简单反应时和选择反应时的实验研究.docx

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简单反应时和选择反应时的实验研究

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主　题：

实验二简单反应时和选择反应时的实验研究

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得分：

简单反应时和选择反应时的实验研究

摘要：

本实验采用双因素重复测量设计对28名大学生被试进行了简单反应时以及选择反应时的测试，旨在探究视觉与听觉简单反应时之间的差异、不同指导语对选择反应时影响以及简单反应时与选择反应时的差异。

从对数据的统计分析结果来看，视听觉简单反应时的差异无统计学意义，全体被试不同指导语下的选择反应时差异不显著但错误率的差异是有统计学意义的，简单反应时与选择反应时的具有显著的差异。

关键词：

简单反应时选择反应时准确率指导语

1.引言

反应时（reactiontime），又称为反应潜伏期，是指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。

它包含以下几个时段：

第一时段，刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；第二阶段，神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间；第三阶段，效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。

简单反应时是指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只做单一的反应，这时刺激—反应之间的时间间隔就是反应时。

选择反应时是根据不同的刺激物，在各种可能性当中选择一种符合要求的反应，并执行该反应所需要的时间。

[1]反应时作为一种可靠的心理活动指标，可以测定大脑皮层的兴奋和抑制功能，分析人的感觉、注意、学习与记忆、思维与个性差别等各种心理活动。

[2]

反应时测定自Danders1968年开始研究应用，他将反应分为三类，即简单反应时（simplereactiontime），选择反应时（choicereactiontime）和辨别反应时（recognitionreactiontime）。

[3]根据以往研究结果来看，研究方向多集中在年龄、智力、性别与反应时的相关关系以及反应时的测量方法的改进和反应时的影响因素等方面。

结果显示：

从儿童期到青年期反应时逐渐加快，再随着年龄的增长反应时逐渐减慢；[4]不同性别的反应时差异有显著的统计学意义，男性快于女性；反应时与智力水平以及学历水平存在一定程度的相关；影响反应时的主要因素有测定仪器的影响以及被试自身例如疲劳、状态等等影响。

对于简单反应时中视听觉反应时的比较和选择反应时中不同指导语下反应时的比较以及选择反应时与简单反应时的比较以往研究涉及较少，故本实验通过对简单反应时和选择反应时的测定来对上述问题予以探究并对其原理作出初步的解释。

本研究假设听觉简单反应时与视觉简单反应时有显著性的差异，听觉反应时间短于视觉反应时间；不在选择反应时中，不同的指导语对于被试的反应时有显著的影响；选择反应时比简单反应时更长，二者的差别有统计学意义。

2.方法

2.1被试

心理学系二年级大学生28名，视听觉均正常，智力正常，平均年龄20岁。

2.2设计

2.2.1双因素重复测量设计

2.2.2自变量

简单反应刺激，分为声和光两个水平。

选择反应刺激，分为红色光、绿色光、黄色光、蓝色光四个水平。

2.2.3因变量

反应速度、错误率。

2.3仪器

BD-II-510A型反应时测定仪

2.4程序

2.4.1简单反应时

将刺激光源灯放置在被试正前方，连接好电缆线，接通电源。

主试选择实验方式为红色灯光，实验次数为20次

主试按下“简单”反应时键，呈现刺激，被试注视彩色光源灯，灯下面有预备信号灯，先亮预备信号灯，再亮彩色刺激信号；练习操作2～3次后正式开始实验，刺激呈现器距被试1米，被试以优势手食指按在反应键任何一孔上，在感觉到刺激出现时，立即按下电键。

显示窗显示时间或错误判断

主试要记录每次的反应时间和错误次数并不告知被试实验结果（预备信号灯亮2秒，反应光或声音刺激呈现1秒左右，灯灭后间隔2～7秒。

如此循环，间隔时间随机变化。

）

一次实验结束后，按“复位”键，重新设置，开始新实验。

采用ABBA设计，呈现四组刺激，按照顺序分别为：

光、声、声、光。

每组实验20次，每位被试接受80次简单反应时的测定，每组实验间休息一分钟。

一位被试实验结束后换被试重复以上步骤。

指导语：

“这个实验是要分别测试你看见灯或听到声音信号后的反应速度。

实验时我喊“预备”你就注意仪器发出的声或光的信号，当你看见灯光或听到声音信号时就尽快地按一下电键。

全部实验分4个单元进行，每个单元做20次，完成后可休息一会，第一单元做对灯光的反应，实验时你一定要在确实看见灯光再按键，而且越快越好。

”

2.4.2选择反应时

将刺激光源灯放置在被试正前方，连接好电缆线，接通电源。

主试选择实验次数为20次。

被试面对光刺激呈现器并相隔一米距离坐下，用优势手拿着反应键，当看见红光时便按压与红光位置相应的反应键，黄光、绿光、蓝光也是如此。

反应正确时灯光就会熄灭。

正式实验前让被试对四种不同色光信号（红、黄、绿、蓝）进行反应练习各3—5次

主试随机呈现四种刺激，每种刺激呈现5次，共20次。

如果被试反应错误，计时器不计时间，主试根据反馈信号灯提供的信息，安排被试重作一次。

一组测试结束后休息一分钟再按照相同步骤开始下一组测试

被试共接受四组测试，每组测试20次，每位被试共接受80次测试。

第一组和第四组的指导语为“这个实验分为4个单元，总共要作80次反应。

每做完1个单元后可以休息一会儿。

实验开始后，呈现器将随机出现刚才练习过的四种不同颜色的灯光。

当我喊‘预备’口令时．你就注意观察，当你看见出现红色、黄色、绿色或蓝色灯光时，就用优势手的食指按相应的色键。

”

第二组的指导语为“以上你的操作太慢，离正常反应时间差距较大。

下面我们以同样的方式继续实验，要求你尽快地反应。

”

第三组的指导语为“以上你的操作速度有所提高，但错误次数太多了。

最后我们再作一个单元，要求你必须注意看清灯光的颜色再按相应的键，千万不要按错。

”

3.结果

3.1简单反应时统计结果

3.1.1单个被试的光声反应时的统计描述，结果见表1

表1光刺激和声刺激反应时的均数标准差

次数均数标准差

光400.4650.122

声400.4570.140

3.1.2全体被试的视听觉简单反应时的比较，结果见表2

表2全体被试视听觉反应时差异性检验

均值标准差t值p值

光0.3040.141

1.4850.138

声0.3130.139

运用SPSS13.0独立样本T检验，从结果来看，p>0.05，全体被试的视听觉反应时的差异无统计学意义。

3.2选择反应时的统计结果

3.2.1单个被试不同指导语下的选择反应时的统计描述，结果见表3

表3不同指导语下的选择反应时的均数标准差

次数均数标准差

尽量快200.7540.098

尽量准200.7570.144

3.2.2全体被试不同指导语下的反应时的差异，结果见表4

表4不同指导语下反应时的方差分析

均数标准差F值p值

普通0.7010.862

要求快速0.6690.1152.2000.116

要求准确0.6570.729

使用One-WayANOVA方差分析，从上表的结果来看，P值>0.05，不同指导语下的反应时差异无统计学意义。

3.2.3全体被试不同指导语下的错误率的差异，结果见表5

表5不同指导语下错误率的方差分析

均数标准差F值P值

普通0.9551.311

要求快速0.6430.9523.4600.035

要求准确0.2860.600

使用One-WayANOVA方差分析，从上表的结果来看，P值<0.05，不同指导语下的反应时差异有统计学意义。

3.2.4单个被试选择反应时中不同颜色的刺激反应时的统计描述，结果见表6

表6选择反应时中不同颜色刺激的均数标准差

次数均数标准差

红150.7420.095

绿140.7810.088

黄150.7070.121

蓝160.8230.081

3.2.7全体被试选择反应时中红光刺激反应时与简单反应时的差异，结果见表7

表7选择反应时与简单反应时的差异

均数标准差t值p值

选择反应时0.6420.241

36.0490.000

简单反应时0.3040.141

运用两独立样本T检验，从上表的结果看，p<0.05选择反应时与简单反应时的差异有统计学意义。

4.讨论

4.1对统计结果的分析

4.1.1简单反应时中视听觉刺激反应时的差异

根据统计结果来看，在简单反应时中视听觉的反应时无显著性差异，与以往的研究结果不符，与本实验的假设听觉反应时快于视觉反应时也不符，可能是以下两方面的原因造成的：

首先是在实验过程中产生了较大的误差，因为实验室的环境较为嘈杂，多组被试一起进行听觉的反应时实验所以难免产生声音的混杂和干扰，进而影响了被试的判断力，使得反应时相对延长，而在视觉反应时实验中却不存在互相干扰的现象，所以视觉反应时较为接近真实，这样视听觉反应时的差异就不明显了。

其次，可能是被试在听觉反应时实验中因为干扰增加了判断的难度而产生了疲劳效应，或者在一定程度上影响到了被试的情绪，使得被试的注意力难以集中从而加重了疲劳感，反应时自然就减慢了。

4.1.2指导语对于选择反应时的速度和错误率的影响

当本人作为被试时的指导语对于选择反应时和速度的影响不明显。

原因可能是我已经明确知晓了主试改变指导语的意图，所以指导语的改变并不能使我按照主试的意愿去进行反应而是继续按照我惯有的思维去做，即追求绝对的反应准确。

由此可以推测，已经知道改变指导语意图的被试可能都不会尽力的按照主试的期望去做，但是在真正的被试参加实验时因为他们一般会产生尽力配合主试的想法且想表现出色所以变更指导语可能会使被试改变反应策略从而影响实验结果。

4.1.3全体被试在不同指导语下选择反应时差异不显著但是错误率的差异显著

可能是由于在普通指导语下被试普遍已经以追求尽量快为目标，所以当指导语变成尽量快速反应的时候被试反应速度提高的并不多，而当指导语变成尽量准确时被试却的确按照要求以准确行为目标。

这是本实验中的一个疑点，有待进一步研究。

4.1.4选择反应时中的不同色光的反应时差异

本人作为被试时的选择反应时中四种色光的反应时差异也不显著，蓝光相对反应较慢可能是由于蓝色光本身的光谱特性决定的，蓝色光波较不容易被识别故加工时间较长，反应时较慢，也可能是由于实验误差造成的，因为按键的手指距离蓝色按键较远使得反应时间延长。

4.1.5选择反应时与简单反应时的差异

本实验中是把全体被试的选择反应时中的红光刺激反应时与简单反应时中的视觉反应时相比较，统计结果显示二者的差异有统计学意义，视觉简单反应时比选择反应时中红光刺激的反应时要快，这也进一步证明了简单反应时比选择反应时要短，因为简单反应时只包括识别和作出决定的时间，而选择反应时除此之外还包括选择和判断的时间。

次结果与之前的相关研究的结论是相符的。

4.2本实验研究的缺陷

4.2.1实验仪器以及实验环境的控制不够严格导致实验误差

实验仪器的绿色光刺激和黄色光刺激差异不大，使被试觉得难以辨别从而影响了选择反应时的测定，加大了实验误差。

因为客观条件的限制在同一间实验室内同时有多组被试在实验，在听觉简单反应时的测定中出现了较为严重的声音混淆情况，进而影响了听觉反应时的速度和准确度。

4.2.2被试选择对于实验结果有影响

本实验中的被试全部是心理学系的学生，已经对反应时的相关知识以及实验的目的和安排有了初步的了解，从而在一定程度上会使得被试产生轻视实验和注意力不集中、指导语作用不明显等后果，对实验的结果也产生了一些间接的影响。

4.2.3本实验未考虑到被试的性别比例问题

被试的男女比例是不合理的，女生显著的多于男生，而在以往国内外的研究中显示性别对于反应时的影响是显著的，男性的反应时明显的快于女性。

4.2.4本实验未考虑智力对反应时的影响

以往研究表明智力水平与反应时是呈高度相关的，在本实验中虽然被试是来自同一所学校的同专业的学生但是智力水平肯定还是有差异的，应该是整体智力较高的被试反应速度较快，另外反应速度和准确率也可能与被试的惯用思维方式有关系。

4.3影响反应时的其他因素

除了以上提到的被试的智力水平、性别以及年龄之外，可能影响反应时的重要因素还有

4.3.1被试的人格特质对反应时的影响

首先，被试的气质类型与反应速度与准确率的关系是值得进一步探究的。

设想，粘液质和抑郁质的被试反应速度慢于多血质和胆汁质的被试，但是前面两者的准确率可能高于后面两者。

其次，性格较为温和、安静、细致的被试可能反应时较长，也可能表现出平时是思维缓慢的；而性格较为急躁、热烈、粗犷的被试可能在实验中更加追求速度而降低对准确度的要求。

猜想人格特质与反应时有一定的相关关系。

4.3.2被试实验时的情绪状态和身体状态以及对待实验的态度都有可能影响反应时结果

被试的情绪若是平稳的、态度是认真的、身体状态是良好的可能大脑对信息的传导及加工就会相对来说比较迅速，反应速度也会增快；若被试的情绪较为焦躁不安、对待实验的态度不够认真或者身体状态不佳可能会在一定程度上降低反应速度和准确率。

4.4本实验的实际应用意义

4.4.1在体育运动上的应用

本研究中对视听觉简单反应的探索和选择反应时中不同色光刺激下反应时的探索以及结论可以运用到运动员选拔和体育训练当中。

很多运动项目的智力技能都是借助于内部言语在头脑中所进行的认知活动的心智操作，其中主要是思维活动的操作方式。

[5]所以反应时对于评价运动员和估计运动员潜力的一项极为重要的指标。

4.4.2在驾驶员等特殊职业选拔中的应用

有些职业需要从业人员有很快的反应速度，比如驾驶员。

研究表明，驾驶员的反应速度与驾驶事故之间有高度的相关关系，所以反应时为此类相关职业人员的筛选中是必不可少的心理指标之一。

4.4.3在神经毒理学上的应用

研究表明多种神经毒性物质与反应时有着剂量反应关系，所以近年来国内外对神经毒性物质的研究中经常用反应时的测定来作为劳动作业人员接触毒物评价的重要指标之一。

5.结论

本研究中通过对实验数据的统计分析，结论是视觉与听觉的简单反应时没有显著性的差别，视觉简单反应时与选择反应时中的红光刺激的反应时的差别是有统计学意义的，不同指导语下的选择反应时的差别无显著性但错误率的差异有统计学意义。

6.致谢

7．参考文献

[1]郭秀艳实验心理学[M]北京.人民教育出版社.2004：

175-186

[2]陈容，汤天趵反应时测定及其影响因素中国学校卫生2002，23（3）：

277-278

[3]Donders.EConthespeedofmentalprocesses.TranslatedbyW.G.Koster,Actapsychological1968,30:

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[4]KailR.Sourceofagedifferencesinspeedofprocessing.ChildDevelop.1986.57:

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[5]黄希庭，张力为，毛志雄。

运动心理学[M].上海.华东师范大学出版社.2003