认知心理学实验指导

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1、认知心理学实验指导第一章 绪论实验一 减法反应时实验【实验目的】在研究快速的信息加工过程如识别、短时记忆时，常应用这种反应时实验。 目的是测量包含在复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需要的时间。减法反应时实验起初 是用来确定某个心理过程所需的时间的，但是反过来看，也可以从两种反应时的差数来判定 某个心理过程的存在。认知心理学正是这样来应用减法反应时实验的。【实验说明】Posner等（1969, 1970）用实验证明了人的短时记忆信息如字母等不单 单是以听觉形式表征的，还可以有视觉编码。在其中一个实验中，给被试并排呈现两个字母， 这两个字母可以同时给被试看,或者插进短暂的时间间隔,让被试指出这两

2、个字母是否相同 并按键来反应,记下反应时。所用的字母对有两种,一种是两个字母的读音和书写都一样 即为同一个字母（AA）；另一种是两个字母的读音相同而书写不同（Aa）o在这两种情况下, 正确的反应都为“相同”两个字母如果相继呈现，其时间间隔为0.5s和1s，或1s和2s等。 实验结果发现，在两个字母同时呈现时，AA对的反应时小于Aa对；随着两个字母的时间间 隔增加，AA对的反应时急剧增加，但Aa对的反应时则没有发生大的变化，并且对AA对和 Aa对的反应时的差别也逐渐缩小，当两个字母呈现的时间间隔达到2s，这个差别就很小了。 这意味着AA对的匹配是在视觉编码的基础上进行的，至少部分如此，而Aa对必

3、须在听觉 编码的基础上才能进行匹配，需要从视觉编码过渡到听觉编码，因此用时也较多。根据这些 实验结果Posner等认为，某些短时记忆信息可以有视觉编码和听觉编码两个连续阶段。t=0s t=0sA A A. A.图1图2实验二 因素相加法实验【实验目的】这种实验是减法反应时实验的延伸，最初是 Sternberg（1966，1967，1969） 发展出来的。依照他的看法，完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要时间 的总和，如果发现可以影响完成作业所需的时间的一些因素，那么单独或成对应用这些因素 进行实验，就可以观察到完成作业时间的变化。【实验说明】Sternberg的实验是这样做的，他

4、先给被试看16个数字（识记项目）， 然后再看一个数字（测试项目），并同时开始计时，要求被试回答该测试数字是否是刚才识 记过的，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试能否正确提取以及 所需要的时间即反应时。通过一系列的实验，Sternberg从反应时的变化上确定了 4个对提 取过程有独立作用的因素，即测试项目的质量（优质的或低劣的）、识记项目的数量、反应 类型（肯定的或否定的）和每个反应类型的相对频率。因此，他认为短时间记忆信息提取过 程包含相应的 4个独立的加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和 反应组织阶段。实验三 字母转换实验【实验目的】根据这种实验的

5、反应时数据，可以明显的看出完成字母转换作业的3个加工阶段：编码阶段、转换阶段、贮存阶段。【实验说明】在这种实验里，给被试呈现14个英文字母并在字母后面标上一个数字 如“F+3”、“KENC+4”等。当呈现“F+3”时，要求被试说出英文字母表中F后面第三个位 置的字母（“I”）,换句话说，“F+3”即将F转换为I，而“KENC+4”的正确回答则是“OIRG”, 但这 4个转换结果要一起说出来，凡刺激字母在一个以上时都应如此，即只作出一次反应。实验过程如下图所示。反应时：第一个字母加工第二章 知觉实验四 知觉整体性实验【实验目的】证明知觉组织的整体性原则。【实验说明】先呈现一个视觉刺激，持续80m

6、s,在视觉刺激开始呈现后40ms,被试 开始听到H或S的读音，听觉刺激呈现300ms。视听两种刺激的作用有40ms的重叠。实验 任务为：被试判定他所听到的是哪个字母，按键反应并记录反应时。听到的字母与看到的整 体字母一致时，听觉的分辨速度加快；当两者不同时，听觉分辨受到干扰 。听觉辨别的速 度不受小字母（局部特征）的影响。实验材料如下图所示。HHHHHHHHHHHHHHHHHH一-I r r I-rHHH HHHHHHHHHHHHHHHH HHH-,-H I n- 惡需絆ss岑 s=鞋騁芯恶囂s皆彝,.LlJ_.L实验五词优效应（Word Superiority Effect, WSE）实验【

7、实验目的】词优效应也可以说明知觉的整体性。【实验说明】刺激材料分为三类：一类为一个或两个单个字母；另一类为一个或两个由 四个字母组成的字词；第三类为一个或两个由四个字母组成的无意义的字母串（非字词）。 实验过程又分两种：一种有先行信息（Precue）,即在每次试验前，将两个供选择的字母口 头告诉被试；另一种则事先不告诉，只在刺激呈现之后再呈现供选择的字母Postcue）。实 验材料如下图所示。实验六 客体优势效应实验【实验目的】证明知觉的客体优势效应 【实验说明】实验前先让被试熟悉没有上下文图形的4 个单独的靶子线段。实验的程序是这样的：注视点刺激材料掩蔽刺激判断刚才看到的是哪个靶子线 段 （

8、 如下图） 。实验结论：在一个结构严谨的三维图形中的线段识别要优于结构较差的图形中的同一线段。 结构严谨的图形易成为一个知觉组织单元。实验七 良好图形实验【实验目的】证实格式塔心理学在知觉研究中提出的图形的组织原则。主要有：良好连 续律、封闭律等。对良好图形进行量的测定。【实验说明】实验时给被试呈现一张格子图，告诉被试者格子的颜色有白、黑、棕三种。 要求被试者从任何一个小格开始，记住这个格子的颜色和在它前面的一个格子的颜色；并猜 测下一个格子的颜色。被试者必须在时间序列中来描绘这个图形，即一格又一格、一行又一 行的进行。如果被试者对格子颜色的猜测比机遇好，就说明他们的操作考虑了由图画成分提 供

9、的信息。实验材料如下图所示。!B-1S ! IBBABA ! !rtMiiIB i拒汴；I!一二一一 一 三三 9 一 一三一 一 三一 匸 口 一匚liiiiiiiniiiiiiiiHiiiiiiiiiiiiiiiin_ J11 iiiuiiiiiiiS: 11監郢詐汗詩詩詐話SiiiBfiifl HU IB :HISMl实验八原型匹配假设实验【实验目的】证明人的模式识别中可能存在着原型匹配的过程。【实验假设】实验时，先给被试者呈现变形图形，然后让他们参加一项再认测验。测验 项目有些是被试见过的，有些是没见过的，其中包括刺激物的原型。要求被试者指出哪种项 目是以前见过的，并评价自己的确信度。

10、结果发现，尽管被试者以前没有见过原型，但对它 的确信度的评价最高。第三章注意实验九双耳分听实验【实验目的】用过滤器模型解释选择性注意现象。【实验说明】实验程序：给被试的两耳同时呈现一定的刺激，呈现速度为1秒钟两个数 字，然后让被试再现。实验结果：他发现被试可应用两种再现方式:（1）以耳朵为单位分别 再现左右耳所接受的信息，如493, 627； （2）按双耳同时接收信息的顺序成对地再现，如 4, 6； 9, 2； 3, 7（举例而言，也可有其他的配对）。以第一种方式再现的，其正确率为65%, 以第二种方式再现的，其正确率仅为20%。如果事先不对被试规定再现方式，则多数被试采 用第一种方式。实验十

11、 追随实验【实验目的】证明选择性注意的衰减模型 【实验说明】所谓追随技术是指在实验中，同时给被试以双耳刺激时，要被试复述事先 规定的那只耳朵所听到的项目，利用复述使被试尽可能地只注意一只耳朵的信息（追随耳）， 而不注意另一只耳朵的信息（非追随耳）。追随技术实验过程：给右耳呈现信息“有一座房子理解单词” （ There is a house understand the word），同时给左耳呈现“在山上的知识”（Knowledge of on a hill）。结果 被试报告听到了“在山上有一座房子”。这是因为非追随耳中的“山上”与追随耳中的“房 子”有语义上的联系。实验十一 视觉搜索实验 【实

12、验目的】相同范畴条件下是进行控制性加工；不同范畴条件下是平行的自动加工 【实验说明】实验是这样进行的：先给被试识记1 至 4 个项目（识记项目），然后在视 觉呈现 1至 4个项目（再认项目），让他们判定，再认项目中是否有一个是以前识记过的， 作出相应的反应。识记项目和再认项目的安排分两种情况：一种是使识记项目和无关的再认 项目分属两个不同的范畴；另一种是全部识记项目和再认项目同属一个范畴。实验材料如下 图所示。识记项目F S V M再认项目N X V K实验十二 Stroop 效应实验【实验目的】考察不同加工水平信息的相互影响【实验说明】“斯特鲁普干扰效应”（Stroop interferen

13、ee effect）在实验中要求被试者 尽可能快地识别一个单词的颜色。比如说，目标可能是用绿色印刷的红色这个词。词的颜色 （绿色）与词义（红色）之间的差异会引起被试者反应时间增加。第四章记忆结构实验十三加工水平说的实验【实验目的】探讨复述次数与正确回忆量的关系【实验说明】给被试听一个词表，要求被试保持第一个以D开头的监控词，直到第二 个以D开头的词出现为止，主试给出信号，被试把最后一个以D开头的监控词报告出来， 词以每秒一个的速度呈现。各监控词之间插入其它词的数量不等（把插入的量作为复述次 数）。假设被复述次数最多的词被回忆的可能性大，为了检验这一假设，实验后25秒出其不 意地让被试回忆他们所

14、能回忆的所有单词。结果发现，正确的回忆量不受插入项目数量（复 述项目）的影响，说明信息并不能通过简单机械的保持复述而转入长时记忆。实验十四自由回忆实验【实验目的】找出系列位置曲线【实验说明】Murdock （1962）让被试听一个由30个词构成的词表，每次呈现一个词, 每次1s,然后进行自由回忆，根据结果得到一条系列位置曲线（见下图）对此结果有两种 解释：抑制说和两种记忆说。0畧训均題器斟第五章短时记忆实验十五记忆扫描实验【实验目的】通过Sternberg的经典实验探索信息提取的过程【实验说明】Sternberg所做的相加因素法实验的实验过程是这样进行的：视觉呈现一 系列数字，每个数字呈现1.

15、2 秒，要求被试记忆。然后呈现探测数字，让被试判断该数字是 否是刚才识记的数字。Sternberg总结出一个公式：RT=e+NXc+r (e编码时间，c比较 一次的时间，N记忆项目，r作出反应的时间)。这个公式可改写为一个直线方程：RT=cN + (e+r),其中：c为斜率，(e+r)为截距。实验十六 遗忘的原因【实验目的】探讨造成遗忘的原因是干扰还是消退。【实验说明】Waugh和Norman (1965)设计了将时间和干扰这两种因素分开的实验, 他们使用的是探测法。实验时他们使用了两种数字呈现速度：快速呈现为每秒4 个数字，慢 速呈现为每秒 1 个数字。过程如下图所示。呈现一系列数字探测数字

16、391746521836528请将探测数字在前面出现位置的后面一个数字回忆出来!第六章 长时记忆实验十七 提取的重新建构实验 【实验目的】实验证明提取的重构。【实验说明】提取出来的信息不完全是最初学习的信息，而是按照人们已有的图式改造 了的信息。 Bransford、Barclay 和 Franks， 1972 年的一个有趣的实验证明了提取的重构。 他们让被试学习一些句子，然后进行再认测验。实验句如下： 学习句1：三只海龟在一根漂浮着的木头上，一条鱼在它们下面游动。 测验句1：三只海龟在一根漂浮着的木头上，一条鱼在它的下面游动。学习句 2：三只海龟在一根漂浮着的木头边，一条鱼在它们下面游动。测

17、验句 2：三只海龟在一根漂浮着的木头边，一条鱼在它的下面游动。结果学习第一句的被试对测验句 1 作了肯定判断，学习第二句的被试很少发生再认错 误。这个实验证明，记忆提取具有重构性，被试往往不能区分提取出来的信息是原来的信息 还是推论出来的信息。实验十八 特征编码对提取产生作用的实验【实验目的】用实验证明特征编码对提取的作用。【实验说明】给被试呈现一个词表，词表中的词对一个是小写，另一个是大写。告诉被 试只记大写词，小写词不用记，但可用来帮助记忆大写词。这些小写词叫“线索词”。线索 词与要记忆的词之间有：咼联想，如：hot-COLD低联想，如： blow-COLD 在学习阶段，除了学习这些词对外

18、，还要学习没有线索词的大写词，如： COLD。结果发现，不论被试原来学习的是高联想词对(hotCOLD),还是单独的词(COLD), 高联想线索词(hot)有助于被试对要记的词(COLD)进行回忆。但是，如果被试学习的是 低联想词对(blowCOLD)，那么，即使呈现高联想的线索词也无助于被试的回忆。有趣 的是，低联想线索词blow却能帮助被试回忆。这一结果表明，信息获得阶段的编码和提取阶段的编码是相互依存的。原来信息的编码 和对提取线索的编码之间的关系才能决定线索的有效性。长时记忆中信息组织得越合理，对 信息提取的可能性就越大。第七章 表象实验十九 表象干扰实验【实验目的】研究不同形式的干扰

19、对心理扫描的影响【实验说明】Brooks( 1967, 1968)进行了一系列的实验研究了干扰与心理扫描。Brooks 使用了两种作业：(1) 在言语作业中让被试听一个句子，如A bird in the hand is not in the bush要求被试 按顺序确认句中的每个词是不是名词。正确反应为：否、是、否、否、是、否、否、否、否 是。(2) 在视觉作业中，给被试呈现一个字母(如下图 1)的线条图。短时间显示后将字母 移去，让被试根据形成的记忆表象回答字母内的每个角是否处在末端位置(即，顶端或底端)，对末端位置的角作“是”反应，对非末端（即，中间）的角作“否”反应。判断从左下角开 始，

20、沿着顺时针方向移动。正确反应为：是、是、是、否、否、否、否、否、否、是。 在两种作业中有三种反应方式：（1）口语报告。说出“是”或“否”；（2）敲击。左手代表“是”，右手代表“否”；（3）指认。在一张事先准备好的答案纸上进行指认。这张表上的“是”和“否”是不规则 地排列的。迫使被试进行视觉监视（如下图2）。Brooks的实验结果证实了通道冲突的预测。对视觉作业来说，指认的平均反应时为28.2秒，比其他条件下的反应时长得多。说明被试完成视觉作业时依赖于视觉表象。此时 需要进行视觉监控的反应任务，造成了同一通道内视觉表象与视知觉的干扰。同理，在言语 作业中，口语报告反应方式的反应时最长（13.8秒

21、），说明句子中各词的表象与回答“是”、“否”时，共用了言语通道，因而互相发生干扰。实验二十双重编码理论的实验证明【实验目的】实验证明表象作为一种编码形式确实存在【实验说明】实验时先给被试呈现实验材料卡片（实验材料如下图），然后让被试判断 画出来的图对或词对所标志的一对东西实际上的大小，记录反应时。Paivio假设：（1）若长 时记忆只含有语言编码的信息，那么，对图画的判断要慢于对字词的判断。因为需要把图画 转换成语词。如果长时记忆也有视觉表象，对图画的反应时就不会慢于对语词的反应时。（2） 如果长时记忆存在视觉表象，对不一致的图画的反应时应长于一致的图画的反应时；字词则 无此问题。因为字词是语

22、言编码。实验结果是：（1） RT图画VRT字词（2） RT不一致图对RT致图对。实验结论：长时记忆中有视觉编码。当然语言形式的编码也是存在的。另外，上面的第一个结果说明语言 信息要转换成表象，所以费时。实验二一字符旋转实验【实验目的】探讨表象加工的性质【实验说明】Cooper和Shepard (1973)用不同倾斜角度的正的和反的字母、数码对 心理旋转作了进一步的研究，实验中要求被试判断该字符是正还是反。实验分两种情况，无 前行信息和有前行信息，前行信息可以是所要呈现的字符或方位，或者二者都有。既有字符 又有方位的前行信息可以结合起来呈现也可以分开呈现。以字母R为例的实验材料如下图。第八章概念

23、实验二十二 人工概念的形成【实验目的】通过人工概念的实验研究，证明假设检验模型。【实验说明】实验程序是：实验者先规定一人工概念（如红色圆形），但不告诉被试。但被试通过实验过程来发现这个概念。主试先出示一张肯定事例的牌给被试看，并告之这是肯定事例。被试可根据自己的猜测，从所给的牌中自由地选择属于这个概念的其它牌，一次 选一张，或者主试每次出示一张牌，让被试判断。被试作出反应后，主试给反馈。然后根据 反馈继续猜测，直到形成概念。Bruner 等人的实验研究中使用的实验材料如下图所示。ri ri r5i r*n rai ri iji ra5i i Bg r*ii实验二十三 概念的原型假说实验【实验目

24、的】探索概念是由原型来表征还是特征来表征的。【实验说明】Rosch （1975）的匹配实验程序是：给被试一对一对的呈现材料，要求被 试尽快判断这对材料的名称是相同还是不同的，记录反应时。材料分为两种，字词材料和图 画材料。材料的实验处理（以字词材料为例）。实验假设： 1.如果先呈现的范畴激活的是特 征表的表征，那么对一对名称作出相同反应时，不管这对名称的范畴成员代表性的程度如何， 都将产生易化作用，既反应时加快。因为所有的同类个体都具有共同的特征。2.如果先呈现 的范畴激活的是范畴的原型，那么更接近原型的那些名称将有更大的易化作用。实验结果证 实了第二种假设，在具有较高范畴成员代表性的项目中易

25、化作用的突出，即概念是由原型来 表征的。第九章 问题解决实验二十四 逆向工作法解决问题【实验目的】使用逆向工作法解决数学问题的过程【实验说明】逆向工作法也叫目标递归策略。这种策略是从目标状态出发，按照子目标 组成的逻辑顺序逐级向初始状态递归。一般说来比较复杂，运用逆向工作法更为有效。如小 学数学四则运算题：工程队原计划25天挖5400米的沟，实际每天比原计划多挖54米，问 比原计划提前多少天完成？解决过程如下图所示。第十章推理实验二十五“气氛效应”理论【实验目的】气氛效应往往使人把结论中的错误结论看成是正确的。（4）所有A是B【实验说明】Begg和Denny等人的实验结果证实了气氛效应理论的观

26、点。例如，给被 试提供下列三段论，要求他们评价每个结论的正误。（1）所有A是B（2）一些A是B（3）没有A是B所有C是B一些b是C没有B是C一些B是C因此所有A是C因此一些A是C 因此没有A是C因此一些A是C许多被试常常将这些结论看作正确的，认为它们必然来自各自的前提。然而事实上，这 些结论都是错误的。这种实验结果无疑是是支持“气氛效应”理论的。实验二十六“四卡片”问题【实验目的】在命题检验中，人们如何才能证真和证伪。【实验说明】实验程序：给成年被试看 4 张卡片，其中两张的正面各有一个字母，一张 卡片有元音字母（E）,另一张卡片为辅音字母（K）；另两张的卡片正面各有一个数字，一 张卡片为偶数

27、（4） ,另一张卡片为奇数（7）。同时告诉被试，每张卡片都有一个字母在一面， 有一个数字在另一面，并提出一个规则：“若卡片的一面为元音字母，则另一面为偶数”。要 求被试说出为了证实这个规则的真伪而必须翻看那些卡片。实验结果：只有约10%的被试作了正确的选择，既认为需翻看卡片E和”7”；将近50% 被试说要翻看卡片E和4,约35%被试认为只需翻看卡片E,其余的为各种不同的选择。第十一章 言语实验二十七 声音转移实验【实验目的】证实了句子的短语结构的存在。【实验说明】实验程序：双耳分听，一耳听句子，另一耳听到一个咔嗒声。要求被试写 出听到的句子，并标出何处听到咔塔声。实验结果：被试将咔嗒声从它实际

28、出现的位置移到 句子短语的边界处。 Garrett 等人（1966）的实验也证明了这一点。短语可以抵制像咔嗒声 这样的额外刺激。当加工完一个短语时，才对咔嗒声进行加工。实验二十八 推理在语言理解过程中的作用研究【实验目的】探讨推理是在言语理解当时发生，还是在理解之后发生的。 【实验说明】实验程序：让被试读一小段文字材料（如下图所示），其长度从17个字到160 个字不等。文字材料设计成两种形式，一种形式是直接地表述一个命题，另一种形式则 是含蓄的表述。其区别即在于“煤气引起爆炸”这个句子实际存在于前者，而后者则否，但 可以推论出来。在被试读完任一形式的一个材料后，再呈现一个测试句子，在本例中即为“煤 气引起爆炸”，要求他们判定这个测试句子是否在刚读过的那段文字材料中出现过，记录其 所需的时间。测试句子可在一段文字材料呈现完成后立即呈现，也可延缓20s后再呈现。实验结果：结果发现，当测试句子在一段文字材料之后立即呈现，被试判定测试句子是 否属于直接表述形式的材料要快于含蓄表述形式的材料。但是，当测试句子延缓呈现时，这 种差别就不复存在了。m e的衷述:m i. a所畀护的供热系统11 ：i现煤&制熾.煤气引起爆炸,攜毁了房子井引起失火,威 胁邻近时数座建筑.含韜的表谨:第 伽-所傍f的供热系爼:I ： im j煤i泄漏.场删+掾毁了闵f并讲起失火+威 胁邻近用数哑建規.