实验心理学-(修订版) 本书特色
实 验 心 理 学
基于目前心理学实验方法与技术的发展趋势，在教育部心理学
理科人才培养基地“实验心理学”名牌课程和国家心理学课程体系
教学改革项目的支持下，本书作者在近六年的教学改革过程中，对
实验心理学理论、方法和实验技术等方面进行了探索和创新。
在本书编写过程中．在保证传统的实验心理学理论与实验设计
方法的基础上．突出了学习内容的易学性、实用性和可操作性。全
书增加了大量关于心理学各研究领域的’前沿性的实验内容，并将基
础理论教学、实验教学与实验设计能力的培养有机地结合起来。学
习者可以通过实验心理学理论与实验操作的学习．掌握心理学实验
研究的过程、实验的基本要求、课题选择与文献查阅方法、实验设
计方法、实验实施过程中的变量控制、数据的整理与统计分析方法
以及实验(研究)报告的撰写格式与基本要求等，并利用计算机技
术进行心理实验研究。
实验心理学-(修订版) 节选
实验心理学经历了一百多年的发展历程，在实验研究
方法、技术和手段方面吸收了计算机科学、医学、物理学、
生命物学等相关学科领域的研究方法、技术和研究成果，
使心理学实验研究的领域、研究方法与技术也得到了迅速
的发展。回顾实验心理学发展的历史，我们可以将实验心
理学的发展划分为三个阶段。
**个阶段：20世纪50～60年代，心理学的实验研究
主要是行为层面的研究。传统的心理物理学方法和现代心
理物理法从感知觉的层面入手，对物理量与心理量之间的
关系进行定量化的研究；行为主义通过观察和仪器测量等
手段，根据个体的外显行为来探讨心理现象的产生机制，
行为主义的产生与发展为心理学研究提供了各种仪器和技
术手段。
第二个阶段：20世纪60～90年代，计算机技术的发展
和信息加工心理学的产生使心理学实验研究思路产生了根
本性的变化，而计算机技术的发展为信息加工心理学的实
验研究提供了软硬件技术的支持，心理学家基于反应时测
量技术，在感知觉、注意、记忆、心理语言学等领域获得
了大量的研究成果，使人们对心理过程的认识深入到信息
加工的层面。
第三个阶段：20世纪90年代以来，医学和生理学研究
方法与技术的发展为心理学研究提供了新的技术手段，医学影像学和神经电生理
技术与心理学研究方法的结合使心理学家对心理现象的神经机制有了更深入的认
识，并发展了新的学科领域——认知神经科学，人们对心理现象的认识也开始深
入到神经机制的层面。此外，其他基于计算机的心理学研究技术手段(尤其是心
理学实验软件技术和视听觉研究技术，包括各种实验软件、眼动技术、听觉研究
与诊断技术、视觉研究与诊断技术)的发展也为心理学的实验研究提供了先进的
技术手段，也促进了心理学实验研究的不断向跨学科、跨领域的多学科领域交叉
领域的前沿发展，进一步揭示人类心理现象的本质规律。
在这一百多年的发展历程中，从*初费希纳的《心理物理学纲要》和铁钦纳
的**部《实验心理学》到近代和现代国内外的大量《实验心理学》专著与教
材，实验心理学家在实验心理学课程体系建设方面做了大量教学与研究方面的探
索工作，也编著了大量的实验心理学教材，教学内容随着时代的变迁和科学技术
的发展也不断进行调整。我国早期的实验心理学课程体系基本是延续20世纪
50～60年代Underwood和woodworth的《实验心理学》体系，经过了20～30
年的发展，逐步形成了具有我国特点和适合我国心理学课程体系教学的实验心理
学课程体系。本书就是在综合国内外《实验心理学》教材的理论和实验教学体系
以及作者十几年来“实验心理学”理论与实验教学经验以及作者2004年出版的
《实验心理学纲要》(北京师范大学出版社)、2005年出版的《实验心理学纲要》
(修订版，北京师范大学出版社)和2006年出版的国家“十五”规划教材《实验
心理学的理论、方法与技术》 (人民教育出版社)的基础上，根据国家教育部
2006年公布的心理学研究生专业课程《实验心理学》课程体系和考试大纲的要求，
编著的一部适应我国“实验心理学”理论与实验教学以及研究生入学考试的教材。
同时，在北京市精品教材项目的支持下，作者根据多年来实验心理学理论、
实验方法和技术手段以及汇集心理学研究的前沿问题，以及随着心理学实验研究
方法与技术的发展和实验心理学在学科内容、体系、研究方法与技术的发展，针
对国内实验心理学理论与实验教学改革的需要，将我们十几年的实验心理学的教
学经验、现代的实验心理学的研究法与技术做了系统全面的总结。我们也希望通
过本书能够与国内的心理学同行在实验心理学教学改革方面进行相互交流和学
习，共同促进国内实验心理学教学改革和心理学实验教学方法和技术手段的改
革。综上所述，本书具有如下几方面特点。
**，在传统的实验心理学理论教学内容的基础上，增加了现代的心理学研
究方法与技术，并根据教育部2006公布的“实验心理学”研究生考试大纲对
“实验心理学”课程内容体系进行了调整，使本书在内容和体系上更适合本科生
和研究生学习和使用。同时在对实验心理学课程体系进行了改革的基础上，充分
体现出当前心理学的实验研究方法与技术的进展以及在心理学各研究领域中的
应用。
第二，实验教学方面，在保证经典实验教学内容的基础上，增加了当前实验
研究领域的一些前沿性的研究，使学生在保证了解和掌握经典实验方法与技术的
基础上，能够对当前心理学实验研究领域、实验研究的方法与技术有所了解和
掌握。
第三，在以前教材的基础上，对“实验心理学”课程内容体系与其他相关学
科的内容之间的关系进行了进一步调整，从而避免各基础学科教学内容之间的重
复。同时，突出实验心理学在实验设计理论、方法、实验技术以及实际操作能力
方面的特点。
第四，改革传统的实验教学方法与手段，充分利用计算机技术与信息技术在
实验教学中的地位与作用，并在多年教学的基础上，开发了心理学实验设计软件
系统平台——ExpPsy 2000专业版、EpxPsy2006扩展版、EpxPsy2006完全版和
Genps．普通心理学实验系统，同时也应采用一些国内外心理学实验研究与教学
的软件(如E-Prime、DMaster或DMDX等)，使实验教学与当前的研究技术手
段有机结合，并进一步是实验教学科学化、标准化和规范化。
第五，突出实验心理学理论、方法、技术与心理学实验教学的基础性、前沿
性和学生实际应用能力的培养，在保证学生掌握扎实的理论的基础上，提高实际
操作和解决具体问题的能力。学习者通过实验心理学理论与实验操作的学习，可
以掌握心理学实验研究的过程、实验的基本要求、课题选择与文献查阅方法、实
验设计方法、实验实施过程中的变量控制、数据的整理与统计分析方法以及实验
(研究)报告的撰写格式与基本要求等，并能基本具备独立设计与实施心理学研
究的能力。
第六，本书在介绍现代的心理学各领域研究的现代实验技术手段和方法以及
软件技术的同时，也介绍了这些研究方法和技术手段在各研究领域的应用，以及
一些具体的实验研究供教师和学生在教学和学习中有选择地参考相关的内容。
第七，本书突出了实验设计在实验心理学教学中的地位与作用。实验设计是
实验心理学学习的基本目标，通过实验心理学基础理论、实验方法和实验操作的
训练，*终的目的是使学习者能够独立完成选题、查阅文献、实验设计与实施、
统计分析与撰写报告的全过程。为了达到这一目标，在每个学期应选择一些近些
年来基础与应用研究领域的课题作为学习者的实验设计选题或者由学习者自主选
题，使学习者在学习和掌握传统的心理学实验内容、实验方法与技术的同时，进
一步了解前沿的心理学实验研究课题、研究方法和采用的技术手段，以及如何将
相关的实验方法和技术手段用于基础研究和解决实际问题。
基于上述的‘‘实验心理学”教学经验、教学改革思路以及国家教育部对“实
验心理学，’课程体系的调整，在本书撰写的过程中，从结构和内容体系上进行了
必要的修改，在保证传统的实验心理学理论与实验设计方法的基础上，突出了学
习内容的前沿性、易学性、实用性和可操作性。在研究方法与技术手段方面，考
虑到传统心理学实验研究方法和基于计算机软硬件技术发展起来的心理学实验研
究方法与技术手段在当前心理学实验研究中运用的普遍性。因此，本书的理论与
实验教学内容以传统的实验方法和基于计算机技术的实验研究手段为主，同时，也对
医学影像学技术和神经电生理技术以及这些技术在心理学研究中的应用作了介绍。
本书是在实验教学改革的过程中，根据教学改革实践和教学反馈情况编写
的。全书内容由张学民撰写，研究生杨斌、李茂、鲁学明、周义滨等在书稿的整
理和校对方面做了大量的工作。全书*后由舒华教授统稿和审校。在本书整理与
撰写过程中，北京师范大学心理学院历届本科生在实验设计、资料文献的收集与
整理等方面做了大量的工作，他们活跃和富有创造力的学习与思考对实验心理学
的教学改革也作出了重要的贡献，在这里对他们表示衷心地感谢，同时，对本书
中引用资料文献的作者也表示衷心的感谢。
关于本书的使用，教师可以根据实际课时的安排、专业方向和培养目标，有
选择性地安排教学内容，不同学校可以根据专业特点以及教学课时的安排理论和
实验教学内容。同时，教师可以根据实际教学的需要，有针对性地选择其中的经
典实验和前沿的实验内容作为学生的实验教学内容。
由于实验心理学的教学改革和课程体系建设工作在不断探索和完善之中，而
且随着心理学实验研究领域、实验方法与技术手段的迅速发展，本书包含的内容
不可能涵盖心理学各研究领域的实验研究和各种高级的研究方法和技术手段的详
细介绍与应用，在将来的实验心理学教学与课程体系建设中，我们将对本书的理
论与实验内容不断进行修订、增补和更新，以适应实验心理学教学与科学研究方
法和技术手段的需要。此外，在本书的整理和撰写过程中，难免会有疏漏和不足
之处，希望同行专家学者和广大读者在使用过程中提出宝贵意见。在此，也对我
们实验心理学课程体系建设提出意见的专家和读者表示衷心感谢!
张学民
2007年5月8日
于北京师范大学心理学院
应用实验心理北京市重点实验室
四、声波的传播特性
声波是机械振动或气流扰动引起周围弹性介质发生波动的现象，声波所波及
的空间范围称为声场。声波的传播具有一定的物理特性和传播规律，下面就对声
波的传播规律进行简单的阐述。
(一)声波传播的衰减特性
声波在空气或其他介质的传播过程中，由于受到介质阻挡和摩擦部分能量会
转化为热能使声音的能量衰减。这种损耗在很大程度上与声波的频率有关，声音
的频率越高，振动越快，能量的衰减就越多。在空气中，吸收损耗与声波频率的
平方成正比。在大空间和均匀的介质中，某点的声强的衰减与该点至声源的距离
平方成正比，而声压与该距离成反比。
(二)声波的反射、折射和衍射
当声波遇到障碍物时，声波会产生反
射现象。当声波传播过程中遇到凹凸不平
的障碍物界面时，由于界面不再是连续的
平面，向前传播的声波不能互相叠加，向
后传播的声波也不能互相抵消，所以不能
形成清晰的回声，导致声波的散射现象，
声波的散射现象对于建筑声学设计是非常
重要的，建筑设计者通常采用这一原理来
达到吸声和抵消回声的效果，从而改善建
筑内的声音的听觉质量。
当声波从一种介质传播进入另一种介
质时，由于声波在两种介质的传播速度不
同，声波将在这两种介质的界面处发生传
播方向改变的现象，这种现象叫做折射。
如果声波在相同的不均匀的介质中传播，
也会出现折射现象。
衍射是由于介质中的障碍物而引起的
波阵面畸变现象。这种衍射现象与障碍物
或其表面孔隙的大小有关。如果孔隙或障碍物相对于声波的波长较小时，在不高
的围墙外能听到围墙内的声音等，衍射现象就会比较明显；而当孔隙或障碍物的
尺寸比波长大得多时，衍射现象就会得到削弱，此时声波可顺利通过孔隙而不发
生衍射现象。对于不同频率的声波，对同一障碍物或孔隙所产生的衍射现象的强
度是不同的。一般频率较低的声波较易以衍射的方式越过或穿过障碍物，而较高
频率的声波则会产生显著的反射现象。
(三)声波的干涉现象
当A、B两个相同的频率、相同振幅和相同相位的声源在某一介质中传播时
(见图9—3)，点声源A、B是两个圆心位置，其中实线代表声波压缩状态，虚线
代表声波密集状态。两者的压缩交点或稀疏交点M表示振幅相加的声波阵面点，
图中实线与虚线的交点m表示声波在压缩与稀疏互相抵消。用粗实线把极大值
诸M点连起来，用虚线把极小值诸m点连起来。这两条线之问的那些点的振动
状态处于二者之间，这种现象称为声波的干涉现象。声音的干涉现象对于建筑声
学设计具有重要的参考价值。如在一个礼堂安装两个扬声器，那么坐在不同位置
听到的声音是不一样的。离扬声器近的人听到的声音和离扬声器远的人听到的声
音可能存在不同步的现象，甚至出现回音。如果安装的扬声器数量较多，这种干
涉现象就会明显的衰减。因此，一个建筑的声学设计对建筑内的音响效果有着显
著的影响，合理的音响设计可以消除声音的干涉现象，从而保证建筑内良好的音
响效果。
听觉掩蔽效应是指对呈现的较弱声音的听觉感受受到另一个较强的声音(掩
蔽音)影响的现象。研究表明，3～5千赫兹绝对感受阈限*小，即人耳对它的微
弱声音*敏感，而在低频和高频区的绝对感受阈限要偏高一些。在不同的频率范
围内，产生听觉掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的强度差异也是不同的，在听觉敏
感的频率范围内，产生听觉掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的强度差异要小一些；
而在听觉不敏感的频率范围内，产生听觉掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的强度差
异要大一些，此外，被掩蔽音和掩蔽音之间的绝对强度的高低也会影响产生听觉
掩蔽的被掩蔽音和掩蔽音之间的相对强度差异。下面详细介绍一下不同听觉刺激
条件下的听觉掩蔽现象。
1．纯音的掩蔽效应
对于纯音的听觉刺激，产生的听觉掩蔽现象有如下的规律：
①对处于中等强度时的纯音来说，*有效的掩蔽是出现在该频率附近的
纯音；
②低频的纯音可以有效地掩蔽高频的纯音，而高频的纯音对低频的纯音的掩
蔽效应则要弱一些。
2．复合音对纯音的掩蔽现象
如果掩蔽声音为多频率纯音合成的宽带复合音，被掩蔽的声音为纯音，则产
生的掩蔽在低频段一般高于高频段的复合音，当掩蔽音超过500赫兹时频率每增
加10倍，掩蔽音的强度增加10dB。如果掩蔽音为窄带复合音，被掩蔽声为纯
音；则位于被掩蔽音附近的由纯音组成的窄带复合音的临界频带产生的掩蔽作用
*明显。
3．实时与异步的听觉掩蔽效应
(1)频段掩蔽
频段掩蔽是指掩蔽声与被掩蔽声同时存在且相互作用时发生的掩蔽效应，该
掩蔽又称为实时掩蔽。实时掩蔽通常发生在频段中的一个强掩蔽音与发声的弱音
同时存在时，弱音与强音的频率越接近，就越容易被掩蔽；相反，弱音离强音越
远越不容易被掩蔽。一般低频的声音容易掩蔽高频段的声音。
(2)时域掩蔽
时域掩蔽是指掩蔽效应发生在掩蔽音与被掩蔽音异步呈现时，又称异步掩
蔽。异步掩蔽包括前导掩蔽和后滞掩蔽。如果是掩蔽声音出现前的某一段时间内
发生掩蔽效应，则称为前导掩蔽；如果是掩蔽声音出现后的某一段时间内发生掩
蔽效应，称为后滞掩蔽。产生时域掩蔽的主要原因可能与大脑处理听觉信息的时
间有关，因为听觉刺激产生听觉感觉需要经过感受器到听觉中枢的传导和加工过
程，随时间推移或前置就会产生听觉掩蔽现象，异步掩蔽随着时间的推移很快就
会衰减。一般情况下，前导掩蔽发生在掩蔽音呈现3～20毫秒之间，而后滞掩蔽
可能会在掩蔽音呈现后持续50～100毫秒。
4．其他的听觉掩蔽现象
其他的一些听觉或者时间因素也可能会引起听觉掩蔽现象。如两个不同频率
声音分别作用于两耳时，就会产生中枢掩盖效应。
