线段长度差别阈限实验报告.docx

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线段长度差别阈限实验报告

心理实验报告

实验室名称：

三教八层心理学实验室实验课程：

实验心理学

实验名称：

线段长度差别阈限指导老师：

刘洋班级：

心理10-1

学号：

10学生姓名：

实验日期：

2011年11月12日

摘要

以北京林业大学心理系10级63人为实验被试，测量每个人线段长度差别阈限，探究年龄、注意广度等与长度差别阈限相关关系，探究长度差别阈限的影响因素、实验是否对被试造成了练习效应和疲劳效应。

结果显示，年龄和注意广度与长度差别阈限存在显著性相关。

男女性别在长度差别阈限上存在显著性差异。

关键词

长度差别阈限注意广度年龄相关显著性差异

前言

平均差误法是经典心理物理学测量感觉阈限的另一种方法。

其特点在于被试可以主动地并且连续地调整刺激量的大小，因此调动了被试的积极性。

在用这种方法测量差别阈限时，被试调整得到在感觉上相等的两个刺激值，其物理强度之差的绝对值的平均数（AE）就代表差别阈限值。

公式为：

AE=∑│Xi－S│/n，其中X表示每次测定所得数据；S表示标准刺激；n表示测定次数。

用此方法测得的阈限值比用最小变化法和恒定刺激法测得的要小一些，原因在于其差别阈限处于上下限之间的主观相等地带之内。

它测得的阈限值只是阈限的近似值，不能与其他方法的结果相比较。

　　计算机的图形显示是通过象素完成的。

象素大小相等且等距，因而对由象素组成的线段的长度测定是极为准确的。

本实验就用平均差误法来测量线段长度的差别阈限。

一、研究方法

1.1研究被试

以北京林业大学心理系10级学生为被试，共有63人。

有效数据62人，其中男生24人，女生38人。

1.2研究工具

PsyKey心理教学系统——平均差误法－线段长度差别阈限

1.3研究方法

平均差误法会带来动作误差，应注意克服。

在本实验中，有一半次数变异刺激长于标准刺激（简称“长”），另一半次数变异刺激短于标准刺激（简称“短”）。

同时，为了消除空间误差，应将一半次数在右边呈现变异刺激（简称“右”），另一半次数在左边呈现变异刺激（简称“左”）。

因此，组合上述4种方法，可得到“右短”、“右长”、“左短”、“左长”四种方式。

实验中每种方式作10次测定，为了消除顺序误差，每种方式又分为两个5次进行，如下表：

次数

右短

右长

左长

左短

左长

右长

右短

　　①、被试仔细阅读指示语，主试应向被试指明反应键（红键和绿键）的位置和使用方法。

　　②、提醒被试分清标准刺激和变异刺激（在标准刺激的下面印有“标准刺激”的字样）。

　　③、被试每次调整完毕后，按反应键盒上的黄键表示确认。

　　本实验的标准刺激是160个象素单位（每次变异为1个象素单位）。

1.4实验步骤

1.在“PsyKey系统”中选择“最小变化法－明度的差别阈限”，开始进行实验。

2.根据标准刺激的线段长度调节变异刺激的线段长度，变异刺激短时按绿色按钮，变异刺激长时按红色按钮。

3.当背时认为变异刺激和标准刺激长度相等时，按黄色按钮结束实验。

1.5数据分析

所有数据在SPSS16.0上进行录入及相关数据处理。

二、实验结果

2.1个人实验结果

结果分数：

相对差别阈限：

4.37％

绝对差别阈限：

备　　注：

测验耗时：

563秒

[参数表]

间隔时间（毫秒）=500

标准刺激长度（像素）=160

线段粗度=4

线段颜色=黑

详细反应：

变异刺激始终变异刺激始终

右短132161

右短119162

右短144175

右短114178

右短114172

右长179162

右长186159

右长205147

右长190161

右长177157

左长176149

左长187154

左长202150

左长201155

左长180150

左短137166

左短148156

左短141171

左短149157

左短122158

左短129162

左短115165

左短137169

左短127165

左短114171

左长174151

左长175147

左长197154

左长202153

左长181156

右长175157

右长203164

右长195167

右长181165

右长183161

右短138167

右短127174

右短141169

右短150168

右短134175

2.2全系实验结果

表1全系数据描述性统计

最小值

最大值

平均数

标准差

相对差别阈限

1.88

6.88

3.4081

1.11189

绝对差别阈限

5.45

1.780

ValidN（listwise）

全系同学相对差别阈限的平均值为3.4081，标准差为1.11189。

绝对差别阈限的平均值为5.45,标准差为1.780

图1相对差别阈限频数统计

图2绝对差别阈限频数分析

表2男女性别在线段长度差别阈限上的差异分析

独立样本t检验

Levene'sTestforEqualityofVariances

t-testforEqualityofMeans

Sig.

Sig.（2-tailed）

MeanDifference

Std.ErrorDifference

95%置信区间

下界

上界

相对差别阈限

方差齐异性

.326

.570

2.294

.025

.64287

.28028

.08222

1.20352

方差不齐异性

2.190

41.789

.034

.64287

.29356

.05035

1.23540

绝对差别阈限

方差齐异性

.331

.567

2.297

.025

1.031

.449

.133

1.928

方差不齐异性

2.193

41.807

.034

1.031

.470

.082

1.979

男女性别在相对差别阈限和绝对差别阈限上存在显著性差异，显著性低于0.05。

表3年龄对相对差别阈限和绝对差别阈限的单因素方差分析

单因素方差分析

平方和

均方

Sig.

相对差别阈限

组间

20.818

5.204

5.434

.001

组内

54.596

.958

总变异

75.414

绝对差别阈限

组间

53.381

13.345

5.435

.001

组内

139.973

2.456

总变异

193.355

年龄对相对差别阈限和绝对差别阈限在0.01水平上存在显著性差异。

表4年龄和相对差别阈限、绝对差别阈限的相关分析

相对差别阈限

绝对差别阈限

用户年龄

相对差别阈限

PearsonCorrelation

1.000**

.259*

绝对差别阈限

PearsonCorrelation

1.000**

.260*

用户年龄

PearsonCorrelation

.259*

.260*

**在0.01水平上存在显著性相关（双尾）。

*.在0.05水平上存在显著性相关（双尾）.

年龄和相对差别阈限、绝对差别阈限在0.05水平上存在显著性正相关，年龄越大相对差别阈限和绝对差别阈限值越大。

表5不同年龄的差异性检验

LSD

DependentVariable

（I）分组

（J）分组

MeanDifference（I-J）

Std.Error

Sig.

95%置信区间

下界

上界

相对差别阈限

-.37924

.35001

.283

-1.0799

.3214

.12838

.76282

.867

-1.3986

1.6553

-1.74829*

.76282

.026

-3.2752

-.2213

.37924

.35001

.283

-.3214

1.0799

.50762

.78264

.519

-1.0590

2.0742

-1.36905

.78264

.086

-2.9357

.1976

-.12838

.76282

.867

-1.6553

1.3986

-.50762

.78264

.519

-2.0742

1.0590

-1.87667

1.03533

.075

-3.9491

.1958

1.74829*

.76282

.026

.2213

3.2752

1.36905

.78264

.086

-.1976

2.9357

1.87667

1.03533

.075

-.1958

3.9491

绝对差别阈限

-.610

.560

.281

-1.73

.51

.200

1.221

.870

-2.24

2.64

-2.800*

1.221

.025

-5.24

-.36

.610

.560

.281

-.51

1.73

.810

1.252

.521

-1.70

3.32

-2.190

1.252

.086

-4.70

.32

-.200

1.221

.870

-2.64

2.24

-.810

1.252

.521

-3.32

1.70

-3.000

1.657

.075

-6.32

.32

2.800*

1.221

.025

.36

5.24

2.190

1.252

.086

-.32

4.70

3.000

1.657

.075

-.32

6.32

*.意味着在0.05水平上存在显著性差异

结果显示，22岁的长度差别阈限和19、20岁的长度差别阈限结果存在着显著性差异。

表6差别阈限和注意广度、工作效率、简单反应时、明度差别阈限的相关分析

相对差别阈限

绝对差别阈限

短时记忆广度值

时间知觉相对误差

简单反应时间

工作效率

注意广度值

明度相对差别阈限

明度绝对差别阈限

相对差别阈限

PearsonCorrelation

1.000**

-.129

-.119

.112

-.174

-.324*

-.229

绝对差别阈限

PearsonCorrelation

1.000**

-.129

-.119

.113

-.175

-.324*

-.228

短时记忆广度值

PearsonCorrelation

-.129

-.104

-.076

.207

.222

.063

时间知觉相对误差

PearsonCorrelation

-.119

-.104

.212

.066

-.034

.057

简单反应时间

PearsonCorrelation

.112

.113

-.076

.212

.060

.043

.052

工作效率

PearsonCorrelation

-.174

-.175

.207

.066

.060

.195

-.204

-.203

注意广度值

PearsonCorrelation

-.324*

.222

-.034

.043

.195

-.059

明度相对差别阈限

PearsonCorrelation

-.229

-.228

.063

.057

.052

-.204

-.059

1.000**

明度绝对差别阈限

PearsonCorrelation

-.229

-.228

.063

.057

.052

-.203

-.059

1.000**

**在0.01水平上存在显著性相关（双尾）。

*.在0.05水平上存在显著性相关（双尾）。

线段长度的相对差别阈限和绝对差别阈限和注意广度存在0.05水平上显著性负相关，注意广度值越大，差别阈限值越小。

2.3小组实验结果

表7小组数据描述性统计

最小值

最大值

平均数

标准差

相对差别阈限

3.13

5.00

3.8400

.75584

绝对差别阈限

6.14

1.215

ValidN（listwise）

小组成员相对差别阈限的平均值为3.84，标准差为0.75584。

绝对差别阈限的平均值为6.14,，标准差为1.215。

表8小组男女性别在差别阈限上的显著性分析

独立样本t检验

Levene'sTestforEqualityofVariances

t-testforEqualityofMeans

Sig.

Sig.（2-tailed）

MeanDifference

Std.ErrorDifference

95%置信区间

下界

上界

相对差别阈限

方差齐异性

.051

.830

.326

.757

.20417

.62576

-1.40440

1.81273

方差不齐异性

.338

4.906

.749

.20417

.60425

-1.35813

1.76646

绝对差别阈限

方差齐异性

.046

.839

.331

.754

.333

1.006

-2.251

2.918

方差不齐异性

.343

4.898

.746

.333

.972

-2.181

2.847

小组中有男生3人，女生4人。

但差别阈限在性别上不存在显著性差异。

表9小组相对差别阈限和全系数据的差异分析

单一样本t检验

TestValue=3.4081

Sig.（2-tailed）

MeanDifference

95%置信区间

下界

上界

相对差别阈限

1.512

.181

.43190

-.2671

1.1309

小组的相对差别阈限和全系的相对差别阈限不存在显著性差异。

表10小组的绝对差别阈限和全系数据的差异性分析

单一样本t检验

TestValue=5.45

Sig.（2-tailed）

MeanDifference

95%置信区间

下界

上界

绝对差别阈限

1.509

.182

.693

-.43

1.82

小组的相对差别阈限和全系的相对差别阈限不存在显著性差异。

表11标准刺激的位置对差别阈限的影响

配对样本t检验

PairedDifferences

Sig.（2-tailed）

Mean

Std.Deviation

Std.ErrorMean

95%置信区间

下界

上界

Pair1

左-右

-.06667

2.42707

.99085

-2.61372

2.48039

-.067

.949

标准刺激的位置对差别阈限不存在显著性影响。

表12标准刺激的长短对差别阈限的影响

配对样本t检验

PairedDifferences

Sig.（2-tailed）

Mean

Std.Deviation

Std.ErrorMean

95%置信区间

下界

上界

Pair1

长-短

-1.13333

2.03191

.82952

-3.26569

.99903

-1.366

.230

标准刺激的长短对差别阈限不存在显著性差异。

表13标准刺激的位置和长短对差别阈限的影响

方向长度

LSD

（I）组别

（J）组别

MeanDifference（I-J）

Std.Error

Sig.

95%置信区间

下界

上界

-.9667

1.3689

.488

-3.822

1.889

.1000

1.3689

.942

-2.755

2.955

-1.2000

1.3689

.391

-4.055

1.655

.9667

1.3689

.488

-1.889

3.822

1.0667

1.3689

.445

-1.789

3.922

-.2333

1.3689

.866

-3.089

2.622

-.1000

1.3689

.942

-2.955

2.755

-1.0667

1.3689

.445

-3.922

1.789

-1.3000

1.3689

.354

-4.155

1.555

1.2000

1.3689

.391

-1.655

4.055

.2333

1.3689

.866

-2.622

3.089

1.3000

1.3689

.354

-1.555

4.155

1：

左长2：

左短3：

右长4：

右短

结果显示，标准刺激的位置和长短对差别阈限不存在显著性影响。

表14小组成员练习效应、疲劳效应检测

配对样本t检验

PairedDifferences

Sig.（2-tailed）

Mean

Std.Deviation

Std.ErrorMean

95%置信区间

下界

上界

Pair1

前20-后20

.0083

1.1133

.4545

-1.1600

1.1767

.018

.986

结果显示，小组成员的数据不存在练习效应和疲劳效应

三、讨论

3.1实验结果讨论

1.根据表2的实验结果显示，性别对差别阈限存在显著性差异。

性别在0.05水平上存在显著性差异。

和以往的实验相比，这次的实验有了显著性差异，男生的差别阈限显著高于女生。

这次的实验需要通过视觉观察和自己的感觉判断线段的长短。

在这次试验中，当标准刺激和变异刺激差别较小时，如果被试不仔细判断，很难确定两者之间的差异。

相对于观察，女生比男生观察更仔细一点。

同时，被试的心态也会影响实验结果，如果被试比较着急，差别阈限就会比较大。

女生比男生更稳重一点，所以女生做实验比男生更仔细，女生的差别阈限也比男生要小很多。

2.表3、4、5的结果显示，年龄对差别阈限在0.01水平上存在显著性影响。

根据表5年龄与相对差别阈限和绝对差别阈限的相关分析显示。

年龄与相对差别阈限和绝对差别阈限在0.05水平上存在显著正相关。

被试年龄越大，被试的差别阈限值越大。

随着年龄的增长，我们观察事物细微差别的能力逐渐下降，所以年龄大的被试差别阈限值比较大。

另外在这次实验中，大多数的被试年龄在19、20岁，大于20岁的被试只有6个，年龄比较大的被试数量比较少。

如果这些年龄比较大的被试做实验时不太认真，那么对实验结果可能会有一些影响。

根据表6的结果，22岁被试的差别阈限和19、20岁的被试的差别阈限存在显著性差异，而19、20、21岁的被试的差别阈限则不存在显著性差异。

这个实验还不能准确判断年龄对长度差别阈限的影响。

如果想探索一些年龄对实验结果的影响，我们还需要大量的年龄比较大的被试。

3.表6的结果显示，线段的差别阈限与注意广度在0.05水平上存在显著性负相关。

注意广度值越大差别阈限值越小。

注意广度是指在同一时间内一个人能够清楚地觉察或认识客体的数量。

注意广度越大的人，在一定时间内储存的信息比平常人多。

对于线段的长度，因为我们不能用工具去测量，线段也不能平移，所以我们只能根据我们的观察去感知线段的长度，这点和注意广度的实验很像。

标准刺激和变异刺激之间的差异在本实验中使用像素来表示，每按一次按钮，像素变化1。

注意广度越大的人，越能发现两个刺激的差异，所以他们的差别阈限值越小。

4.表11、12、13结果显示，标准刺激的位置和长短对差别阈限不存在显著性影响。

无论标准刺激在哪个位置，标准刺激一直没变一直出现在屏幕上，所以对我们的判断不存在任何影响。

从我个人角度来说，做实验时如果标准刺激和变异刺激的长度相差不大，我会很难判断如何调整长度是两条线段保持相等。

但是当标准刺激和变异刺激的差别不大时，及时不做什么调整，对整体的差别阈限也不存在太大的影响。

5.表13的结果显示，本小组成员前20次和后20次的实验不存在显著性差异。

这说明本小组成员的实验结果不存在练习效应和疲劳效应，说明实验过程比较合理。

但是从小组的个人数据分析，我们小组有3个人前20次的差别阈限高于后20次的差别阈限，可能存在练习效应；有3个人的前20次的差别阈限低于后20次的差别阈限，可能存在疲劳效应。

从我个人做实验的结果看，当我做到后面时，我感觉比较疲劳，想尽早结束实验，所以在后面的实验过程中，可能做的比较快，没有认真对待实验。

3.2延展

1.本次实验是在白色背景下，比较两条黑色线段的长短。

如果将黑色的线段换成红色线段或蓝色线段等，实验结果是否会存在差异。

2.在这次实验中，我想通过选择找一条对称轴来判断两条线段的长短是否相等，但在实验过程中，除了屏幕上的两条线段，只有“标准刺激”这四个字。

这四个字是否对我们判断的结果有影响，如果这四个字出现在其他的地方

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