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1、1 第一节 心理实验设计的一般问 题 一 心理实验及其类型 一 什么是心理实验 所谓心理实验是指在严密控制的条 件下 有组织地逐次变化条件 对相伴随的心 理现象的变化进行观察 记录和测定 从而确 定条件与心理现象之间关系的方法 2 二 心理实验的一般模式 A 实验条件 B 心理过程 C 外部表现 声 光 电 学习材料 图形 各种作业 任务 指示语 时空等因素 感知 注意 记忆 表象 思维 情绪 动机 个性心理特征 口头报告 手 眼活动 脸部表情 心率等 脑电 脑磁等 行为效果 3 三 心理实验的特点 1 实验研究具有主动性 相对观察法而 言 主动性尤为突出 2 实验研究具有重复性和验证性 3
2、实验研究具有精确性 如工作记忆容 量的测量 科学的特点 客观性 一致性 可证伪 性 可预见性 4 四 心理实验的类型 因素型实验 函数型实验 5 因素型实验 是指为了探明所要研究的行为产生的主要原 因而进行的实验 该类型属于 什么型 的实验 也称 定性实验 或 探索性实验 做这种实验时 首先要控制其他因素 突出其中一 个因素 探察此因素消除或变化与所研究心理现象有无 关系 然后 再突出另一个因素 逐个探察 系统探明 所影响的因素 如反应时的影响因素 感觉通道 光180mm 声 触140mm 刺激 强度 被试准备时间 指导语 环境的安静与否 又如注意缺陷多动障碍 认知加工机制 行为抑制 执行控制
3、 脑神经机制 顶叶损伤 前额叶损伤 父母教养方式 个性特征 等 6 函数型实验 是指研究各种因素怎样影响行为的实验 即研究 条件和行为之间的函数关系的实验 该类型属于 怎样型 的实验 类似的说法还有也 称 定量实验 和 假说验证实验 做这种实验时 要把与此心理现象有关的因素一 一加以控制 系统变化其中一个因素 观测相应的心 理现象有何变化 从而确定前项条件变化和后项变化 之间的函数关系 随着实验设计技术与统计技术的发 展 也可以同时探讨多个条件与某一心理现象之间的 关系 如 教学方法与学习成绩的函数关系 7 思考 如何理解因素型实验和函数型实验的 差别 因素型实验 由果溯因 静态 初步探讨 函
4、数型实验 由因推果 动态 系统考察 前者可视为后者的预备实验 8 二 心理实验中的变量 变量是使实验运转的嵌齿和齿轮 好实验与差 实验的区别就在于 变量的有效选择和操纵 坎特威茨 Kantowiz B H 变量 variable 也称变项 它是在数量上 或质量上可变的事物的属性 如 身高 光的 强度 呈现时间 性别等 9 一 自变量 1 自变量的定义 自变量 Independent Variable 又称独立变量或刺激变量 是指由实验者操纵控制并且能产生所 要研究的心理现象的因素或因素的组合 10 2 几个相关术语 因素 factor 实验中的每个自变量就是一个因素 水平 level 一个因素
5、的不同标准 实验处理 处理水平结合 treatment combination 多因素实验 中的每个实验条件 11 二 因变量 1 因变量的定义 因变量 Dependent Variable 又 称依变量或反应变量 是指由自变的变化而引起的 行为上的变化 是研究者力图测量 记录的行为指 标 2 因变量必备的性质 1 有效性 即指标充分代表当时的心理现象 或过程的程度 也称为效度 2 客观性 即指标是客观存在的 是可以通 过一定的方法观察到的 3 数量化 反应变量的指标应该是能数量化的 这是进行统计分析的前提 12 三 控制变量 控制变量 control variable 又叫 干扰变量或额外变
6、量 是在心理实验中 能影响因变量的变化 但非研究者所 选择 确定 操纵 变化而必须使之中 立化 控制的因素 13 汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减 少后面司机 意识到前方正在停车的时间 实 验就是回答这一问题 对变量命名 答案 自变量 被操纵变量 刹车灯的明度 因变量 被观察变量 刹车灯亮到尾随车司 机踩刹车踏板之间的时间 控制变量 恒定变量 刹车灯颜色 刹车板 的形状 刹车所需力气 额 外照明度等 练习一 14 练习二 社会心理学家做了一个实验 为了发现 当六个人挤在一个电话亭里时是男人还 是女人感到更不舒服 请对变量命名 答案 自变量 参与者性别 因变量 被试不舒服的程度 控制变量
7、 电话亭的大小 挤在电话亭 的人数 6 被试的身材等 15 练习三 训练鸽子绿灯亮时啄键 红灯亮时停止 对作出正确反应的鸽子给予玉米的奖 励 对变量命名 答案 自变量 灯的颜色 红或绿 因变量 啄键次数 控制变量 食物剥夺时间 键的大小 红灯绿灯的强度等 16 喝咖啡对睡眠延迟影响的研究 l被试 40名睡眠同质的青年人 l自变量 喝咖啡 与 不喝咖啡 条件 21 00喝两包同一品牌的速融咖啡 l因变量 睡眠延迟的时间 l操作定义 22 00开始 记录每个被试进入睡眠状态的时间 l实验仪器 脑电仪记录脑电波 眼动仪记录快动眼阶段的反应 l额外变量 被试的疲劳程度 场所的各种条件等 17 四 变量
8、的操纵 n 一 自变量的控制 n 二 因变量的控制 n 三 额外变量的控制 18 一 自变量的控制 1 1 对自变量下 对自变量下操作定义操作定义 操作定义 操作定义 operational definitionoperational definition 指用可感 指用可感 知 度量的事物 时间 现象和方法对变量或指知 度量的事物 时间 现象和方法对变量或指 标作出具体的界定 标作出具体的界定 n n 例如 疲倦 例如 疲倦 fatiguefatigue 没有一个共同 没有一个共同 的起点和尺度 怎么测量呢 如果定的起点和尺度 怎么测量呢 如果定 义为义为 工作效率的下降工作效率的下降 那么
9、就可以 那么就可以 进行测量和比较了 进行测量和比较了 19 n2 对于在刺激维度上连续变化的自变量 对于在刺激维度上连续变化的自变量 要做好三项工作 要做好三项工作 qq 1 1 要确定好自变量的范围 要确定好自变量的范围 qq 2 2 要选一定数量的检查点 要选一定数量的检查点 qq 3 3 要确定好各检查点之间的间距 要确定好各检查点之间的间距 20 二 因变量的控制 n1 反应控制 n2 选择恰当的因变量指标 21 1 反应控制 n n 反应的控制的目的 让被试的反应确实发生在反应的控制的目的 让被试的反应确实发生在 实验者感兴趣的因变量维度上 实验者感兴趣的因变量维度上 n n 以人
10、作被试者 往往用指导语来控制被试者的以人作被试者 往往用指导语来控制被试者的 反应 反应 qq指导语指导语乃是乃是心理实验中主试给被试交代任务时说的心理实验中主试给被试交代任务时说的 话 话 22 指导语的制定应注意以下要求 a 在实验实施之前 研究者根据实验目的和要求 严格确定指导语的内容 b 在指导语中需要把被试应该知道的事项交代完 全 c 简单明确 即要确保被试真正懂得指导语 切 忌模棱两可 d 指导语要标准化 23 24 2 选择恰当的因变量指标 n n 在心理学实验中 一般常用的指标有 在心理学实验中 一般常用的指标有 qq绝对阈限绝对阈限 qq差别阈限差别阈限 qq反应时反应时 q
11、q反应持续时间反应持续时间 qq反应程度反应程度 qq完成量完成量 qq错误率错误率 qq完成一定的作业所需要的时间完成一定的作业所需要的时间 qq达到一定基准所需要的次数达到一定基准所需要的次数 qq口头报告口头报告 25 恰当的因变量指标应满足恰当的因变量指标应满足 n n 有效性 即指标充分代表当时的现象或过有效性 即指标充分代表当时的现象或过 程的程度 也称为效度 程的程度 也称为效度 validityvalidity n n 客观性客观性 n n 数量化数量化 26 三 额外变量的控制 n n 排除法排除法 n n 恒定法恒定法 n n 匹配法匹配法 n n 随机化法随机化法 n n
12、 抵消平衡法抵消平衡法 n n 统计控制法统计控制法 27 1 排除法 elimination elimination method 排除法 即通过采取一定措施 将影响研究结 果的各种额外变量排除出去 如物理环境变量 实验者效应 暂时被试变量 双盲程序 是指使主试 被试都不知道实验的 假设和目的情况下进行实验 存在的问题 可能使实验失去 真实性 所得结果 常常难以推广 28 2 恒定法 constant method n恒定法旨在使额外变量在实验过程中保持恒定不 变 包括环境变量 程序变量 被试变量的恒定 n心理实验中常见的可恒定的无关变量 a 采用同一地点 同一仪器 同一主试 同一时间段 b
13、 主试态度要保持恒定 c 按同一实验程序或步骤进行实验 d 选择智力 性别 年龄 教育程度相同的被试 29 3 匹配法 matching method n匹配法 是使实验组和控制组中的被试属于相 等的一种方法 使用匹配法时 先要测量所有 被试身上与实验任务呈高相关的属性 然后根 据测得结果将被试分成属性相等的控制组和实 验组 n这种方法理论上可取 实际操作存在一定困难 实际应用中常常配合其他技术共同使用 30 实验组与控制组 n实验组 接受实验处理的组 所谓处理就是 实验者进行的操纵 n控制组 除了不接受实验处理之外 与实验组 的处理完全相同 31 斯帕兰扎尼 Spallanzanil 假设精
14、液中的 精子使雌性卵子受孕 阶段1 阶段2 正常精液 观察 怀孕 控制组 精液 精子 观察 没有怀孕 实验组 过滤雄性狗的精液来分离掉精子细胞 然后用正常的 精液 以及 经过滤的精液使雌性狗人工受孕 32 l盲人十分善于回避障碍物 l假设1 面感视觉 他们根据暴露在外面的皮 肤受到的压力做出反应 l假设2 听觉暗示 l让盲人在一间设置了障碍物 屏风 的大房间走 动 阶段1 阶段2 脸上戴毡制面罩 手上戴手套 观察 每次都能回避 戴上耳塞 观察 每次都会撞到 正常走动 观察 每次都能回避 33 4 随机化法和抵消平衡法 n随机化法 randomization 是把被试随机地分派 到各处理组中去的
15、技术 从理论上讲 它是控制无关 变量的最佳方法 不仅可应用于被试 也能应用于刺 激呈现和实验顺序的安排 n随机化法被应用于平衡实验条件的序列效应 sequence effect 这种思想和抵消平衡法 counterbalancing method 是相通的 34 抵消平衡法 n抵消平衡法是通过采用某些综合平衡的方式使 额外变量的效果互相抵消以达到控制额外变量 的目的的方法 n这种方法的主要作用是控制序列效应 sequence effect n常见的抵消平衡法有ABBA法和拉丁方法 35 例如 研究对红绿两种色光的反应时是否长短不 一的问题 让一组被试先接受10次红光刺激 再接受10次绿光刺 激
16、 得到对红光反应快 能否得出结论认为被试对红 光反应快 设计问题 实验刺激的先后顺序是一个潜在的额外变量 ABBA法研究举例 36 n一半被试先接受红 再接受绿 而另一半被 试相反 先接受绿 再接受红 37 5 统计控制法 n统计控制法 statistical control 是指实 验完成后通过一定的统计技术来事后避免实验 中额外变量的干扰 n主要用于实验前难以完全控制额外变量影响的 情况 38 三 变量的种类三 变量的种类 一 自变量的种类 一 自变量的种类 n n 1 1 作业变量 作业变量 task variabletask variable 如迷津的复杂程度 词频等 如迷津的复杂程度 词频等 n n 2 2 环境变量 环境变量 如温度 湿度 照度等 如温度 湿度 照度等 n n 3 3 被试变量 被试变量 subject subject variable variable 如能力 智力或记忆 反应 反应时或助人行如能力 智力或记忆 反应 反应时或助人行 为 主观体验 心境或焦虑 等 为 主观体验 心境或焦虑 等 3939 3 3 被试变量 被试变量 n n 1 1 被试固有的
