被试状态以及实验室环境也没有进行严格控制，所得结果可能不准确。旋转的角度为0°或300°,不管是正常的或镜像的,判定所需时间都较少,而当样本作了不同角度的旋转,反应时随之增加。被试在判断正R时出现了两次峰值，分别是120度和240度，说明被试需要较长时间才可辨别出是正R还是反R。实验结果有力的验证了心理旋转过程的存在。

被试与Cooper 和Shepard（1973）的结果并非完全一致，可能是被试对于正R比反R要熟悉。被试在比较正R时可能设置两个判断标准：0度和180度，由此来进行心理旋转。在比较反R时也设置了两个判断标准，即0度和180度，进行参照。并且实验中如果出现练习效应，比如记住180度反R的形象，而不是通过心理旋转，则会影

响实验的结果。该实验仅由一名被试完成，其结果可能不具有说服力。

5. 结论

（1）心理旋转是存在的,且基本支持Cooper和Shepard研究的结果。

（2）每个人在头脑中都有事物的映象，对于映象的加工过程，我们可能有不同的方法。

（3）对事物的熟悉程度也会影响我们对任务的判断。

6. 参考文献

[1] 祁乐瑛.表象表征：心理旋转的实证探索. 华东师范大学，2009 [2] 郭秀艳.实验心理学.北京：人民教育出版社，2004

7. 附录

以下为本次实验原始数据。

表6.1反应时（毫秒）

反应时实验结果

专业：13级心理学 学号：131xxxxxxxx 姓名：魏瑶

反应时实验结果

一、 简单反应时

注：以上数据单位为毫秒

平均反应时=230.3714

说明从被试接收到刺激，再到作出反应，平均用时230毫秒。在此实验中被试选择的刺激大小为15，实验次数为35，定义颜色名称为粉色，被试较为喜欢粉色，因此对粉色有期待效应，当粉色出现时能较快做出反应，从而影响实验结果。但如果定义为其他颜色或与背景较难分辨的颜色，则反应时可能增长。并且刺激的大小也会影响被试对刺激作出反应，当呈现的刺激过于小时，被试也会较难分辨，从而影响实验结果。被试的结果还可能受实验环境的影响。

二、 辨别反应时

注：以上数据单位为毫秒

平均反应时=297.8667

辨别时间=辨别反应时-简单反应时=297.8667- 230.3714=67.4953

被试对于刺激的辨别时间大致为67毫秒， 其中被试要非常专注。被试因为存在

期待效应，对偏好的颜色总是能快速作出反应，这可能会影响结果的产生。并且要尽可能排除其他干扰。其中可能影响结果的因素和简单反应时大致相同。

三、 选择反应时

注：以上数据单位为毫秒

平均反应时（R）= 330.2 平均反应时（L）= 331.2667

总平均反应时=[平均反应时（R）+平均反应时（L）]/2=330.7334

选择时间（R）=选择反应时-辨别反应时=330.2-297.8667=32.3333

选择时间（L）=选择反应时-辨别反应时=331.2667 -297.8667=33.4

总选择时间=选择反应时-辨别反应时=330.7334-297.8667=32.8667

简单反应时提供的是基线时间，选择反应时既给出选择时间又给出辨别时间，所以最为复杂，这类反应有两个或两个以上的刺激和相应于刺激的反应数。被试要集中注意，对不同刺激作出不同反应。

该被试对于左右任务的反应时大致相同，细微的差别可能是误差所致，比如被试对颜色的偏好，左右利手。

四、 总结

反应时可以推断人们内部心理过程。在实验中，被被试要尽可能控制实验误差，选择安静的实验环境，尽可能避免期待效应和联系效应以及颜色偏好。并且以上实验仅由一名被试实验一次，结果可能不具有代表性，并且存在误差。希望以后尽量避免。