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心理指南使用指南

30 分鐘的認知心理學實驗課：用反應時間、斯特魯普、數字廣度、心像旋轉、連線、塔式規劃與 N-back 重現經典實驗

一堂課挑 2 到 3 個作業，全班一起做，再用匿名分布驗證經典效應的實驗課設計。涵蓋 Stroop（1935）與 MacLeod（1991）、Miller（1956）的 7±2 與 Cowan（2001）的 4、Shepard 與 Metzler（1971）的角度－反應時間直線、Reitan（1958）與 Tombaugh（2004）的連線測驗常模、Shallice（1982）的倫敦塔，以及從 Kirchner（1958）到 Jaeggi（2008）、Redick 與 Lindsey（2013）的 N-back 爭論。

Soundary · 11 分鐘閱讀 · 更新於

認知心理學課最可惜的時刻，就是課本裡的經典實驗只能「用讀的」。這裡整理的七個作業各自只要 2 到 5 分鐘、直接在瀏覽器裡執行，而且全班的匿名分布會直接顯示出那個經典效應。一堂課挑兩、三個即可。每個作業各寫成一組：「測什麼 → 哪篇論文的哪個數字 → 在我們班的分布裡看什麼」。操作流程是共通的，所以只在最後寫一次。

1. 斯特魯普：自動化與干擾

說出用藍色印的「紅」字的墨水顏色會變慢。Stroop（1935）的原始實驗用不一致墨色印出的顏色字詞顯示了這種延遲，MacLeod（1991）回顧半世紀的研究後確認它是心理學中最穩定重現的效應之一。課堂上看的指標是：干擾＝不一致情境反應時間 − 一致情境反應時間。我們班的分布裡幾乎所有人都在 0 以上，這件事本身就是「閱讀是關不掉的自動化歷程」的證據。想深入原理，可以搭配本站的斯特魯普效應指南。

2. 數字廣度：7±2 還是 4？

念出越來越長的數字串請學生複誦，到某個長度就會崩潰。Miller（1956）把這個極限稱為「神奇數字 7±2」；Cowan（2001）則在排除複誦與組塊之後重新估算，真正的容量大約是 4 個。看看我們班的中位數落在 Miller 的 7 和 Cowan 的 4 之間的哪裡——數字廣度作業允許複誦，所以通常會高於 Cowan 的數字，而這個落差正是「測量條件會改變容量」這個討論的起點。活動：把電話號碼用 3-4-4 分段念，親自測試廣度會增加多少。

3. 心像旋轉：在腦中轉動物體所需的時間

學生要判斷兩個圖形是不是同一個物體（只是旋轉了）。Shepard 與 Metzler（1971）的發現是：反應時間隨旋轉角度呈直線增加——大約每秒 60 度，就像在腦中真的把物體轉過去一樣。這篇論文開啟了「心像是否是圖像式表徵」的爭論。在我們班，把各角度的平均反應時間連起來，就會出現那條直線。討論引子：為什麼大腦不能「一次」回答，而要花與角度成比例的時間？

4. 連線測驗：常模與年齡

這是一個分成兩部分的神經心理測驗：A 是依序連接數字，B 是數字與字母交替連接。Reitan（1958）讓它成為腦損傷的指標；Tombaugh（2004）發表了 911 名 18 到 89 歲受試者的常模，分成 11 個年齡層與 2 個教育程度，顯示年齡越大、教育程度越低，時間越長。課堂指標是 B − A（轉換成本）。同年齡的教室看不到年齡效應，反而適合教「為什麼常模要依年齡與教育程度分層」——把學生的時間和 Tombaugh 二十多歲的常模比較看看。

5. 塔式規劃：事先計畫

倫敦塔（Tower of London）作業：用最少的移動次數把珠子移到目標排列。Shallice（1982）從河內塔改良而來，並顯示額葉損傷病人在計畫能力上有特定缺損，成為「執行功能」這個概念的依據。課堂指標是超出最少步數的移動次數，以及走第一步前的思考時間。當我們班分成「想很久、動很少」和「馬上動、常回頭」兩群時，那就是計畫策略的個別差異。

6. N-back：同樣的名字，不同的東西

學生要回答目前的刺激是否和 n 個之前的刺激相同，這是 Kirchner（1958）首先使用的作業。Jaeggi 等人（2008）報告 N-back 訓練提升了流體智力，成為「大腦訓練」風潮的依據；但 Redick 與 Lindsey（2013）的後設分析（20 篇研究、2,178 人）發現 N-back 與複雜廣度作業的相關只有 r = .20——兩者都叫「工作記憶」，卻只共享 4% 的變異。課堂上把數字廣度和 N-back 的分布並排，問問同一位學生在兩個作業中是否落在同樣的位置。這是一個能同時教「同名 ≠ 同一構念」和重現爭論的作業。

7. 反應速度：最簡單測量的陷阱

訊號出現時盡快按下——簡單反應時間。概念最簡單，卻也是最有東西可教的作業：同一個人做很多次，數值會分散（個人內變異）；絕對值會因裝置與瀏覽器不同；還得決定怎麼處理按太快的試次（預期反應）。在我們班的分布裡，看「最快的一次」和「中位數」而不是平均，並討論為什麼反應時間研究常用中位數或截尾平均而不是平均。這是解讀其他六個作業反應時間指標的基礎。

共通流程（每個作業 10 分鐘）

  1. 課前：每個作業各建立一個群組連結（在測驗頁面點「建立群組連結」），把連結（或 QR code）集中在一張投影片上。不需要登入。
  2. 預測 1 分鐘：說明作業後，請學生先寫下對自己結果的預測（例如「我的干擾會大於 0 嗎？」「我能記幾位數？」）。預測與實際的落差是最好的討論材料。
  3. 測驗 2 到 5 分鐘：安靜、關掉通知、姿勢一致。反應時間類的作業，在相同裝置類型之間比較才公平。
  4. 分布 2 分鐘：投影群組頁面的匿名直方圖，對照上面寫的「在我們班的分布裡看什麼」。遵守「沒有人需要說出自己位置」的規則。
  5. 討論 2 分鐘：用那個作業的一個討論引子。有時間的話，問「如果有人沒出現這個效應，可能是為什麼？」——練習區分測量誤差、策略與裝置問題。

常見問題

一堂課做幾個比較合適？

含預測、測驗、分布、討論，每個作業抓 10 分鐘，45 到 50 分鐘的課最多三個。第一次的話，建議從斯特魯普（效應很確定）和數字廣度（活動豐富）兩個開始，反應速度留到「測量的陷阱」單元另外談。

學生的裝置都不一樣，還能比較嗎？

正確率、廣度、移動次數這類指標受裝置影響很小，可以直接比較。反應時間（毫秒）會因裝置不同，所以請用條件之間的差值（斯特魯普的不一致 − 一致、連線測驗的 B − A）取代絕對值——在同一台裝置內相減，裝置效應就抵消了。這本身就是說明「為什麼要用差異分數」的好例子。

可以在課堂上用 N-back 展示大腦訓練效果嗎？

能展示的只到「練習之後 N-back 本身會進步」。至於是否會轉移到智力或其他作業（遷移），那是有對照組的訓練研究的範圍——Jaeggi（2008）的主張和之後的重現爭論正是這個問題。課堂上請用這個作業來區分「練習效應」和「遷移」。

相關測驗

參考文獻

  1. Stroop, J. R. (1935). Studies of interference in serial verbal reactions. Journal of Experimental Psychology, 18(6), 643–662.
  2. MacLeod, C. M. (1991). Half a century of research on the Stroop effect: An integrative review. Psychological Bulletin, 109(2), 163–203.
  3. Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63(2), 81–97.
  4. Cowan, N. (2001). The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behavioral and Brain Sciences, 24(1), 87–114.
  5. Shepard, R. N., & Metzler, J. (1971). Mental rotation of three-dimensional objects. Science, 171(3972), 701–703.
  6. Reitan, R. M. (1958). Validity of the Trail Making Test as an indicator of organic brain damage. Perceptual and Motor Skills, 8(3), 271–276.
  7. Tombaugh, T. N. (2004). Trail Making Test A and B: Normative data stratified by age and education. Archives of Clinical Neuropsychology, 19(2), 203–214.
  8. Shallice, T. (1982). Specific impairments of planning. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 298(1089), 199–209.
  9. Kirchner, W. K. (1958). Age differences in short-term retention of rapidly changing information. Journal of Experimental Psychology, 55(4), 352–358.
  10. Jaeggi, S. M., Buschkuehl, M., Jonides, J., & Perrig, W. J. (2008). Improving fluid intelligence with training on working memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(19), 6829–6833.
  11. Redick, T. S., & Lindsey, D. R. B. (2013). Complex span and n-back measures of working memory: A meta-analysis. Psychonomic Bulletin & Review, 20(6), 1102–1113.

本文為 Soundary 依據公開學術文獻與診斷標準撰寫的一般資訊，不構成對個人的醫學診斷或治療建議。若對症狀有顧慮，請諮詢精神科專業醫師。