第03章心理物理學(xué)方法

1、最小變化法最小變化法 恒定刺激法恒定刺激法 平均差誤法平均差誤法 引言：什么是心理物理學(xué) 定義：就是研究心理量和物理量之間的關(guān)系的定義：就是研究心理量和物理量之間的關(guān)系的 科學(xué)?？茖W(xué)。 物理量是指對身體各感官的刺激；心理量是指物理量是指對身體各感官的刺激；心理量是指 各種感覺或主觀印象。如：各種感覺或主觀印象。如： 亮度（物理量）亮度（物理量）明度（心理量）明度（心理量） 強度（物理量）強度（物理量）響度（心理量）響度（心理量） 心理物理學(xué)的發(fā)展 心理物理學(xué)的先驅(qū)是心理物理學(xué)的先驅(qū)是G. T. Fechner（1801-1887）。）。 Fechner通過對感覺強度與刺激強度之間的數(shù)量關(guān)系的通

2、過對感覺強度與刺激強度之間的數(shù)量關(guān)系的 長期研究，發(fā)展出了測量感覺的基本方法。長期研究，發(fā)展出了測量感覺的基本方法。 一百多年來，心理物理學(xué)方法不斷發(fā)展，但它的中心一百多年來，心理物理學(xué)方法不斷發(fā)展，但它的中心 問題仍然是物理量和心理量之間的數(shù)量關(guān)系的問題。問題仍然是物理量和心理量之間的數(shù)量關(guān)系的問題。 心理物理學(xué)方法所處理的問題大體上可以分為兩大類心理物理學(xué)方法所處理的問題大體上可以分為兩大類 感覺閾限的測量；感覺閾限的測量； 閾上感覺的測量，也就是心理量表的制作。閾上感覺的測量，也就是心理量表的制作。 自從本世紀自從本世紀50年代，年代，W. P. Tanner, Jr.和和J. A. S

3、wets把信號把信號 檢測論（檢測論（signal detection theory，SDT）引入心理學(xué)領(lǐng)域）引入心理學(xué)領(lǐng)域 以來，又為心理物理學(xué)的研究提供了一個新的有力工以來，又為心理物理學(xué)的研究提供了一個新的有力工 具。具。 心理物理學(xué)研究的變量介紹 因變量因變量 1、只有一個刺激的實驗：、只有一個刺激的實驗： （1）信號存在或不存在（我看到、我沒有看到）信號存在或不存在（我看到、我沒有看到） （2）直接給出刺激屬性（重多少克？）直接給出刺激屬性（重多少克？） 2、對兩種刺激進行比較的實驗：、對兩種刺激進行比較的實驗： （1）判斷大?。ù碳ぃ┡袛啻笮。ù碳和和B誰大？）誰大？） （2）直

4、接估計結(jié)果（）直接估計結(jié)果（A是是B的幾倍？）的幾倍？） 自變量自變量：刺激質(zhì)和量的屬性：刺激質(zhì)和量的屬性 控制變量控制變量：觀察者的意愿：觀察者的意愿 一、閾限的性質(zhì) 著名的實驗心理學(xué)史專家著名的實驗心理學(xué)史專家Edwin G. Boring（1950）認為）認為 對內(nèi)部感受與外部世界之間關(guān)系的測量方法的引入，對內(nèi)部感受與外部世界之間關(guān)系的測量方法的引入， 是科學(xué)心理學(xué)開始的一個標志。是科學(xué)心理學(xué)開始的一個標志。 這主要是因為科學(xué)家使用心理物理學(xué)的方法提出了第這主要是因為科學(xué)家使用心理物理學(xué)的方法提出了第 一個心理現(xiàn)象的精確定律，盡管這個定律不一定那么一個心理現(xiàn)象的精確定律，盡管這個定律不一

5、定那么 完美。完美。 首先，測量感覺是非常困難的，我們不能象測量石首先，測量感覺是非常困難的，我們不能象測量石 頭的重量或光的強度那樣來測量感覺。頭的重量或光的強度那樣來測量感覺。 其次，內(nèi)部判斷與作用于感受器的物理量之間并不其次，內(nèi)部判斷與作用于感受器的物理量之間并不 是完全一對一的。因此，我們必須把物理刺激及其是完全一對一的。因此，我們必須把物理刺激及其 引起的感覺區(qū)分開。引起的感覺區(qū)分開。 感覺閾限的界定 剛剛能引起感覺剛剛能引起感覺的最小刺激強度被叫做的最小刺激強度被叫做絕對閾絕對閾 限限。 剛剛能引起感覺剛剛能引起感覺的最小差別的最小差別叫做差別閾限。叫做差別閾限。 按照這樣的定義，

6、還不能對這兩種閾限進行測按照這樣的定義，還不能對這兩種閾限進行測 定。根據(jù)實驗我們知道，某一特定數(shù)值的刺激，定。根據(jù)實驗我們知道，某一特定數(shù)值的刺激， 在重復(fù)作用于感官時，被試有時報告為在重復(fù)作用于感官時，被試有時報告為“無感無感 覺覺”，有時報告為，有時報告為“有感覺有感覺”，有時還報告為，有時還報告為 “剛剛有一點點感覺剛剛有一點點感覺”。 人的感受性的這種隨機性變化，在每一種感覺 道中都能發(fā)現(xiàn)。這種隨機變化往往與以下幾個 方面有關(guān)： （1）如何測量閾限有關(guān)； （2）被試對任務(wù)的注意程度及其態(tài)度有關(guān)； （3）被試的感受性暫時出現(xiàn)不穩(wěn)定的搖擺有關(guān)。 不過，這種隨機變化的感覺，其次數(shù)分配基本

7、上呈常態(tài)分布。 因此，根據(jù)統(tǒng)計學(xué)，可以把那個可以剛剛引起 感覺的最小刺激強度以其算術(shù)平均數(shù)來表示。 而這個平均數(shù)恰好有50的實驗次數(shù)報告為 “有感覺”的刺激強度，由此可見，閾限是個 統(tǒng)計值。 因而，我們把閾限定義為：有50的實驗次數(shù) 能引起積極反應(yīng)的刺激之值；同理，把差別閾 限定義為有50的實驗次數(shù)能引起差別感覺的 那個刺激強度之差。 此定義要比普通心理學(xué)的定義具體，也便于操 作，故稱為閾限的操作定義。 操作定義是由物理學(xué)家布里奇曼提出的，他主 張一個概念應(yīng)由測定它的程序來下定義。 操作定義的提出受到心理學(xué)家的歡迎。在心理 學(xué)上，對一個心理現(xiàn)象根據(jù)它們的程序下定義 就叫操作定義。操作定義。 具

8、體說， 感覺種類感覺種類覺察閾限值覺察閾限值 視 覺清晰無霧的夜晚30英里處看到的一只燭光 聽 覺安靜條件下20ft.處表的滴答聲 味 覺一茶匙糖溶于8L水中 嗅 覺一滴香水?dāng)U散到三室一套的整個房間 觸 覺一只蜜蜂的翅膀從1cm高處落到你的背部 表1 某些近似的覺察閾限 關(guān)于差別閾限 1846年年E. H. Weber發(fā)表了他關(guān)于重量差別閾限的研究，發(fā)表了他關(guān)于重量差別閾限的研究， 系統(tǒng)地闡明了差別閾限和標準刺激之間的關(guān)系。系統(tǒng)地闡明了差別閾限和標準刺激之間的關(guān)系。 他指出差別閾限和標準刺激成正比，并且差別閾限和他指出差別閾限和標準刺激成正比，并且差別閾限和 標準刺激的比例是一個常數(shù)，通常用標

9、準刺激的比例是一個常數(shù)，通常用 I/I = k 表示。在表示。在 這里，這里，I代表差別閾限，代表差別閾限，I代表標準刺激強度，代表標準刺激強度，k是小是小 于于1的常數(shù)。的常數(shù)。K也稱作韋伯比例或韋伯分數(shù)。也稱作韋伯比例或韋伯分數(shù)。 不同感覺道的韋伯分數(shù)是不同的。后來，不同感覺道的韋伯分數(shù)是不同的。后來，F(xiàn)echner把這把這 個個 關(guān)于差別閾限的規(guī)律稱為韋伯定律（關(guān)于差別閾限的規(guī)律稱為韋伯定律（Weber Law）。）。 感感 覺覺 道道韋韋 伯伯 比比 例例 音高/2000Hz1/333 重壓覺/400g1/77 視明度/100光子1/62 舉重/300g1/52 響度/100dB，10

10、00Hz1/11 橡膠氣味/200嗅單位1/10 皮膚壓覺/5g/mm21/7 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）1/5 表2 最優(yōu)條件下各種感覺道的韋伯比例 韋伯定律的主要貢獻韋伯定律的主要貢獻 第一，給我們提供了一個比較辨別能力的指標。第一，給我們提供了一個比較辨別能力的指標。 第二，可對不同感覺道的感受性進行比較。第二，可對不同感覺道的感受性進行比較。 我們明確了閾限的操作定義，就能夠用心理物我們明確了閾限的操作定義，就能夠用心理物 理學(xué)方法來測定閾限。關(guān)于測定閾限的實驗，理學(xué)方法來測定閾限。關(guān)于測定閾限的實驗， 一般具有下列三個明顯的特點：一般具有下列三個明顯的特點： 1.1.選擇好刺激系列和反應(yīng)系列選擇好刺激系列和反應(yīng)系列 2.2.要盡量簡化被試對刺激所作的反應(yīng)要盡量簡化被試對刺激所作的反應(yīng) 3.3.測定的次數(shù)要多些測定的次數(shù)要多些 測量感覺閾限的三種方法 測量感覺閾限的方法有三種：測量感覺閾限的方法有三種： 最小變化法最小變化法 恒定刺激法恒定刺激法 平均差誤法平均差誤法 學(xué)習(xí)者應(yīng)特別注意這三種方法的實驗程序和實學(xué)習(xí)者應(yīng)特別注意這三種方法的實驗程序和實 驗結(jié)果的統(tǒng)計處理