心理实验的变量与设计

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1、在考试方面，实验心理学占在考试方面，实验心理学占60分，结构一般是（分，结构一般是（12个个单选单选+2个多选个多选+1个综合）个综合）这部分参考书目如下：这部分参考书目如下：心理学专业基础综合考试大纲心理学专业基础综合考试大纲（2011年版）教育部考试中心年版）教育部考试中心心理学专业基础综合考试大纲解析心理学专业基础综合考试大纲解析（2011年版）高教年版）高教实验心理学实验心理学郭秀艳郭秀艳（2004年版）人民教育出版社年版）人民教育出版社实验心理学实验心理学朱滢朱滢（2009年第二版）年第二版）北京大学出版社北京大学出版社实验心理学实验心理学张学民（张学民（2007年第二版）北京师范大

2、学出版社年第二版）北京师范大学出版社实验心理学实验心理学杨治良杨治良（1998年版）年版）浙江教育出版社浙江教育出版社心理与教育研究中的多因素实验设计心理与教育研究中的多因素实验设计舒华（舒华（1994年版）北京年版）北京师范大学出版社师范大学出版社第二章第二章 心理实验的变量与设计心理实验的变量与设计于泽于泽本章考研大纲本章考研大纲（一）心理学实验的含义与基本形式（二）心理学实验与理论1实验范式2实验逻辑3实验与理论的关系（三）心理学实验中的变量1自变量及其操纵2因变量及其观测3额外变量及其控制4统计结论效度（四）实验设计1实验设计及评价标准2前实验设计与事后设计3准实验设计4真实验设计（五

3、）实验研究的效度1内部效度2外部效度3构思效度讲授提纲讲授提纲本章主要内容：本章主要内容：一、一、一、一、心理学实验的基本含义与基本形式心理学实验的基本含义与基本形式实验实验实验实验二、二、二、二、心理学实验与理论心理学实验与理论三、研究中的变量及其控制三、研究中的变量及其控制三、研究中的变量及其控制三、研究中的变量及其控制四、实验设计四、实验设计四、实验设计四、实验设计五、实验的效度五、实验的效度五、实验的效度五、实验的效度一、心理学实验的基本含义与基本形式一、心理学实验的基本含义与基本形式心理实验是指通过人为地、系统地操作环境，心理实验是指通过人为地、系统地操作环境，导致某些行为发生变化，

4、并对之进行观察、记导致某些行为发生变化，并对之进行观察、记录和解释的科学方法。录和解释的科学方法。在实验法中，研究者可以积极地利用仪器设备在实验法中，研究者可以积极地利用仪器设备干预被试的心理活动，人为地创设出一些条件，干预被试的心理活动，人为地创设出一些条件，使被试者作出某些行为，并且这些行为是重复使被试者作出某些行为，并且这些行为是重复出现的。出现的。二、心理学实验与理论二、心理学实验与理论1 1、实验范式实验范式在心理学中，为了验证某种假设以及发现某些在心理学中，为了验证某种假设以及发现某些有意思的现象，实验者会设计具有验证性目的有意思的现象，实验者会设计具有验证性目的的实验。有些实验比

5、较经典，被有相同或类似的实验。有些实验比较经典，被有相同或类似目的的后人多次沿用，就形成了一种实验范式。目的的后人多次沿用，就形成了一种实验范式。实验范式包括实验的目的，具体流程，手段以实验范式包括实验的目的，具体流程，手段以及实验设计等。（其实就是经典的实验例子，及实验设计等。（其实就是经典的实验例子，比如，比如，stroopstroop实验范式）实验范式） 2 2、实验逻辑、实验逻辑如果我们根据某种理论命题得到两个变量间存如果我们根据某种理论命题得到两个变量间存在因果关系，或者我们根据经验事实和主观判在因果关系，或者我们根据经验事实和主观判断推测现象断推测现象X X是造成现象是造成现象Y

6、Y的原因，即：的原因，即：XYXY，为了证明这一假设，我们要首先观察为了证明这一假设，我们要首先观察Y Y的变化的变化情况。先在没有情况。先在没有X X时时Y Y的情况，然后引入的情况，然后引入X X后后Y Y的的情况，然后比较两次有没有变化。这就是实验情况，然后比较两次有没有变化。这就是实验最基本的分析逻辑。实际情况更加复杂，要排最基本的分析逻辑。实际情况更加复杂，要排除其他各种因素造成除其他各种因素造成Y Y在前后两次中所得结果在前后两次中所得结果不同的可能性。（这就是为什么我们要对自变不同的可能性。（这就是为什么我们要对自变量，因变量和额外变量进行控制的原因）量，因变量和额外变量进行控制

7、的原因） 3 3、实验与理论的关系、实验与理论的关系一方面，心理学实验需要理论的指导。（问题一方面，心理学实验需要理论的指导。（问题与假设的提出是基于理论的）与假设的提出是基于理论的） 另一方面，心理学的理论也需要实验的检验另一方面，心理学的理论也需要实验的检验（实践才是检验真理的唯一标准）（实践才是检验真理的唯一标准） 变变量量（variablevariable）是是指指在在数数量量上上或或质质量量上可变的事物的属性。上可变的事物的属性。在在在在一一一一个个个个具具具具体体体体的的的的实实实实验验验验中中中中，变变变变量量量量分分分分为为为为自自自自变变变变量量量量、因因因因变量变量变量变量

8、和和和和额外变量额外变量额外变量额外变量。三、什么是变量三、什么是变量Chapter2、变量的类型、变量的类型1、自变量自变量2、因变量、因变量3、额外变量、额外变量Chapter2（1 1）什么是自变量）什么是自变量在在实实验验中中实实验验者者所所操操纵纵的的、对对被被试试者者的的反应产生影响的变量称为反应产生影响的变量称为自变量。自变量。1、自变量、自变量Chapter2（2 2）自变量的类型）自变量的类型作作作作业业业业变变变变量量量量：指指指指实实实实验验验验中中中中被被被被试试试试的的的的任任任任务务务务，或或或或者者者者实实实实验验验验中中中中所所所所呈呈呈呈现现现现的的的的、和和

9、和和被被被被试试试试任任任任务务务务有有有有关关关关的的的的某某某某种种种种刺刺刺刺激激激激 ；环环环环境境境境自自自自变变变变量量量量：当当当当被被被被试试试试进进进进行行行行某某某某种种种种作作作作业业业业时时时时，如如如如果改变实验环境的任何特性；果改变实验环境的任何特性；果改变实验环境的任何特性；果改变实验环境的任何特性； 被被被被试试试试者者者者变变变变量量量量：可可可可能能能能影影影影响响响响对对对对某某某某种种种种刺刺刺刺激激激激的的的的反反反反应应应应的被试的特性因素的被试的特性因素的被试的特性因素的被试的特性因素 。Chapter2（3 3）只有具备以下特点的条件因素才能成）

10、只有具备以下特点的条件因素才能成为自变量为自变量本身能变化的；本身能变化的；能由研究者直接操纵的；能由研究者直接操纵的；能引起所要研究的心理现象。能引起所要研究的心理现象。Chapter22、因变量、因变量（1 1）什么是因变量）什么是因变量因为自变量的变化而产生的现象变化因为自变量的变化而产生的现象变化（行为表现），称为（行为表现），称为因变量。因变量。Chapter2（2 2）因变量的分类）因变量的分类对于因变量的测量有客观指标也有主观对于因变量的测量有客观指标也有主观指标。指标。客观指标主要有：客观指标主要有：1. 1. 反应速度反应速度2. 2. 反应速度的差异反应速度的差异3. 3.

11、 反应的正确性反应的正确性4. 4. 反应标准反应标准5. 5. 反应的难度反应的难度主观指标主要指被试的口语记录。主观指标主要指被试的口语记录。Chapter2凡凡是是对对因因变变量量产产生生影影响响的的实实验验条条件件都都称称为为相关变量；相关变量；对对因因变变量量不不产产生生影影响响的的实实验验条条件件称称为为无无关关变量变量（或（或无关变项无关变项）。）。在在相相关关变变量量中中，实实验验者者用用以以研研究究的的变变量量称称为为自自变变量量，实实验验者者不不用用于于研研究究的的那那些些相相关关变变量量称称为为额额外外相相关关变变量量，或或简简称称为为额额外外变变量量。由由由由于于于于在

12、在在在实实实实验验验验中中中中额额额额外外外外变变变变量量量量是是是是必必必必须须须须加加加加以以以以控控控控制制制制的的的的，所以额外变量也被称为所以额外变量也被称为所以额外变量也被称为所以额外变量也被称为控制变量控制变量控制变量控制变量。3 3、额外变量、额外变量Chapter2心理学实验中典型的额外变量心理学实验中典型的额外变量实验者效应实验者效应: :主试在实验中可能以某种方主试在实验中可能以某种方式（如表情、手势、语气等）有意无意式（如表情、手势、语气等）有意无意地影响被试，使他们的反应附和实验者地影响被试，使他们的反应附和实验者的期望。的期望。例如，皮格马利翁效应例如，皮格马利翁效

13、应 。Chapter2心理学实验中典型的额外变量心理学实验中典型的额外变量要求特征要求特征: :被试自发地对实验者的实验目被试自发地对实验者的实验目的产生一个假设或猜想，然后再以一种的产生一个假设或猜想，然后再以一种自以为能满足这一假想的实验目的的方自以为能满足这一假想的实验目的的方式进行反应。式进行反应。例如，霍桑效应例如，霍桑效应 。Chapter2、变量的操纵、变量的操纵1、自变量的控制自变量的控制2、因变量的控制因变量的控制3、额外变量的控制额外变量的控制Chapter2对对自自变变量量的的控控制制，首首先先要要对对自自变变量量进进行行严严格格的的规规定定，对对心心理理学学中中一一些些

14、含含混混不不清清的的变变量量必必须须使使之之操操作作定定义义化化，只只有有这这样样才才能能进进行实验。行实验。操操操操作作作作定定定定义义义义：指指指指用用用用可可可可感感感感知知知知、度度度度量量量量的的的的事事事事物物物物、时时时时间间间间、现象和方法对变量或指标作出具体的界定。现象和方法对变量或指标作出具体的界定。现象和方法对变量或指标作出具体的界定。现象和方法对变量或指标作出具体的界定。 例例例例如如如如，把把把把“ “刚刚刚刚刚刚刚刚感感感感受受受受到到到到” ”定定定定义义义义为为为为“ “50%50%50%50%次次次次感感感感受受受受到到到到” ”，就可测定感觉阈限了。，就可测

15、定感觉阈限了。，就可测定感觉阈限了。，就可测定感觉阈限了。 又又又又如如如如，疲疲疲疲倦倦倦倦（fatiguefatiguefatiguefatigue），定定定定义义义义为为为为“ “工工工工作作作作效效效效率率率率的的的的下下下下降降降降” ”或或或或者者者者是是是是“ “体体体体力力力力劳劳劳劳动动动动时时时时间间间间” ”，那那那那么么么么就就就就可可可可以以以以进进进进行行行行测量和比较了。测量和比较了。测量和比较了。测量和比较了。 1 1、自变量的控制自变量的控制Chapter2其次，确定自变量的各个水平：其次，确定自变量的各个水平：（1 1 1 1）要确定好自变量的范围）要确定好

16、自变量的范围）要确定好自变量的范围）要确定好自变量的范围（2 2 2 2）要选一定数量的检查点）要选一定数量的检查点）要选一定数量的检查点）要选一定数量的检查点（3 3 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）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Chapter22.2.因变量的控制因变量的控制（1 1）反反应应控控制制：把把实实验验中中的的被被试试者者的的反反应控制在主试者所设想的方向上。应控制在主试者所设想的方向上。以以以以人人人人作作作作被被被被试试试试者者者者，往往往往往往往往用用用用指指指指示示示示语语语语来来来来控控控控制制制制被被被被试试试

17、试者者者者的反应。的反应。的反应。的反应。指指示示语语乃乃是是心心理理实实验验中中主主试试者者给给被被试试者者交交代代任任务务时时说说的的话话。指指导导语语能能够够为为被被试试设定课题，也就是控制被试的反应。设定课题，也就是控制被试的反应。 Chapter2心理学实验中，规范的指导语应符合以下要求：心理学实验中，规范的指导语应符合以下要求： 内容确定，即主试要严格确定给被试什么样内容确定，即主试要严格确定给被试什么样的指导语。的指导语。 完全，即在指导语中，要把被试应当知道的完全，即在指导语中，要把被试应当知道的事交代完全。事交代完全。 简单明确，即指导语要写得简单明确，要保简单明确，即指导语

18、要写得简单明确，要保证被试区是懂得了指导语。证被试区是懂得了指导语。 标准化，即对所有的被试，指导语都应一样。标准化，即对所有的被试，指导语都应一样。有些实验最好能用录音机给出指导语。有些实验最好能用录音机给出指导语。Chapter2（2 2）选择恰当的因变量指标选择恰当的因变量指标 有效性（效度），即指标充分代表当有效性（效度），即指标充分代表当时的现象或过程的程度；时的现象或过程的程度； 客观性，即此指标是客观存在的，并客观性，即此指标是客观存在的，并可以通过一定的方法观察到；可以通过一定的方法观察到； 数量化，指标数量化后便于记录和统数量化，指标数量化后便于记录和统计及比较。计及比较。C

19、hapter2（3 3）避免量程限制避免量程限制主要指主要指天花板效应天花板效应和和地板效应地板效应，这两种，这两种效应是指反应指标的量程不够大，而造效应是指反应指标的量程不够大，而造成反应停留在指标量表的最顶端或最低成反应停留在指标量表的最顶端或最低端，致使指标的有效性遭受损失。端，致使指标的有效性遭受损失。Chapter2通常的避免措施是：先通过通常的避免措施是：先通过实验设计避实验设计避免极端的反应免极端的反应，然后再通过，然后再通过测试少量的测试少量的先期被试来考察他们对任务操作的反应先期被试来考察他们对任务操作的反应情况情况。若被试的反应接近指标量程的顶。若被试的反应接近指标量程的顶

20、端或底端，那么实验任务就需修正。端或底端，那么实验任务就需修正。Chapter23.额外变量的控制额外变量的控制（1 1）排除法排除法：把额外变量从实验中排除出：把额外变量从实验中排除出去。去。特点：特点：排除法确实有效，但用排除法确实有效，但用排除法所得到排除法所得到的研究结果却常常难以推广的研究结果却常常难以推广。如果顾虑主试。如果顾虑主试与被试的彼此接触会影响实验结果，而采取与被试的彼此接触会影响实验结果，而采取用自动呈现刺激及自动记录实验结果的方法，用自动呈现刺激及自动记录实验结果的方法，那么所得结果通常很难推广到人们日常生活那么所得结果通常很难推广到人们日常生活中的同类行为中。中的同

21、类行为中。Chapter2（2 2）恒定法恒定法：使额外变量在实验过程中：使额外变量在实验过程中保持恒定不变。保持恒定不变。 特点：特点：a.实验结果实验结果不能推广到额外变量不能推广到额外变量的其他水平上去的其他水平上去。b.操纵的自变量和保操纵的自变量和保持恒定的额外变量持恒定的额外变量可能产生交互作用可能产生交互作用。Chapter2（3 3）匹配法匹配法：使实验组和控制组中的被：使实验组和控制组中的被试属性相等的一种方法。试属性相等的一种方法。 特点：特点：在理论上是可取的，但在在理论上是可取的，但在实际操实际操作上很难行得通作上很难行得通。Chapter2（4 4）随机化法随机化法：

22、把被试随机地分派到各：把被试随机地分派到各处理组中去的技术。处理组中去的技术。 特点：特点：理论上讲，随机化法是控制额外理论上讲，随机化法是控制额外变量的变量的最佳最佳方法，因为如果总体中的任方法，因为如果总体中的任一成员都有同等机会被抽取到任一处理一成员都有同等机会被抽取到任一处理组，那么可以期望随机分派形成的各处组，那么可以期望随机分派形成的各处理组的各种条件和机会是均等的，即在理组的各种条件和机会是均等的，即在额外变量上做到了匹配。额外变量上做到了匹配。Chapter2（5 5）抵消平衡法抵消平衡法：采用某些综合平衡的：采用某些综合平衡的方法，使额外变量的效果互相抵消，达方法，使额外变量

23、的效果互相抵消，达到控制额外变量的目的。到控制额外变量的目的。 特点：特点：尽量让尽量让被试在所有顺序下接受处被试在所有顺序下接受处理理，使得各处理下结果的不同归因于自，使得各处理下结果的不同归因于自变量而非顺序。常见的抵消平衡法有变量而非顺序。常见的抵消平衡法有ABBAABBA法和拉丁方设计法法和拉丁方设计法 。Chapter2（6 6）统计控制法统计控制法：在实验完成后通过一定：在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的统计技术来事后避免实验中额外变量的干扰扰 。特点：特点：统计控制法是在统计控制法是在实验前控制难以起到实验前控制难以起到完全效果时的补充手段完全效果时的补充手段，而不可能取代实验，而不可能取代实验前控制的重要地位。离开了严格完整的实验前控制的重要地位。离开了严格完整的实验前控制工作，再高明的统计技术也无法于事前控制工作，再高明的统计技术也无法于事后控制所有的额外变量。后控制所有的额外变量。Chapter2