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心理指南使用指南

30 分钟的认知心理学实验课：用反应时间、Stroop、数字广度、心理旋转、连线、塔式规划与 N-back 重现经典实验

一堂课挑 2 到 3 个任务，全班一起做，再用匿名分布验证经典效应的实验课设计。涵盖 Stroop（1935）与 MacLeod（1991）、Miller（1956）的 7±2 与 Cowan（2001）的 4、Shepard 与 Metzler（1971）的角度－反应时间直线、Reitan（1958）与 Tombaugh（2004）的连线测验常模、Shallice（1982）的伦敦塔，以及从 Kirchner（1958）到 Jaeggi（2008）、Redick 与 Lindsey（2013）的 N-back 争论。

Soundary · 11 分钟阅读 · 更新于

认知心理学课最可惜的时刻，就是课本里的经典实验只能“用读的”。这里整理的七个任务各自只要 2 到 5 分钟、直接在浏览器里运行，而且全班的匿名分布会直接显示出那个经典效应。一堂课挑两三个即可。每个任务各写成一组：“测什么 → 哪篇论文的哪个数字 → 在我们班的分布里看什么”。操作流程是共通的，所以只在最后写一次。

1. Stroop：自动化与干扰

说出用蓝色印的“红”字的墨水颜色会变慢。Stroop（1935）的原始实验用不一致墨色印出的颜色词显示了这种延迟，MacLeod（1991）回顾半个世纪的研究后确认它是心理学中最稳定重现的效应之一。课堂上看的指标是：干扰＝不一致条件反应时间 − 一致条件反应时间。我们班的分布里几乎所有人都在 0 以上，这件事本身就是“阅读是关不掉的自动化过程”的证据。想深入原理，可以搭配本站的 Stroop 效应指南。

2. 数字广度：7±2 还是 4？

念出越来越长的数字串请学生复述，到某个长度就会崩溃。Miller（1956）把这个极限称为“神奇数字 7±2”；Cowan（2001）则在排除复述与组块之后重新估算，真正的容量大约是 4 个。看看我们班的中位数落在 Miller 的 7 和 Cowan 的 4 之间的哪里——数字广度任务允许复述，所以通常会高于 Cowan 的数字，而这个落差正是“测量条件会改变容量”这一讨论的起点。活动：把电话号码用 3-4-4 分段念，亲自测试广度会增加多少。

3. 心理旋转：在脑中转动物体所需的时间

学生要判断两个图形是不是同一个物体（只是旋转了）。Shepard 与 Metzler（1971）的发现是：反应时间随旋转角度呈直线增加——大约每秒 60 度，就像在脑中真的把物体转过去一样。这篇论文开启了“心理表象是否是图像式表征”的争论。在我们班，把各角度的平均反应时间连起来，就会出现那条直线。讨论引子：为什么大脑不能“一次”回答，而要花与角度成比例的时间？

4. 连线测验：常模与年龄

这是一个分成两部分的神经心理测验：A 是依序连接数字，B 是数字与字母交替连接。Reitan（1958）让它成为脑损伤的指标；Tombaugh（2004）发表了 911 名 18 到 89 岁受试者的常模，分成 11 个年龄组与 2 个教育水平，显示年龄越大、教育程度越低，时间越长。课堂指标是 B − A（转换成本）。同年龄的教室看不到年龄效应，反而适合讲“为什么常模要按年龄与教育程度分层”——把学生的时间和 Tombaugh 二十多岁的常模比较看看。

5. 塔式规划：事先计划

伦敦塔（Tower of London）任务：用最少的移动次数把珠子移到目标排列。Shallice（1982）从河内塔改良而来，并显示额叶损伤病人在计划能力上有特定缺损，成为“执行功能”这个概念的依据。课堂指标是超出最少步数的移动次数，以及走第一步前的思考时间。当我们班分成“想很久、动很少”和“马上动、常回头”两群时，那就是计划策略的个体差异。

6. N-back：同样的名字，不同的东西

学生要回答当前刺激是否与 n 个之前的刺激相同，这是 Kirchner（1958）首先使用的任务。Jaeggi 等（2008）报告 N-back 训练提升了流体智力，成为“大脑训练”风潮的依据；但 Redick 与 Lindsey（2013）的荟萃分析（20 项研究、2,178 人）发现 N-back 与复杂广度任务的相关只有 r = .20——两者都叫“工作记忆”，却只共享 4% 的方差。课堂上把数字广度和 N-back 的分布并排，问问同一位学生在两个任务中是否落在同样的位置。这是一个能同时教“同名 ≠ 同一构念”和重复性争论的任务。

7. 反应速度：最简单测量的陷阱

信号出现时尽快按下——简单反应时间。概念最简单，却也是最有东西可教的任务：同一个人做很多次，数值会分散（个体内变异）；绝对值会因设备和浏览器不同；还得决定怎么处理按太快的试次（预期反应）。在我们班的分布里，看“最快的一次”和“中位数”而不是平均，并讨论为什么反应时间研究常用中位数或截尾平均而不是平均。这是解读其他六个任务反应时间指标的基础。

共通流程（每个任务 10 分钟）

  1. 课前：每个任务各建立一个小组链接（在测试页面点“创建小组链接”），把链接（或二维码）集中在一张幻灯片上。不需要登录。
  2. 预测 1 分钟：说明任务后，请学生先写下对自己结果的预测（例如“我的干扰会大于 0 吗？”“我能记几位数？”）。预测与实际的落差是最好的讨论材料。
  3. 测试 2 到 5 分钟：安静、关掉通知、姿势一致。反应时间类的任务，在相同设备类型之间比较才公平。
  4. 分布 2 分钟：投出小组页面的匿名直方图，对照上面写的“在我们班的分布里看什么”。遵守“没有人需要说出自己位置”的规则。
  5. 讨论 2 分钟：用那个任务的一个讨论引子。有时间的话，问“如果有人没出现这个效应，可能是为什么？”——练习区分测量误差、策略与设备问题。

常见问题

一堂课做几个比较合适？

含预测、测试、分布、讨论，每个任务抓 10 分钟，45 到 50 分钟的课最多三个。第一次的话，建议从 Stroop（效应很确定）和数字广度（活动丰富）两个开始，反应速度留到“测量的陷阱”单元另外谈。

学生的设备都不一样，还能比较吗？

正确率、广度、移动次数这类指标受设备影响很小，可以直接比较。反应时间（毫秒）会因设备不同，所以请用条件之间的差值（Stroop 的不一致 − 一致、连线测验的 B − A）取代绝对值——在同一台设备内相减，设备效应就抵消了。这本身就是说明“为什么要用差异分数”的好例子。

可以在课堂上用 N-back 展示大脑训练效果吗？

能展示的只到“练习之后 N-back 本身会进步”。至于是否会迁移到智力或其他任务（迁移），那是有对照组的训练研究的范围——Jaeggi（2008）的主张和之后的重复性争论正是这个问题。课堂上请用这个任务来区分“练习效应”和“迁移”。

相关测评

参考文献

  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.

本文为 Soundary 依据公开学术文献与诊断标准撰写的一般信息，不构成对个人的医学诊断或治疗建议。若对症状有顾虑，请咨询精神科专业医师。