實驗心理學
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實驗心理學

  • 壓力對大學生在鏡描的反應時間及錯誤次數影響的研究
  • 保存時距對於大學生短期記憶之記憶量的影響之研究
  • 燈光與聲音對大學生在反應時間上的影響之研究
  • 不同刺激對大學生在反應時間上的影響之研究
 

壓力對大學生在鏡描的反應時間及錯誤次數影響的研究

  本研究有兩個目的。

第一個目的在考驗壓力對大學生進行鏡描試測時,是否會影響其反應時間。

第二個目的在考驗壓力對大學生進行鏡描試測時,是否會影響其錯誤次數。亦即是考驗『有施加壓力組比無施加壓力組在鏡描的反應時間較長,且錯誤次數較多』之兩個假設是否正確。

  在這實驗裡,受試者只需要用手握拿鏡描筆,沿著在鏡描器上的星形圖形,朝逆時針方向行走。一共需做十次。

  然而對於實驗組的受試者,實驗者將施加四種壓力於他。這四種壓力為:

(一)指導語上敘述說此實驗平常人在 20 秒即可完成。

(二)時距控制器上的燈在錯誤時會發亮。

(三)燈亮起時有同步聲響。

(四)錯誤數據將顯示反應時間及錯誤次數數據。

  這四種現象皆顯示於受試者面前。至於控制組則無任何壓力的施加。之後,實驗者記錄受試者的反應時間及錯誤次數,並採受試者間設計的 T 考驗來考驗實驗的假設。 

  結果顯示,有施加壓力組在進行鏡描的反應時間較長,且錯誤次數較多之假設未獲得支持。

鏡描( mirror drawing )是研究手眼協調最簡單的一種實驗。

  他讓受試者透過鏡中的反射影像,作為視覺的依據,而在一定形狀的軌道中描繪。這種實驗的目的是經過鏡子的反射,把每一個人原有的手眼協調習慣破壞,然後觀察如何建立一個新習慣。

壓力( stress ),是指個體心理或生理上感受到威脅時的一種緊張狀態。

  這種緊張,使人在情緒上產生不愉快,甚至痛苦的感受。或說,是個人在面對具有威脅性刺激情境中,一時無法消除威脅脫離困境時的一種被壓迫的感受。然而,緊張亦有示警的功能,可使人面對壓力的來源,解除威脅(張春興,民 78 )。

  此外,R.S 拉扎勒斯( 1969 )將壓力分為四種反應:

1. 情緒反應, 如害怕、焦慮和憤怒; 

2. 動作反應,如語言不順、戰慄或冒汗;

3. 認知反應,如無法集中,知覺扭曲等;

4. 生理的變化,如心跳或呼吸的改變。

  面對不同程度的壓力時,個體常會呈現不同形式的特殊行為。

  輕度壓力會使一些生理性行為(如進食、攻擊及性行為)產生更多,它也使個體更警覺,精力較集中而表現更好,因此輕度壓力會導致正向的行為適應,諸如變得對威脅更機警,較能接受別人意見及指導。

  中度壓力會使人注意力減弱,耐心降低,煩躁感提高,生產力降低,因此,對於需要身體各部位協調的的複雜行為(例如演奏樂器,演講等),影響甚多,中度壓力同時也會產生重複、刻板的動作,動環境的反應力減弱,我們常觀察到關在籠子的猩猩,如一直接受中度壓力,牠門會重複搖晃、吸吮手指及繞圈圈,自閉症小孩也常有這樣的模式( Bruch,1973 )。

  至於高度壓力,則會壓抑行為,甚至導致個體完全不移動,但有時也會造成攻擊行為。

  另一方面, 因焦慮( anxiety )和壓力是並非分開的概念,在此也並提。焦慮的產生是複雜且多面化的,是由緊張、不安、焦急、憂慮、擔心、恐懼等感受交織而成的複雜情緒狀態。它雖與恐懼在生理上的反應是相似的,即是皆顯示心跳加速、呼吸困難、出汗增多等現象;而且都是個體面對不安或危險的情境時產生的反應,只是情境因素有差而已。但恐懼常是明確的事物所引起,因此引起恐懼的對象是可被指認的。然而,焦慮展生的原因較模糊,只覺惶悚不安,但是未必瞭解所怕的是何事何物(張春興,民 78 )。

  然而,在實驗人格心理學中,壓力、威脅( Threat )及焦慮是互相密切關連的概念,有的研究者將三者視為類似的概念而互相替用,有的研究者(如 Spielberger,1972 )則認為三者相關而不相同,分別代表引發焦慮狀態( anxiety state )過程中不同階段的事項或心態。

  依他的說法,壓力是指一個情境的客觀刺激屬性,威脅是指個人認為一情境在生理或心理上具有危險性的特殊知覺,而焦慮狀態則為個人在威脅的情境中所引起的複雜情緒反應。但自強調認知因素的互動論( interactionism )的觀點來說,如果未曾透過個人的知覺活動,情境的客觀刺激屬性自然無從對個人構成壓力。因此,以『壓力』一詞指謂情境的客觀刺激似有未當(楊國樞,民 68 )。

  故在本研究中,將『壓力』與『威脅』視為兩個同義詞,二者皆指個人覺察情境具有生理或心理危險性的知覺結果。

  同時,在實驗人格心理學的範圍內,過去已有很多探討壓力如何影響學習或作業的研究。而其中以探討焦慮特質高低不同者在壓力與無壓力兩種情境下的學習或作業者為多,例如,Phillips,Martin & Meyers,1972; Sarason,1960; Sarason et al.,1960; Spence & Spence,1966;Spielberger,1975。 

  就後類研究而言,在有壓力的情境下,焦慮特質較高者之學習或作業成績常較焦慮特質較低者為差;在無壓力的情境下,前者之學習或實作之工作的難易,也會有相當的影響。大致而言,當學習或作業困難時,上述焦慮特質與壓力有無之互涉性的效果( interaction effect )較易獲得(楊國樞, 民 68)。

  根據以上的研究探討及實驗結果,可知人類在受到壓力的刺激後,其認知與行為表現將會受到影響。本實驗即是以鏡描描繪來研究壓力。探討有無壓力下,所需的反應時間及所犯的錯誤次數是否有差異。

  本實驗的假設是:『有施加壓力組比無施加壓力組在鏡描的反應時間較長,且錯誤次數較多』。

方 法

一、研究對象

  參加本實驗的受試者為就讀國立台灣師範大學教育學院的 46 名大一、大二男女學生。經隨機抽樣之後,分為實驗組(有施加壓力組)與控制組(無施加壓力組)二組,即是每一組 23 人。受試者皆有正常視覺或經矯正可正常視物,有正常上肢且身體健康。

二、儀器設備及材料

  本實驗所採用的儀器主要工具, 為一三片式的鏡描器( mirror drawing apparatus ), 由 Lafayette 儀器公司所製造(商號 58024 )。鏡描器的垂直板分為一反射鏡,平行版片有二,緊貼桌面者為已固定好的星形圖形板,其上懸空者為遮板。受試者可自垂直鏡面看到星形圖形的影像,但因遮板擋著視線,無法直接看到底版上的星形。自鏡中看到的星形,其在底板上看到的遠、近位置,已換作下、上位置,從而造成視覺與動作間協調的困難。

  另一方面,本實驗亦用了兩台不同的時距控制表。對控制組(有施加壓力組), 所用的時距控制器為 Lafayette 儀器公司所製造(商號 58024 )。此儀器會連接一鏡描筆。 而當受試者將鏡描筆畫出星形圖的路徑時,筆碰著星形圖邊的鋁柏板,便會使儀器上的燈發亮,發出同部聲響,並自動記錄錯誤次數。至於實驗組(無施加壓力組)部份, 所用的時距控制器一樣為 Lafayette 儀器公司所製造(商號 54030 )且連接鏡描筆。 而當受試者將鏡描筆畫出星形圖的路徑時,筆碰著星形圖邊的鋁柏板,儀器上只會顯示自動記錄的錯誤次數。

  最後,還必須準備一計時碼表,以便測量鏡描所費的時間。

  以下為所用儀器的顯示圖:

圖(一):鏡描器,

圖(二):鏡描筆,

圖(三):控制組用時距控制器,

圖(四):實驗組用時距控制器。

三、實驗設計

  本實驗採用『受試者間設計』( between subject design )。自變項為『壓力』一種,即是每一位受試者均需接受一種實驗情況。至於依變項則為『反應時間』及『錯誤次數』二種。

四、實驗步驟

  受試者進入實驗室以後,實驗者將指導語交予受試者詳閱。指導語依控制組(有施壓力組)與實驗組(無施壓力組)分兩部份。實驗組的指導語如下:

『你好, 謝謝你來參與這個實驗,現在我來說明實驗目的及內容。

  這個實驗室在測驗手眼協調能力。現在在你面前有個鏡描器,待會兒進行實驗時,你只能從鏡中去判斷圖和手的位置。每次開始時,請你以慣用手,將感應筆握在手上,然後我會把你的手放在起點上,等到我說開始,你便開始由起點,根據從鏡中所得的判斷,沿著圖形逆時針方向,順著軌道走至終點。

  我會計算你的完成時間及錯誤次數。根據過去的實驗研究顯示,正常人約在 20 秒左右便可完成圖形,因此,在進行測驗的同時,我會每一次提醒你所花費的時間。當走到線外時,便顯示「錯誤」,此時,儀器會有聲響出現,並會自動幫你計算錯誤次數。你應該馬上走回線內,並繼續完成圖形。在每次完成圖形時,我會告訴你所花費的時間及錯誤次數。

  我們一共進行10次的測試。進行測驗時,請你以最快、最準確的速度完成。這樣的說明還有問題嗎?』

  至於控制組導語如下:

  『你好,謝謝你來參與這個實驗,現在我來說明實驗目的及內容這個實驗室在測驗手眼協調能力。現在在你面前有個鏡描器,待會兒進行實驗時,你只能從鏡中去判斷圖和手的位置。每次開始時,請你以慣用手,將感應筆握在手上,然後我會把你的手放在起點上,等到我說開始,你便開始由起點,根據從鏡中所得的判斷,沿著圖形逆時針方向,順著軌道走至終點。

  我會計算你的完成時間及錯誤次數。當走到線外時,便顯示「錯誤」,此時,儀器會自動計算錯誤次數。你應該馬上走回線內,並繼續完成圖形。在每次完成圖形時,我會告訴你所花費的時間及錯誤次數。

  我們一共進行10次的測試。進行測驗時,請你以最快、最準確的速度完成。這樣的說明還有問題嗎?』

  受試者瞭解指導語和實驗方法以後,實驗者便將受試者握拿鏡描筆的手置於鏡描器的起點。

  對實驗組而言,在受試者移動鏡描筆以後,實驗者用碼表計時,在每五秒將所用時間唸出,至到受試者完成該次實驗。而在實驗進行當中,若受試者錯誤將鏡描筆畫出行走的途徑,則時距控制器上的小燈便會亮出,且會有聲音同步發出,並自動記錄錯誤次數。

  這些現象皆會顯示予受試者,以便讓他感有壓力。就這樣反覆的做十次。而每一次做完時,必須將受試者握拿鏡描筆的手移回起點,並將碼表歸零,然後再繼續進行實驗。

  對控制組而言,在實驗進行中,計時不用讀秒。若受試者錯誤將鏡描筆畫出行走的途徑,則時距控制器上會自動記錄錯誤次數,而不會有燈亮與同步聲響。且此儀器的數據記錄不會顯示予受試者。一樣反覆做十次,每一次做完時,必須將受試者握拿鏡描筆的手移回起點,並將碼表歸零,然後再繼續進行實驗。

五、資料分析

將所取得之反應時間及錯誤次數進行 T 考驗。

結 果

(一)實驗組與控制組進行描繪星形圖形反應時間的結果:

 

表一、有無壓力對實驗組與控制組進行描繪星形圖形反應時間的 T 考驗摘要表。

───────────────────

M SD N

───────────────────

實驗組 36.13 21.577 23 t=-1.68

控制組 45.65 16.625 23

───────────────────

t.975(44) = 1.684

根據表一可知,實驗組(有施加壓力組)所需反應時間的平均值(M)

小於控制組(無施加壓力組)。 且所計算的 t (值) = -1.68,小

於 t.975(44) = 1.684,故未達顯著水準。

表二、有無壓力對實驗組與控制組進行描繪星形圖形錯誤,次數的 T

考驗摘要表。

───────────────────

M SD N

───────────────────

實驗組 8.75 7.14 23 t=-1.24

控制組 11.28 6.71 23

───────────────────

t.975(44) = 1.684

  根據表一可知,實驗組(有施加壓力組)所犯錯誤次數的平均值(M)小於控制組(無施加壓力組)。 且所計算的 t (值) = -1.24,小於 t.975(44) = 1.684,故未達顯著水準。

  綜合以上所述,可知本實驗的假設: 有施加壓力組比無施加壓力組在鏡描的反應時間較長,且錯誤次數較多,並未獲得支持。

討 論 與 建 議

一、關於方法

(一)受試者:因本實驗和視覺有關,故受試者視力的狀況將影響本實驗。一方面,有些受試者會因為本身的心理因素,如緊張、慌張,而無法移動手握拿的鏡描筆,以致必須重做數次。也有些受試者應為鏡描器上的反射鏡所呈現的方向,與本身手移動的方向是相對的,致使其在做逆時針方向移動時有所受干擾。

(二)實驗設計:本實驗在對控制組所施加壓力的方法無法對受試者產生有效的威脅。就如,時距控制器上的燈亮、同步聲響、錯誤記錄自動顯示及指導語上所敘述的『平常人在 20 秒內即可完成』。如此的刺激,在實驗開始時仍然有感壓力的影響。但是,至實驗進行至 5、6 次時,並未對受試者有影響,且指導語上的敘述將只讓受試者感到可疑。此外,因本實驗必須反覆的做十次,受試者會因不斷急著要完成實驗或感不耐煩,而影響實驗的情緒。

(三)實驗步驟:由於受試者只通過自閱指導語瞭解本實驗的進行過程,受試者本身對實驗進行的瞭解取決於個人,對於實驗進行的疑問也沒有立即問清楚。以致在進行實驗時犯步驟上的錯誤。就如,鏡描筆的移動應是往逆時針方向去,而就有受試者仍然往順時針方向移動。這或許是指導語上沒有加於明示清楚,如將該說明文字加粗字形,或對於方向的移動用圖解表示明。

二、關於結果

  表一及表二的所獲得的 t 值皆小於查表的 t 值,因此本實驗的假設:『有施加壓力組比無施加壓力組在鏡描的反應時間較長,且錯誤次數較多』並非獲得支持。但是,對於反應時間之假設因所計算得之 P=.051,而達顯著水準的 P,是必須 <.05。若將達顯著水準之 P值改為 <.06,則此假設便有被獲得支持的可能。 另一方面,所需反應時間及所犯錯誤次數的平均值,皆是控制組(無施加壓力組)較實驗組(有施加壓力組)來得長與多。由此可知,適度的壓力對鏡描的操作表現有更好的成績,亦即是說,適度的壓力確實是有示警的功能,可使人面對壓力的來源,進而將之加於消除,解除威脅。因此,對此實驗的假設就要改成:『有施加壓力組比無施加壓力組在鏡描的反應時間短,然而錯誤次數較多』。

  此外,因本實驗並不考慮一切混淆變項,然而其對本實驗的影響仍然是存在的。就如以上所提到的受試者個別差異,其他有實驗室的環境如空調、佈置、光線、外來噪音等;實驗者與受試者的關係,如若是該受試者其與實驗者為知交,他可能在進行實驗時,因無法定位其與實驗者的關係而致使對操作實驗時馬虎待之。

參 考 文 獻

朱敬先(民81)健康心理學。台北市,五南圖書出版有限公司。

林清山(民81)心理與教育統計學。台北市,東華書局。

張春興(民80)現代心理學。台北市,東華書局。

張春興(民78)張氏心理學辭典。台北市,東華書局。

楊國樞(民68)

Phares,E.Jerry. ( 1990 ), 林淑梨、王若蘭、黃慧真譯(民 80)人格心理學。台北市,心理出版社。

保存時距對於大學生短期記憶之記憶量的影響之研究

    陳倩慧 莊智鈞

  本實驗的目的在於探討保存時距對於大學生短期記憶的記憶量之影響。

  實驗過程以學習材料(由三英文子音字母組成的無意義字組)、碼錶以及節拍器為工具,大學生為對象,隨機抽樣 23 名,在不同的保存時距下作短期記憶保存量的測量。實驗假設為在不同的保存時距下所得到的短期記憶保留量會有所不同。實驗為受試者內設計,除了進行 F 考驗作保存時距與短期記憶保留量之間的分析以外,並以 N-K法比較各個不同的保存時距之間的差異。

  結果實驗假設得到支持,保存時距對短期記憶保留量的影響達到顯著,即保存時距的長短對於大學生短期記憶保留量有明顯的影響。

    

   根據希伯(Hebb)的看法,記憶可分為長期記憶與短期記憶兩個階段,其中短期記憶(short-term memory) 指的是感官記憶中經注意而能保存到 20 秒以下的記憶。短期記憶是訊息處理的中間站,其容量有限,後進來的新訊息可隨時將先進來的舊訊息抹煞或取而代之,因此訊息在短期記憶中若不做即時的處理,很容易就會消失。

  一九五九年彼得森氏(Peterson)設計了一項研究短期記憶的實驗-分心術,先對受試者呈現一個刺激,經一短時間,然後要他從事分心工作,再要受試者回憶最初的刺激,分心工作使得受試者在保存時距中不致複習刺激。這個實驗極為簡單,但事實上此類回憶在十八秒後下降了 10%,可見在短期間內,遺忘的數量很大。此項結果關係到了短期記憶,可見訊息若無足夠的複習,在幾秒內即告消失。而本實驗則取材自彼得森氏的實驗,希望藉此實驗觀察保存時距的長短對於短期記憶的保留量是否有影響。

 

方 法

 一、受試者:隨機抽取 23 名大學生為受試者。

 二、實驗設計:
1.採受試者內設計,每位受試者均須接受 3 秒、 6 秒、 9 秒、 12 秒、 15 秒、 18秒等六組保存時距的實驗。每一組均有六個由三個英文子音字母所組成的無意義字組,共計 36次的嘗試。

2.受試者接受六組保存時距嘗試的順序採不完全受試者間對抗平衡法。若 a=3" b=6" c=9" d=12" e=15" f=18" 則每位受試者所接受的嘗試之順序則為:

a b c d e f

f a b c d e

e f a b c d

d e f a b c

c d e f a b

b c d e f a

3.每一次的嘗試均告訢受試者一組由三個英文子音字母所組成的無意義字組(如 DBC)以及一個三位數(如 506),並令受試者在三位 數呈現之後,即每隔三倒數一次該數字,並須將其運算之過程唸出來,以避免其有機會複習前面所呈現的英文字組。待保存時距到了以後,主試者即喊「停止」,並令受試者立即說出先前的英文字組,若受試者無法說出時,則進行下一個嘗試。
三、實驗器材:

  1. 36 個英文子音字母所組成的無意義字組及 36 個三位數。

  3" 6" 9" 12" 15" 18"

  DST KTC WKR JYK TBC KGC

 606 946 806 257 383 712

 

  18" 3" 6" 9" 12" 15"

 BRZ TGK HQP HZT MTS FCM

 254 245 711 513 522 493

 

  15" 18" 3" 6" 9" 12"

  SYC RBV TOV PGN FZQ BLM

  278 507 616 345 128 157

 

  12" 15" 18" 3" 6" 9"

 XMW BYJ JCH QWZ GNJ NQT

 237 704 482 526 831 921

 

  9" 12" 15" 18" 3" 6"

  FMP JHW JSN PDY HDV LCQ

  251 218 935 534 605 735

 

  6" 9" 12" 15" 18" 3"

 MKD HKM MYZ FLQ QLG NLX

 301 369 401 625 101 829

 

  2.節拍器

  3.碼錶

四、實驗步驟:
1.設法使受試者在實驗情境中能感到舒適。

2.宣讀指導語:「我們現在要做保存時距對短期記憶量影響的研究,學習材料有 36 個,由三個英文子音字母組成的無意義字組,每當我唸完一個字組以後,我會給你一個三位數字,請你立刻依節拍器的速度重複這個字組和三位數字,然後請你將這個數字依次減三,一直到我說「停止」時,請你立刻將所聽到的無意義字組告訴我,如果沒有問題,我們練習二次。」

3.記錄受試者正確的反應次數(需三個英文子音字母都說對才算正確)。

4.實驗結束,感謝受試者的參與。

           

  結 果

  本實驗採用 F 考驗,所得結果達到顯著水準,故進一步採用N-K 法做事後比較。結果如下表所示。

   由 ANOVA 摘要表顯示受試者對不同的保存時距的短期記憶保留量確有不同,事後比較的結果發現受試者在保存時距為三秒時,其記憶保留量顯著高於 六秒、九秒、十二秒、十五秒、十八秒的保留。

     表一 六種時距對於短期記憶保留量變異數分析表

─────────────────────────────────

變異來源  離均差平方和ss   自由度df   均方ms   F

─────────────────────────────────

受試者間    107.61 22

受試者內 151.00 115

─────────────────────────────────

時 間 48.70 5 9.74 10.47

殘 差 102.30 110 0.93

─────────────────────────────────

全 體 301.00 137

 

F.99(5,110)=3.20

 

表二 N-K法之事後比較

 

保存時距 │ 18" 12" 15" 9" 6" 3"

│(3.70) (3.87) (4.00) (4.04) (4.48) (5.48)

──────┼──────────────────────── 

18" (3.70) │ ─ 0.17 0.30 0.34 0.78 1.78*****

12" (3.87) │ ─ 0.13 0.17 0.61 1.61****

15" (4.00) │ ─ 0.04 0.48 1.48***

9" (4.04) │ ─ 0.44 1.44**

6" (4.48) │ ─ 1.00*

3" (5.48) │ ─

──────┼────────────────────────

相差等級 │ r=2 r=3 r=4 r=5 r=6

│ * ** *** **** *****

q.99(r,132) │ .74 .84 .90 .94 .97

──────┼────────────────────────

q.99(r,132) │

 

討 論
1.實驗數據經F考驗達顯著水準,再以N-K法做事後比較,發現3 秒和 6 秒、9 秒、12 秒、15 秒、18 秒之間達到顯著。

2.由 1.可知,本實驗假設得到支持,即時間的間隔越長,短期記憶的保留量也就越少。

3.在倒背數字的過程中,受試者必須不斷在腦中作計算的工作,容易造成疲勞效果,可能會影響到其記憶的保留量,建議改成大聲朗讀文章或背乘法表或詩歌。

4.對於訊息的處理,有所謂視覺型或聽覺型的差異,如果字組的呈現方式改成書面方式,是否會對實驗結果造成影響,可以作進一步的探究。受試者平時若習慣於放聲思考或多向同時思考,對於實驗較有利。

5.所謂的無意義字組在經過受試者的聯想後可能會成為有意義,造成實驗的混淆變項。

6.主試者發音不清楚,若受試者要求重複,則可能會造成練習的效果。

7.有些受試者在主試者喊停以後,過了一段很長的時間才能說出正確的字組,因此實驗設計中應界定受試者回答的時限。

8.主試者控制時間難以達到準確,建議另請一位計時員在一旁專門做計時的工作。

9.受試者的身心狀況和注意力會影響短期記憶的表現;受試者的挫折容忍度亦會影響實驗的準確性,有的受試者會放棄繼續實驗的機會。

10.空白作業的複雜度會影響記憶量。

 

參考文獻

1.韓進先等譯,Douglas L.Hintman(1978),學習記憶心理學。台北市,五洲出版社。

2.朱敬先(民75),學習心理學。台北市,千華出版社。

3.張春興(民78),現代心理學。台北市,東華出版社。

4.林清山(民83),心理與教育統計學。台北市,東華出版社。

 

燈光與聲音對大學生在反應時間上的影響之研究

  本實驗的目的在於探討不同的刺激(聲與光)對個體在反應時間上是否有顯著差異存在。實驗對象為就讀國立台灣師範大學的 23 名男女大學部學生。採用區內隨機分派測驗順序(聲或光)。然後主試根據時間反應器上所顯示,記錄反應時間之長短。實驗採受試者內設計的對抗平衡法。所取得之反應時間,將進行 t 考驗。 結果顯示,大學生對聲與光不同的刺激,其反應時間亦有差異;而且是聲音的反應時間短於燈光的反應時間。

  反應時間(RT),指的是從刺激呈現開始到個體壓下時間反應器之按鍵,而引起電路中斷,使刺激停止的這一段時間。個體接受刺激後,必先產生一個潛伏的歷程;在此歷程中先由感覺器官接收訊息,然後由神經傳導至大腦中樞,再由中樞發出指令到肌肉,因肌肉收縮而引起可以觀察到的反應。此一歷程所需要的時間,隨著刺激反應複雜的程度而定。(張春興,民78)

  至於北京師範大學朱智賢教授主編的《心理學辭典》( 1989 )中所述:反應時間,指人的反應潛伏期,亦即從刺激(信號)呈現到人作出明顯反應之間的時間間隔。因在這期間信息從接收、加工、處理,最後到效應器官並作出反應,要經過許多環節這必然花費一些時間。經過的環節越多,反應時間就越長,常根據任務的複雜程度,把反應時間歸結為簡單反應時間和複雜反應時間兩大類。

  反應時間的研究, 可以追溯到生理學家 Helmholtz 於 1850 年所作實驗。他首先利用青蛙,對於肌肉附近的神經加以刺激,結果發現,所刺激的神經離肌肉越遠,肌肉反應的潛伏期,亦隨之加長。為了將這個研究結果,推廣到人類的感覺神經,他用極微弱的電擊,刺激一個人的皮膚,有時接近腦部,有時距離腦部較遠。實驗時,令受試者一發覺有電擊,立即作手指反應。使用這個方法,雖然可以大約推測神經傳導的速度,但他發覺這個方法並不能讓人滿意。這是因為他所要測量的神經傳導時間非常短,而整個反應時間不但較長,而且也不穩定。

  其次是荷蘭生理學家 Donders,在 1868 年所做的研究。他欲測量,花在辨別或選擇反應的心理歷程之生理時間,因而創始了選擇反應時間( choice reaction time )的實驗。他發現這種反應時間,比單純的反應時間( simple reaction time ), 長約 100 毫秒,而認為這個時間差異,代表作選擇的心理歷程所需時間。

  1873 年奧國的心理學家 Exner 發現受試者的預備狀況是影響反應時間的重要因素,而提出了反應時間此一名詞。後來此一實驗由Wundt 及其學生正式在心理學的實驗室予以推廣。(劉英茂,民69)

  根據一般研究的結果,對聲音或皮膚接觸的刺激反應時間比對燈光的反應時間為短。已受過訓練的成人而言,其典型之反應時間如下:
燈光 180毫秒

聲音 140毫秒

觸覺 140毫秒
  所謂典型數值,即增加刺激強度,其反應時間和典型數值相當接近。(劉英茂,民69)

  本實驗即是應用以上的原理測試紅燈與聲音刺激對大學生反應時間的是否有差異。亦即是探討不同刺激對反應時間的影響。

方 法

一、研究對象

  參加本實驗的受試者為就讀國立台灣師範大學的 23 名男女大學部學生。身心都健全。

二、儀器設備及材料

  本實驗所採用的主要儀器為一台多重選擇反應時距控制器(Multi Choice Reaction Timer),及一台單位刺激反應電報鍵( Response Keyboard With Stimulus Unit ), 皆由 Lafayette 儀器公司所製造(商號:63013 )。前者設有兩個顯示器,一個為電源顯示器( Power ),一個為時間顯示器( Timer )(見圖一)。

  另設有7 個不同的控制器, 分別為

ヾ刺激選擇器( Stimulus Selector ):設有紅、藍、黃三種彩燈刺激及一聲音刺激的選擇。實驗者可依自己實驗設計, 選擇不同的刺激。

ゝ提示持續期間( Cue Dur ation):有 0 秒 -10 秒的 11 個不同的提示持續期間。實驗者可依實驗設計選取。 

ゞ反應選擇器( Response Selector ):設有三個反應電報鍵的選擇項目。實驗者依實驗指定的反應電報鍵選取,則實驗進行時,受試者只要在所指定的反應電報鍵按下,便可取得反應結果。

々前期按鈕( Initiate ):實驗者按下後,前期便會依所設定的期間,顯示予受試者。

ぁ亮度控制器( Pre -level ):控制單位刺激反應器上彩燈的亮度。

あ電源開關( On - Off )

ぃ重設器( Reset)。後者亦有 2 個顯示器,一為前期顯示器,一為彩燈顯示器。 另有 3 個相同的反應電報鍵。

三、實驗設計

  本實驗採用『受試者內設計』( Within Subject Design )的對抗平衡法(Counterbalancing)。自變項是紅燈與聲音,依變項是反應時間。亦即是受試者需接受兩種不同的實驗情境。同時,本實驗所採用的平均前期時數為 1 - 4 秒, 每一種實驗情境將依據不同的前期進行10次反應。故受試者需進行 20 次的實驗反應。本實驗採用受試者內設計,即每一受試者需接受獨變項的所有情況。因受試者在實驗過程中,能得到各情況出現次序的暗示,故採用對抗平衡法中的區內隨機法來分派其變項,方法如下:

a b b a b a a b ......

6 3 2 5 1 8 4 7 ......

a = 燈光

b = 聲音

四、實驗步驟

  受試者進入實驗室以後,實驗者先進行指導語受試者詳閱並介紹儀器。以下即是本實驗的指導語:

  『您好!歡迎您參加這個測試,現在我來說明本測試的目的及內容。這個測試的目的在了解你對訊號的反應能力。擺在你正前方的是一具訊號反應器,反應器上有三個按鍵。等一下測試開始時,你會接收到兩種不同的訊號,可能是聽到聲音,也可能是看到紅燈,而且兩種訊號呈現的次序不一定;當你聽到聲音或是看到紅燈時,都請你用慣用的手的食指,以最快的速度,按下訊號反應器上中間的按鍵,這個時候,儀器會自動記錄你的反應時間;

  此外,為了讓你的注意力集中,在聽到聲音或是看到紅燈的訊號之前,在訊號反應器正中間的小燈會亮起來,這表示訊號即將出現。這樣的說明,你明白嗎?

  好!我們一共進行 20 次的實驗。現在,請你將慣用的食指放在訊號反應器中間的按鍵,準備開始進行測試。』

  本實驗的進行方式分兩種情況。一組受試者是先進行10次的紅燈反應,然後再進行10次的聲音反應。另一組則反之。這個次序的先後並沒有讓受試者知曉。

五、資料分析

  將所取得之 反應時間(詳細資料請見附錄一; 捨棄第23位受試者資料)進行 t 考驗的統計分析。

結 果

表一、紅燈與聲音刺激對反應時間的 t 考驗摘要表。

───────────────

M SD n t

───────────────

紅燈 .30 .0319 21 6.1*

聲音 .23 .0794 21

───────────────

*p<.05 t.95(21) = 1.721

 

  根據表一可知, 紅燈組所需反應時間的平均值( M )大於聲音組的平均值。 而且,所計算的 t (值) = 6.1,大於查表的 t.95 (21) = 1.721,故達顯著水準。

  由以上的結果可知,不同刺激會有不同的反應時間;大學生對於聲音的反應時間小於燈光的反應時間。

討 論 與 建 議

一、關於方法

(一)受試者:受試者的專注力與參於實驗的動機對時間反應會影響本實驗的結果。這與受試者本身的特質有關。若是受試者無法專心,且對實驗的進行不感興趣,這會造成實驗結果的誤差。一方面,一些受試者會因反應時間的快慢而感到緊張、焦慮及壓力。這會阻擾實驗的進行。

(二)實驗設計:本實驗的自變項為紅燈及聲音。接受刺激的兩個器官分別為視覺及聽覺器官。雖然,實驗結果達顯著水準,但是對於反應時間的研究,在實驗設計上,是否應考慮感官器的一致性,或說以考量感官器為優先。亦即是,選擇一感官器,在自變項的設計上配合此器官的感應性質,進行實驗研究後所獲得的結果,對於不同刺激在反應時間上的差異是否更為準確。例如,選擇了聽覺器官,在自變項的設計可分別為音樂及噪音,或是以不同的頻率為變項,進行實驗,探討不同刺激對時間的反應。尚且,Helmholtz 在其反應時間的實驗中,他選擇了神經感官,以人體內分佈不同部位的神經作為變項。這有待以後的實驗,加以研究。

(三)儀器設備及材料:本實驗在進行不同刺激前,實驗者會先給受試者提示(前期)。雖然,每一次前期後,刺激出現的時間都不一樣(平均 3 秒)。 但是,實驗者按下前期按鈕時的聲音會被受試者聽到,而受試者便可猜測,或是提高警惕、專注力,做好準備,給予這刺激反應。若是能將實驗者所用的儀器與受試者隔開,就可避免此現象的發生。

(四)刺激的強度、刺激時間的長短或刺激的種類,都會影響反應的時間。

(五)反應時間實驗的前期,是影響實驗結果的一大因素。因為前期太長,受試者注意力會分散;如果太短,會使受試者來不及準備,所以如何控制前期( foreperioal ) 之時間,使其不致影響結果,是我們在實驗前要注意的。
二、關於結果

  由表一得知, 計算所得的 t (值) = 6.4, 查表的為t.975(21) =2.080,即是計算所得的 t 值較查表所得 t 值為大。因此,本實驗的結果達顯著水準(p<.05)。

  由於本實驗所採用的自變項為紅燈及聲音。但是,根據科學的研究, 光波傳遞的速度( 3 x 10 m/s )較聲波速度( 331+0.6t m/s)傳遞為快。若以此推論,則紅燈的反應時間應快於聲音的反應時間。但是,由於紅燈及聲音與受試者的距離甚近,所以光波及聲波的傳遞速度並沒造成太大的影響。然而,根據生理的結構,視神經至後腦的距離大於耳神經至後腦的距離(李文森,民83)。故可由此推知,紅燈較聲音刺激在時間的反應上來得慢。

參 考 文 獻

朱智賢(1989)心理學辭典。北京市,北京師範大學出版社。

李文森(民83)生理解剖學。台北市,

林清山(民81)心理教育與統計。台北市,東華書局。

張春興(民78)張氏心理學辭典。台北市,東華書局。

劉英茂(民69)基本心理歷程。台北市,大洋出版社。

 

不同刺激對大學生在反應時間上的影響之研究

  本實驗的目的在於探討不同的刺激對大學生在反應時間上是否有差異。實驗對象為就讀國立台灣師範大學的 22 名男女大學部學生。經隨機分派為兩組,每一組 11 人。第一組受試者先進行實驗組的實驗情境,方繼續控制組的實驗情境。第二組則相反。實驗採受試者內設計的對抗平衡法。所取得之反應時間,將進行 t 考驗。 結果顯示,大學生對不同的刺激,其反應時間亦有差異。

  反應時間(RT),指的是從刺激呈現到個體表現出的一段時間。個體接受刺激後,必先產生一個潛伏的歷程;在此歷程中先由感覺器官接收訊息,然後由神經傳導至大腦中樞,再由中樞發出指令到肌肉,因肌肉收縮而引起可以觀察到的反應。此一歷程所需要的時間,隨著刺激反應複雜的程度而定。(張春興,民78)

  至於北京師範大學朱智賢教授主編的《心理學辭典》( 1989 )中所述:反應時間,指人的反應潛伏期,亦即從刺激(信號)呈現到人作出明顯反應之間的時間間隔。因在這期間信息從接收、加工、處理,最後到效應器官並作出反應,要經過許多環節這必然花費一些時間。經過的環節越多,反應時間就越長,常根據任務的複雜程度,把反應時間歸結為簡單反應時間和複雜反應時間兩大類。

  反應時間的研究, 可以追溯到生理學家 Helmholtz 於 1850 年所作實驗。他首先利用青蛙,對於肌肉附近的神經加以刺激,結果發現,所刺激的神經離肌肉越遠,肌肉反應的潛伏期,亦隨之加長。為了將這個研究結果,推廣到人類的感覺神經,他用極微弱的電擊,刺激一個人的皮膚,有時接近腦部,有時距離腦部較遠。實驗時,令受試者一發覺有電擊,立即作手指反應。使用這個方法,雖然可以大約推測神經傳導的速度,但他發覺這個方法並不能讓人滿意。這是因為他所要測量的神經傳導時間非常短,而整個反應時間不但較長,而且也不穩定。

  其次是荷蘭生理學家 Donders,在 1868 年所做的研究。他欲測量,花在辨別或選擇反應的心理歷程之生理時間,因而創始了選擇反應時間( choice reaction time )的實驗。他發現這種反應時間,比單純的反應時間( simple reaction time ), 長約 100 毫秒,而認為這個時間差異,代表作選擇的心理歷程所需時間。

  1873 年奧國的心理學家 Exner 發現受試者的預備狀況是影響反應時間的重要因素。(劉英茂,民69)

  本實驗即是應用以上的原理測試紅燈與聲音刺激對大學生反應時間的是否有差異。亦即是探討不同刺激對反應時間的影響。

方 法

一、研究對象

  參加本實驗的受試者為就讀國立台灣師範大學的 22 名男女大學部學生。經隨機分派為兩組,每一組 11 人。第一組受試者先進行實驗組的實驗情境,方繼續控制組的實驗情境。第二組則先進行控制組的實驗情境,方繼續實驗組的實驗情境。受試者皆有正常視覺與聽覺,身體健康。

二、儀器設備及材料

  本實驗所採用的主要儀器為一台多重選擇反應時距控制器(Multi Choice Reaction Timer),及一台單位刺激反應電報鍵( Response Keyboard With Stimulus Unit ), 皆由 Lafayette 儀器公司所製造(商號:63013 )。前者設有兩個顯示器,一個為電源顯示器( Power ),一個為時間顯示器( Timer )(見圖一)。另設有7 個不同的控制器, 分別為

ヾ刺激選擇器( Stimulus Selector ):設有紅、藍、黃三種彩燈刺激及一聲音刺激的選擇。實驗者可依自己實驗設計, 選擇不同的刺激。 

ゝ提示持續期間( Cue Dur ation):有 0 秒 -10 秒的 11 個不同的提示持續期間。實驗者可依實驗設計選取。 

ゞ反應選擇器( Response Selector ):設有三個反應電報鍵的選擇項目。實驗者依實驗指定的反應電報鍵選取,則實驗進行時,受試者只要在所指定的反應電報鍵按下,便可取得反應結果。

々前期按鈕( Initiate ):實驗者按下後,前期便會依所設定的期間,顯示予受試者。

ぁ亮度控制器( Pre -level ):控制單位刺激反應器上彩燈的亮度。

あ電源開關( On - Off )ぃ重設器( Reset)。

  後者亦有 2 個顯示器,一為前期顯示器,一為彩燈顯示器。 另有 3 個相同的反應電報鍵。此二儀器的顯示圖如下:

圖一

Ⅰ電源顯示器( Power )Ⅱ時間顯示器( Timer )

ヾ刺激選擇(Stimulus Selector )

ゝ提示持續期間( Cue Duration )

ゞ反應選擇器( Response Selector )

々前期按鈕( Initiate )

ぁ亮度控制器( Pre -level )

あ電源開關( On - Off )

ぃ重設器( Reset)

圖二

Ⅰ前期顯示器 Ⅱ彩燈顯示器 ヾ反應電報鍵

三、實驗設計

  本實驗採用『受試者內設計』( Within Subject Design )的對抗平衡法(Counterbalancing)。自變項是紅燈與聲音,依變項是反應時間。亦即是受試者需接受兩種不同的實驗情境。同時,本實驗所採用的平均前期時數為 3 秒, 每一種實驗情境將依據不同的前期進行10次反應。故受試者需進行 20 次的實驗反應。

四、實驗步驟

  受試者進入實驗室以後,實驗者將指導與交予受試者詳閱。以下即是本實驗的指導語:

  『您好!歡迎您參加這個測試,現在我來說明本測試的目的及內容。

  這個測試的目的在了解你對訊號的反應能力。擺在你正前方的是一具訊號反應器,反應器上有三個按鍵。等一下測試開始時,你會接收到兩種不同的訊號,可能是聽到聲音,也可能是看到紅燈,而且兩種訊號呈現的次序不一定;當你聽到聲音或是看到紅燈時,都請你用慣用的手的食指,以最快的速度,按下訊號反應器上中間的按鍵,這個時候,儀器會自動記錄你的反應時間;此外,為了讓你的注意力集中,在聽到聲音或是看到紅燈的訊號之前,在訊號反應器正中間的小燈會亮起來,這表示訊號即將出現。這樣的說明,你明白嗎?

  好!我們一共進行 20 次的實驗。現在,請你將慣用的食指放在訊號反應器中間的案件,準備開始進行測試。』

  本實驗的進行方式分兩種情況。一組受試者是先進行10次的紅燈反應,然後再進行10次的聲音反應。另一組則反之。每一組各11人,共22人。這個次序的先後並沒有讓受試者知曉。

五、資料分析

  將所取得之反應時間進行 t 考驗的統計分析。

結 果

表一、紅燈與聲音刺激對反應時間的 t 考驗摘要表。

───────────────

M SD n t

───────────────

紅燈 .30 .051 22 6.4*

聲音 .22 .042 22

───────────────

*p<.05 t.975(21) = 2.080

根據表一可知, 紅燈組所需反應時間的平均值( M )大於聲音組的平均值。 而且,所計算的 t (值) = 6.4,大於查表的 t.975

(21) = 2.080,故達顯著水準。

由以上的結果可知,不同刺激會有不同的反應時間。

討 論 與 建 議

一、關於方法

(一)受試者:受試者的專注力與參於實驗的動機對時間反應會影響本實驗的結果。這與受試者本身的特質有關。若是受試者無法專心,且對實驗的進行不感興趣,這會造成實驗結果的誤差。一方面,一些受試者會因反應時間的快慢而感到緊張、焦慮及壓力。這會阻擾實驗的進行。

(二)實驗設計:本實驗的自變項為紅燈及聲音。接受刺激的兩個器官分別為視覺及聽覺器官。雖然,實驗結果達顯著水準,但是對於反應時間的研究,在實驗設計上,是否應考慮感官器的一致性,或說以考量感官器為優先。亦即是,選擇一感官器,在自變項的設計上配合此器官的感應性質,進行實驗研究後所獲得的結果,對於不同刺激在反應時間上的差異是否更為準確。例如,選擇了聽覺器官,在自變項的設計可分別為音樂及噪音,或是以不同的頻率為變項,進行實驗,探討不同刺激對時間的反應。尚且,Helmholtz 在其反應時間的實驗中,他選擇了神經感官,以人體內分佈不同部位的神經作為變項。這有待以後的實驗,加以研究。

(三)儀器設備及材料:本實驗在進行不同刺激前,實驗者會先給受試者提示(前期)。雖然,每一次前期後,刺激出現的時間都不一樣(平均 3 秒)。 但是,實驗者按下前期按鈕時的聲音會被受試者聽到,而受試者便可猜測,或是提高警惕、專注力,做好準備,給予這刺激反應。若是能將實驗者所用的儀器與受試者隔開,就可避免此現象的發生。

二、關於結果

  由表一得知, 計算所得的 t (值) = 6.4, 查表的為t.975(21) =2.080,即是計算所得的 t 值較查表所得 t 值為大。因此,本實驗的結果達顯著水準(p<.05)。

  由於本實驗所採用的自變項為紅燈及聲音。但是,根據科學的研究, 光波傳遞的速度( 3 x 10 m/s )較聲波速度( 331+0.6t m/s)傳遞為快。若以此推論,則紅燈的反應時間應快於聲音的反應時間。但是,由於紅燈及聲音與受試者的距離甚近,所以光波及聲波的傳遞速度並沒造成太大的影響。然而,根據生理的結構,視神經至後腦的距離大於耳神經至後腦的距離(李文森,民83)。故可由此推知,紅燈較聲音刺激在時間的反應上來得慢。

參 考 文 獻

朱智賢(1989)心理學辭典。北京市,北京師範大學出版社。

李文森(民83)生理解剖學。台北市,

林清山(民81)心理教育與統計。台北市,東華書局。

張春興(民78)張氏心理學辭典。台北市,東華書局。

劉英茂(民69)基本心理歷程。台北市,大洋出版社。

參考文章

 

 

 

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