实验笔记
一、实验心理学概述
(一)实验心理学的产生和发展
在实验心理学建立之前，心理学附属于哲学，还不是一门独立的学科。1879年，冯特在莱比锡大学建立了第一个心理学实验室，标志科学心理学的诞生。实验心理学的建立使心理学成了一门独立的科学。今天，实验心理学已经成为科学心理学研究的代表和主力，这一地位的取得离不开实验心理学创始之时众多研究者的工作和贡献。其中又尤其以三位学者的工作最具里程碑意义，他们是费希纳、冯特和艾宾浩斯。’
1． 费希纳
费希纳开创性地提出了量化研究“心灵”的思想，以及具体可操作的量化方法，运用心理物理学方法研究物理刺激变化和感觉变化之间的关系，从而为实验心理学指明了方向。
(1)费希纳在韦伯定律的基础上，提出了用以了解人们对刺激量的心理经验(即知觉大小)的费希纳定律。费希纳定律深刻地反映了某些本质规律，这一定律证明了内部世界(心理和经验的世界)与外部世界(物理和环境刺激)之间存在联系，而且这种联系可以进行简单的数学表达。
(2)费希纳在心理物理学研究中创造了三种感觉测量方法，分别是最小可觉差法、正误法和均差法。费希纳提出的三种方法，使心理现象得以被精确量化地描述。从此，实验心理学家将有能力以科学的方式确定人的心理状态，正如实验物理学家用精密的仪器确定物质的
状态一样。由此，实验心理学成立的前提得到了满足。
(3)1860年他出版了《心理物理学纲要》，奠定了实验心理学的基础。
2．冯特
冯特首次提出心理学必须用实验的方法进行研究，从而搭建了实验心理学的框架。冯特的心理学第一次确立了实验法在科学心理学研究中的核心地位，实验心理学由此成为科学心理学的先锋。
(1)冯特倡导用心理现象作为心理学的研究内容，反对把神学和哲学上的灵魂作为自己的研究对象，为心理学的独立开辟了道路。 ， ’
(2)冯特提出必须用实验方法研究心理学，并于1879年在莱比锡大学建立了第一个心理学实验室，对心理现象进行量化的科学研究，从而创立了实验心理学这门新学科，使心理学真正地走人科学的殿堂。
(3)冯特的伟大之处还在于运用莱比锡大学的心理学实验室培养了一大批学生，从而推动了整个世界心理学学科的繁荣和发展。
这种进步不仅大大扩展了心理学研究的内容，也使其研究方法和途径发生了深刻的变革，在方法和研究范式上给予其他心理学分支以大力的支持和辅助。
3．艾宾浩斯
艾宾浩斯开用实证方法研究记忆等高级心理过程之先河，从而铸造出了实验心理学的雏形。艾宾浩斯证明了实验法不仅局限于冯特的实验心理学所关注的领域，还能够广泛应用于冯特认为无法进行实验的那些心理过程，从而大大拓展了实验心理学的领地，最终确立了实验心理学在心理学研究中的核心地位。
。
(1)艾宾浩斯证明了实验方法可以用来研究高级心理过程。
(2)艾宾浩斯从根本上变革了实验心理学的研究范式。艾宾浩斯创造性地使用无意义音节作为记忆的研究材料，将实验心理学的研究范式从此导向了人工实验情境，其意义不亚于物理学实验中“理想条件”概念的引入所带来的变革。
(3)艾宾浩斯为实验心理学提供新的变量测量方法，解决了高级心理过程的量化问题。艾宾浩斯发明节省法来测量学习和记忆的效果，节省法不仅仅提供了记忆测量的新方法，更对所有高级心理过程的量化开创了全新的时代。
(4)艾宾浩斯通过实验研究，建立了第一个和高级心理过程有关的函数关系——遗忘曲线。如果说费希纳的功绩在于建立感觉心理物理函数，那么艾宾浩斯就是试图建立高级心理过程函数的第一人。
(二)心理学实验研究的一般程序
实验心理学研究通常要遵循以下基本程序：
1．课题选择与文献查阅 ，
(1)课题选择就是根据各方面需要提出所要研究的问题。一项科学研究总是从发现问题开始的，课题选择是科学研究的第一步。研究者可以从不同的来源得到启发，从而提出自己的研究课题。一般而言，课题的选择通常有以下几个来源：
①从社会实践、现实生活中选择课题
心理学课题所要达到的目标之一就是解决社会生活实践中的问题，因此，应审时度势，根据社会的需要，看清时代的潮流，选择当前社会实践中亟待解决的一些问题作为研究课题。
②从理论观点中选择课题
研究者可以是为证实他人或自己的某一理论观点而选择相应课题；根据不同理论观点之争选择课题；通过对别人的观点、理论进行质疑而提出研究课题。
③从研究文献中选择课题
选择课题还可以通过查阅与评价研究文献，其中应特别注意和思考在已有研究文献中忽略研究的一些问题，研究结果中相互矛盾的地方和方法学方面存在的问题，对现有的某些研究进行必要的重复。
④在研究过程中选择课题
随着研究的进行和深入，将会发现许多新的线索、已有研究存在的不足以及遇到各种意外事件，从而提出或构思出需要研究的许多新课题。
⑤根据当代科学在理论、方法、学科交叉等方面的新进展，开辟新角度，选择课题。
(2)查阅研究文献对于研究者系统、全面地掌握所要研究问题的情况，选择研究课题，形成研究假设，做好研究设计，撰写研究论文，避免重复劳动，提高研究的效益，具有十分
重要的意义。
研究文献搜集的原则如下：
①在时间上应当从现在到过去，即采用倒查法(逆时法)。
②搜集的范围、数量应有所限制。
③应搜集第一手资料而少搜集多次转述的资料。
④应注意全面搜集代表各种观点、得出不同甚至相互矛盾结论的资料。
⑤不但要搜集本领域内直接相关的资料，还应注意跨学科、跨领域去搜集资料。 ‘
研究文献搜集的渠道包括图书馆、专门研究机构的资料室、大学中相关的系所资料室、学术会议和个人交往等。 ‘
研究文献搜集的方法：检索工具查找法，即利用已有的检索工具查找文献资料；现有检索工具包括手工检索工具(如日录卡片、目录索引和文摘)；计算机检索工具。随着计算机和互联网的发展，计算机信息检索已日益成为一种重要的文献搜集方法；参考文献查找法
即根据作者文章和书后所列的参考文献目录去追踪查找有关文献。
2．提出问题与研究假设
(1)提出问题
尽管各种课题都有不同的来源，但它们都是从提出问题“为什么”开始的。关于这些“为什么’’的科学探索，可分为两阶段或两个类型：第一阶段是探明规定某个行为的条件是什么；第二阶段是探明某些条件与行为之间的函数关系如何。与这两个阶段相对应，实验可以分为两种类型：因素型实验和函数型实验。
第一种类型是因素型实验，是探求规定行为的条件“是什么”的“什么型实验”，也即探明规定行为的要因的实验。
第二种类型是函数型实验，是探求各种条件是“怎样”规定行为的“怎样型实验”，也即探明条件和行为之间的函数关系的实验。
实验在提出课题的同时，还应明确所探求的问题是属于这两个阶段中的哪个阶段，即是属于因素型实验还是属于函数型实验。
(2)研究假设
在课题及其所属的实验类型均明确之后，问题还需以假设的形式提出，这有利于进一步
实验研究，更符合科学原则。所谓假设是关于条件和行为之间的关系的陈述。针对因素型、函数型两种实验类型，假设的陈述也包括因素型假设和函数型假设两种方式。
①如果把对条件的叙述记为o，把对行为的叙述记为6，那么因素．型假设就是“如果o，那么6’’的形式。一切科学定律、法则虽然表面上不一定都符合这个形式，但实际上却包含先行条件(自变量)和后继条件(因变量)这样的逻辑关系。
②假设的另一种陈述方式是用函数关系来表示，它用方程式6：／(o)来表明白变量。与因变量6共变的函数关系，这个方程式表示6为。的函数。 。
3．实验设计与实施 ’ ’：
实验设计与实施的内容主要包括：选择被试；确定研究变量与观测指标；选择研究工具与材料等。 ，
(1)选择被试
选择被试涉及的问题有：应当使用人类被试还是非人类被试，被试应具备哪些机体特
征，用哪一种取样方法才能使被试样本代表总体等。总体来讲，这些问题的解决主要取决于两个因素：课题的性质以及研究结果的概括程度。
①在以下两种情况下，研究者应该考虑选择非人类被试：
第一，实验程序有可能对人类被试造成身心损害； ?
第二，非人类被试有助于实验对无关变量的控制。
②如果被试的取样出现偏差，就会影响实验效度，而要减少这种偏差，取样方法有如下两种：
第一是随机抽样法，这是最基本的方法； 。
第二种是分层随机取样法，当总体由不同大小的小组和层次组成时，分层方法最适用。
(2)确定实验设计方式 +
实验设计包括自变量的选择、因变量的选择和无关变量的辨别与控制三个方面。
自变量的选择要注意：①给出自变量的操作性定义；②规定自变量的不同检查点或实验处理；③校正自变量测量的仪器；④控制呈现刺激方式。
因变量不仅要灵敏地反应出自变量变化所造成的影响，而且要具有有效性、客观性、数量化等特征。
无关变量常常造成研究结果出现误差。控制无关变量的方法主要有：①消除法；②恒定法，③平衡法；④统计法；⑤无关变量的纳入等。
4．数据处理与统计分析
实验的目的就是进行控制条件下的观察，观察的结果被系统记录下来，也就形成通常意义上的数据或资料。心理学研究所能收集到的资料大致分为计数资料、计量资料、等级资料、描述性资料四类。
①计数资料，即按个体的某一属性或某一反应属性进行分类计数的资料。
②计量资料，即用测量所得到的数值的大小来表示的资料。
③等级资料，它介于计数资料和计量资料之间，可称为半计量资料。
④描述性资料，即非数量化的资料。描述性资料可以补充说明数据，使数据更有说服力。但是由于没有数量指标作为客观尺度，描述性资料在进行解释时容易产生主观片面的错误，因此对描述性资料的解释必须小心谨慎。
实验的因果结论，往往依赖于对数据的整合分析而得出，因此针对实验数据的特点选择合适的统计分析过程，就成为能否从数据中挖掘尽可能确切的实验结论的关键。根据数据资料的性质选择适合的统计分析方法。
5．研究报告的撰写
撰写研究报告是最终步骤。撰写研究报告时必须注意的一些要点：
(1)研究者需要回顾与研究有关的前人工作，无论前人的研究结果是否符合研究者本人的理论观点；
(2)研究者应该清晰明确地描述实验设计和研究过程，并报告实验所涉及的重要信息，如对自变量的操作定义等； ? ； ， 。，
(3)实验报告应能做到使专业领域的同行可以据此重复研究者的工作，以保证必要情况下研究结论能够得到科学的反复检验； ，’
(4)实验报告中的客观描述和研究者本身的主观解释应当能清晰地区分开来，这将有助于阅读者理解报告中哪些部分属于实验结果，又有哪些是研究者对结果所作的解释。
二、心理实验的变量与设计 ．
(一)心理实验的含义与基本形式
1．心理实验的含义 ：
心理实验，是指通过人为地、系统地操作环境，导致某些行为发生变化，并对之进行观察、记录和解释的科学方法。在实验法中，研究者可以积极地利用仪器设备干预被试者的心理活动，人为地创设出一些条件，使得被试者做出某些行为，并且这些行为是可以重复出现的。
2．心理实验的基本形式
根据实验研究目的的不同，实验可分为探索性实验和验证性实验；根据实验情境的不同，实验可分为实验室实验和现场实验；根据实验设计的不同，实验可分为前实验、真实验和准实验；根据实验中自变量的数量的多少可分为单因素实验和多因素实验等等。
?
(二)心理实验中的变量及其控制
变量是指在数量上或质量上可变的事物的属性。实验中的变量可以分为自变量，因变量、和无关变量。
1． 自变量的种类与控制
(1)自变量即刺激变量，它是由主试选择、控制的变量。它决定着行为或心理的变化。自变量可以分为以下四种：
①刺激特点白变量
刺激的不同特性会引起被试不同的反应。例如，灯光与声音引起的反应时不同，强度不同的声音引起的反应时也不同，我们把这类自变量称为刺激特点自变量。
②环境特点自变量
进行实验时环境的各种特点，如温度、是否有观众在场、是否有噪音、白天或夜晚筹，都可以作为自变量。
③被试特点自变量 ?
一个人的各种特点，如年龄、性别、职业、文化程度、内外倾个性特征、左手或右手为利手、自我评价高或低等等，也都可以作为自变量。
④暂时造成的被试差别
当被试来到实验室时，他们在各方面都是大致相同的。但是当主试对被试进行分组时，一组被试与另一组被试的差别便产生了。被试的暂时差别通常都是由主试给予不同的指示语而造成的。
(2)对自变量的操纵
在一个具体的实验中，实验者是根据他的实验目的来选择自变量的。研究者不但要选择合适的自变量，还要对这些自变量进行操纵改变，即对自变量进行控制。对自变量控制的好坏，直接影响实验的成败。它主要经历以下两个步骤：
①对自变量下操作定义
实验中规定操作性定义有很多好处，可以使研究者的思考具体而清晰；可以增进科学研究者之间沟通的正确性；可减少一门学科所用概念或变量的数目。操作定义就是由测定它的程序来下定义。操作定义明确了自变量的内涵，同时也往往指出了自变量操纵的方法。
②确定自变量的各个水平
所谓自变量的水平，即指自变量的一个取值(或操纵结果)。因素型实验的自变量一般不超过4个水平，并应尽量使自变量变化范围(全距)较大，各个水平在全距上分布平均。而函数型实验的自变量水平需要更多些，如果预期实验考察的是线性函数关系，可以取3—5个水平；如果是关于更复杂函数关系的，则至少需要5个水平。
自变量的变化范围不宜过小，一般应该通过文献工作确定合适的全距大小。至于自变量各个水平在全距范围上的分布，则可以根据实际情况而定。若预期自变量和因变量的关系是接近于线性函数，则各水平平均分布即可；而如果预期自变量和因变量符合对数函数关系，则各水平间的间距应按对数单位变化。
2． 因变量的种类与控制
因变量即被试的反应变量，它是自变量造成的结果，是主试观察或测量的行为变量。。
(1)因变量的种类
对于实验研究来说，因变量的种类是很多的，也是很复杂的。一般来说，对于因变量的测量有客观指标也有主观指标。客观指标主要有以下几种：
①反应速度，如简单反应时或潜伏期、走完一个迷津所需要的时间、在一定时间内完成某项作业的数量等。
②反应速度的差异。在现代认知心理学实验中，经常以反应速度的差异作为考察被试各种高级认知机能的指标。
③反应的正确性，如选择反应的正确次数、走迷宫人盲巷的次数等。
④反应标准。随着信号检测理论的广泛使用，诸如似然比b、报告标准c等就常被用来作为一种客观因变量指标。
⑤反应的难度。有些作业可以定出一个难易等级，看被试或动物能达到什么水平，如斯金纳箱就有三个难度等级。
因变量的主观指标主要是指被试的口语记录。口语记录是指被试在实验时对自己心理活动进程所作叙述的记录，或在实验之后，被试对主试提出问题所作回答的记录。在心理学实验中，口语记录是很重要的参考资料，有助于我们分析被试的内部心理活动。
(2)因变量的控制
因变量的控制主要着眼于如何精确客观地记录下它的变化。一般而言，有几种主要方法可以用于因变量的控制。
①反应控制
反应控制的目的，是让被试的反应确实发生在实验者感兴趣的因变量维度上。一般而言，在不加控制的情况下，被试对刺激的反应总是千差万别，而且很难保证所有的反应都恰如其分地表现了实验者感兴趣的因变量变化。
在人作为被试的实验中，对反应的控制往往是通过指导语实现的，指导语是心理学实验中主试给被试交代任务时说的话。在指导语不能充分控制反应时，就要很好地考虑刺激条件和实验装置，使刺激条件、实验装置与指导语配合起来，使被试只能作出主试所要求的反应。
②选择恰当的因变量指标
和自变量一样，因变量的控制同样有赖于一个操作定义，这有助于明确某些原本含糊不清的行为变化。一个恰当的因变量指标必须满足以下标准：； ? ，
有效性，即指标充分代表当时的现象或过程的程度，也称为效度(validity)。反应指标的效度直接关系到实验的效度。 ，，
客观性，即指标是客观存在的，是可以通过一定的方法观察到的。反应时、反应频率、完成量等都是客观存在的指标，是可以用客观的方法测量和记录下来的。这样的指标能经得起检验，并能够重复进行实验，验证结果。
数量化，即指标能数量化，也就便于记录，便于统计，并且量化的指标能进行比较。避免量程限制。
在以上几个选择指标的条件中，有效性是最重要的。为了使所用的指标具有较高的效度，应全面考虑，也才能选择出好指标。
③避免量程限制?
在影响指标有效性的各种因素里，天花板效应和地板效应是尤其典型的情况。这两种效应是指反应指标的量程不够大，而造成反应停留在指标量表的最顶端或最低端，从而使指标的有效性遭受损失。
3．无关变量及其控制 ，
在一次实验中确定了自变量与因变量以后，就应该使实验的其他条件保持恒定，因为只有这样实验中的因果关系才能得到明确的说明。所以无关变量就是在实验中应该保持恒定的
变量，也称作额外变量。
(1)心理学实验中典型的额外变量有：
①实验者效应。主试在实验中可能以某种方式(如表情、手势、语气等)有意无意地影响被试，使他们的反应附和主试的期望。这种现象称为实验者效应。
②要求特征。在心理学实验中，被试并不是消极被动的，他们总是以某种动机、态度来对待实验的，因而实验结果在很大程度上也依赖于被试对实验的态度。那么很有可能，被
试会自发地对主试的实验目的产生一个假设或猜想，然后再以一种自以为能满足这一假想的实验目的的方式进行反应，我们把这种称为要求特征。
(2)在心理学实验中，对额外变量的控制技术主要有以下几种：
对部分被试变量及暂时被试变量的控制方法。如指导语、主试对被试的态度等。
对环境变量及部分被试变量的控制方法主要有以下几种：
①排除法。排除法是把额外变量从实验中排除出去。 ?
②恒定法。旨在使额外变量在实验过程中保持恒定不变。这主要体现在保持实验条件恒定的方面。
③匹配法。匹配法是使实验组和控制组中的被试属性相等的一种方法。使用匹配法时，先要测量所有被试身上与实验任务呈高相关的属性，然后根据测得结果将被试分成属性相等的实验组和控制组。
④随机化法和抵消平衡法。随机化法是把被试随机地分派到各处理组中去的技术。随机化分配被试，利用数学概率原理，从理论上使各个处理条件下的情况相似。达到平衡误差的目的。随机化法不会导致系统性偏差，能够控制难以观察的中介变量(如动机、情感、疲劳、注意等)。随机化法不仅能应用于被试，也能应用于刺激呈现和实验顺序的安排。随机化法也被用于平衡实验条件的序列效应。抵消平衡法采用某些综合平衡的方法，使额外变量的效果互相抵消，达到控制额外变量的目的。常见的抵消平衡法有ABBA法和拉丁方设计法。
； ’
⑤统计控制法。在实验完成后通过一定的统计技术来事后避免实验中额外变量的干扰，因而也被称为统计控制法。统计控制法主要用于实验前控制难以完全控制额外变量影响的情况下。除了协方差分析以外，常用的统计控制法还包括：剔除极端数据，或分别加权等事后控制技术。
统计控制法是在实验前控制难以起到完全效果时的补充手段，而不可能取代实验前控制的重要地位。离开了严格完整的实验前控制工作，再高明的统计技术也无法于事后控制所有的额外变量。
：
⑥无关变量的纳入。使无关变量成为实验设计中的一个自变量，可以弥补排除、恒定、平衡、抵消无关变量的缺点，这样使实验更接近真实情景。但是由于自变量的增加，也带来了统计上的困难。
(三)实验设计
1．实验设计及评价标准
(1)实验设计
实验设计就是进行科学实验前做的具体计划。它主要是用来控制实验条件和安排实验程序。实验设计的目的在于尽可能减少额外的或未控制的变量，从而增加实验产生有效的一致结果的可能性。
实验设计是实验成功的关键。一个好的实验设计能够用最少的人力、物力获得最多和最有效的实验数据以达到实验的最佳状态。如果实验设计不当，对非实验条件控制不严，实验方法和程序安排不合理，即使实验的规模较大、实验次数较多，所得到的实验数据也仍有可能无法对最初提出的问题给出合理的回答，达不到原来的实验目的。
(2)实验设计的评价标准
对实验设计的评价包括两方面的内容：其一，实验是否明确、有效、可操作；其二，实验是否可重复、验证。这其实也就是实验研究的效度和信度问题。
效度就是实验结果的准确性和有效性程度，信度就是实验结果的可靠性和前后一致性程度。效度和信度是实验研究成败的关键，也是对任何实验进行评价的指标。
①实验研究的效度
实验效度是指实验方法能达到实验目的的程度，也就是实验结果的准确性和有效性程度。实验效度主要包括内部效度和外部效度。
实验的内部效度是指实验中的自变量与因变量之间因果关系的明确程度。如果确实是自变量而不是其他因素引起了因变量的变化，那么这个实验就具有较高的内部效度。
实验的外部效度是指实验结果能够普遍推论到样本的总体和其他同类现象中去的程度，即实验结果的普遍代表性和适用性，研究者也将之称为生态效度。
②实验研究的信度
实验信度是指实验结论的可靠性和前后一致性程度。
决定实验信度的一个关键是观察量。?观察量越大，样本统计值越接近总体参数值，也就是样本更能够代表其所在的总体。实验信度还涉及对结果的统计检验。’推断统计用来确定两种实验条件下的差别到底是由自变量还是随机因素造成的。
实验信度其实就是实验的可验证性问题。要保证实验信度，就应进行验证性实验，这样即使推断统计显示仍存在犯错误的可能，但实验结果也是可信的。有三种类型的实验验证：直接验证、系统验证和概念验证。
直接验证是指在尽可能保持原实验方法的情况下在实际中重复实验。
运用系统验证时，实验者试图变化那种先前被认为与实验结果不相关的因素，也就是说，在实验中引入原来未加控制的变量。
进行概念验证时，研究者试图验证一个现象，但在某种程度上又与原先的实验有很大的不同。
2．前实验设计与事后设计
(1)前实验设计是最为原始的设计，它对任何无关变量都没有进行控制，因而效度很低。基本类型有以下三种：
①单组后测设计
这种实验设计，它对任何无关变量都没对一组被试实施实验处理，然后再对其进行观测，以评价实验处理的效果。该设计由于未控制无关变量的干扰和影响，因而难以得出因实验处理引而起实验结果的结论。
。
②单组前后测设计
在实验处理之前增加了一次前测，通过前测可以获得所抽取样本的最初水平或心理特征，再与单组后测结果进行比较，以分析实验处理的效应。该研究设计的结论也缺乏可靠性，因为其中可能存在练习效应以及历史、成熟因素的影响。
③对照组比较设计
除了接受实验处理的实验组外，另外设置了一个不接受实验处理的控制组，因而可在一定程度上控制历史、成熟和统计回归等无关因素。但是，在该设计中；实验组与控制组被试的选取和分配不是随机的，而且没有前测，因此也不能肯定地将实验组和控制组后测的差异归因于实验处理。
(2)事后设计是指所研究的对象是已发生过的事件。在研究过程中，研究者不需要设计实验处理或操纵自变量，只需通过观察存在的条件或事实，将这种已自然发生的处理或自变量与某种结果或因变量联系起来加以分析，以便从中发现某种可能的简单关系。事后设计的研究从已经发生的并在某方面有差异的组别开始，追溯研究产生这种差异的原因。事后回溯设计主要包括两种类型，即相关研究设计和准则组设计。
①相关研究设计
相关研究设计是在一个被试组内收集两个集合的数据，其中一个数据集合是观察到的结果，另一个则是被追溯的数据集合，研究的目的是确定这两个数据集合之间的关系(正相关、负相关和无关)。使用相关研究设计的目的在于借助所测量的变量之问的相关系数来确定变量之间存在的某种关系，并为提出变量间的因果关系奠定基础。应该注意的是，两变量之间的相关关系并不一定就存在着某种因果关系，即使两个变量间存在着较高程度的相关，也不能说明它们之间必然存在着因果关系。
②准则组设计
准则组设计与相关研究设计相类似，是对已经发生的事件进行研究的一种非实验设计。
它要求研究者通过对所研究现象的被试的比较，确定某些被试(准则组)具有一种状态的特征，而另一些被试(非准则组)不具有这种状态的特征，然后去追溯可能存在的原因。相关研究与准则组研究是事后回溯设汁的两种主要形式，这两种研究是相辅相成的。
3．准实验设计
准实验设计是介于前实验设计和真实验设计之间的实验设计，它对无关变量的控制比前实验设计要严格一些，但不如真实验设计控制得充分和广泛。主要包括以下几种类型：
(1)时间序列设计 ，，
时间序列设计是指对一组非随机取样的被试实施实验处理，并在实验处理前后周期性地做一系列测量，然后分析前后测量是否具有连续性，从而推断实验处理的效果。其基本形式为：一系列前测--实验处理--一系列后测。
(2)相等时间样本设计
相等时间样本设计是指对一组被试抽取两个相等的时间样本，前一个时间样本里出现实验变量，而在后一个时间样本中不出现实验变量，通过比较多次测量的差异，可检验实验处理的效果并分析实验安排的顺序效应。
相等时间样本设计可有效控制历史因素的影响，但外部效度不高。它一般适用于一次实验处理对被试序列、行为只有暂时影响的研究，如某些行为的矫正研究。
(3)不相等控制组前后测设计
这种设计的基本形式如下：
实验组：前测O1，→实验处理→后测为O2
控制组：前测O3→后测O4
由于采用了控制组和前后测，不相等控制组前后测设计控制了历史、成熟、测验等因素，比前实验设计完善了一步。但是，它还不如真实验中的前后测设计。因为在不相等控制组前后测设计中被试不是通过随机抽取的，只是采用原有的静态组，实验组和控制组之间可能存在选择偏差。
(4)不相等实验组控制组前后测时间系列设计
这种设计的基本形式如下：
实验组：一系列前测→实验处理→系列后测
控制组：一系列前测→系列后测
这种设计既采用了序列前后测，又设置了非随机分配的控制组，能更好地控制成熟和历史的因素，而且测验的练习效应和敏感性也能得到有效的平衡和控制。
4．真实验设计
真实验设计就是通常所说的实验设计，其特征在于对影响内部效度的无关变量采取了严格的控制并有效地操纵研究变量。
(1)根据被试接受实验处理的情况，真实验设计可分为被试间设计、被试内设计和配对组设计三大类。
①被试问设计
被试间设计就是每个被试只接受一种自变量水平的实验处理，不同的被试接受不同的自变量水平的实验处理。在这种设计中由于被试是随机取样并随机安排接受不同的实验处理的，因而又称完全随机化设计；各实验处理组之间不相关，因而又称独立样本设计。分别用以下的模式表示。
后测设计：
实验组：随机取样(R1) →实验处理→后测O1
控制组：随机取样(R2) →后测O2
前测后测设计：
实验组：随机取样(R1) →前测O1→实验处理→后测O
控制组：随机取样(R2)前测O3→后测O4
所罗门四组设计：
实验组1：随机取样→前测O1→实验处理→后测O2
控制组1：随机取样→前测O3--后测O4
实验组2：随机取样→实验处理→后测O5
控制组2：随机取样→后测O6
被试问设计的优点是每一个人只接受一种处理方式，而1种处理方式不可能影响或污染另一种处理方式，因此避免了练习效应和疲劳效应等由实验顺序造成的误差。
但它也有两个基本的缺点。一是所需要的被试数量巨大：由于每一个自变量的每一个水平都需要不同的被试，当实验因素增加时，实验所需要的被试数量就会迅速增加。第二个缺点更严重：由于接受不同处理的总是不同的个体，因此被试间设计从根本上是不能排除个体差异对实验结果的混淆的，而匹配和随机化技术也只是尽可能地缓解而不是根治这一问题。
②被试内设计
被试内设计是指每个或每组被试接受所有自变量水平的实验处理的真实验设计.又称“重复测量设计”。如果用被试组代替单个被试，每组都要接受所有的实验处理，但组中的每个被试随机地接受一种实验处理，这样的组叫区组，这种设计称为“随机区组设计”。同一区组内的被试应尽量“同质”(即在各方面都相似或相同)。随机区组设计的实验处理之间相关，因此又称“相关样本设计”。
被试内设计的最大优点是：它更有力或更敏感，其由被试变异性而导致误差的可能性比被试间设计小。被试内设计往往需要平衡，因此如果在某些情况下平衡设计难以应用，那就意味着被试内设计也无法适用。
③混合设计
混合设计一般涉及两个以上自变量的处理，其中每个自变量的实验设计是不相同的。例如，其中一个用被试间设计，另一个用被试内设计。此中设计兼具了被试间和被试内设计的优缺点。
(2)完全随机单因素设计
完全随机化设计也称简单随机化设计，是指用随机化方法将被试随机分为几组，然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理，实验中只包含一个自变量。
①随机实验组控制组前测后测设计
随机实验组控制组前测后测设计是指研究者在实验前采用随机分配的方法将被试分为两组，并随机选择一组为实验组；另一组为控制组。实验组接受实验处理，而控制组则不给予实验处理，它的基本模式如下：
R Ol X 02
R 03 O4
在该设计的基本模式中，R表示采用随机布置方法分配被试和实验处理，X表示由研究者操纵的实验处理，O，和O，表示在实验前对两组被试进行前测验，得到被试初始状态的成绩，O：和O：表示两组被试的后测成绩(一组接受实验处理，另一组不接受实验处理)。
②随机实验组控制组后测设计
在随机实验组控制组前测后测设计中，由于采用了前测验，从而有可能影响实验的外部效度，为了克服这一不利因素的影响。也可以考虑去掉前测验。；而形成另一种实验设计。即随机实验组控制组后测设计，它的基本模式如下：
R X 01
R 02
在该设计模式中，字母表示的意义与前一种设计模式相同，O，和O：为后测成绩。
③随机多组后测设计
有时研究者要进行的实验处理x的个数有3个或3个以上。在此我们以3个实验处理作为特例来进行分析，这种实验设计的基本模式是： ：
R x1 Ol
R X2 02
R X3 03
这种实验设计通过随机化的方式分配被试和实验处理到不同的组别中，然后对几个组的被试进行后测验，获得各组被试的后测成绩。 。
(3)完全随机多因素设计
指在实验中包括两个或两个以上因素(自变量)，并且每个因素都有两个或两个以上的水平，各因素的各个水平互相结合，构成多种组合处理的一种实验设计，又称完全随机析因设计。
在完全随机析因设计中，研究者可以考察各个自变量交互作用对因变量的主要影响效应(交互作用)；并同时考察各自变量对同一因变量的主要影响效应(主效应)；以及考察一个因素的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应(简单效应)。在心理学的实验研究中，这种设计具有很大的实用价值。
(4)随机区组设计
随机化区组设计的目的在于使区组内的被试差异尽量缩小，而对区组之间的差异依据设计要求而定。每种处理出现在每个区组中，这时区组之间的差异并不影响在各处理平均数间的差异。这种差异可以从误差中剔除。
随机化区组设计的原则是同一区组内的被试尽量“同质”。每一区组内被试的人数分配有3种情况：
①一名被试作为一个区组。这时，每名被试(区组)均接受全部处理，在接受处理的顺序上要采用随机化的方法。
②每个区组内被试的人数是实验处理数目的整倍数。
③区组内的基本单元不是一名被试或几名被试，而是以一个团体为单元。
随机区组设计又可分为随机化区组单因素设计和随机化区组多因素设计。
随机化区组单因素设计要求将被试划分为不同的区组，并且每一区组的被试随机接受所有不同的处理。然后观察实验处理后每个区组中的被试对不同处理的反应，并作为后测成绩。
随机化区组多因素设计中不仅仅限于一个因素。例如，随机化区组两因素设计将被试划分为不同的区组，每个区组都随机接受两因素各个水平组合的全部处理，然后观测每个区组对不同处理的反应，并将反应值作为后测成绩。
(四)实验研究的效度 ，
1． 内部效度与外部效度
(1)内部效度
实验的内部效度是指实验中的自变量与因变量之间因果关系的明确程度。如果在实验中，当自变量发生变化时因变量随之发生改变，而自变量恒定时因变量则不发生变化，也就是说确实是自变量而不是其他因素引起了因变量的变化，那么这个实验就具有较高的内部效度。由此可知，内部效度与无关变量的控制有关。，
(2)外部效度
实验的外部效度是指实验结果能够普遍推论到样本的总体和其他同类现象中去的程度，即实验结果的普遍代表性和适用性，研究者也将之称为生态效度。普遍性的问题在所有类型的研究中都存在，也是研究者感兴趣的问题。它涉及实验结果的概括力和外推力，也就是实验结果接近现实的程度。
2． 内部效度的影响因素
(1)主试一被试间的相互作用
在心理学实验研究中，除了主试给出指导语及被试按指导语要求完成任务的相互作用之外，他们之间还可能存在着某种干扰实验、使实验结果发生混淆的相互作用。有两种来源的偏差：要求特征和实验者效应。
?
保证实验内部效度的通用手段是双盲实验法。也就是说，主试和被试都不清楚实验的具体目的，因而可最大程度上避免主试的暗示和被试的顺从。 ‘
(2)统计回归。回归假象的概念：第一次测量平均值偏高者，第二次测量平均值有趋低的倾向(向常态分布的平均数回归)；第一次测量平均值偏低者，第二次测量平均值有趋高的倾向(也向常态分布的平均数回归)。
当实验分组涉及某些具有极端特性的个体作为被试(如高焦虑组和低焦虑组)时，统计回归将对实验的内部效度起到极大的影响，实验者将无法区分统计回归的效应和自变量本身的效应。为避免统计回归对实验效度的影响，通常建议实验者在匹配被试时必须考虑两组被试本身是否同质，如果不同质(就像白人儿童和非洲裔儿童)，就必须以几组被试各自的相对水平进行匹配。此外，利用统计控制进行协方差分析，在某种程度上也能降低统计回归对实验效度的影响。
(3)其他影响内部效度的因素
实验内部效度还与许多其他因素的控制有关。如果存在被试的选择偏性的话，那么实验结果就会发生混淆，从而降低内部效度。被试的中途缺失，常常使缺失后的被试样本难以代表原来的样本，这同样会降低实验的内部效度。对于时间跨度较长的实验，必须考虑到个体本身的生长和成熟因素也能影响内部效度。此外，增设控制组，同样能够解决由于实验程序本身控制方式的不一致以及测量程度的变化对实验内部效度的影响。
3．外部效度的影响因素
实验的外部效度就要受到很多因素的制约。主要有以下三个方面的影响：
(1)实验环境的人为性
实验是在严格的控制条件下进行的，实验环境的人为性可能使某些实验结果难以用来解释日常生活中的行为现象。在特定的实验情境中，被试通常知道自己是处于被观察的地位，因此其行为可能会受到影响，表现为与他们不知道自己正在被观察或不参加实验时有很大的不同。而且实验室中的仪器设备也会影响被试的典型行为。此外，被试参与实验时都存在一定的动机和对实验的预期，这些因素都会影响其行为表现。
(2)被试样本缺乏代表性
如果研究者选择一些具有独特心理特质的被试进行实验时，因为这些独特的心理特质有利于对实验处理造成较佳的反应，就很难将得出的结果推广到其他特质的被试上去。
(3)测量工具的局限性
实验者对自变量和因变量的操作性定义往往以所使用的测量工具的测量结果来加以考虑的。实验材料和测验类型的差异可能会使多个研究者对同一个问题的研究结论无法会聚，也就是说可能导致不同的结论。这直接影响到实验研究的外部效度，以及我们对某一研究对象的正确和深入的理解。
三、反应时法
(一)反应时概述
反应时是心理学研究中最重要的反应变量和指标之一，是指刺激作用于有机体后到明显反应开始时所需要的时间，即刺激与反应之间的时间间隔。反应时为心理学家观察心理操作打开了一个窗口。
1．反应时的研究意义和历史发展
(1)反应时的研究意义 ’
反应时是心理学研究中最重要的反应变量和指标之一，使用反应时作为指标的实验研究，曾对解决心理学理论问题和生活实际问题起到相当大的作用。反应时研究，几乎奠定了当代认知心理学的方法论基础。它对认知心理学和实验心理学的贡献都是巨大的。
①反应时间是一种反应变量，它可以作为成就的指标及内部过程复杂程度的指标。对一件工作越熟悉，反应时间就越快；内部过程越复杂，反应时间就越长。反应时间随多种原因而变化，因此它可以作为一个很方便的反应变量来运用。由于这些原因，反应时的研究就在实验心理学的研究中占有很重要的地位。
②心理实验中常用速度作为反应变量，这个速度称作反应的时间，而反应时只是它的基本成分和最简单的例子。
速度包括两方面的内容：做一定的工作所需要的时间；在一定的时间之内所完成的工作。这两种情况都是测量工作速度。速度之所以能够成为一个有用的量数，是因为每个动作都需要时间，而时间是可以测量的。速度可以作为成就的指标，对一件工作完全精通，就会做得很快。速度也可以作为内部过程复杂程度的指标，内部过程越复杂，所需要的时间就越多。因而测量反应的时间，即执行反应的时间就成了很重要的工作，而反应时，就是测量反应的时间中最简单的例子。
(2)反应时研究的历史发展
反应时的实验已有100多年的历史，反应时在心理学中的研究历史分为以下两个阶段：
①唐德斯反应时ABC时期 ．
1850年，黑姆霍兹(Helmhohz)等关于青蛙运动神经传导速度的测定开始了反应时的研究。他发现刺激离大脑近的皮肤，反应时要短，刺激身体的各个部位反应时变动很大。
天文学研究提出了著名的人差方程(或个人方程)(personal
equation)。它反映了两个观察者之间的个体差异。这一发现引起了天文学家经久不衰的兴趣。此后，他们确定了不同观
测者的人差方程式及其校正方法。 ，
将反应时正式引入心理学领域的，是荷兰生理学家唐德斯(Donders)，赫尔姆霍茨测定神经传导速度研究的使他意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间，并发展了三种反应时任务，后人将它们称为唐德斯反应时ABC(DondersABC
ofreactiontime)。1873年，厄克斯奈指出准备定势在反应时测量中的作用并首先提出“反应时间’这个名词。
唐德斯提出反应时ABC之后，心理学之父冯特很快就意识到唐德斯指出了实验心理学的一条重要途径，即心理活动的时间测定工作。他带领自己的学生对简单反应时和选择反应时进行了一系列的测量，比如对注意、知觉、联想和选择过程等的反应时测量。在冯特早期的学生中，卡特尔和屈尔佩后来都建立了专门的反应时实验室。卡特尔做了许多关于反应时的实验。屈尔佩则发展出一种内省的方法，来研究简单反应时与复杂反应时，还证明了准备定势对反应时的影响。但总体而言，卡特尔之后的心理学家对反应时研究的兴趣已从反应时的原因分析，转向反应时测量技术改进和反应时技术的实际应用。
现代心理学家在总结反应时研究的这段历史时，把自1850年赫尔姆霍茨的研究至1969年长达一百多年的时间称之为唐德斯反应时ABC时期。这是反应时研究的第一阶段，这一阶段方法学的核心是减数法。
②1969年,OSY=学家斯滕伯格(Stemberg)提出了加因素法之后，反应时研究便进入第二阶段，开始了反应时研究的新时期。
这种方法假定，完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别所需时间的总和，如果两个因素的效应是相互制约的，即一个因素的效应可影响另一因素的效应，那么这两个因素累作用于同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应是分别独立的即可相加，那么这两个因素各自作用于某一特定的加工阶段。
2．反应时实验的种类
(1)简单反应时
①简单反应时(又称作A反应时)是指给被试以单一的刺激，只要求作单一的反应，这时刺激与反应之间的时距就叫反应时。
②简单反应时实验中被试的工作很简单。他预先知道刺激是什么，他要做的反应是什么。
例如，要测量一个人对光的反应时间，让被试在一个暗淡的屋子里，坐在一个有电键的桌子前，前面有一个幕，幕中有一个洞，光线可以从洞中照射过来。事先让被试熟悉这个光刺激告诉他听到预备信号就把手指放到电键上(或按下电键)，当看到闪光时就按下电键(或将手指抬起来释放电键)。在主试那边有一个与电键刺激器连接在一起的计时器，可以记录从刺激呈现到被试的反应开始时的时间间隔，这个时距就是简单反应时。头几次实验中，反应时可能在250毫秒之上，经过一定的练习后有所进步，可到200毫秒以下。如果是听觉刺激，可以短至100至120毫秒。
(2)复杂反应时
复杂反应时包括选择反应时与分辨反应时，选择反应时又称。反应时，分辨反应时又称C反应时。
①选择反应时实验中，给被试呈现几种不同的刺激，要求被试作出几种相应的反应。
例如，呈现三种不同的灯光信号，被试分别用食指、中指、无名指按三个不同的键进行
反应。被试不知道将出现的刺激是什么，将要做的是什么，他必须根据呈现的刺激去决定做出什么反应。
②分辨反应时是指被试对所呈现的多个刺激的某一个刺激(由主试确定)进行反应，而对其余的刺激不进行反应。
例如，刺激是红绿二种灯光，要求被试看见红灯反应，看见绿灯不反应，这时测得的红灯的反应时就是分辨反应时。三种反应时的时间长短不一，简单反应时最短，分辨反庐稍长些，选择反映时最长。如下图所示：
A反应时
C反应时 分辨时间=C-A
B反应时 选择时间=B-C
(3)上述三种反应时的分类模式是反应时早期研究的基本模式，有不少学者不同意这种分类方式，认为／4、召、C三种反应时不能简单相加，即C反应时不是在A反应时上简单相加分辨时间，B反应时也不是在C反应时上简单加上选择时间，三者之间不存在简单相加关系。但自19世纪60年代至20世纪60年代这一百多年的时间里，在应用反应时作指标的研究中一直遵照这种反应模式。
(二)反应时的影响因素
反应时受到刺激变量和机体变量的影响。
1．外部因素
(1)反应时与刺激强度有关
这里所指的刺激强度除了刺激物理强度外，还包括与物理刺激有关的心理强度。
在刺激变量中，对反应时影响比较大的因素有刺激的强度等。反应时会受刺激强度的影响，当刺激强度很弱时，反应时就会延长；而当刺激增至中等或较高强度时，反应时就缩短了。然而反应时的缩短受到有机体结构的限制，无法突破某一极限。
(2)反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关
当物理刺激的强度本身保持不变，而增加作用于感官的时间，即造成时间的累积作用，这样便会增加刺激的心理强度。
(3)反应时间与所刺激的感觉器官有关
不仅不同的感觉器官的反应时不相同，而且同一感觉器官受到不同刺激物，其反应时间也不同，甚至同一刺激作用于同一感觉器官的不同部位，其反应时间也不同。
2．机体因素
简单一复杂反应时任务的区别以及速度一准确性权衡，是影响反应时的两个最基本因素。除此之外，影响反应时的机体变量还有适应水平、被试的准备状态、动机、年龄、练习和个体差异等。
(1)复杂反应
复杂反应包括选择反应(又称分离反应)与辨别反应。不同的刺激需要不同的反应，如：对一种刺激用右手反应，另一种刺激用左手反应，这就称之为召反应，即选择反应。如对一种刺激反应，对另一种刺激不反应，就称为C反应，即辨别反应。辨别反应一般比简单反应(称作A反应)慢20—200毫秒，而B反应又比C反应慢些，这都与反应的种类及刺激的数目有关。
①选择反应时与选择的数目成正比
将选择数目取对数作图，反应时与刺激数目的对数成正比。
②刺激越相似，反应时间就越长
在颜鱼辨别反应中，两种颜色美感价值差别较大，反应时较快。若同时呈现两种颜色，让被试用两手反应，则较喜欢的那种颜色在哪侧就倾向于用哪只手反应。而当两个刺激的相似程度越来越大时，选择反应时就越长，同时，错误反应的次数就随之而增加。所谓错误反应是指不是用较喜欢一侧手而是用对侧手反应。选择反应中的错误反应，其反应时间较快，这相当于简单反应时的不成熟反应。
(2)速度与准确性权衡
在完成用反应时作为反应指标的各类作业中，人类被试可以主动地调整自己的反应速度，这样会使对反应时的解释复杂化。人在完成反应时任务中，平衡速度与准确性的操作特征称为速度一准确性权衡(speedaccuracytradeoff)。
如果被试在完成某些反应时作业的“反应时一错误率关系模式”是由速度一准确性决定，此时的反应时指标就不可靠，因为被试追求正确率可能成为影响反应的主要因素。因追求正确率所造成的反应时差异，掩盖了真实的反应时差异，不能正确反映被试的反应特点，遇到这种情况，要特别注意这一操作特征所带来的影响。
帕彻拉的研究进一步指出，反应时与错误率(或准确性)之间交互变化，不完全由速度一准确性操作特征所决定，有时还由认知过程的特点不同所决定。在分析反应时快慢时，首先要分清究竟由哪种模式所决定，然后才能进一步分析反应时这一指标是否可用。女蜾反应时的快慢由认知过程因素所致，用反应时作指标则更为贴切，其认知过程内部复杂程度恰好能用反应时来描述。
(3)机体的适应水平
例如，眼睛对明、暗适应水平不同，反应时间也不同。
(4)被试的准备状态
在心理实验中，被试的准备状态也会影响其反应时间。从预备信号的发出到刺激的呈现这一时距称为预备时间。在这一时距内，被试要作出最佳准备状态。预备时间太长、太短都会对反应时间的测量有不利的影响。
(5)额外动机
研究表明在不同奖惩动机的影响下，反应时有明显的变化：常态条件下，反应时最慢；激励条件下，反应时其次；最快的是惩罚条件下的反应时。如果在反应时实验中，没有对此类变量进行控制，反应时实验的结论一定会被污染。
(6)被试的年龄
被试的年龄也是影响反应时间的一个因素。在人的整个发展阶段之内，25岁以前，其反应时间是逐渐变快；进至成人阶段，其反应时间的变化是很少的；直至60岁之后，反应时间开始缓慢下来，这一变化规律是指一般的正常健康人的反应时与年龄的关系。
(7)练习 ．
练习与反应时间的关系很密切。一般而言，练习越多，反应时间越短。其变化是逐渐的，最后达到反应时间不可再减少的最小限度。反应越复杂，经练习，反应时间变化幅度越大；简单反应，反应时间的变化幅度则较小。
(8)个体差异
在反应时间的实验中，还存在着难以控制的被试变量。被试变量中主要的是个人在反应时间上的差异。不仅被试之间存在着差异，而且同一个被试，在同一条件下，其每时每刻的反应时间也会因其心理和生理方面的某些变化而不同。
(三)反雇时技术及其发展
1．反应时技术 ； ：
反应时技术包括减法法与加因素法(又称加法法)，是用反应时分析信息加工过程的技术方法。信息加工理论认为，信息在脑内要经过一系列操作加工，这些操作加工有明确的先后次序，在不同的加工阶段信息处于不同的状态，而这些都是在时间上进行的，其特征必然能在反应时上表现出来。因此不同的心理操作能按时间分布上的不同加以区分，反应时技术在认知心理学的研究中具有十分重要的地位。
(1) 减法法
①减法法的基本逻辑思想是，在安排两种或两种以上的反应时作业中，其中一个作业包含有另一个作业所没有的加工阶段，而其他方面则相同，从这两种作业的反应时差异即可判断那个特有的加工阶段所需要的时间。像简单反应时、分辨反应时和选择反应时的差异可归结为分辨过程、选择过程所需要的时间和基本的时间一即简单反应时间三者都相同。
这种方法可从测得的总反应时间中，分析出研究者感兴趣的过程，这一过程可通过设计不同的任务，插入或删去一个加工阶段、不改变其他加工阶段来实现，原则上连续相减可获得每个加工阶段的持续时间。
②这种方法要求实验者对实验任务引起的刺激与反应之间的一系列心理过程有精确的认识，并要求在相减的两种反应时作业中有严格的相同或匹配的部分，只有满足上述两点，才能应用减法法对信息加工过程进行分析。
③缺点：减法法的两个要求有时不能得到满足，复杂的信息加工过程难以区分出不同的加I阶段，有时不同作业的匹配也难以做到，减法法的上述弱点使其在心理学研究中的应用受到一定的限制。尽管如此，在认知心理学中，分析信息加工过程还是经常应用减法法来提出很多信息加工的过程分析和一些新的理论构思。
④应用这一方法的关键在于构思精细的研究设计。举例如下：
实验一 句子一图画匹配实验
这是认知心理学中较为推崇的应用减法法的实验范例。这一实验由科拉克和蔡斯精心设计的：实验时给被试看一个句子和一个图画，例如“星形在十字之上’’要求被试判断二者是否一致并作出反应，记下反应时。句子有八种，主语有“星形’’和“十字”，谓语有“在之上’，和“在之下”、“不在之上”、“不在之下”。
按他们的假设，信息加工有如下阶段：
第一阶段是将句子转换为深层结构，即以命题表征句子，且否定句要长于肯定句(参数^)，对“之下”的加工要长于对“之上”的加工(参数o)；
第二阶段是将图画转化为命题；
第三阶段是将句子和图画的命题表征进行比较，如果两个表征的第一个名词相同，则所需时间较少(参数c)，如果两个命题都是肯定，则比含一个或两个否定时所用时间少(参数d)，最后阶段是作出反应，所需时间为‘。，这样比较不同句子、图画匹配任务的反应时差异就司求出o、6、c、d的时间了。
科拉克和蔡斯的实验结果指出：参数。为93毫秒，参数占和d为685毫秒，参数，为187秒，参数‘。为1763毫秒。有研究者指出，科拉克与蔡斯的实验所划分的信息加工过程是否能那样清楚地区分开来是一个值得深思的问题。
实验二心理旋转实验1973年，，库珀(L丸Cooper)和谢帕德(凡凡Shepard)设计该实验来证明心理旋转的实6存在。实验选取不同的字母或数字(如R、J、G、2、5、7等)为实验材料，将这些材料取正面或反面以及六种不同的倾斜度，例如：及，牙只两种材料在不同的角度随机呈现，被试的任务是辨别正写的R还是反写的只，并在反应后记录反应时间，实验结果明显表示，不同旋转角度图形的辨认时间不同，说明在辨认图形时首先将倾斜不同角度图形的表象加以旋转，然后再去辨认，这样就造成不同旋转角度的辨认时间不同了。
(2)加法法
加法法是加因素法的简称，由斯腾伯格提出的，该方法是减法法的发展和延伸，与减法法是同一个问题的两个不同的侧面。
①该方法的逻辑是：如果两个因素的效应相互制约，即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么?这两个因素只作用同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应分别独立，那么这两个因素各自作用于不同的信息加工阶段，如果事先可以发现或观察到完成作业所需时间的一些因素，通过单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以将各因素所需时间相加，从完成各阶段的时间变化来确定这一信息加工过程的各个阶段以及所需要的时间总和。
②加法反应时是以信息的加工方式是系列加工而不是平行加工为前提的，如果这一前提不能得到满足，．就不能应用加法法。另外，两个因素也许能以相加的方式对同一个加工阶段起作用，也许能对不同的加工阶段起作用，并且相互发生影响，这两种情况目前尚不能排除，这也使加法法的应用受到限制。
③举例如下：短时记忆信息提取实验
让被试先看1-6个数字(识记项目)，然后再看一个数字(测试项目)，要求被试判定该数字刚才是否识记过，按键反应，并记下反应时间。
通过一系列实验，斯腾伯格从反应时的变化上确定对短时记忆信息提取过程有独立作用的四个因素，即测试项目的质量(优质或低劣)、识记项目的数量、反应类型(肯定或否定)和每个反应类型的相对频率。他认为信息提取过程包括相应的四个独立的加工阶段，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。
(3)开窗实验
反应时间的相减法和相加因素法都不是直接测出某一特定加工阶段所需的时间，而是间接地通过作业之间的比较而得出的，并且相应的加工阶段还要通过严密的推理，才能被发现。而Hockey等(1981)则发展了一种新的反应时实验技术即“开窗”实验。开窗实验能够比较直接地测量每个加工阶段的时间，并且能比较明显地看出这些加工阶段，就好象打开窗户一样。一览无遗。这称之为开窗实验，是反应时实验的一种新形式，他们以一种字母转换实验来说明这种新实验技术。
实验过程：给被试呈现1—4个字母并在后面标上一个数字，例如“F+3”、“KENC+4”等，四个字母一个个相继呈现，由被试自行按键控制，当呈现“9+3”时要求被试念出字母表上9后面第三个字母来(应为I)。同理“KFNC+4”呈现后被试的反应应为“OIRC”，因为K后第四个字母为O，Z后第四个字母为I，，N后第四个字母为R，C后第四个字母为C，其他类同。通过分析反应时数据，明显可看出字母转换作业的三个加工阶段。
在四个刺激字母实验里，可以获得12个数据，从中可以看到完成字母转换的整个过程和所有加工阶段。通过对数据归类处理后可得到总的结果。显然开窗实验的优点在于能够比较直接地测量每个加工阶段的时间以及这些加工阶段是什么。
根据该实验的反应时数据，可以清楚地看出，完成字母转拱作业的3个加工阶段：
①编码阶段，即从被试按键看到一个字母到开始出声转换所用的时间。在这一阶段中，被试对所看到的字母进行编码并在记忆中找到该字母在字母表中的位置；②转换阶段，即转换所用的时间；
③贮存阶段，即从前一个字母转换结束到按键看下一个字母的时间，在此阶段中，被试将转换结果贮存于记忆中，并从第二个字母开始还需将前面的转换结果加以归并和复述。
“开窗”实验通过对字母转换作业的分析，可把每一种认知加工成分所经历的时间都比
较直接地估计出来，因而它比反应时的相减法和相加因素法具有更明显的优点。
2．?反应时技术的发展
序列反应时和内隐联想测验方法是反应时技术的新发展。
(1)序列反应时
①序列反应时范式是尼森(Nissen)和比勒姆(Bullemer)于1987年提出的。
②这种研究范式以反应时为指标，整个实验过程十分类似一个选择反应时实验：处于不同空间位置的视觉刺激分别对应不同的反应键，每次呈现一个视觉刺激，被试按相应键尽快予以反应，该刺激随即消失，短暂的时间间隔后出现下一个视觉刺激。
③序列反应时范式的特点在于，整个实验中刺激的呈现序列是有规律的。
④序列反应时的研究表明，反应时的差异对应着心理过程的差异。在序列反应时实验中，对固定序列和随机序列的反应都是对同样刺激的同样规则的选择反应任务，因此两者的反应时差异只可能说明对固定序列中的目标刺激作出反应相对容易，从而使反应时缩短，而对于随机序列，选择反应的心理过程没有易化，反应较为困难，因此反应时相对较长。通常，这种心理过程的易化只能是由个体的学习所引发，这种学习就是内隐学习。
⑤序列反应时任务试图将反应时实验的逻辑应用于无意识心理过程的研究，这是具有积极意义的。然而标准序列反应时实验的内隐性还是受到了质疑。有研究者认为标准序列反应时中的序列规则对被试太过简单，很容易被意识到。
．
(2)序列反应时的变式
①为使反应时差异能够精确地对应内隐学习造成的心理过程差异，研究者进一步完善了序列反应时任务，这主要包括对实验材料的改变和对实验程序的调整。通过对序列反应时实验材料的操纵，可以有效调节规则的难易程度，防止规则外显化，增加规则被内隐习得的可能性。
②还有研究者想到将序列反应时任务和其他任务相结合来提高规则难度。例如，克利尔曼斯和麦克莱兰(cleeremans&Mcclelland)的研究将序列反应时任务和人工语法相结合，也有效地增加将反应时差异解释为内隐学习证据的力度。
③调整实验程序以提高反应时数据的说服力，是改良序列反应时实验的另一途径。其中，对被试的区分是操纵实验程序的主要方法。
综上所述，序列反应时范式及其变式通过精心设计的材料和巧妙安排的程序，以反应时作为实验的主要指标，对内隐学习进行了研究。可以说，序列反应时范式是反应时新法在内隐学习研究中的巧妙应用。
(3)内隐联想测验
内隐联想测验是继序列学习之后，反应时新法向高级心理认知领域的进一步拓展。1998年，基于反应时范式的内隐联想测验成功实现了内隐社会认知研究量化的梦想。内隐联想测验的成功促进了内隐社会认知领域的蓬勃发展，同时内隐联想测验本身也在改进完善，不断丰富着反应时实验范式的解释能力。
①内隐联想测验是由格林沃尔德(Greenwald)在k998年提出的。
②内隐联想测验是以反应时为指标，通过一种计算机化的分类任务来测量两类词(概念词与属性词)之间的自动化联系的紧密程度，继而对个体的内隐态度等内隐社会认知进行测量的。
③依据唐德斯减数法的原理，反应时的不同阶段对应着不同的加工过程，反应时越长，心理加工过程越复杂。 ：
在社会认知研究中，由于所呈现的刺激多具有复杂的社会意义，刺激所暗含的社会意义不同，被试的加工过程的复杂程度就会不同，从而反应时的长短也会不同。相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度一致或二者联系较紧密，此时辨别任务更多依赖自动化加工，因而反应时短；不相容任务中，概念词和属性词的关系与被试的内隐态度不一致，这往往会导致被试的认知冲突，此时辨别任务更多依赖复杂的意识加工，因而反应时长。所以，两种联合任务的反应时之差可以作为概念词和属性词的关系与被试的内隐态度相对一致性的指标，即上述的内隐联想测验效应。
，
④内隐和外显测试间的高相关表示内隐联想测验结构效度高。内隐联想测验效应与简单反应时的相关应尽可能低。
(4)内隐联想测验的各种变式
经典内隐联想测验将减数法应用于内隐态度的测量，但是仍存在各种问题，大多数问题还是涉及反应时实验的设计框架，所以研究者们提出了一些新的实验程序变式来解决这些问题。
①Go／NO-Go联想测验
在内隐联想测验中只使用反应时作为考察指标，就有可能忽略错误率所包含的信息；其次，只能考察被试对两个对象的相对态度，而不能测量被试对某一对象的态度。
Go／NO-Go联想测验要求被试对一些刺激作出反应而忽视另外的刺激。对数据分析采用信号检测论的方法，以辨别力指数d’为指标。 ，
②外在情感性西蒙任务
霍福尔(2001)设计了外在情感性西蒙任务(extrirtsicaffectsimontask，简称EAST)。外在情感性西蒙任务与内隐联想测验最大的不同在于：内隐联想测验效应的计算依赖于两个联合任务反应时均数之差，而外在情感性西蒙任务则是要比较被试在同一任务的不同实验条件下的行为差异，因此，对于外在情感性西蒙任务而言，被试很难将任务的要同达行简化或重新编码，外在情感性西蒙任务的实验设计能有效控制被试有意识重新编码对内隐联想测验效应的影响；由于外在情感性西蒙任务只要求个体完成一个任务，从而有效避免了内隐联想测验中任务顺序对内隐联想测验效果的影响。
外在情感性西蒙任务的另一个优点还在于它可应用于对多个态度对象的评价。
从序列反应时到内隐联想测验，反应时实验逻辑的精髓正以全新的形式进入到“内隐’’研究的领域中。
四、心理物理学方法
在《心理物理学纲要》一书中，费希纳把心理物理学定义为一门精密的关于身体和心理之间函数依附关系的理论。
(一)阈限的测量 ； ?
阈限又称感觉阈限，是传统心理物理学的核心概念。阈限可以分为两种：一为绝对阈限，指刚好能够引起心理感受的刺激大小；二为差别阈限；指刚好能引起差异感受的刺激变化量。
1．极限法
又称最小变化法、序列探索法、最小可觉差法(或最小差异法)(method。fleast differ?ence)等，是测量阈限的直接方法。
(1)极限法的特点 ?
极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
(2)绝对阈限的测定
①在测定绝对阈限时，刺激系列分为递增和递减两种。
②递增系列的起点安排在被试基本觉察不到的物理刺激强度范围内，随机选择；递减系列的起点安排在被试基本觉察到的物理刺激强度范围内，随机选择。
③在实验时，每个刺激系列都从起点处沿递增或递减方向，依次呈现给被试，每次刺激后要求被试报告表示是否感觉到刺激，若被试感觉“说不准”，则要求其进行猜测。主试以“有”、“无”、或“+”、“—”记录被试的反应。
④刺激的增减应尽可能地小，目的是系统地探求被试由一类反应到另一类反应的转折点，即在多强刺激时，由有感觉变为无感觉，或由无感觉变为有感觉。
⑤对于递增系列，到被试第一次报告“有”，便停止实验；对于递减系列，到被试第一次报告“无”，停止实验。递增系列和递减系列交替呈现，起点随机选择，直至被试反应发生变化为止。
⑥绝对阈限计算分为两步：第一步计算每个刺激系列的阈限，被试反应转折点处所对应的两个刺激强度的中点就是这个系列的阈限；然后求出所有系列阈限的均值，便是最后求得的绝对阈限值。
最小变化法测定绝对阈限产生的误差主要有四种：习惯误差和期望误差，练习误差和疲劳误差。
习惯误差是指由于被试在长序列中有继续作同一种判断的倾向所引起的误差。而期望误差则是指由于被试在长的序列中给予相反判断(期望转折点的尽快到来)的倾向所导致的误差。由于期望误差的存在，递增系列中，阈值就会偏低，而在递减系列中，阈值就会偏高。为了让习惯误差和期望误差尽可能相互抵消，最小变化法的递增和递减序列要做到数量一致。
练习误差是由于实验的多次重复，练习可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。为了平衡练习和疲劳的影响，要求最小变化法的递增和递减系列按照ABBA法安排，交替进行。
(3)差别阈限的测定
①用极限法来测量差别阈限的方法如下：
每一次试验中比较两个刺激：一个是标准刺激，一个是比较刺激。标准刺激强度大小不变，比较刺激按递增或递减／顷序排列，标准刺激在每次比较时都出现，比较刺激按递增或递减系列与标准刺激匹配呈现，直到被试的反应发生转折。将被试的报告分为三类反应：比较刺激大于标准刺激，记为“+”；比较刺激等于标准刺激时，记为“二”；比较刺激小于标准刺激，记为“—”。当被试在比较时表示怀疑，可记作“?”
②差别阈限的计算比绝对阈限来得复杂。先要求得一系列的数据。
首先求出在递减系列中最后一次“+”到非“+”(郧“：”或“—”或“?”)之间的中点为差别阈限的上限，用Lu。表示；第一次非“—”到“—”之间的中点为差别阈限的下限，用L1，表示。
其次求得在递增系列中最后一次“—”到非“—”之间的中点为L1；第一次非“+”到“+”之间的中点为乙。，在上限与下限之间的距离为不肯定间距Iu。
不肯定间距的中点是主观相等点(PSSE)。在理论上主观相等点(或主观等点)应与标准刺激(S：)相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距称为索误(CE)。
最后取不肯定间距的一半或者取上差别阈(DLu=Lu—St)和下差别阈(DLl=St—Ll)之和的一半为差别阈限以上阐述可用公式表示为：
DLu=Lu-St
DIl=St-Ll
PSE= CE=St-PSE
DL=
极限法测定差别阈限的注意要点和测量绝对阈限时的基本相同：递增、递减系列要保持数量一致，以抵消习惯误差和期望误差；每一系列的起始位置要随机变化，以防止被试形成预测；递增递减系列交替排列，以平衡练习误差和疲劳误差。
不同的是：标准刺激和比较刺激每次呈现的相对关系(时间先后关系或空间位置关系)也可能构成干扰因素。为了控制标准刺激出现位置和时机的影响，通常采用的办法是多层次ABBA控制法。
极限法是把有感觉与无感觉的转折点作为阈限，因此，它曾破认为很好地表达了感觉阁限的概念：在阈限以下人们一无所知。但是，阈下知觉(subliminalperception)的存在表明这种看法是不正确的，因而，最小变化法已被淘汰。现在人们使用阶梯法来进行感觉测量。
(4)极限法的变式
阶梯法是最小变化法的一种变式。
阶梯法和最小变化法不同的地方，就在于它把增加和减少刺激强度的程序连续进行。当被试报告感觉不到开始呈现的刺激时，主试就按一定梯级来增加刺激强度；而当增加到被试感觉到了时，又按一定的梯级来减少刺激强度。实验按这样的J顷序继续下去，直至达到一个先定的标准或先定的实验次数为止。当这个实验达到先定的标准或实验次数时，求出各转折点的平均数就是所求的阈限值。
2．平均差误法
又叫调整法，均等法。是实验者规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每一次比较就会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。
(1)平均差误法的特点
①平均差误法的特点是求等值。实验中，呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一个比较刺激，使它与标准刺激相等。由于平均差误法要求被试亲自参与，因此这种方法更能调动被试的实验积极性。
②但对不能连续变化的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限。
(2)绝对阈限与差别阈限的测定
①当平均差误法用于测定绝对阈限时，没有标准刺激存在，但可以假设，此时的标准刺激为零，即让被试每次将比较刺激与“零”相比较。绝对阈限的测定方法与极限法基本相同。
②用平均差误法测定差别阈限，要有两个刺激，一个是标准刺激，一个是比较刺激。
被试每次反复调整比较刺激，直到他感觉与标准刺激相等时为止。每次比较刺激按渐增和渐减两个系列进行调整，找出与标准刺激相等的值来。反复实验，找出不肯定间距。
(3)误差的控制
平均差误法实验中常常出现动作误差和空间误差，以及时间误差等系统误差。在实验中，为了消除空间误差，标准刺激在左边和右边的次数应各占一半，为了消除动作误差，被试从长于和短于标准刺激处开始调节的次数也各占一半。
3．恒定刺激法及其变式 ，
刺激通常由5—7个组成，在实验过程维持不变，因而这种方法叫做恒定刺激法，又叫次数法、常定刺激差别法、正误示例法。它是心理物理学中最准确、应用最广的方法。
(1)恒定刺激法的特点
①主试从预备实验中选出少数刺激，一般是5—7个，这几个刺激值在整个测定过程中是固定不变的。刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达到95％左右，刺激的最小强度要小到它被感觉的概率只在5％左右。
②各个刺激之间的距离相等，确定几个制定值。
③恒定刺激法的刺激是随机呈现的，每个刺激呈现的次数应相等。一般每种刺激呈现50—200次。
④此法在统计结果时必须求出各个刺激变量引起某种反应(有、无或大、小)的次数。
⑤恒定刺激法所用的刺激数目少，H．3x需随时调整刺激的强度，刺激是随机呈现的，所以可以避免期望误差和习惯误差；但是，刺激的改变是有一定方向的，所以被试在实验中的猜测成分比较多，因而构成了较大的误差。
(2)绝对阈限的测定
恒定刺激法和极限法在实验实施过程上无大差异，两者间的不同主要体现在阈限值的计算上。
①直线内插法应用比例算式可以求绝对阈限。直线内插法是将刺激作为横坐标，以正确判断的百分数作为纵坐标，画出曲线。然后再从纵轴50％处画出与横轴平行的直线，与曲线相交于点a，从点a向横轴画垂线，垂线与横轴相交处就是两点阈。
②直线内插法的优点是简单易算，但它不够精确。运用平均Z分数法可以避免直线内插法的缺点。这种方法首先要求把实验结果的p值比例转换为标准分数即Z分数，这可以通过查p-z的转换表来获得，求得绝对阈限。
③最小二乘法是比平均z分数法更为精确的方法。用最小二乘法作直线时，要先确定直线方程：Y=O+bx采用这种方法需将纵轴的丁值(即恒定刺激求得的户值)转化成对应的Z分数，使X(恒定刺激法中的刺激即S)与y的关系转化为直线关系，因为最小二乘法只适于两个变量有线性关系的情况。
(3)差别阈限的测定
采用恒定刺激法测差别阈限时，标准刺激与每一个比较刺激组成一对刺激，每对刺激按随机方式呈现，要求被试将比较刺激和标准刺激进行比较，标准和比较刺激相继呈现，其中50次标准刺激在前，50次标准刺激在后。
①运有内插法，有50％引起感觉差别的刺激增量就是差别阈限。
②如果用恒定刺激法测量差别阈限时允许被试做三种回答，被试的反应为三类反应，当只要求被试进行两类反应时，则要选取75％处，即与标准刺激完全能辨别(100％)和与标准刺激不能辨别(50％)，的中点作直线内插，求得上限和下限。这种差别阈限和前面提到的操作定义不相符合，，因此常将这种阈限称为75％差别阈限。75％的差别阈限可以用平均Z
分数方法和最小二乘法处理求差别阈限。
(4)不肯定间距的不稳定性
恒定刺激法的三类反应，计算其差别阈限是用不肯定间距的一半。而不肯定间距的太小，则依赖于相等判断次数的多少。如果被试的相等判断多，不肯定间距就大，如果相等判断少，不肯定间距就小，如果相等判断没有，则不肯定间距就是零。这样，计算出来的差别阈限，有时很难解释。态度不同，影响判断的标准不同，也影响了感受性的测量。可见，不肯定间距是一个对态度的侧量。
①指导语的改变，对差别阈发生很大的影响，对被试的影响程度不同。
②标准差和常误不太受指导语、态度和气质等因素的影响，比较稳定。
③差别阈限和标准差及常误关系不大。差别阈直接测量的是使用相等判断的倾向，间接测量的是影响这种倾向的各种因素的复合，可见它并不测量差别感觉性，即辨别力的敏锐度，它好像是测量某些不属于判断的“精确性”的东西。因此说恒定刺激法中的不肯定间距，不是对辨别力的测量，而是一个对态度的测量。但这个结论不能推及极限法的不肯定间距，因此极限法的不肯定间距的一半，仍然是差别阈限的良好估计值。
从上述可知，恒定刺激法使用三类反应，不算是较好的一个反应变量指标。
(5)恒定刺激法的变式 ．
①惯用的次数法的变式是分组法
因为在有些情况下，每一次都改变刺激很不方便。这样就把比较刺激分成几组——通常是三组。分组的方法是：将大于和小于标准刺激且与其间距相同的比较刺激分到一组中去。
如提重实验，标准刺激是100克，按100±3，100±6，100±9分成三组。具体做法是将每组的两个比较刺激都与标准刺激随机比较若干次(一般20～25次)，各组的比较顺序可按1、2、3，3、2、1排列，记录和结果处理都按恒定刺激法的正常方式进行。近年来这个方法在听觉工作中用得很多。这种情况下获得的结果，比用随机比较刺激获得的结果更稳定。这个法很近似于当初费希纳的“正误示例法”。
②用对数单位的比较刺激系列 ．
一般的恒定刺激法，刺激系列经常是选择在标准刺激两侧，使用算术梯级。对于一些感觉领域，刺激系列也可用对数梯级。凡是差别阈大的领域，刺激系列都可取对数单位。
③单一刺激法
准备一系列刺激，例如5个，用随机／顷序反复呈现，指示被试把它们分为一定的类别。
这个实验需要被试事先作一点练习，大体熟悉一下刺激范围，然后，让被试凭“绝对的印象”去进行判断，由于省掉了标准刺激，因此节省时间，被试的反应类别，可以根据研究者的需要，规定，可用恒定刺激法的方式处理结果。二类反应只能得出一个阈限，三类反应可得到两个阈限：从重到不重，从轻到不轻。实验结果表明，，单一刺激法与恒定刺激法所得结果相同，因此这个方法可以得到广泛的应用。
(二)心理量表法
1．量表的类型
阈上感觉的量化是由心理物理量表(psychophysicalscaling)来完成的。
(1) 直接量表和间接量表
(2)
这是按照测量的方式来划分的。直接量表是可以直接测量所要测量事物的特性，间接量表是借助于测量另一事物来推测要测量事物的情况。
(2)等级量表、等距量表和比例量表
从心理量表是否等距和有无绝对零点来分，可以将心理量表分为／顷序量表(ordinalscale)、等距量表(equal—intervalscale)和比例量表(ratioscale)。
等级量表又称顺序量表，是将对象的某一属性排出顺序。顺序量表是一种比较粗糙的测量表。
等距量表有相等单位，可以测量对象之间的差别，但没有绝对零。
比例量表与上述量表相比，既有绝对零又有相等单位，因此它可以测量对象之间的差别，还可以确定它们之间的比例。一种较理想的量表。
(3)心理量表的评价
对心理量表的评价就是判断一个量表的好坏。一个好的心理量表应满足以下几点：
①符合三种基本假设
第一，不是a=b，就是a≠b二者不能兼而有之。对心理特质有明确的分类标志和测量单位，不能既是这个又是哪个。模糊数学的出现，使这一基本假设可以不予考虑，或可使其进一步扩充，使分类不明确的心理特质，同样可以测量，用模糊数学的方法加以处理，也司成为较好的量表。
第二，如果a=b且b=c，那么a=c。有了这个假设才能比较事物的同一特征，才有可能对某些不能测量的特质通过第三者进行度量，间接的量表才有了可能。
第三，如果a>b，b>c，那么a>c，这是一个很重要的假设，大多数的心理测量都依赖于这个假设，但在心理量的度量上，并不能很容易做到。
②有系统的测量理论
所谓测量理论，就是如何把事物特征系统与数字关系联结起来。即当赋予事物特征系统中每一个分子一个数值时，这些数值之间的关系仍能反映事物本来的特征关系(数字系统基本的代数法则，也应能适用于这些数字所代表的事物特征之间的关系法则)。建立测量理论，必然要能很好地解决下面几个问题：
a．存在性：在哪些条件下某些心理特质可被测量，即测量的充分条件是否存在。
b．意义性：尺度值出现以后，是否能够很好地解释其意义，若无法解释，则此量表无意义，因此理论也是无意义的。
c．如何测量：建立一个实际量表，以显示出某心理量的特性。要建立起一套测量的程序。
d．对于误差分析，能够给予很好的客观估计及消除等等。
很多心理特征的测量理论尚未建立，但是其量表是存在的。一个好的量必须是已建立一个测量理论。
③用直接量表法进行核对 ，’
现在已有很多用间接方法制成的心理量表，而且这方面的技术发展得比较高。但如果用两种方法对相同的感觉所制成的量表发生矛盾时，则接受直接量表作为正确的量表，并用直接量表进行核对。
2．感觉比例法与数量估计法
1)感觉比例法 ：
①是制作感觉比例量表的一种最直接的方法。，
②这个方法是通过把一个感觉量加倍或减半或取任何其他比例来建立心理量表的。具体做法是呈现一个固定的阈上刺激作为标准，让被试调整比较刺激，使它所引起的感觉为标准刺激的一定比例，例如2倍、3倍、1／2倍、1／3倍等。每个实验只选定同一个比例进行比较，同一个标准刺激比较若干次后，再换另外几个标准刺激进行比较。当把所有的标准刺．激都比较完之后，便可用与各标准刺激在感觉上成一定比例的相应的物理量值制成一个感觉比例量表。
①数量估计法也是制作比例量表的一种直接方法。
②此法的具体步骤是主试先呈现一个标准刺激，例如一个重量，并赋予标准刺激一个主观值，例如为10，然后让被试以这个主观值为标准，将其他比较刺激的主观强度用数据表示。然后计算出每组被试对每个比较刺激量估计的几何平均数或中数，再以刺激值为横坐标，感觉值为纵坐标，即可制成感觉比例量表。
③在心理量和物理量关系的实验中，常会出现特别大的数字，所以数量估计法采用的数据处理通常是几何平均值。
(3)制作等比量表应注意的问题
①被试能否正确使用数字，这是影响实验结果的一个重要因素。
②在判断中易受其他心理因素的影响，如动机、环境干扰等。实验中误差较大，因此很难保证量表的等比性质。
3．感觉等距法与差别阈限法
(1)差别阈限法
①差别阈限法是制作等距量表的一种间接方法，通过在不同强度的基础上测量差别阈限来实现。具体地说，就是用任何一种传统心理物理法测出感觉的绝对阈限，并以此为量表的起点；然后以绝对阈限为标准刺激，确定第一个差别阈限；再以绝对阈限加上第一个差别阈限的刺激强度为基准，再测量第二个差别阈限……
②差别阈限法认为，每一个最小可觉差在心理上都是相等的，因此可以用最小可觉差作为心理物理量表的等距单位。于是，我们可以刺激强度为横坐标，以绝对阈限以上的最小可觉差数为纵坐标，画出的心理物理关系图就是等距量表。
(2)感觉等距法
①感觉等距法是制作一个等距量表最直接的方法，它是通过将一个感觉分成主观上相等距离来制作。
②帕拉托(Plateau)使用的二分法(bisectionmethod)是感觉等距法最早的和最简单的形式。二分法往往呈现两个刺激／4和C，要求观察者选择第三个刺激召，使得A和B之间的距离等于B和C之间的距离。所以，帕拉托让画家在黑色和白色中间画一道灰色。
③用感觉等距法制作等距量表，当然不限于二分法，，，也可用平均差误法同时分出几个等份来。还可采用另一种形式——渐进的解决方案，即一次只要求被试选择一个刺激来等分一个感觉距离，然后在两个更小的感觉距离上进行等分。
(3)评价量表
评价量表是对连续的刺激进行评价。理想的评价量表是一种等距量表，也是制作等距量表的直接方法。
要使评价量表称为具有相等单位或者有一个稳定的参考点，它必须固定下来，各个定级用文字或数字来表示，等级的数目都可以根据不同要求，定位奇数或偶数。评价量表是对连续的刺激进行评价，所以最好先熟悉—：下所有刺激，然后进行评价。
4．对偶比较法与等级排列法
心理物理学中建立顺学量表的主要方法有等级排列法和对偶比较法。 。
(1)对偶比较法
对偶比较法又叫比较判断法，是由费希纳的实验美学选择法发展而来，后来经瑟斯顿进一步发展完善。
这种方法是将要比较的刺激两两配对，然后一对一呈现，让被试对于刺激的某一特性进行比较和判断，实验时，在记录表中记下选择。
(2)等级排列法
等级排列法又称顺序排列法，是按照指定的属性把许多刺激排出一个等级顺序，如果由许多被试评定，则可把各评定的等级相加，再求出平均的等级。
(三)信号检测论 ，
1．信号检测论的由来
(1)电子侦查系统中的信号检测问题
电子侦察系统中的关键问题是信息的传输和处理。
首先将待传输的数据、资料等各类信息变换为电信号，再借助发射天线辐射到空间，经过电磁波传播，抵达接收天线，接受系统将接收到的信号加以处理后还原为所需要的信息，送人接收系统终端或使用者，从而完成信息传输任务。但是在传输过程中不可避免地会遇到两种情况：
①外界干扰和内部干扰。
②电磁波传播过程中无线电信号畸变。
③设备技术的不完善等因素的影响。信号中混入了很多噪音，使信息传输的可靠性降低，这是信息传输过程中的不利因素。
如何同这种不利的外界和内部的随机因素作斗争，使对噪音背景上的信号分辨率达到最好，提高信息传输的可靠性，这就是信号检测论所要解决的问题。必须分清两个问题，一个是电子侦察系统接收部分的辨别力问题，另÷个是判定反应部分对所收到信息如何处理的问题。信号检测论要解决的就是如何区分这两方面的问题。
(2)人类感知过程的信号检测问题
人类的感知系统好比是一个信号觉察器，各感官都可看作一个信息处理系统。把各种刺激看作是信号，把刺激的随机物理变化和感官信息处理中的随机变化看作是噪音。这普遍存在于各个实验之中，各感官对信号的分辨问题与电子侦察系统对信号的分辨非常相似。
传统的心理物理学方法所测定的阈限，实际上包含着两方面的内容：
①对刺激的感受性或者叫做辨别刺激的能力。 ，，
②被试判定刺激是否出现的标准。
尽管在使用这些传统的心理物理学方法时，曾考虑到被试的态度、偏好、倾向和所采用的标准对测量阈限所产生的影响，并且采取了一些措施来消除这些影响。但这一系列的措施，只能是使影响阈限的估计因素保持恒定，并不能测出被试的反应标准，也不能把反应标准和辨别力分开。对于有些实验，尽管采用了一些措施，使影响阈限的估计因素在一个实验中前后保持恒定，但对于各个不同被试各自所掌握的标准，究竟是否一样，很难检验，因此，对有些实验结果的解释就非常困难。因此，把感受性和判断标准加以区分，是心理物理实验中早待解决的问题。
信号检测论尽管是无线电工程中的理论，却能够解决辨别力和反应标准的问题，具有解决信息处理过程中一般性问题的功能，因而被移植到心理物理实验中来。
2．信号检测论的基本原理
(1)统计学原理 ．
①统计决断理论是信号检测理论的数学基础。统计学的主要工具是概率论。心理学的信号检测实验一般是在信号和背景不易分清的条件下进行的。对信号检测起干扰作用的背景叫噪音。
②在信号检测实验中，被试者对有无信号出现的判定，可以有四种结果：击中、虚惊、漏报和正确排斥。从统计学的观点，信号检测就是要检验两个统计假设H。(无信号)和H，(有信号)的真伪。
(2)最优决策原则 ．
最优决策原则是指人类在做出一个判断标准时，?一般是按照最优原则进行的。在确定判断信号的标准时，常常受到三个因素的影响：信号和噪音之先验概率的大小；判断结果的奖惩(价值)多少；被试所要达到目的以及其他一些有关因素等。
3．辨别力指数d，及接收者操作特性曲线
信号检测理论的两个独立指标：反应偏向和敏感性指标。反应偏向可以有两种方法计算，一种是似然比值，一种是报告标准。
①敏感性可以表现为内部噪音分布与信号加噪音分布之间的分离程度。敏感性的指标称为辨别力d，，d，越大，表示敏感性越高，d，越小，表示敏感性越低。
②接受者操作性曲线(ROC)在心理学上又称感受性曲线，就是说，曲线上的各点反映着相同的感受性，它们都是对同一信号刺激的反应，只是在几种不同的判定标准下所得的结果。接受者操作性曲线以虚惊概率为横轴，击中概率为纵轴所组成的坐标图和被试者在特定刺激条件下由于采用不同的判断标准得出的不同结果划出的曲线。接受者操作性曲线是严格地由给定阈的信号和噪音的概率密度函数决定的。
4．信号检测论的应用
(1)有无法
有无法的基本程序是当主试呈现刺激后，让被试判定所呈现的刺激中有无信号，并予以口头报告，被试的反应很简单。
(2)评价法
①评价法又叫多重决策法，或评级量表法。这种方法呈现刺激的方式同“有无法?一样，对信号和噪音的先验概率，对反应结果的奖惩方法，都可以随实验要求，由主试者确定。
②不同之处在于，对于被试的反应不是简单的“有信号”和“无信号”这一感觉的连续
体，规定出不同的感觉等级评价，然后让被试根据所呈现刺激的自信度情况，报告有信号(或无信号)的评价等级。把量表的等级看成多重判断标准，就是多重决策。
(3)迫选法
①迫选法与有无法、评价法不同的地方在于让被试进行判断之前，信号和噪音要连续呈现数次，然后让被试判断在哪个时间间隔上是信号，哪个是噪音，而不是刺激一呈现就让被试判断是信号还是噪音。
②刺激连续呈现两次即一次信号一次噪音，称为二项迫选法，如果连续呈现三次称为三项迫选法。在连续呈现的刺激中哪次是信号哪次是噪音是随机排列的。何时呈现刺激一般是由主试通过一定的方法告诉被试。
五、主要的心理学实验
(一)听觉实验
听觉的适宜刺激是声波，它是由一定介质传播的疏密波。
1．听觉现象的测定
(1)声音的心理特性 ?
听觉研究中接触到的声音可分为纯音和复合音两类。特性如下：
①纯音
纯音是听觉实验室研究中常用的声音，日常生活中不容易听到这种纯音。它是单一频率的声音，是单纯的正弦波形式。纯音的物理特性由三个因素决定；频率、强度(振幅)和相位。
②复合音
复合音指由多个不同频率所组成的声音。任何复合声都可分解为几个频率不同的纯音，如音乐声、噪声、言语声等都是复合声。按组成各纯音的频率之间的关系可以把复合声分为
三种：
a．音乐声：指组成复合声的各纯音的频率之间的关系是简单的倍数关系，如1、2、
3……乐器声、歌唱家声音和语言中的元音等，都是有周期性的振动，具有可重复的波形。
b．噪音：当复合声的各纯音频率之间没有整数倍的关系时，复合声是非周期性的，具
有不规则的波形。这就是物理意义上的噪声。
c．语言声：是乐音与噪音的复合音。元音是有周期的，辅音是非周期的。
(2)声音的掩蔽
①概念：声音的掩蔽是一种听觉现象，即一个声音的存在使另一个声音的强度阈限提高的现象。对掩盖的定量分析是用强度阈限提高的分贝数，即先测出信号本身的阈限，然后在呈现掩蔽刺激时测量信号的阈限，这两个阈限之间的差异，就是掩蔽效应的总量。
②掩蔽现象大致可分为如下几种：
a．纯音对纯音的掩盖，即频率掩盖。频率比较接近的纯音比频率相差较大的纯音有更大的掩盖效果；低频对高频的掩盖大于高频对低频的掩盖；掩盖声的强度提高，掩盖效应增加，同时掩盖实验中，二声音同时出现时，容易产生拍音、和音、差音等现象，反倒使掩盖的声强值降低。
b．噪音对纯音的掩盖：对于纯音信号的掩蔽作用是由噪声中在频率上接近该信号的成分造成的。
c．非同时性掩盖，即前掩盖和后掩盖。这是发生在掩盖声与被掩盖声不同时作用的条件下，被掩盖声作用于掩盖声之前称后掩盖，又称倒行掩盖：一个短暂的声音可能被一个在时间上跟随而来的声音脉冲掩盖而变得听不到。掩盖声作用在前，被掩盖声作用在后，称前掩盖。
d．其它掩盖现象：如中枢掩盖，两个不同频率声音分别作用于两耳，能产生这种中枢掩盖效应。
综上所述，声音的掩盖现象是听觉实验中必须注意的一个因素。?女口同时和先后呈现刺激就必须注意时间因素所造成的掩蔽作用。
(3)听觉疲劳与适应
①听觉疲劳是指声强达到一定强度的声波，连续作用听觉器官后，引起对另外频率的声波感受性降低的现象。
通常是把阈限提高的量(dB)作为疲劳的指标，称为“暂时阈移”(丁rS)。暂时阈移受刺激强度、刺激时间、各刺激呈现之间的-时距及刺激频率等因素影响。
②听觉适应在感觉上的表现是声音的响度在刺激作用最初几分钟内有所下降，随后比较稳定在一个水平上，适应发展最快是在声音作用后1—2分钟，恢复也很快。
③适应的测定方法——响度平衡法。让被试一耳听一声音，听一段时间后，调整另一耳所听到的声音的响度(频率可与适应声相同，亦可不同)，使之听起来与另一耳接受的适应声一样响。如果适应前两耳响度平衡适应后不平衡，二者之差即为适应量。
④适应与疲劳的区别：适应与疲劳都是声音作用下出现的听觉现象。适应的特点在于它是一个平衡过程，即听系统对一个稳定刺激的反应，最初是逐步下降，而后稳定在一个水平。这时听系统消耗的能量与维持它的能量达到平衡，感觉上的表现则为声音的响度在最初作用几分钟后有所下降，而后则大体稳定。
听觉的疲劳和适应现象要求实验时对听觉刺激的呈现时间要进行控制，对有些实验结果的解释要注意分析疲劳与适应因素的影响。 ．
2．声音的空间定位实验
(1)声音方向定位线索
声音方向定位线索即判断发声体的方向时依赖哪些因素。根据实验心理学家们的努力，对这个问题已有了较清楚的认识。归纳起来，共有下述几个因素：
①双耳的时间差异
声音到达一耳比到达另一耳需要经过的距离远一些，因而距离差异可以归结为时间差异。
②双耳强度差异
除了双耳时间差异外，声音的双耳强度差异也是定位的一个因素。很显然，近耳所受到的刺激强些，远耳弱一些。 ?
③连续乐音场合下的双耳相位差 ’
当连续乐音经过一个周波的不同阶段到达双耳时，声音在两耳间就产生了相位差。它是双耳时间差的一种表现，其大小受方向角的影响。
④视觉对听觉方位判断的影响
视觉刺激与声源之间巩固的条件联系的影响，可以使人们在双耳听觉标志存在的条件下产生对声音定位的错误判断。
(3) 听觉空间方向定位的实验方法
①条件的控制
如果研究某一线索的作用，就必须在实验中使其它因素保持恒定，再来研究另一因素的作用，如强度相同可研究时间差异，时间一定时可研究强度差异。但这样做又使用了互相矛盾的线索，因为强度一定，就是说声源在中切面上，而时间先后又告诉人们声源是偏向某一侧。在实验中，这类问题就要看被试是依从哪个线索为主进行判断。
②使用的仪器与方法
双耳方向定位线索的实验一般都采用两耳分别给予刺激的方法，称作“两耳分开技术”或叫“两耳分听”。
b．早期实验中使用类似听诊器的仪器，把小管子插到被试的外耳道中，最后将两根连成一根，开口接近声源。这种方法在早期的实验中广为应用，优点是做实验的学生能容易的懂得他在如何处理声源。
。
．现代这类电话式的两耳分听实验仪器是使用两个耳机，各有分开的线路，线路中有放大器和衰减器来控制强度。问题的关键在于这种分开实验必须要选择两个同质的耳机才行。
③几个具体的定位实验
a．早期的音笼实验
实验时把被试的两眼蒙起来，将被试的头部固定，让被试在能吸音的房子里或室外以使回音减到最小。音笼的仪器有水平方向和垂直方向转动的曲柄，曲柄的顶端有发声装置，曲柄所经过的各点可形成以被试头部为中心的球面。这类早期的实验证明了双耳听觉对于方向定位的重要性。
b．咔嗒声实验(即瞬态声音)
采用两耳分开的咔嗒声实验可研究两耳时间差异的阈限，即分别改变两耳喀哒声的时间间隔。用咔嗒声实验还证实了时间因素是定位的主要因素。后来的很多实验证实时间差异与强度差异在短促声音的定位中都是强有力的因素。
c．连续乐音实验
采用两耳分听的技术控制送到两耳的乐音强度与时间。用持续的乐音和咔嗒声获得的结果是一致的。只要时间差异有机会起作用，时间差异常是主要线索。但连续的乐音多少有些不同，偏于一侧的乐音开始发生时，?有一个明显的时间差异，当高频率波声连续发生时，时间差异就变得混淆不清。
d．野外的乐音定位
野外的声音定位实验可以克服两耳分开实验的实验室情境，使其更接近于日常生活。变化一定的角度，并不能清楚地分辨其变化。音笼实验也证明了这一点。从这个实验得知，在日常生活中声音定位最普遍和确切的因素是时间差异因素。
’
3．语音知觉实验
(1)语音及其声学特点
语音的成分有元音、辅音和特殊的语音，如汉语的声调。组成语音的元素有音调、音强、音色和音长。这四个要素，是对语音进行感知的不可缺少的因素。
? ：
声学特点如下：
①元音分析 ，，
用声谱仪或语图仪使一个元音的频率带变成可看的东西。不同的人，元音可能不同，其频带可能略有变化，在声谱上看，能量集中在共振峰，一个元音有好几个共振峰。随说话人的不同，任何声音共振峰的频率和相对幅值是有相当差别的。对于同一个人来讲，连续说同一个语音时，差异比较小一些。
②辅音
辅音分为有声和无声两种，有声辅音也称浊辅音，无声辅音也称清辅音。发清辅音时，声道比较畅通无阻，发浊辅音时则声道作不同程度和部位的紧缩，清辅音是非周期的，有连续的声谱；浊辅音类似于低频元音，具有线性频谱，但在高频，它像清辅音一样，有一段连续频谱。辅音与元音接合时，表现出“过渡音征”。各种辅音，特别是塞音，其过渡音征的作用占很主要的地位。
③语言四要素 ?
a．声调，是发声时声带振动基频作高低变化产生的。
b．音高，主要决定于语音的频率，一般的语音频率范围在125～7000Hz之间，语音音高因发音人的性别年龄而异，同性别同年龄也因人而异。
c.音强，音的响度不一定跟它的强度成正比，影响音强的因素是多方面的，在其他条件相同的情况下，开而低的元音比闭而高的元音听起来更响(元音发音特点不同)。较高的音高和较长的音长，其响度都要大一些。
d．音长，一般以时间(毫秒)表示。
以上所讲的是语音的声学特点，作为语音知觉实验必须要充分地注意到这些因素对实验结果的影响。
(2)语音知觉的声学线索和语音知觉的范畴性
①语音知觉的声学线索即对语音知觉所依赖的声学线索。语音知觉的声音线索研究结果表明：
a.发音部位不同的辅音，如P、T、K、，它们相互间区别的声学线索是它们发噪声的频率位置和后面元音的9：(第二共振峰)过渡的频率。6、d、g之间区别的声学线索也相似。
b．发音方式不同的辅音，如b、p、m之间区别的声学线索在于尸1。实验还发现，同一音位若上下环境不同，其声学线索可以有很大变化。
②语音知觉的范畴性即指当一语音的声学参量沿着其整个范围变动时，不达到一定数值，听者的反应就都在一个范畴内。反应由一个范畴到另一个范畴这一点称为音位界，类似于心理物理学中的差别阈。
(二)视觉实验
1．基本视觉现象的测定
(1)明适应和暗适应的研究 。
视觉适应一般涉及“暗适应”和“明适应”。
①明适应
明适应(1ightadaptation)是指人从暗处到亮处，眼睛大约经过一分钟就能适应。明适应时，眼的感受性不是提高，而是降低，与暗适应正好相反。
布兰查德(-Blanchard，1931)用阈限法揭示：视杆细胞在极端黑暗转入极亮的条件下，其感受性下降100万倍。赖特(Wright)在用间接方法求得光适应曲线，发现中央凹的光适应过程很快，它暴露在光线中一分钟后就几乎全部完成。
眼睛适应光强度变化的范围很大，，这个范围约达到13，个对数单位，大约要比最弱的绝对阈限的光强一万亿倍。
在光适应过程中，眼睛首先通过调节瞳孔大小来适应光线刺激的强弱变化。光量的增加，瞳孔在3至4秒钟内就能迅速缩小以保护视网膜，免使过强光线对它的损伤。与此同时，视杆细胞作用转到视锥细胞作用。瞳孔的放大和缩小是调节的第一道关口，它的大小根据进入眼睛的光线强度的变化，但是仅仅凭借缩小了的瞳孔还无法适应高强度的光。研究者发现，在视网膜的外层还有许多黑色颗粒，它们是一些具有保护作用的物质，能减少直接作用于感光细胞的光能量。所以，遇上强光刺激，人们会保护性地闭上眼睛，或戴上太阳镜，使眼睛逐渐适应光照水平的变化。
②暗适应
对低亮度环境的感受性缓慢提高的过程称为暗适应(dark
adaptation)。例如，当我们走进电影院，最初什么也看不见，需经过一段时间才逐渐适应，并能区分周围物体的轮廓。
关于暗适应机制的解释，主要是化学反应说。克劳福德(Crawford，1947)用分光描记法确定视杆细胞中的视紫红质的化学反应过程是暗适应过程的机制。视紫红质(visualpurple)是一种化学感光物质，在曝光时被破坏变色，在暗适应中又重新合成而恢复活性。
外界条件会影响暗适应过程。布兰查德(Blanchard，1966)研究了适应前的照明作用，研究结果表明暗适应前的视野亮度愈高，视觉感受性就愈低，但经过相当长的时间之后，视觉感受性都基本趋于一致。
伴随暗适应的还有瞳孔大小的变化。从明亮处进入黑暗处，在10秒钟瞳孔扩大到最大
直径的三分之二，达到完全扩大约需要5分钟。这个过程中，瞳孔的直径由2毫米扩大到8毫米，进入眼球的光线增加到10到20倍。
年龄也是影响暗适应的因素，以30岁为界，30岁后暗适应的感受性就逐渐降低。在20世纪50年代，克拉夫科夫(Kpabkob，1954)研究认为，人长期禁食缺乏营养后，光感受性只达到正常状态时的十分之一到十五分之一。他还发现一只眼睛对光的感受性可以因另一只眼睛受到各种有关刺激而发生变化，如用白光刺激一只眼睛可使另一只眼睛的敏感性提高，而如用红光刺激一只眼睛可使另一只眼睛的敏感性降低，这也是同一感受器内部的相互作用。
暗适应机制使人类有能力在更大范围内适应环境的明暗变化。同时，暗适应机制的认识能使人类运用这些规律更好地适应环境。根据贾德(Judd，1951)和沃尔德(Wald，1945)的研究资料表明，在几种不同的适应色光中，只有红色光暗适应保持得最好。而且，尤其在波长为600毫微米以上的视场中，视杆细胞的感受性比视锥细胞(或锥体细胞)的感受性高很多。
(2)视敏度的测定
①概念：视敏度又称视锐、分离阈等，是指分辨空间两点或两线分离的能力。是视觉空间频率特性的一个方面。最小的分离阈约为15”—30”。但这个阈值往往随点的性质而变化。视角越小，视敏度越好。
②视敏度的计算：视敏度即通常所说的视力。
我国以前使用的《国际标准视力表》规定：视力(V)为视角(a)的倒数。y：1／a，而a规定为在5米远处观看标准细节所成的角度。 ； ?
1990年5月1日起，我国国家标准(GBl~33--89)推行标准对数视力表。标准对数视力的计算公式为yi二5—lga，o为视角大小，标准观察距离为5000mm，观察视标的细节为土(单位mm)。
标准对数视力的计算公式为y：5—lga，a为视角大小，标准观察距离为5000mm，观察视标的细节为工(单位mm)。
③视敏度的实验室研究方法
a．最小视点法：测定观察者所能觉察的最小的点子。觉察所用的材料一种是黑色背景上很亮的一点，另一种是白色背景上的黑点(可以防止光的散射)。因为观察者只是觉察其视野中是否存在一个物体，可见这是强度分辨的一种形式。
b．最小可分法：可分为解象、定位和认知三种类型。
解象：解象力是对一个视觉形状组成部分之间距离的辨别能力。测量解象力时可给被试呈现两个黑点，并确定什么时候能够看成是两个点而不是一个。 ?
定位：又称微差敏度。让被试判断两条竖线的位置是连续的还是有偏差，刚能分辨的偏差是2弧秒，这类两眼视象的位移主要包含深度辨别。 ‘
认知：认知不仅包括明度辨别还包括解象力及定位能力，可看作测量视敏度的综合步骤。?
(3)闪光临界融合频率的测定
①概念：闪光融合频率是时间的视敏度，是时间分辨力的一项很好的指标，闪光融合频率越高，表示光记录机制的工作效率越高，其时间分辨力也就越强。
不同被试在不同机能状态下的闪光融合频率是不同的，其变异可能造成某些视觉研究结果的变异性，因而在有关的实验中必须加以控制。
②测定方法
a．用已制成的闪光融合频率计测定融合频率。
b．用?昆色轮测定闪光融合频率。
具体方法是：在混色圆盘上，开一个一定大小的孔，圆盘后面有一个不动的光源。开动马达，调节转速，使其达到融合。融合频率一般采用极限法测定，由闪到不闪，再由不闪到闪。
关于闪光融合后其光面上的实际亮度，可采用如下的方法计算：
正相的和负相的亮度各乘以所占的比例后相加，就得到混合后光表面的亮度。闪光融合
后所产生的感觉与均匀一致的连续光所产生的感觉是一样的，这是早已证明的塔尔伯特?柏拉图定律(Talbet—PlateauLaw)。
2．颜色视觉
(1)视觉的颜色现象实验
①颜色适应实验 ，
研究者通常把先看到的色光对后看到的色光的影响叫作色适应。我们用实验的方法来表征这种现象。
以每秒钟一次的黄色小闪光投射在注视点上，观察者注视红色强光视野，待适应后再回头看原来的黄色闪光。开始闪光变成了绿色，经过一段时间后才逐渐增加了黄色的感觉成分，几分钟后，才完全恢复黄色闪光的感觉。这就是典型的颜色适应(visionabaptation)现象。
黑尔森(Helson，1948)曾做过一系列颜色适应实验，其中有一项是这样的：实验在暗室进行，照明是红色的，几分钟适应后，实验者请被试者判断一套从黑到白的19件标本，并要求他根据熟悉的评定标准为这些标本的色调、明度和饱和度作等级排列。结果，凡与墙背景的反射率相近的标本都被判断为红色，反射率愈高则被认为饱和度愈高。而比墙颜色深的标本被认为是绿色或蓝绿色，即红色照明的后象补色；反射率愈低，蓝绿色显得愈饱和。
麦克洛(Me。ollough，1965)的研究也证明了这一视觉现象。他首先把色适应与图形方位结合在一起研究，他发现在让眼睛交替适应蓝背景上的水平栅条和橙色背景上的垂直栅条之后，紧接着让被试看五色背景上的同样黑白栅条，被试者便把水平栅条看成橙色，而把垂直
栅条看成蓝色。这是一项典型的例子。 ?
目前，色适应的成因机制尚待研究。有一种解释是，这种现象的出现是因为人类眼睛的神经末梢对强烈的颜色很快产生疲劳；对于这种颜色的敏感减退了，视觉中接受的互补色倒成为主要的了。换言之，眼睛从强烈的颜色中为自己提供救援。有研究者发现，对一只眼睛建立强色光适应后会影响另一只眼睛色觉的现象，使人们相信颜色适应是在较高的视觉系统水平上产生的效应。
②颜色常性实验
颜色常性(colorconstancy)是指人眼对物体颜色的感知，在外界条件变化的时候，仍能保持相对不变。这对人类适应环境的过程具有重要意义。
对颜色常性的解释主要有两种：赫尔姆霍茨认为这是一种“建立在无意识感觉上的理智判断”。而黑林不同意这种观点，他提出“颜色记忆”的概念。迄今为止，两种观点中哪一种更好些还尚不知晓，
自卡茨(Katz，1911)把颜色常性问题引入心理实验室，并集中研究照明变化对于常性知觉的影响以来，对颜色常性的研究前进了一步。
(2)颜色的知觉现象实验
颜色的知觉现象实验包括客观颜色的知觉问题、颜色常性的策略和麦考勒效应。
①麦考勒效应是视觉后效研究中的新进展，麦考勒1965年报导了图形知觉实验的一个有趣的后效现象，由于对它的解释能够为视觉系统具有特殊“通路”的理论提供证据。麦考勒实验过程：让被试注视一会儿红色背景的纵方向的黑白相间的条纹，然后再注视
绿色滤光片的横方向黑白相间的条纹，如此轮换，过几分钟发生适应后。再呈现一个复合刺激(一半横向，一半纵向的黑白相间条纹)，这时，被试报告说图片上所有白色竖条被看成是绿色，而白色横条被看成紫红色，这是一种颜色适应现象，其后象是适应色的补色。这种颜色互补效应，又受测验图形的条纹方向所决定，因此说这是一种随方向而变的颜色后效。
②1976年，May与Green等进行了另一些实验，他们用作观察图形(适应图形)的是红
色水平棋盘和绿色的菱形棋盘。看完观察图形后再看测验图形，实验结果与麦考勒关于颜色后效应的推论是矛盾的。
(三)知觉实验
1．知觉组织的实验研究
知觉理论，特别是感觉映象是怎样组织的。这些理论涉及较多的形状知觉问题。比较有影响力的是格式塔学派(或完形学派)(Gestaltsch001)。格式塔就是完形的意思。一般认为韦特海默(MaxWertheimer，1880—1943)关于似动现象(apparentmotion)的研究奠定了格式塔学派的基础。
①知觉组织(perceptualorganization)，从理论上讲涉及的是知觉理论学派的问题，从实践上讲，更多的是图形和背景(或形象与背景)(figure-arid-ground)方面的具体研究。
②早期专门研究这个问题的是丹麦心理学家鲁宾(EdgarRubin，1886—1951)，他确定了图形从背景中分出的一些原则；第一，图形有形状，而背景相对来说没有形状，如果背景被知觉为有形状的话，那也是由于其他完形的作用：第二，图形具有一般物件的性质，而背景看起来像是一种无形的东西；第三，图形似乎是向前突出，而背景似乎是向后退；
第四，图形可以引起更深刻的印象，也比较容易记住。
③继鲁宾之后，考夫卡(KurtKoffka，1886—1941)进而发展了他的学说，并补充了一些新的原则：第一，对象颜色的刚柔对图形来说要比背景更重要；第二，组成图形的定向因素，例如，垂直和水平的方向更容易组成图形；第三，内包和外围的关系，内包的部分较易成为图形；第四，能力的密度因素，图形中能力的密度较背景的能力密度要高；第五，组织的简单性和均匀性，图形与背景的配置造成的形状，愈简单效果愈好。
?
⑤近几十年来，知觉组织的理论解释，归纳出很多法则，称为组织完形法则，如接近法则、相似法则、好图形的法则和过去经验和定势等。 ，
2．知觉恒常性的实验研究
(1)经验和知觉恒常性实验
①为证实知觉恒常性受认知经验的影响，爱波斯坦等(Epsteinetal?，1963)曾研究了不同指示语对形状恒常性的影响问题。
实验过程：这一实验所用的材料为简单的几何图形，图形以不同的倾斜角度呈现。指示语分为三类：一组被试的指示语是要求他们根据客观的或已知的形状来判断观察图形的形状；
另一组则要求他们根据物体的网膜象的形状来判断；
第三组要求根据观察图形的表面形状或现象上的形状来判断。
实验结果：第一组的布氏比率平均为0．58；第二组为0．21；第三组为0．30。这表明要求被试按客观形状来判断的指示语所产生的形状恒常性最小。
②利希特和博雷森(Lichte&Borreson．1967)用无意义图形为测验材料重复了这一实验，所得结果如下：第一组布氏比率为0．93；第二组为0．45：第三组为0．62。客观组的判断接近物体的真实形状；网膜象组受到形状恒常性趋势的极大影响；现象组介于两者之间。
(2)大小恒常性实验
影响大小恒常性的主要因素是物体的距离线索和背景刺激。经典的Holway—Boring实验考察了影响大小恒常性的几种因素。
实验过程：在这个实验中，观察者坐在两个长长的、漆黑的走廊的交叉处，在其中一个走廊距离观察者大约3m远的地方有一个可调节的、发光的圆形刺激物；同时在另一个走廊中呈现标准圆形刺激物，距离观察者为大约3m至36m。标准圆形刺激物上标有刻度，以便使得从观察者的眼睛到刺激物的距离不同时投射到视网膜上的视像保持相同(视角为1度)。
观察者的任务是调节比较圆形刺激物的大小，使其与标准圆形刺激物的大小看起来相同。
实验条件：①提供正常的双眼观察条件；②只允许单眼观察；③通过一个小孔进行单眼观察，我们称其为人工瞳孔，这样就消除了一些在正常情况下提供的深度知觉线索，比如双眼线索和头的运动；④在每个标准圆形刺激物的周围用黑布遮挡，组成一条黑布的通道，进一步减少地板、墙壁和天砰等深度线索的作用。
实验结果说明在深度线索完全消失后恒常性也几乎消失。很显然，深度线索和视觉结构对大小恒常性起到非常重要的作用。 ，’
(3)形状恒常性实验
形状恒常性是指从不同角度观看一个熟悉的物体时，虽然这个物体在视网膜上的影像都不相同，但是我们仍把它知觉为一个恒常的形状。
①研究者们做了大量关于知觉形状与倾斜知觉关系的实验。索利斯发现，观察者对测验物体的判断形状大多介于物体的真实形状与倾斜形状之间。判断条件越少，判断形状与真
实形状的差异越大。但即使在正常的视觉条件下，观察者也很少表现出完全的恒常性。
②莱博维茨研究年龄与形状恒常性的关系。被试年龄范围为4—21岁。实验中，首先在实验仪器上被试向呈现一个目标刺激-----{~斜成各种角度的一个圆形，然后要求被试在四种倾斜角度的比较刺激中选择一个与目标刺激看起来同样的形状。这些比较刺激是一系列从圆形到逐渐拉长的椭圆形。
?
实验结果表明形状恒常性随年龄的增长而呈下降趋势。经验更多的成年人却显得更易直接按照网膜影像进行判断而出现错觉。一项研究却说明人们进行形状匹配时，会受到指导语的影响，成年人可能更易受指导语的影响，而故意按照网膜大小进行形状匹配。
3． 空间知觉和运动知觉的实验研究
(1)空间知觉实验
在空间知觉实验中，深度线索在空间知觉中起重要作用。
自变量：在视觉性深度知觉的实验室研究中深度线索大多为自变量(‘变量)来加以控制和操纵。
反应变量：主要有口头报告或实验中特别规定的反应。如让被试估计与刺激客体的距离，或调整一个距离，使之与刺激客体的距离相等(平均差误法)，幼儿实验有“视崖”(玻璃板下呈现出深度梯级)看小孩是否敢爬。
控制变量：其余的线索一般都作为无关变量加以控制，还有一些无关变量，如过去的经验效果，学习的长期效果及“心理定势”的短暂效果。 ．
①空间知觉线索的实验研究
冯特以来(1862年)许多实验都证明调节对于深度知觉只起很小的作用。后来的很多研究表明，眼睛的调节作为深度线索是非常有限的。辐合是指双眼视轴辐合，实验有“邮票实验”、实体镜实验等，但是对于辐合在空间知觉中的作用问题，也存在着不同的看法。通过经验和学习，刺激物本身的物理条件，在一定条件下也可以成为深度和距离的线索，在人们的空间知觉中起重要作用。双眼视觉线索是深度知觉中的主要线索，双眼视觉对于非常精确的深度视觉不可缺少。在深度知觉中，两眼视差可以是横向的也可以是纵向的。
②空间知觉准确性的实验研究
黑姆霍兹的三针实验实验证明像差阈限小于60角度秒。霍瓦一多尔曼(Howard—Dol-man)深度知觉实验的结果也证明深度知觉的闽限大约是2．12弧秒。
(2)运动知觉实验
当物体改变空间位置，而人们又能够觉察到这种变化时，就产生了关于该物体运动的知觉，称作真动知觉。在某种情况下，虽然没有同一物体实际的空间位移，也能产生物体的运动知觉，称作似动知觉。
①真动知觉 ‘ ’ ，
当一个物体在空间改变位置，为了使视像清晰，人的双眼必须追随物体而运动，称为追踪眼动。当眼睛静止而影像在网膜上移动时，人也会知觉到运动。同样。当眼睛和网膜像不动，而身体其他部位运动，以及背景与物体的相对运动等等都能引起真正运动的知觉。
②似真运动
又称似动，是指在一定条件下，刺激物本身没有活动，而我们却知觉它在运动的这种现象叫似真运动。似真活动而实际上不是真运动。这种现象是1833年由普拉托(Plateau)制造动景器后才被认识到的。似动的种类决定于刺激的因素和中枢因素，似动的客观条件和各种影响因素。
似动现象自20’世纪初进入实验室的研究以来，关于产生似动的客观条件以及各种影响因素的研究是最多的。归纳起来，影响似动产生的条件有如下几方面。这些方面可作为似动实验的自变量因素加以操纵，除去所欲研究的自变量之外。余者应作为无关变量在实验中给予控制。
a．客观条件方面
两个刺激的空间距离，时间距离，相似程度，刺激强度等都是似动产生的客观条件因素。科尔铁(A．Koae，1915)研究了这个最明显的刺激因素，发现了造成似动的困难因素，称作科尔铁定律，即两次显示的时距短；两个位置之间的空间距离长；照明度低。两个刺激明度很小，时距很短，间隔很大的时候，就较难看成似动。
考尔宾(H．H．Corbn，1940)的实验研究：被试在3．05m的地方看相隔0．051m?
0．305m远的两条线，这个实验中，对象是交替出现的，因此被试看到的是摆动式的前后运动。
b．主观条件方面 ‘
主要是被试变量即0变量的影响。至少可以指出有以下几方面：练习因素、个人经验、定势(暗示)以及个体差异。
克利(Kelly，1925)发现400个以前没经历过实验室似动现象的学生，在不告诉他将看见什么，只叫他注意看时，结果只有1／2的人报告产生似动。，而当告诉他将看到什么以后，就增加到90％的人有似动的知觉。有些被试在头几次看不出似动，而练习几次后就看出似动(德一赛尔瓦，1926等)。定势或态度影响似动的效果很明显，当采取随便的态度时，就会出现似动，当采取认真分析的态度时，就可能看到连续像而不是似动。
4．知觉与觉察实验
(1)无觉察知觉的测定
无意识层面的加工，这就是无觉察知觉。
通过对自变量进行一定的操纵在正常被试身上也能发现无觉察知觉，即知觉和觉察的分离。
①斯特鲁普启动实验
斯特鲁普启动实验是由马塞尔(Marcel，1983)用启动形式对斯特鲁普效应进行改进而获得的一个变式。
1935年，斯特鲁普报告了一项有趣的实验。实验中要求被试快速报告书写每个单词所使用的墨水颜色。当单词意思和墨水颜色一致时(如用黑色墨水写的“黑”)，报告速度要快于报告中性单词(如用黑色墨水写的“房子”)墨水颜色的速度，但当单词意思和墨水颜色不一致时(如用黑色墨水写的“白”)，报告速度则较中性单词来得慢。后来，人们将这二现象称为斯特鲁普效应。
将斯特鲁普效应改为启动形式，就是斯特鲁普启动实验。实验中，先呈现一个启动词
(如“红”)，马上再呈现一个色块(如绿色)，要求被试迅速报告色块的颜色。如果启动词产生了斯特鲁普效应，那么与中性词相比(如“房子”)，色块颜色和单词意思一致的情况下，报告速度会快些；单词意思和色块颜色不一致时，报告速度会慢些，这种由于近期与某一刺
激的接触而使对这一刺激的相关刺激的加工得到易化的效应，称为启动效应。
在斯特鲁普启动实验中，马塞尔采用了一种巧妙的技术——掩蔽技术——来操纵被试对启动词的知觉。掩蔽是指在呈现启动词后呈现无序的字母图案。在启动词后马上出现的掩蔽刺激(图案)会阻断被试对启动词的觉察。当启动词和掩蔽之间的间隔增大时，掩蔽的效果会减弱，被试对启动词的觉察和确认的准确度会提高。马塞尔推理：如果知觉能在无觉察条件下存在，那么有效掩蔽不能消除斯特鲁普启动效应；反之，如果知觉必须在意识觉察下进行，那么对启动词的掩蔽会消除斯特鲁普启动效应。
实验中，马塞尔用来呈现刺激的仪器为速示器。速示器是一种可以在很短的时间内呈现刺激的仪器。启动词和色块之间的时间间隔为400毫秒。被试对启动词的觉察由启动词与掩蔽之间间隔时间决定。在觉察条件下，这一间隔也为400毫秒。在无觉察条件下，启动词与隐蔽刺激之间的间隔很短，这一间隔因人而异。启动词之后即呈现掩蔽刺激，要求被试觉察启动词是否出现。对每个被试，都使用极限法来确定启动词一掩蔽间隔的觉察阈限，即启动词掩蔽间隔必须使得被试对启动词的觉察率低于60％(被试判断他们知觉到启动词的概率低于60％)。马塞尔实验的刺激材料包括四种颜色的色块(红、黄、蓝、绿)、四个颜色启动词(“红”、“黄”、“蓝”、“绿”)、三个中性词(“牛”、“类”、“水”)。
结果发现：在觉察和无觉察条件下，都出现斯特鲁普启动效应，即使在被试对启动词没有觉察的情况下，启动效应仍然出现，由此，马塞尔认为对意义的知觉可以不通过觉察。马塞尔在正常被试身上发现的无觉察知觉证据可谓是开无觉察知觉认知研究之先河。
②实验性分离
实验性分离，就是在实验上将两个对象或概念区分开来。从实验操纵上来说，也就是如果通过操纵一个自变量能使两个对象发生不同的变化，那么我们便认为这两个对象在本质上是不同的。
奇斯曼(Cheesman)和梅里克尔(Merikle)(1986)对斯特鲁普启动实验进行了改进，通过操纵启动词和色块颜色一致的出现概率，获得了觉察和无觉察水平的实验性分离。奇斯曼和梅里克尔在实验中，选择使用了两种一致试验的出现频率(1／3或2／3)进行实验。在觉察条件下，当一致试验的出现频数增加时，斯特鲁普启动效应增强，在不一致情况下，反应时明显拉长，出现频率效应，而在无觉察条件下，斯特鲁普启动效应不受一致试验频数的影响。也就是说，只有在启动词被觉察时，频率效应才存在。实验结果完全证明了奇斯曼和梅里克尔的推断，即觉察和无觉察条件出现实验性分离，证实了两者间的本质区别。
③有研究者使用正常被试对其他通道的无觉察知觉进行了研究
梅里克尔(2000)对无觉察听知觉进行了研究。实验中，在被试耳边轻轻地说出字母发音，尽管被试声称听不到任何声音，但要求被试对听觉刺激的内容进行猜测时，他们的成绩明显高于随机水平。这表明，尽管被试没有觉察到刺激，但却能够充分知觉到刺激的内容，从而在测验中取得好成绩。
(2)盲视的实验 ；； ’ ：
①盲视是Weiskrantz提出的概念，用来描述没有意识到知觉存在时盲区(scotoma)所产生的视觉能力。盲视研究中最著名的神经心理学病例是对盲视DB患者所做的研究。
②Weiskrantz的实验中给DB呈现垂直和水平方向的点状或短线目标物，这些控制测验的结果非常有趣，DB对于在盲区中呈现的目标物方向的定位、觉察和猜测的准确率均明显地高于随机判断的基线水平。在大多数实验中，盲区中的视觉操作几乎和没有受损区域的视觉操作一样好。DB声称不仅不知道盲区中出现的目标物是什么，而且在整个实验过程中，他始终表示根本看不到需要他做迫选判断的目标物，因此盲视DB患者无法相信他在测验中的成功。
(四)学习实验、。
1．条件性学习实验
条件性学习实验对学习的研究起了很大作用，是在行为主义思想指导下，对实验进行设计，对结果进行解释，研究是按刺激一反应(S一及)的模式进行，强调的是联结的形成，重点考察反应是如何获得的，以及反应如何与刺激建立联系。因早期实验的对象主要是动物。因此又称动物学习实验。主要包括以下几种实验：
。
(1)经典性条件反射实验
巴甫洛夫最早提出，主要实验对象是狗。实验中食物属于无条件刺激物，狗在进食或看到食物时所分泌的唾液是无条件反射。
①实验过程：在呈现食物之前先呈现灯光或铃声，这称之为条件刺激，在条件刺激相继或同时伴随无条件刺激一定次数以后，当条件刺激单独出现时，狗也同样分泌唾液，这就形成了条件反射，即对信号(条件刺激)进行了学习。
②实验变量
自变量：条件刺激的种类、数量、强度、持续的时间、条件刺激与无条件刺激之间的时间间隔等，由研究者操纵变化。当条件刺激出现后，五条件刺激的出现与否、或出现的次数比例或出现的强度大小等也可以作为自变量。
反应变量：狗分泌的唾液滴数，以及分泌唾液的潜伏期等。
控制变量：除作为条件刺激以外的其他环境变量因素，以及实验对象的机体因索，都需严格控制，否则会与自变量混淆。
经典条件反射研究了条件反射建立的各种条件，分化、泛化、抑制、去抑制、条件刺激的保持等有关学习问题。
(2)操作性条件反射实验
①桑代克称之为工具性条件反射，?或工具性学习，这是由于动物为得到某些期望的结果或奖励所习得的行为是工具性的。工具性条件反射实验中，所用的迷津类型有多种：复杂迷津、厂形迷津、直道(简单)迷津。迷津有起点箱(有门)、迷道、终点箱(有门，箱内有奖励物)。
它与经典性条件反射实验的不同之处：工具性条件反射中，“强化物”只在动物先做出一个适当的反应后才呈现，而经典性条件反射实验中，强化物的呈现并不依赖动物是否做出反应。
自变量：各种不同的学习情境、不同的操作开门的地点和方式、在动物得到奖励之前各种声音、颜色等刺激的变化，或奖励的差异(强度，种类)。
反应变量：?穿过迷津的速度或错误的次数。
②斯金纳提出的操作性条件反射，在理论上与工具性条件反射并没有差别，都是在动物作出反应后，得到奖赏。 ，，
不同之处是：操作性条件反射是在斯金纳箱中进行，动物可以随时进行反应，随时得到奖励，这一切是自动的，动物的反应可以自动记录。可以测量其反应速度。
自变量：强化的间隔顺序、刺激的种类(按不同的键、有不同的刺激出现、所得的奖励物的强度差别、或是否得到奖赏等等。
反应变量：动物的反应按键的速度或正确率。 ：
研究动物对不同刺激的辨别(称为褪色Fa山ns)问题，逃避与回避学习问题，强化的概念问题，强化的数量与延缓，强化的时间安排，行为塑造等很多学习方面的问题，都可通过操作性条件反射(含工具性条件反射)的实验程序予以解决。
(3)反馈学习实验
生物反馈是学习控制、调节自己身体机能(心跳、血压等内脏活动和脑活动)的一种方法。米勒用奖赏的办法说明没有任何随意肌为中介，内脏活动能形成操作性(工具性)条件反射。人通过反馈可以学会控制内脏反应，皮肤电反应，脑电变化。即当人们默想某件事时，或使心率加快，或使血压降低，皆可用仪器显示出来，或使自身感觉舒服，再反馈去认识所想事件，如此反复训练，就会建立使心率加快血压降低等操作性条件反射。反馈实验中，还可借助表象来实现控制自身的机能。
自变量：①身体的内部有反应时给予强化(将内部状态告诉他)，让他通过生物反馈来认知内部状态；②实验者用指导语或强化物启发被试去完成随意控制的某一反应；⑧用身体内部的反应作为要分辨的刺激物，直接训练被试寻找适宜的反应。
(4)程序教学实验
操作性条件反射作用的原理用于课堂教学，形成一种教学方法，叫做程序教学。斯金纳认为，在实验中对动物学习研究所发现的条件作用的一些原理可用于改进教学。
①实验程序：把所要教给学生的一些信息，以一系列框面的形式呈现给学生，每个框面都包含有信息的一个新的项目，并提出一个问题让学生回答(先有一个反应)，学生写完答案后，给学生一个正确答案，以供学生核对(奖惩)，然后再提出一个新框面，如此循环。学生就一步一步往前学，逐渐进入学习更为困难的材料，学生每走一步都可得到即时强化。
这种教学方式用计算机来控制，就是计算机辅助教学之一种。
②实验变量
自变量：这一类实验中，不同的问题形式所构成的新项目，学习情境，正确答案的出现形式，时间间隔等，以及被试的不同情况。
反应变量：学习成果。
控制变量：其他一切影响因素都作为无关变量应予以控制。
(5)行为塑造及行为矫正实验
①逐步强化法：斯金纳设计渐进法，?以所要求的复杂动作或行为为最终目标，按照这个目标对所要求的复杂动作或行为划分不同的阶段，巧妙地对强化进行安排，即只要是朝最
终目标方向所要求的动作或行为一出现，就予以强化，直至达到最终目标的动作或行为出现。通过这样按阶段有步骤地强化某些接近动作，就可建立起非常复杂的行为模式。可应用于人类行为矫正。
②消退：?通过消退可以消除一些不符合要求的反应。所谓消退是通过反复地不给予强化来减少反应的强度。消退与强化并用更为有效。有关这一类实验在儿童的教育与培养中是经常用到的。
③系统脱敏作用：消退治疗的一种形式。脱敏是消除这些恐惧症的方法。通过多次只呈现条件刺激，不呈现五条件刺激(引起害怕的条件)来清除这种条件恐惧。这种消退的程序就是系统脱敏作用的基础。
2．认知性学习实验
认知主义心理学家认为学习者在记忆中形成一种认知结构，这种认知结构，起到维护和组织在学习情境中所发生的各种事件信息的作用，认为学习不能简单地归结为刺激——反应题，而是认知过程的产物。典型的实验有以下几种：
(1)顿悟实验
由格式塔心理学家苛勒提出的黑猩猩用短棍勾取长棍，再用长棍勾取食物的实验，以及黑猩猩用垒木箱摘取天花板处的香蕉实验。这类实验说明了格式塔心理学家关于学习的观点，解决问题不是像工具性条件反射实验所揭示的靠尝试错误，而是靠领悟在解决问题中有重要意义的事物内部关系。
自变量：问题情境的复杂程度。
反应变量：对所设立问题的解决与否，或解决设立问题的概率(或正确率，错误率)。
(2)认知地图实验
托尔曼认为学习是一种信念或期望。他认为白鼠走迷宫，学习的不是左转或右转的序列，而是在它的脑中形成一种认知地图，一种关于迷宫分布的心理地图，如果一条熟悉的路被堵塞，则自鼠就会根据认知地图所展现的空间关系采用另一条路线到达目标。
托尔曼的另一个证明认知结构学习的实验是潜伏实验。有三组白鼠走迷宫，第一组白鼠到达迷宫终点后给食物奖励，称奖励组；第二组白鼠在到达迷宫终点时不给奖励，称无奖励组；第三组白鼠在到达迷宫终点时，前十天不给奖励，第十一天开始给奖励，称中途奖励组。结果发现，第三组白鼠在第十二天后到达迷宫终点的错误次数少于奖励组，更少于不奖励组，托尔曼认为，该组白鼠在头几天没有强化，但对迷宫的情景进行探索，同样进行了学习，形成了迷宫认知地图，当后来给予食物强化后，这认知地图使其成绩赶上来。托尔曼结论为学习不是由于强化而获得动作反应范型，而是形成一种认知结构，这种认知结构的发展在没有强化的情况下也可以进行。
自变量：这类实验中，迷宫的情景，有无奖励等。
反应变量：走迷宫的错误次数等。
(3)人类的迷宫学习实验 ?
人类的迷宫学习是人类动作学习的一部分，它主要用于研究只利用动觉与触觉获得信息的情况下，如何学会空间定向。所用的迷宫有大型的身体迷宫、槽形的小棒迷宫，和凸起的手指迷宫等等。迷宫的种类和通道的形式多种多样。
实验过程：要求被试在排除视觉的条件下，学会从起点进入迷宫，通过许多叉路口，顺利地找到出口。在每个叉路口都设置了一个盲巷，进入盲巷，就计一次错误。从起点到终点连续三次不进入盲巷，就算学会。根据学习中被试进入盲巷的次数，分析被试掌握迷宫各部
位的空间关系顺序，被试的个体差异、学习策略(动觉的、视觉表象、语言思维)等。还可根据所研究的认知学习理论问题。而设计具体的研究程序。
(五)记忆实验
1．感觉记忆的实验
(1)概念：感觉记忆指感觉刺激停止之后所保持的瞬间映象。由于它的作用时间极其短暂，似乎只有瞬间的储存，因而又可以称为瞬时记忆。例如，人们在观看电影、电视时，可以将相继出现的静止画面看成运动的图像，都有赖于感觉记忆。感觉记忆保持时间只有
0．5-3秒。
(2)部分报告法：整体报告研究认为人的感觉记忆容量仅为4—5个项目。斯珀林
(Sperling，1960)的部分报告法实验认为这个数值被大大低估了，因为或许有很多信息在被试尚未来得及报告以前便从感觉记忆中消退了。为此，斯珀林变更传统研究程序，设计了部分报告法实验。
实验过程：实验中，用速示器呈现3X4的字母卡片，呈现时问为50毫秒。与传统方法不同的是，部分报告法并不要求被试努力报告所有12个字母，而是在每次刺激呈现完毕后给出随机的声音提示，指定被试报告某一行的字母。斯珀林认为，由于被试在观察字母时根本不知道接下来必须报告哪一行，所以被试还是需要记忆12个字母，因此从部分报告法对单行项目的平均报告率，可以无偏地估计被试对所有12个项目的记忆容量。这一研究结果表明，感觉记忆容量远远超过了此前整体报告法的结论，而达到平均9．1个项目。而鉴于部
分报告法中报告过程仍然占用时间，信息消退的影响仍不可避免，实际的感觉记忆容量恐怕还要大得多。
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