三种传统心理物理法
第四章 传统心理物理法实验
第四章传统心理物理法简介传统心理物理法传统心理物理法最初是由费希纳(G.T.Fechner)提出的测量感受性的心理学实验方法。
感受性的研究是心理学产生前期和心理学诞生后相当长的时间内，心理学家研究的主要的感知觉问题之一。
通常情况下，感受性包括绝对感受性(Absolute Sensitivity)和相对感受性（Relative Sensitivity），与感受性对应的感觉阈限包括绝对感觉阈限（Absolute Threshold）和差别感觉阈限（Differential Threshold）。
绝对感觉阈限是指刚刚能感觉到的、引起某种感觉的最小刺激量，一般用AL表示。
如音高的绝对阈限是指刚刚能够感受到的声音的频率值(Hz)，声音响度的绝对阈限是指在特定频率下刚刚能够感受到的声音的强度值(dB)，等等。
差别感受阈限是指我们刚刚能够感觉到的两个刺激（同一物理量）之间的最小差别的变化值，一般用DL表示。
如音高差别辨别阈限是指对声音频率变化的最小差别的知觉。
费希纳(G.T.Fechner,1860)最早提出的测量感受性的方法有三种：最小变化法（又叫极限法）、恒定刺激法和平均差误法（又叫调节法）。
传统心理物理法测量感受性的基本前提是：传统心理物理法认为人对客观刺激的感受性是有一定的生理局限性的，正式因为这种生理的局限性，才使得我们对客观刺激进行加工时，只有刺激的物理强度达到一定的水平或者刺激物理强度的变化幅度达到一定水平，我们才能够感觉到刺激的存在或刺激强度的变化。
费希纳基于他在生物学和物理学方面的研究基础，借助数学的方法提出了对感知觉进行量化的方法。
自费希纳提出测量感受性的心理物理法以来，传统的心理物理法在心理学实验研究中得到了广泛的应用，并基于费希纳的三种心理物理法发展出了很多实验方法的变式，如分组呈现法、阶梯法、感觉等距法、减半法、数量估计法等等。
在现代的心理学实验研究中，虽然直接应用传统心理物理法来进行的实验设计很少，但是，传统心理物理法已经作为一种实验设计的思想，潜移默化地贯穿于心理学实验设计之中。
第四章：心理物理法(一)传统方法分析
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音高/2000Hz 重压觉/400g 视明度/100光子 举重/300g 响度/100dB，1000Hz 橡胶气味/200嗅单位 皮肤压觉/5g/mm2 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）
（二）测定阈限的三种基本方法
我们明确了阈限的操作定义，就能够用心理
物理学方法来测定阈限。关于测定阈限的实
著名的实验心理学史专家Edwin G. Boring（1950）
认为对内部感受与外部世界之间关系的测量方法的 引入，是科学心理学开始的一个标志。 这主要是因为科学家使用心理物理学的方法提出了 第一个心理现象的精确定律，尽管这个定律不一定
那么完美。
首先，测量感觉是非常困难的，我们不能象测量石头
若被试者在这二类判断中有“说不准”的情况，
则可以猜，但不可放弃。
（3）阈限的确定（计算）
在一个刺激系列中，被试者报告“有”和 “无”这两个报告相应的两个刺激强度的中 点就是这个系列的阈限。 下表是用最小变化法测音高的感觉阈限。
（4）误差及其控制
用极限法求绝对阈限经常会产生一些误差。 在这些误差中，有些是由直接对感觉产生干扰的因 素引起的；还有些是非感觉方面的因素引起的，如 习惯和期望、练习和疲劳、时间和空间等。 这些因素在测定阈限的过程中经常起作用，以致使 测定结果产生一定倾向的误差。这类误差叫做常误 （constant error）。
最小变化法是按一定的梯级增加或减少刺激强度来测 定阈限的，并且渐增系列和渐减系列是完全分开的。
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
心理物理学方法
心理物理学方法名词解释1.心理物理学：是研究心物关系并使之数量化的一个心理学分支。
费希纳的定义是：一门研究心身或心物之间的函数关系的精密科学2.最小可觉差：又叫差别阈限，即刚刚能引起刺激物间的最小差异量。
3.平均误差法：平均差误法的典型实验程序是，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，于是每一次比较就都会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。
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。
4.费希纳的对数定律：感觉量与刺激量的对数成正比，这就是韦伯-费希纳定律5．恒定刺激法：恒定刺激法的特点是只用少数几个刺激，通常为5-7个，并且这几个刺激在测定阈限的整个过程中是固定不变的。
是以随机的方式呈现。
这个方法常以被试对不同刺激觉察的次数在该刺激呈现的总次数中所占的比例来计算阈限值，因此又叫作次数法。
简述1.史蒂文斯的神经量子理论（浙大2000）答：20世纪50年代美心理学家史蒂文斯等人用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。
研究发现，心理量并不是随刺激量的上升而上升，而是刺激量的乘方函数。
即知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比例。
2、感受性与感觉阈限以及刺激强度与感受性的关系是什么？（浙大2004）答：（1）论述感受性与感觉阈限的定义，指出感受性与感觉阈限呈反比例关系。
（2）论述绝对感受性与绝对阈限的定义，指出E=1/R（3）论述差别感受性与绝对阈限的定义，说明韦伯公式。
3、什么是费希纳定律？它与斯蒂文斯定律有何不同?（中科院2004）答：（1）P=KlgI，即费希纳定律，其中I指刺激量，P指感觉量。
它提供了度量感觉大小的一个量歌，对实践有指导作用。
它与韦伯一样，也只有在中等强度的刺激时才适用。
（2）斯蒂文斯定律指知觉的刺激量的乘方成正比。
它同样具有理论与实践意义。
03传统的心理物理学方法
第一节 极限法
二、差别阈限的测定
2、因变量（反应变量）
以口头报告方式表达，一般用三类反应。
被试感觉比较刺激大于标准刺激，主试记录为“+”。 被试感觉比较刺激等于标准刺激，主试记录为“=”。
被试感觉比较刺激小于标准刺激，主试记录为“-”。
当被试在这三类判断中“说不准”时，主试可记录为
（两者只可存在一种）
第一节 极限法
一、绝对阈限的测定
4、误差及其控制
⑶练习误差和疲劳误差 [结合“感受性”来理解] 练习误差是由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了 实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致 反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。 疲劳误差是由于实验的多次重复，被试受到随实验 进程而产生的疲倦或厌烦情绪的影响，以致其反应 速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差。 即，随着时间的进展，练习会使阈限逐渐降低，而 疲劳则使阈限逐渐升高。（两者可同时存在）
<再次注意> ―闪光融合”实验的特别之处。（闪光融合频 率高反而是绝对阈限低，相应的感觉感受性高！）
第一节 极限法
一、绝对阈限的测定
4、误差及其控制
⑴常误（constant error）：在测定阈限的过程中经常
起作用，以致使测定结果产生一定倾向的误差（属 于“系统误差”）。 P77
P79
极限法是按一定梯级增加或减少刺激强度来测定阈
限的，并且渐增和渐减系列是完全分开的。
阶梯法和极限法的不同之处，就在于阶梯法把增
加和减少刺激强度的程序连续进行。
例如测绝对阈限。当被试报告感觉不到开始呈现的
刺激（递减）时，主试就从该刺激强度继续按一定 梯级来增加刺激强度（递增）；而当增加到被试感 觉到了时，又按一定的梯级来减少。实验就按此程 序持续下去，直至达到先定的标准或先定的实验次 数为止。
心理物理法
量 50
（ 任
40
意 30
单
位 20
） 10
主观长度
电击 明度
100
电击
心
主观长度
理
量
（ 10 任
意
单
位
）
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
11
10
明度 100
1000
刺激量（任意单位）
刺激量（任意单位）
直线坐标
对数坐标
第三节 感觉的直接测量
感觉的直接测量方法
• 数量估计（magnitude estimation）
以上阐述可用公式表示为： 差别阈限也可以直接用上限和下限来计算：
–误差控制
• 绝对阈限测量： • （1）习惯误差 • （2）期望误差 • （3）练习误差 • （4）疲劳误差 • 差别阈限测量： • （1）时间先后关系 • （2）空间位置关系
递增与递减序列数量一致 ABBA法
多层次ABBA法
多层次ABBA法的控制形式
味觉 一茶匙糖溶于2加仑水中
嗅觉 一滴香水扩散到三室一套的整个空间
触觉 一只蜜蜂的翅膀从1厘米高处落在你的面颊
–绝对阈限和感受性之间成反比关系：绝对阈限越低，能引 起感觉所需的刺激量越小，感受性越强。
S= 1 R
其中，S为感受性，R为绝对阈限
–绝对阈限的影响因素：
•刺激物的性质（强度、复杂度） •有机体的状态（反应标准、疲劳）
• 计算：
–每个系列的阈限：转折点处两个刺激的中点 –所有系列阈限的均值=绝对阈限
极限法测音高绝对阈限记录
– 差别阈限测量：
• 刺激：每次呈现两个，一个是标准刺激（standard stimulus，简称 St），即强度大小不变的固定刺激； 另一个是比较刺激（comparison stimulus）又称变异 刺激（variance stimulus，简称 Sv），即强度按由小 而大或由大而小依次呈现的刺激
第六章2传统心理物理学方法
第五节 恒定刺激法
2020/10/9
一、什么是恒定刺激法？
• 恒定刺激法（或固定刺激法） 又叫正误 法、次数法通常由5-7个刺激组成，这 几个刺激在实验过程中保持不变。
• 此法的特点是：根据出现次数来定阈限 ，即以次数的整个分布求阈限。
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恒定刺激法的具体做法
• （1）主试从预备实验中选出少数 刺激，一般是5到7个，这几个刺 激值在整个测定过程中是固定不变 的；
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三、平均差误法测定差别阈限
• 用平均差误法测定差别阈限，是向被 试者呈现一个标准刺激，让其调整比 较刺激。比较刺激是一种连续的量。 在被试认为接近时，可反复调整，直 到其认为满意为止。
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• 被试的调节方向也就分为渐减 和渐增两种。
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• 用平均差误法求差别阈限，所得差别 阈限只是一个估计值，平均差误有两 种计算方法：
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• 所选定的刺激最大强度应被感觉到的可能 性应不低于95%。
• 所选刺激的最小强度它被感觉到的可能性 应不高于5%。
• 每种刺激强度呈现不得少于50次。
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二、用恒定刺激法测定绝对阈限
• （1）自变量 • （2）反应变量（因变量） • （3）绝对阈限的计算
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– 把每次调节的结果(或每次的判断)与标准 刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限 。
– 把每次调节的结果与主观相等点之差的绝 对值平均起来作为差别阈限。
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• 把平均误差作为差别阈限 ，与差别阈限的定义并不 相符，但可以作为测量差 别感受性的指标。
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实验心理学知识点整理
实验心理学笔记整理一、绪论（考1道单选，1道多选，2题共3分）1.什么是实验心理学广义（实验的心理学）：应用实验法研究心理现象和行为规律的一门科学心理学（即科学心理学的代名词）。
狭义（心理实验学）：研究如何进行心理实验的一门心理学学科，包括实验的基本理论、技能以及心理学各分支领域的实验研究成果。
2.实验心理学的主要目的用以说明和解释人在完成某项任务时的心理活动是如何进行的（即通过刺激和反应之间的关系来推断心理活动的方式），进而达到“控制”行为。
3.实验法的优点（与其他研究方法的区别）（容易出多选）1、可以创造实验条件使事件产生。
2、可以重复实验并对其结果进行验证。
3、可以系统变化实验条件来考察事件的变化。
4、可以得出因果关系。
强调对各种变量的严格控制4.实验法的局限性1、有些复杂心理活动还难以使用实验法2、有些特定心理现象（如违背伦理道德）不能使用实验法。
3、实验条件的人为性等因素导致实验结果缺乏实用性。
5.心理实验研究的程序发现问题、查阅文献、理论思考、提出假设、实验设计、进行实验、数据分析与结果统计、根据前人的研究和理论进行讨论、撰写实验报告、发现新问题6.几个重要的人以及其贡献费希纳对科学心理学的贡献1、用量化思想联系了内部世界和外部世界（费希纳定律），表明可以用实验法研究心理学。
2、心理现象的定量研究方法（三种传统心理物理法）。
3、对现代实验心理学具有深远影响。
奠定了心理测量学的基础。
后人为弥补传统心理物理法的缺陷而发展出信号检测论。
冯特对科学心理学的贡献1、倡导以心理现象（意识）作为心理学的研究内容，而非“灵魂”。
2、提出必须用实验法研究心理学，并建立第一个心理实验室。
3、培养了一大批学生，促进科学心理学在国际内传播。
艾宾浩斯对科学心理学的贡献1、证明实验法可以用来研究高级心理（记忆），预示所有心理现象都可以用实验法来研究。
2、从根本上变革了实验心理学的研究范式（发明无意义音节）。
3、为实验心理学提供新的变量测定方法，解决高级心理过程的量化问题（发明节省法来测定记忆效果）。
实验心理学
比较最小差别法、恒定刺激法、平均误差法三种心理物理法的特点（一）三种传统心理物理法的共同点（使用这三种心理物理法测量阈限的实验都具备以下特点）：1、选择好刺激序列和反应序列：心理物理法求阈限之前一般都要经历预备实验。
预备实验的首要目的就是确定和选择刺激序列及反应序列。
对于刺激系列的范围应在对反应系列预测的基础上做合理的选择。
一般情况下，刺激系列的范围要大于反应系列的范围。
2、简化被试对刺激的反应：测定绝对阈值时，通常要求被试判断是否感觉到刺激的存在。
测定差别阈值时，通常要求被试判定两个刺激时相同还是相异，若被试对刺激所作反应较为复杂，那么这种复杂的反应将影响测定阈值的准确性。
3、较多的测量次数：阈限的操作定义明确指出，阈限值不是一个突然地转折点，而是一个逐渐变化的过渡区，必须反复加以测量。
因此，在实际操作中一般都要经历上百次的刺激反应。
特别是恒定刺激法，所需次数更多。
然而，过多的测量容易引起被试的单调和疲劳感，这也是需要防止的。
（二）三种传统心理物理法的差异1、阈限的操作定义：恒定刺激法最符合“阈限50﹪察觉概率”的操作定义，这是因为其结果本身就是基于这一标准通过直线内插法或其他方法获得的。
值得注意的是，采用两类反应（即“大于”和“小于”反应）的恒定刺激法求差别阈限时，得到的是75﹪差别阈限，并不符合差别阈限的操作定义。
最小差别法求得的阈限值也较符合感觉阈限的操作定义，此法系统地探查感觉的转折点，具体准确地体现了感觉阈限的含义。
平均误差法的阈限计算方法与最小变化法颇为相似，只是他们将刺激调整到与标准“相等”的这一操作要求，和阈限操作定义中“50﹪察觉到差异”比起来略有不同，因此被认为符合操作定义的程度较低。
2、实验误差和控制：最小变化法中各个刺激是按照刺激的大小依次改变的。
由于被试知道被试呈现的次序，通常会把注意力集中到可能发生感觉变化的地方，因此可以较有把握的进行判断。
这样每次测定结果间的差异就比较小，从而取得较好的实验效果。
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三种传统心理物理法
巴斯特传统心理物理法是心理学中的一种常用方法，它通过测量人们对刺激的感知和反应，来揭示心理和生理之间的关系。
这种方法主要包括刺激阈值测量、心理物理函数测量和感知判断测量。
刺激阈值测量是巴斯特传统心理物理法的基础，它用来测量人们对于某一刺激的感知阈值。
在实验中，研究者会逐渐增加刺激的强度，直到被试能够感知到刺激为止。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个平均的感知阈值。
这个阈值可以反映出人们对于不同刺激的感知能力，比如视觉、听觉、触觉等。
心理物理函数测量是巴斯特传统心理物理法的另一种重要方法，它用来研究人们对于刺激强度的感知变化。
在实验中，研究者会逐渐增加刺激的强度，然后要求被试根据自己的感受进行反应。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个刺激强度和感知强度之间的关系。
这个关系可以用心理物理函数来表示，从而揭示出人们对于刺激的感知规律。
感知判断测量是巴斯特传统心理物理法的另一种重要方法，它用来研究人们对于刺激的判断能力。
在实验中，研究者会给被试呈现一系列的刺激，然后要求被试根据自己的感受进行判断。
通过统计多个被试的数据，可以得出一个刺激强度和感知判断之间的关系。
这个关系可以用感知判断函数来表示，从而揭示出人们对于刺激的判
断规律。
巴斯特传统心理物理法的应用范围非常广泛。
在医学上，它可以用来研究人们对于药物的感知和反应，从而指导药物的使用。
在教育上，它可以用来研究学生对于教学材料的感知和理解，从而优化教学方法。
在工程上，它可以用来研究人们对于产品设计的感知和满意度，从而改进产品质量。
在心理学研究中，它可以用来研究人们对于情绪、认知和行为的感知和反应，从而深入理解人类的心理活动。
巴斯特传统心理物理法是一种重要的心理学研究方法，它通过测量人们对刺激的感知和反应，揭示出心理和生理之间的关系。
刺激阈值测量、心理物理函数测量和感知判断测量是巴斯特传统心理物理法的三种常用方法。
它的应用范围广泛，可以用于医学、教育、工程和心理学等领域的研究。
这种方法的发展和应用，为我们深入了解人类心理活动提供了重要的工具和途径。