恒定刺激法实验

周晓莉

（上海体育学院10级运科心理班，上海   200438）

摘要  差别阈限是指刚好能引起差异感受的刺激变化量。恒定刺激法又叫正误法，次数法，它是心理物理学中最准确，应用最广的方法，可用于测定绝对阈限，差别阈限和等值，还可用于确定其他很多种心理值。它对于测量那些不易随时改变强度的刺激比较方便，比如重量。本实验的目的在于通过测定重量差别阈限学习恒定刺激法。  

关键词：重量  差别阈限  恒定刺激法  直线内差法  韦伯定律

1 引言

    感觉阈限（sensory threshold）又称阈限，包括绝对阈限（absolute threshold）和差别阈限（difference threshol）。前者指刚好能够引起心理感受的刺激大小；后者指刚好能引起差异感受的刺激变化量。

    恒定刺激法是测量感觉阈限的三种方法之一。它的特点是只用少数几个（5～7个）刺激，并且在实验过程中，它是不变的。找50％的点：一个刺激经常出现在感觉到和不感觉到的中间地带，即它能感觉到的次数仅是其全部长时次数的百分之几。当是50％时，即阈限位置。它具有以下优点：（1）刺激数量较少，而且不需调整刺激强度。所以用这种方法测量不容易改变强度的刺激比较方便。（2）刺激呈现顺序随机，被试不知道，这样就不会产生期望误差和习惯误差。但是也同时存在着缺点,当用三种判断确定差别与现实不肯定间距的大小会随着被试的态度而变化，会影响最终结果。但这可以用信号检测论克服。

    用恒定刺激法侧重量差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较，一个是强度大小不变的标准刺激，另一个是强度按递增或递减顺序排列的比较刺激。标准刺激在每次比较时都出现，比较刺激按递增或递减系列与标准刺激匹配呈现，直到被试的反应发生转折。将被试的报告分为三类反应，（1）比较刺激大于标准刺激，记为“＋”；（2）比较刺激等于标准刺激时，记为“＝”；（3）比较刺激小于标准刺激，记为“－”。    差别阈限的计算：（1）在递减系列中最后一次“＋”到非“+”（即“＝”或“－”）之间的中点为差别阈限的上限，用Lu 表示；第一次非“－”到“－”之间的中点为差别阈限的下限，用Ll 表示。（2）在递增系列中最后依次“－”到非“－”之间的中点为Ll；第一次非“＋”到“＋”之间的中点为Lu。（3）在上限与下限之间的距离为不肯定间距Iu。（4）不肯定间距的中点是主观相等点。在理论上主观相等点（或主观等点）（point ofsubjective equality，简称PSE）应与标准刺激（S）相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距称为常误（constant error，简称CE）。（5）取不肯定间距的一半或者取上差别阈（Dlu=Lu-St）和下差别阈（DLl=St-Ll）之和的一半为差别阈限。以上阐述可用公式表示为：

DLu=Lu-St     DLl=St-Ll

PSE=Lu+Ll/2    CE=St-PSE

DL=(Lu-St)+(St-Ll)/2=DLu+DLl/2=Lu-Ll/2

  本实验的目的是通过测定重量差别阈限学习恒定刺激法。

2 方法

   2.1被试

选择上海体育学院运动科学学院应用心理系的一名大一学生

2.2仪器

     JGW—B心理实验台操作箱，高5cm直径4cm的圆柱体一套共8个其中100克两个，88克，92克，96克，104克，108克，112克各一个。

2.3程序

    2.3.1排出各对刺激呈现的顺序：将7个变异刺激（包括100克的一个）各与标准刺激（100克）配成一对，每对比较10次，为了消除时间误差，10次中有5次先呈现标准刺激，另5次先呈现变异刺激。全套重量共比较70次。对刺激呈现的顺序，以及每对刺激中标准刺激先呈现和后呈现都按随机原则排列。

    2.3.2被试坐在实验台被试侧，右手伸入实验台中部操作箱套袖式测试口，主试用粉笔在测试面上放刺激物处标出位置，为要让被试的前臂在被试侧桌面上的位置保持不变，也应将被试前臂接触桌面的位置用粉笔标出来，以便休息后仍可回到原处。

    2.3.3实验开始时要向被试做示范操作：被试用右手的拇指和食指拿住圆柱体慢慢上举，使它离开测试面2cm，2秒后就放下（这时胳臂肘不要离开桌面）呈现两个刺激的时间间隔最好不要超过1秒，以免被试的第一个质量感觉消退，当被试防下第一个重量后，主试立即插上第二个重量。二次比较至少间隔5秒，以免各次感觉互相干扰，主试呈现刺激时，切莫让圆柱体碰被试的手。

    2.3.4实验开始，主试给被试以下指示语：“现在请你一对一对地比较圆柱体的重量。当你听到我把圆柱体放在测试面上时，你就用刚才要求的方法轻轻地把它提起，注意这时地重量感觉，放下后也要尽量保持住这个感觉。当拿起第二个圆柱体时，就用你对第二个圆柱体的重量感觉与第一个的重量感觉进行比较，如果你觉得第二个比第一个轻些就说“轻”；如果你觉得重些就说“重”；如果分不清轻重就说“相等”，这样一共要比较几十次，每次比较后必须做出判断，判断的标准要尽量前后一致。请注意要用第二个圆柱体的重量去比第一个圆柱体的重量。要你判断，第二个比第一个是轻、重、还是相等。

    2.3.5按排好的顺序呈现刺激，每次被试做出轻，重，或是相等的判断，要在记录表的相应地方记下“－”、“＋”或“＝”，每比较10次后休息2分钟。

    2.3.6换一被试仍按上述程序进行实验。

3 结果

      表1 各砝码与100克砝码比较的结果

图1 用直线内插法求被试一的重量差别阈限

4 讨论

    4.1韦伯定律

    韦伯发现，同类感觉刚刚能觉察到的差别，与原来刺激强度的比例是恒定的。用公式表示即：ΔI / I ＝ K.式中I为原来刺激的强度；ΔI为刺激的增量，即最小可觉差；K是相对差别阈限，又称韦伯比值或韦伯分数。韦伯发现的这个规律就叫韦伯定律。研究表明，不同感觉道的K值是不同的。研究还表明，韦伯定律只适用于中等刺激强度的范围。重量差别感觉阈限的K值约为0.030。四名被试差别阈限的平均数为2.91g，由此得出K=0.0291，基本符合韦伯定律。

4.2空间误差

　　被试在试验后报告：试验时明细那感觉到总是后面右手那个砝码重！但是由于本试验程序的对称设计，所以可以抵消大部分空间误差所造成的不准确。故空间误差对实验结果有一定影响，但很小。主要的误差还是来自于每个被试不同的判断风格，即有些被试倾向于多做等于判断，有些被试倾向于多做差别判断。

 4.3恒定刺激法的特点

只用经常被感觉到的和经常不被感觉到这一感觉过度地带的5-7个刺激；而这几个刺激在整个测定阈限的过程中是固定不变的，而且是和标准刺激随机呈现的；根据出现的次数来决定阈限，即以次数的整个分布来求阈限。

5 结论

5.1运用恒定刺激法测差别阈限只用少数几个（5～7个）刺激，并且在实验过程中，它是不变的。找50％的点：一个刺激经常出现在感觉到和不感觉到的中间地带，即它能感觉到的次数仅是其全部长时次数的百分之几。当是50％时，即阈限位置。四名被试差别阈限的平均数为2.91g，由此得出K=0.0291，符合基本韦伯定律。

5.2 个体判断风格存在差异

5.3 个体的差别阈限值存在差异

6 参考文献

 6.1杨治良主编，《基础实验心理学》，甘肃人民出版社，1988，87—88

 6.2杨博民主编，《心理实验纲要》，京大学出版社，1989，83—85

 6.3 叶奕乾,何存道,梁宁建．普通心理学．上海 ：华东师范大学出版社，2004∶89~93

Constant stimulus method experiment

Zhou Xiaoli

( Shanghai Institute of Physical Education 10 transport division of psychology class, Shanghai 200438 )

Abstract:differential threshold refers to just can cause differences in feelings of stimulus variation. Constant stimulus method is also called the false method, frequency method, it is the most accurate psychophysics, the most widely used method, can be used for the determination of absolute threshold, differential threshold and equivalent, also can be used to determine the other many kinds of psychological value. It is not easy to measure the intensity of the stimulus is convenient change, such as weight. The purpose of this study is through the determination of the weight difference threshold learning constant stimulus method.

Key words:weight difference threshold constant stimulus method linear interpolation Weber's law

第二篇：实验报告 用恒定刺激法测定重量差别阈限

教育系实验报告单

实验室名称：心理实验室   指导教师：XXX   时间：2008年4月20日

实验项目名称：用恒定刺激法测定重量差别阈限

专业：应用心理学  年级：20##级  学号：0618010114  XXX

摘要：本实验通过恒定刺激法测定被试的重量差别阈限，使用了直线内插法来精确重量差别阈限，得出被试的重量差别阈限为3.1克。

关键字：重量差别阈限  恒定刺激  直线内插法

1前言

恒定刺激法是心理物理学中最准确、应用最广的方法，可用于测定绝对阈限、差别阈限和等值，还可用于确定其他很多种心理值，此种方法的特点是：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分布求阈限。

此种方法在实验之前需要选定刺激。所选定的刺激最大强度应为每次呈现几乎都能为被试感觉到的强度，它被感觉到的可能性应不低于95%。所选刺激最小强度应为每次呈现几乎都不能感觉到的强度，它被感觉到的可能性应不高于5%。

直线内插法是将刺激作为横坐标，以正确判断的百分数作为纵坐标，画出曲线，然后再从纵轴的50%处画出与横轴平行的直线，与曲线相交于一点，从这一点向横轴画垂线，垂线与横轴相交处就是两点阈。

2实验目的

通过测定重量差别阈限学习恒定刺激法。

3实验方法

3.1被试

本次试验被试为大学二年级男生两名，被试触觉正常，身心状况良好。

3.2实验仪器与实验材料

JGW—B心理实验台操作箱单元，高2cm，直径4cm的圆柱体一套8个。这套圆柱体的重量要求如下：100克两个，88克、92克、96克、104克、108克、112克圆柱体各一个。

3.3试验程序

（1）取重100克的圆柱体作为标准刺激。重88克、92克、96克、104克、108克和112克的圆柱体作为变异刺激，让被试把变异刺激和标准刺激各比较10次，共70次，每对刺激呈现的顺序按随机原则排列。为消除时间误差，前35次先给标准刺激，后35次先给变异刺激。

（2）被试坐在桌边，蒙上眼睛，主试把标准刺激放在桌面约20厘米正对被试的地方，被试能够意识到圆柱体所处的方位；被试用右手的拇指和食指拿住圆柱体慢慢向上举，轻轻上下掂两下，约两秒钟后就放下（这时胳膊肘不要离开桌面）。

（3）在进行前35次比较时，主试先呈现标准刺激（即100克）后呈现变异刺激，主试用单手先提举后报告第二个重量比第一个重量轻、重、还是相等，主试分别用“—”“+”和“=”三种符号进行记录。后35次比较时，因先呈现变异刺激，主试呈现重量时要保持同一位置，第二个重量呈现的时间不可太迟，当被试放下第一个重量后，主试立即换上第二个重量，间隔最好不要超过1秒，以免被试对第一个重量的感觉消退。两次比较至少要间隔5秒，以免各次感觉相互干扰。

（4）分别计算在10次比较中被试判断各变异刺激比标准刺激轻、重和相等的次数。

（5）更换被试，按上述程序再进行新一轮实验。

4实验结果

被试实验结果分析：

根据被试实验数据分析后作出图表后有：

用直线内插法计算两点域公式：(X—X1)(Y—Y1)=(X2—X1)(Y2—Y1)

其中，X：绝对感觉阈限 ；Y1：是感觉到刺激的次数稍小于50%的百分数，其相应的刺激为X1；Y2：是感觉到刺激的次数稍大于50%的百分数，其相应的刺激为X2。

由图可知：Lu=104克   Ll=97.8克

上差别阈限=DLu=104克—100克=4克

下差别阈限=DLl=100克—97.8克=2.2克

差别阈限=DL=（4+2.2）/2=3.1克

5讨论

5.1用恒定刺激法测定差别阈限的特点：

比较容易控制变量，实验起来较为简便，但是花费时间可能较长。容易引起被试疲劳，误差产生，主试在读取被试数据时会存在误差。

5.2韦伯定律：K=△I/I

其中，I为原来的刺激量；△I表示刚刚能引起较强感觉的刺激增加量；K代表常数。

在本实验中，K=4／100＝0.04  ∴实验结果不符合韦伯定律。

6结论

通过恒定刺激法测定被试的重量差别阈限，使用了直线内插法来精确重量差别阈限，得出被试的重量差别阈限为3.1克。

参考文献

杨治良，《实验心理学》，浙江教育出版社，1998

张厚粲，徐建平，《现代心理与教育统计学》，2004