最小变化法明度的差别阈限.docx
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最小变化法明度的差别阈限
最小变化法－明度的差别阈限
简介：
最小变化法是经典心理物理学测量感觉阈限的重要方法之一。
经典心理物理学认为，可以用物理量来表达感觉量，因此，存在一种达到觉察水平所必需的临界量值，即绝对感觉阈限和差别感觉阈限。
在测量上，常常用50%次能感觉到，50%次不能感觉到的物理量表示绝对阈限；而用50%次能感觉到差别，50%次不能感觉到差别的物理量表示差别阈限。
最小变化法的特点在于它系统地探察感觉转折点，因而具体地说明了感觉阈限的含义。
根据刺激呈现的顺序不同，可有渐增法（↑）和渐减法（↓）两种呈现方法。
在用最小变化法测量差别阈限时，上限是指感觉比标准刺激稍强和感觉与标准刺激相等的两个刺激的平均值；下限是指感觉与标准刺激相等和感觉比标准刺激稍弱的两个刺激的平均值。
上限减去标准刺激称为上差别阈限，标准刺激减去下限称为下差别阈限。
上差别阈限和下差别阈限的平均值称为绝对差别阈限，绝对差别阈限和标准刺激之比称为相对差别阈限。
方法与程序：
①、请被试仔细阅读指示语，主试强调要对照标准刺激调整变异刺激，并且注意左、中、右三键所对应的反应。
②、实验的顺序安排力求克服期望误差、习惯误差和空间误差，因此采用如下安排，前后共测定8次。
标准刺激在左
标准刺激在右
标准刺激在左
1
2
3
4
5
6
7
8
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
↑
③、每当被试的反应有一次转折时，即开始下一次测定。
结果及讨论：
详细反应分为五列，第一列表明标准刺激的位置以及标准刺激相对于变异刺激的明暗；第二列是变异刺激的起始亮度，第三列是被试判断为两者相等的亮度，第四列是被试判断为变异刺激与标准刺激发生逆转的亮度，第五列是上（下）限。
标准刺激是192。
请根据以下公式计算上、下差别阈限及绝对与相对差别阈限。
同时，也请计算并比较习惯误差、期望误差和空间误差的克服情况及练习的效果。
公式：
①、不肯定间距=X上－X下（上限－下限）
②、DL（绝对差别阈限）=不肯定间距/2
③、K（相对差别阈限）=DL/标准刺激
④、PSE（主观相等点）=（上限＋下限）/2
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社17-23页
朱滢主编实验心理学北京大学出版社2000年第一版59-69页
恒定刺激法－音高的差别阈限
简介：
恒定刺激法也是经典心理物理学的重要方法之一。
其特点是只用少数几个刺激（5－10个），且在整个测定过程中固定不变。
每随机呈现一对刺激（刺激包括一个标准刺激和一个变异刺激），即请被试进行一次比较。
在测定时，也要注意消除空间误差和时间误差。
用恒定刺激法测定差别阈限时，一般要求被试作三种回答：
强、弱或相等。
这样，在总的反应系列中就可以得到两个感觉上的转折点，由此可以得到上限和下限。
有的测定中，只要求被试作出强或弱两种反应，这样能克服三种反应法所引起的阈限受自信程度影响的缺点。
但要求两种反应，显得不太自然，用这种方法可以得到75%差别阈限。
计算机的内部扬声器能够发出0－65535Hz频率的声音。
由于采用数字分频，音色和纯度的变化很小，本实验用它来测定音高的差别阈限，比普通的音频发生器要精确。
方法与程序：
①、预实验：
一般在使用恒定刺激法之前，要先用最小变化法粗略地测试被试的阈限值，用以确定合适的变异刺激。
在本实验开始，也采用试验的办法让被试自己选择合适的声音频率差别。
本实验采用700Hz频率的声音为标准刺激，共7个比较刺激。
刺激的频率差由被试经预实验选取，预试的初始频率差为3Hz。
即：
被试用700Hz的声音分别与频率差为3Hz的一组变异刺激中差异最大的691Hz及709Hz的声音各比较10次。
若两组测试的正确率均＞90%，选择间距差为2Hz的一组变异刺激；若两组测试的正确率均＜70%，选取频率差为4Hz的一组变异刺激；其余情况下选取3Hz的一组变异刺激进行正式实验。
②、请仔细阅读指示语，强调用第二个刺激去比第一个刺激。
③、共有7个变异刺激（包括一个标准刺激）和一个标准刺激，每对比较10次，共比较70次，完全按随机原则安排顺序。
结果与讨论：
数据分三列印出。
第一列为实验顺序，从1到70；第二列为变异刺激，共有7种，第三列为被试的反应，为“＋”、“＝”或“－”三者之一，它们分别表示被试认为变异刺激比标准刺激高、低或相等。
注意：
本实验标准刺激为700Hz，变异刺激依照被试选择的间隔而定。
700Hz以下三种，700Hz以上三种，以及700Hz一种，共七种。
请分别统计被试对每种变异刺激判别为“＋”、“＝”和“－”的次数。
计算出百分数，填入下表。
由此表可以画出两类曲线（三条曲线和两条曲线），并可用直线内插法求出差别阈限。
变异刺激
判 断 次 数
（－）
（＝）
（＋）
（+）+（=）
1
2
┇
7
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社23-30页
朱滢主编实验心理学北京大学出版社2000年第一版69-78页
评价法－信号侦察论
简介：
信号侦察论不仅测定人对信号的反应，也测定人对噪音的反应，因而能够将人的感受性与其判断标准区分开，并且分别用不同的数量来表达，这是它优于古典心理物理法的地方。
信号侦察论有三个基础实验程序，即有无法、迫选法和评价法。
其中，评价法可以在相同的时间内获得被试更多的信息。
在评价法中，不仅要求被试对有无信号作出判断，还要求按规定的等级作出评价，即说明每次判断的把握有多大。
这样，被试就有了几个判断标准，因而用一轮实验的结果就可以绘制ROC曲线。
方法与程序：
本实验用图片再认来做评价法实验。
刺激有两套：
一套是识记过的图片，共60张（每个图片内容不同）作为信号SN；另一套是没有识记过的图片，共60张（每个图片也不同，但与相应的第一套相似），作为噪音N。
第一步，先让被试识记第一套图片，计算机屏幕随机呈现每张图片2s，间隔1s，60张图片连续呈现；第二步，把这60张识记过的图片与第二套60张图片混在一起，仍按上述的方法呈现给被试，让被试判断是否是刚才识记过的，并按照规定的等级按键作出评价。
主试指导被试认真阅读指示语，解释五等级评价的方法，并说明反应键的位置（数字键盘上的1、2、3、4、5键）；被试明白后开始做实验。
结果与讨论：
结果数据中分别统计了信号和噪音的反应情况：
反应 1 2 3 4 5 合计
信号 60
噪音 60
请自行整理成下表：
反应 1+2+3+4+5 2+3+4+5 3+4+5 4+5 5
信号
噪音
请对此表进一步处理到可以画ROC曲线，请分别画出两种ROC曲线（P坐标和Z坐标）。
交叉参考：
再认能力测定
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社42-61页
平均差误法－线段长度差别阈限
简介：
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。
方法与程序：
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
左短
左长
右长
右短
1
2
3
4
5
①、键入被试姓名后，请仔细阅读指示语，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）。
结果与讨论：
详细反应40行，表示40次测定，每行分3列印出。
第一列为标准刺激的位置和相对于变异刺激的长短；第二列为变异刺激的初始长度；第三列为被试调节后的长度。
由此可以计算被试长度估计的平均误差（AE），也即是此被试长度估计的差别阈限（近似值）。
根据前面的实验顺序安排表，可以对结果进行进一步区分，即前5次为右短，其后5次为右长，以此类推，最后5次为右短。
据此，可以请被试计算“左”的AE和“右”的AE，以及“长”的AE和“短”的AE，以检验实验中的动作误差和空间误差的情况。
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社30-34页
对偶比较法－制作颜色爱好顺序量表
简介：
心理量表是经典心理物理学用来测量阈上感觉的。
心理量表根据其测量水平的不同，可分为四种：
命名量表、顺序量表、等距量表和比例量表。
其中等距量表和比例量表分别带来了心理物理学中的对数定律和幂定律。
顺序量表没有相等单位、没有绝对零点，它按某种标志将事物排成一个顺序，从中可以查出某事物在心理量表中所处的位置。
制作心理顺序量表有对偶比较法和等级排列法两种方法，其中，对偶比较法是制作心理顺序量表的一种间接方法。
对偶比较法是把所有要比较的刺激配成对，然后一对一对呈现，让被试对于刺激的某一特性进行比较并作出判断：
这种特性在两个刺激中哪个更为明显。
因此，若有n个刺激，则一共可配成n（n-1）/2对。
又因为有空间误差和时间误差，在实验中每对刺激要比较两次，互换其呈现顺序（时间误差）或位置（空间误差），所以一共要比较n（n-1）次。
方法与程序：
本实验用对偶比较法制作颜色爱好顺序量表。
计算机能产生不同色调的颜色，而且纯度高，适合于颜色爱好顺序量表的制作。
实验共有七种颜色，它们是：
红（Red）、橙（Mangetra）、黄（Yellow）、绿（Green）、蓝（Blue）、青（Cyan）和白（White）。
实验顺序如下表：
为抵消顺序误差，在做完21次后，应再测21次，顺序与前21次顺序相反；为抵消空间误差，在后做的21次中左右位置应颠倒。
刺激
红
橙
黄
绿
蓝
青
白
红
─
橙
1
─
黄
2
3
─
绿
12
4
5
─
蓝
13
14
6
7
─
青
19
15
16
8
9
─
白
20
21
17
18
10
11
─
实验前，主试应指导被试认真阅读指示语，并说明反应方法（按红、绿键认可，按黄键不认可），然后开始实验。
结果与讨论：
结果数据中有每种颜色被选择的次数，即选择分数（C）。
如果要制作等距量表，还需按如下公式计算选中比例P。
P＝C/（2*（n-1））=C/12
再把P转换成Z分数，按Z分数制图即可制作成颜色爱好的等距量表。
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社65-82页
部分报告法－瞬时记忆
简介：
过去的再现法实验是在被试识记完项目后，要求他尽量多地再现全部项目（全部报告法），以此确定其保存量，但此方法不能用来测量极为短暂的记忆（毫秒级）。
部分报告法的特点在于：
它不要求被试再现全部项目，而只要求再现指定的一部分，再根据这一部分的结果估算保存的总量。
在Sperling的实验中，他比较了部分报告法和全部报告法，结果表明全部报告法一般只能记住4－5个，而部分报告法则可多达8－9个。
Sperling还做了延迟部分报告法实验，即在呈现识记材料之后过一段时间再让被试部分报告。
结果发现，当延迟0.5s时，部分报告法所得结果与全部报告法接近；当延迟1s时，两者就没有什么差别了。
方法与程序：
屏幕上出现三行英文字母，每行4个（12个字母之间没有重复），呈现时间为75ms。
实验为组间设计。
全部报告法：
字母呈现完后，屏幕提示进行回忆。
请被试把所记得的内容尽可能多地回忆出来，输入到屏幕上输入框中，然后按“确定”键开始下一次。
部分报告法：
字母呈现完之后，在屏幕左边会出现一个箭头，指向第一行、第二行或第三行的位置，即表示要被试回忆第一行、第二行或第三行（箭头的颜色分别是红、黄、绿）。
让被试立即将回忆的结果输入到输入框中，然后按“确定”键开始下一次。
延迟部分报告法：
字母呈现完之后，屏幕提示延迟，2秒之后出现箭头。
让被试回忆箭头所指的那一行的项目，将回忆的结果输入到输入框中，然后按“确定”键开始下一次。
一共做30次，在第15次后有一段时间的休息。
结果与讨论：
记录被试的反应，计算被试的总保存量。
在部分报告法和延迟部分报告法中，将被试每一行的平均保存量相加，就得到了总的保存量。
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社142-144页
系列位置效应
简介：
根据信息被编码处理方式及信息从输入到提取所经过的间隔不同，可把记忆分成瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三种系统。
短时记忆又称操作记忆，指信息一次呈现后，在头脑中储存不超过一分钟的记忆。
长时记忆指一分钟以上甚至持续终身的记忆，是短时记忆经过加工和重复的结果。
三个系统的流程如下：
外界刺激引起感觉，形成感觉记忆；若加以注意，就进入短时记忆；若对短时记忆中的信息不及时复述，便会遗忘，若复述便转入长时记忆储存，在一定条件下可以提取出来。
人们研究发现，学习材料在系列中的位置对记忆效果有影响，称为系列位置效应，即顺序学习一组材料，其中每个项目学会的快慢以及记忆的巩固程度都与这个项目在系列中的位置有关。
系列位置效应是短时记忆存在的重要证据之一。
以识记量为纵坐标，以项目所在位置为横坐标，可绘出系列位置曲线。
方法与程序：
本实验可以研究单字学习中的系列位置效应。
共100个汉字，从低频到高频均有，分为五组，每组20个。
从第一组到第五组，每组汉字笔画逐渐增多。
实验分4种情况，即1秒立即回忆，2秒立即回忆，1秒延迟回忆，2秒延迟回忆。
1秒和2秒是指识记时每个汉字的呈现时间；立即与延迟是指识记完一组后，是立即自由回忆还是进行一会儿倒减3分心干扰后再回忆，可选择其中一种。
被试学完每一组汉字后，按要求回忆，输入到对应的输入框中。
实验时一共要学5组，学完之后，屏幕上将给出系列位置曲线。
结果与讨论：
详细结果中，列出了学习时字表的顺序。
把统计结果填入下表：
（系列位置效应实验结果）
位置被试
1 2 3 … 20
实验情况
1
2
┇
ｎ
交叉参考：
短时记忆广度 短时记忆的信息提取
参考文献：
王振宇主编心理学教程人民教育出版社47-50页
王振宇主编心理学教程教学参考书人民教育出版社43页
孟昭兰主编普通心理学北京大学出版社189-194页
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社310-314页
句子理解速度
简介：
研究表明，句子的形式会影响对它所表达内容的理解。
McMahon曾用匹配图形的方法来研究句子类型与理解速度的关系，结果表明：
正确肯定的句子（TA）与图画匹配最快（约1s），正确否定的句子（TN）匹配最慢，错误肯定句子（FA）和错误否定句子（FN）居中，并有如下公式：
RT（TN）＝RT（FA）＋RT（FN）－RT（TA）
方法与程序：
本实验也采用匹配图画的办法来测定不同类型的句子的理解速度。
实验共有三幅图，分别是鸭子（Duck）、教师（Teacher）和卡车（Truck）。
实验时从中选择一幅，呈现15秒钟，请被试认真观察，之后，随机呈现关于此图的16个句子（正确肯定、正确否定、错误肯定、错误否定各4句）。
请被试判断是否符合图画的内容，并按红键（符合）和绿键（不符合）作出反应。
句子之间间隔4秒，连续做完16个句子。
备选句子为24句，每种类型6句。
若有反应错误的句型，则同类句型补做一句，最多允许错2个同类句型。
为了消除反应错误引起的误差，每种句型有2个备选句子。
实验时，某类句子反应错了，将在随后的实验中随机补做1个同类型的句子。
同类型的错误最多允许有2个。
错误次数也可以作为参考指标。
结果与讨论：
结果数据为被试四种句子类型的反应时和正确率。
详细结果分四列印出：
第一列是序号；第二列是句子类型；第三列是被试的判断以及是否正确；第四列为反应时间，以毫秒为单位。
整理结果，计算每种句子类型的反应时间（可求出数个被试的平均反应时间），并据此画图。
您可以尝试作出解释，也可以进一步求出本次实验中不符合实际含义的参数f、否定语句参数n和对句子的基本编码时间分别是多少。
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社371-373页
似动现象
简介：
两个间隔一定距离的静止刺激物，以适当的时间间隔先后呈现。
观察者会产生刺激物由一点移动到另一点的感觉，这种现象称为似动现象。
似动是由于先后呈现的刺激作用于感受野使机体产生了与真实运动相似的生理刺激。
第一个刺激停止后，它所引起的神经兴奋还会持续一个短暂的时间，在这个短暂的时间内如果出现第二个刺激，它所引起神经兴奋就会与第一个刺激所引起的暂时持续的兴奋相连，所以感觉上第一个刺激就移动到第二个刺激的地方。
德国心理学家M.韦特默，于1912年最早研究似动现象。
电影、电视的摄制和放映就是利用了似动现象的原理。
方法与程序：
在黑色背景上相继呈现两个红色小圆点（直径0.5cm）。
两个小圆点可在不同的时距和空距条件下呈现。
在每种空距的条件下按照，5ms、10ms、20ms、60ms、100ms、150ms、200ms、250ms、300ms、350ms、400ms、500ms这12个时距的升序和降序做24次判断。
在每种时、空距条件下，演示1次从左到右的相继呈现：
刺激1→时距→刺激2
60ms5～500ms60ms
空间距离的实验顺序按拉丁方的方法进行排列，将被试随机分成甲、乙、丙三组。
分别按三种不同的顺序进行实验，图示如下：
顺序
1 2 3
甲 2 5 8
乙 5 8 2
丙 8 2 5
在每个空距条件下，时距从5ms开始，依次增加到500ms，每个时距做一次判断，让被试判断两个刺激是同时出现、先后出现、还是一个刺激从一点向另一点移动；然后再从500ms开始，逐渐减少时距到5ms，同样每个时距做一次判断。
每个被试对每个空距判断24次，三个空距共判断72次。
详细反应种将被试的判断记录在下表中：
5ms10ms20ms60ms100ms150ms200ms250ms300ms350ms400ms500ms
2cm升序
2cm降序
5cm升序
5cm降序
8cm升序
8cm降序
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社231-235页
学习迁移
简介：
前一种学习对后一种学习的进程发生影响叫做学习的迁移；如果前面学过的东西对后面学过的东西的保持发生了影响，则叫做前摄作用，而倒摄作用则是指后来学过的东西对前面学过的东西的保持发生的影响。
检查前摄抑制的实验设计如下：
（甲、乙代表学习材料）
实验组
学乙
学甲
休息
检查甲的保存量
控制组
─
学甲
休息
检查甲的保存量
检查倒摄抑制的实验设计如下：
实验组
学甲
学乙
休息
检查甲的保存量
控制组
学甲
─
休息
检查甲的保存量
如果实验组甲的保存量大于控制组，则乙对甲有前（倒）摄助长作用，反之，有前（倒）摄抑制作用。
影响前（倒）摄作用的因素很多，如：
材料相似程度、材料长度、学习程度及间隔时间等。
方法与程序：
本实验用几何图形与数字对照翻译的学习任务来研究前摄抑制作用和倒摄抑制作用。
共有两种对照关系（甲和乙），甲和乙的图形是一样的，但与数字（1，2，3，4，5，6，7）的对照关系不同。
本实验既可用于对照组，又可用于实验组。
在实验开始时，要做出选择，其中：
①、单独学甲，表示对照组；
②、先学甲，后学乙，是倒摄作用的实验组；
③、先学乙，后学甲，是前摄作用的实验组。
注意：
三组最后都是测量甲的保存量。
主试要指导被试认真阅读指示语，向被试讲清楚实验过程。
学习时，连续翻译7个图形，只要有一个翻译错误就要全部重翻译，并计为学习了一遍。
而且在翻译错误时，屏幕上会呈现正确答案。
检查时连续测试3遍，检查的错误次数指测试中的错误个数，而非错误遍数。
结果与讨论：
结果包括学甲所用的遍数、学乙所用的遍数及最后测验甲时，被试错误的个数。
注意：
学习遍数不包括最后翻译正确的那一遍。
整理多人结果，填入下表。
组别
学甲遍数
学乙遍数
检查甲错误个数
1
2
3
根据下面公式计算前（倒）摄作用：
前（倒）摄作用=（控制组错误次数－实验组错误次数）/控制组错误次数×100
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社285-293，306-310页
STROOP效应
简介：
STROOP效应是指字义对命名的干扰效应。
一般认为，念字和命名是两个不同的认知过程。
Stroop于1935年做了一个实验，他使用的刺激字与书写它所用的颜色相矛盾，结果发现，说字的颜色时会受到字义的干扰，但在用一年级小学生做实验时却没有发现这种现象。
一般认为，STROOP效应是由于念字自动化造成的。
人们对字加工快，而对颜色加工慢，因此，当要说颜色时，就会受到字义的干扰，而反过来，念字却不会受说颜色的干扰。
方法与程序：
本实验验证色词STROOP现象。
每次实验要求被试完成七项任务（见附录）。
有时念字，有时唱色（即说出字的书写颜色），并记录所用时间。
为
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