实验研究的变量
实验研究设计的三个基本要素
实验研究设计的三个基本要素
（实用版）
目录
1.实验研究设计的基本要素概述
2.三个基本要素的内容和作用
2.1 实验对象
2.2 实验变量
2.3 实验设计
3.总结
正文
实验研究设计是科学研究中不可或缺的一部分，它是确保研究结果有效性和可靠性的关键。
实验研究设计的三个基本要素包括实验对象、实验变量和实验设计。
首先，实验对象是实验研究设计的核心，它是指参与实验的研究对象。
实验对象通常是从一个较大的群体中抽取的样本，这个样本需要具有代表性，以便能够从实验结果中推断出整个群体的特征。
选择合适的实验对象是实验研究成功的第一步。
其次，实验变量是指在实验过程中发生变化的因素，它是实验研究的核心内容。
实验变量可以分为自变量和因变量。
自变量是实验中主动改变的因素，它通常是研究者想要探究的因素；而因变量则是实验中被观察和测量的结果，它通常是研究者想要了解的结果。
最后，实验设计是指如何在实验中安排和控制实验变量的方法。
实验设计可以分为介入实验、观察实验等。
介入实验是指研究者对实验对象进行干预，从而观察干预效果；观察实验则是指研究者不对实验对象进行干预，而是观察和记录实验对象的行为和结果。
总的来说，实验研究设计的三个基本要素——实验对象、实验变量和实验设计，是实验研究成功的关键。
分析实验中的变量(实验心理学)实验报告
分析实验中的变量邵静纪正霞王金慧（南通大学教科院应心091）一、摘要本实验根据被试蒙眼转动动觉方位辨别仪到指定角度所得的误差来研究定指导结果对角度估计准确性的影响，并分析本实验设计中的自变量、因变量、控制变量。
本实验自变量是被试是否被告知结果，得到的两组误差平均数，进行t 检验，发现两组差异显著。
二、引言变量是指在数量上或质量上可变的事物的属性。
变量是构成实验三大要素之一，是实验的核心。
变量作为心理学实验的基本特征，决定了到底符合什么条件的研究才可以成为实验，及实验必须操纵环境以产生变化。
实验研究在某种意义上来说就是对各种变量的操纵、控制、观察和比较的过程。
变量是使实验运转的齿轮。
好实验与差实验的区别就在于变量的有效选择与操控。
因此，变量是实验研究最基本的问题，是实验研究的根基。
实际上我们可以把实验中的变量分为两类，一类是实验条件，另一类是在这些实验条件下产生的结果（即因变量）。
在实验条件中，一类是对因变量不产生影响的实验条件，称为无关变量；另一类是对因变量产生影响的实验条件，称为相关变量。
相关变量中实验者研究的变量就是自变量，而实验者不研究的相关变量称为额外相关变量或简称为额外变量，也称为控制变量。
自变量，是在实验中按研究问题的需要有意加以操纵和改变的变量，一般自变量的变化应为连续或非连续的变化，并且为两个或两个以上的水平变量的不同水平称为实验处理。
因变量，又叫反应变量，是随着自变量或其他因素的变化而变化（在实验中通常假设因变量随自变量的变化而变化），可用一定的数量指标来表示，如反应时、皮肤点位等。
它是实验者要观察的指标，是被试心理特征变化的反应或表现。
额外变量，又叫控制变量，它是与实验目的无关，但又对被试的反应有一定影响的变量。
一个好的实验设计既要有定义良好的自变量和因变量，同时也对额外变量进行严格、有效地控制，排除额外变量对研究变量产生消极的影响，保证实验结果的科学性和可靠性，使实验结果具有较高的解释率。
实验研究中的因变量与自变量的定义与操作
实验研究中的因变量与自变量的定义与操作实验研究是科学研究中常用的一种方法，它通过对因变量和自变量的定义与操作，探究各种现象之间的关系。
本文将针对实验研究中的因变量和自变量展开讨论，包括其定义、操作方法以及其在研究中的作用。
一、因变量的定义与操作因变量（dependent variable）指在实验中被测量的主要观察对象，它是实验研究的目标和所要解释或预测的现象。
因变量的定义应该准确明确，以便后续的实验操作和数据分析。
在实验中，探究因变量的关键是确定一个合适的测量方法。
对于可量化的因变量，例如体重、心率等，可以通过仪器测量或者实验观察进行获取。
而对于主观感受或者心理状态等难以直接测量的因变量，可以采用问卷调查、访谈等方法来获取相关数据。
操作因变量时，需要保证测量方法的准确性和可重复性，避免误差对实验结果的影响。
二、自变量的定义与操作自变量（independent variable）指在实验中被操作、用于影响或观察因变量的变量。
自变量的定义应该清晰具体，以方便实验设计和操作。
自变量的操作包括两个方面：自变量的选择和自变量的设定。
自变量的选择需要根据研究目的和问题确定，确定自变量的类型和取值范围。
自变量的设定则是对自变量进行实验操作的具体过程。
在设定自变量时，需要控制其他变量的影响，使得自变量对因变量的影响能够被独立观察和测量。
自变量的操作方法多种多样，可以是物理上的操控，例如给予不同剂量的药物、改变环境温度等；也可以是行为上的操控，例如给予不同的任务要求、进行不同的训练等。
在操作自变量时，需要确保控制变量的一致性，以便准确观察和分析因变量的变化。
三、因变量与自变量的关系因变量和自变量之间的关系是实验研究中最关注的问题之一。
通过实验研究，我们可以确定因变量是如何受到自变量的操作而变化的，从而获取两者之间的关系。
在实验研究中，常常使用因果关系来解释因变量和自变量之间的联系。
根据实验设计中自变量的不同取值，在因变量上观察到的变化可以指导我们确定两者之间的因果关系。
实验心理学第二讲实验研究基本问题
❖ 在测定、记录、观察反应时候，常常有仪器本身误 差，操作者的记录误差等，这都要尽力防止。
实验心理学第二讲实验研究基本问 题
额外变量的控制
❖ 额外变量的控制 ❖ 1.排除法：
指把额外变量从实验中排除出去。
实验心理学第二讲实验研究基本问 题
无关变量效果的平衡模式
❖ 实验组：
控制组：
❖ 自变量
……
❖ 无关变量l
无关变量l
❖ 无关变量2
无关变量2
❖ ……
……
❖ 无关变量n
无关变量n
❖ 实验组与控制组的反应之差，是自变量引起的。
❖ 如果自变量有两个，可设立两个实验组与一个控制 组。
实验心理学第二讲实验研究基本问 题
❖ 作出操作定义的程序是： ❖ （1）确定与心理学构思有关的具体测量指标； ❖ （2）在实际研究或实验中产生并观察该变量
指标的变化，进行测定与检验。
实验心理学第二讲实验研究基本问 题
❖ 其次，对于在刺激维度上连续变化的自 变量，要做好三项工作：
（1）要确定好自变量的范围 （2）要选一定数量的检查点 （3）要确定好各检查点之间的间距。
实验心理学第二讲实验研究基本问 题
无关变量保持恒定
❖ 被试的年龄、身长、体重、遗传、动机、情绪等有 机体变量和形状、大小、呈现时间等刺激变量无法 消除。可以采用保持恒定的方法，使其效果固定而 达到控制的目的。
❖ 实验最好在同一时间，同一房间里进行；实验仪器 应在同一条件下使用；主试的态度要保持一定，室 温和湿度等也要保持恒定。
❖ 评价一项实验设计的好坏的一个重要依据就是 看研究者能否成功地控制那些额外变量。
实验研究的基本问题
对自变量的操纵
（1）对自变量下操作定义（operational 对自变量下操作定义（ 对自变量下操作定义 definition ） 操作定义：对一个心理现象根据测定它的 程序下定义。例如：疲劳定义为从事某种体力劳 动的时间量。思考：智商、人格怎样下操作定义？ （2）确定自变量的水平 确定自变量的水平 自变量的水平指自变量的一个取值（ 自变量的水平指自变量的一个取值（或操 纵结果）。 ）。例如：疲劳的水平可以是1h、2h、3h 纵结果）。 等。思考：因素型实验和函数型实验中，谁的自 变量需要较多的水平，为什么？
值得一提的是；在匹配时，要注意回归假象问题。 值得一提的是；在匹配时， 问题。
（二）被试内设计
1. 特点：所有被试都接受每一水平自变量的处理。 特点：所有被试都接受每一水平自变量的处理。 2. 优点：节省被试人数，不同组被试个体差异得到控制 优点：节省被试人数， 3. 问题； 问题； 被试接受不同自变量水平处理之间总会存在时间间隔， 被试接受不同自变量水平处理之间总会存在时间间隔， 因此实验这需要努力防止在此间隔内偶然发生的事件对实 验结果的影响。 验结果的影响。 由于被试先后接受不同处理， 由于被试先后接受不同处理，而因为时间顺序误差造 成的练习效应 疲劳效应。 练习效应和 成的练习效应和疲劳效应。
4. 被试内设计的平衡技术： 被试内设计的平衡技术： 设计。 （1） ABBA设计。适用于自变量只有两个水平时。 ） 设计 适用于自变量只有两个水平时。
（2）拉丁方设计 适用于自变量由两个以上水平时 ） ①当处理数是偶数时：“ 第一个次序可用如下 当处理数是偶数时： 顺序安排次序： 顺序安排次序： 1，2，n，3，n-1，4，n-2，5，... 随后的次序是在第一个次序的数目上加“ ， 随后的次序是在第一个次序的数目上加“1”， 直到形成拉丁方。 直到形成拉丁方。” 当处理数是偶数时， 拉丁方的模式举例： 当处理数是偶数时， 拉丁方的模式举例： 假设处理数是6 则拉丁方如下： 假设处理数是6，则拉丁方如下：
第二章实验研究的基本问题
3、定时系列设计举例
例： 小学生思维训练的效果的研究.
实验处理
1 2 3 4 5 6
7
实验观测
4、定时系列设计模式统计处理
假定试验处理的效应是短期的、暂时性的，可 根据实验处理前的各观测分数用线性回归或非线 性回归的方法把实验处理后可能的观测分数O6’预 测出来，然后用相关样本T检验比较和O6是否有差 异。 假定试验处理效应是连续的、长期的，则应该把 O6’ O7’ O8 ’ O9’ O10 ’等都预测出来，再将他 们和实际观测分数比较。
5、定时系列设计评价
优点：除具有前后设计的优点，还具有 （1）降低由于一次观测而得到被试不正常行为 的几率； （2）提供测量过程中的信息。
缺点： （1）由于更多次的观测，势必延长实验时间， 从而会有更多的外来影响； （2）也正是更多次的观测，更易引起顺序误差， 更易导致练习、疲劳、紧张或厌烦等效应。
实验。 2、基本原理：
每个被试者参与所有的实验处理然后比较相 同被试者在不同处理下的行为变化。 3、使用前提：
先实施给被试的处理对后实施的处理没有长 期影响。
（一）实验前后设计
1、定义： 在实验条件处理前对被试观测的结果与 实验条件处理后所做的同样观测的结果加以对比 的设计。
2、基本模式：
3、实验前后设计举例
目的：第一次参加射击运动的人在接受打 靶训练前后打靶成绩的变化。
方法：选择10名从来没有参加过射击运动 的被试，在他们进行打靶练习前，先进行 一次打靶测验，记录下他们的打靶成绩 （前测成绩）。然后对他们进行为期1周的 打靶训练，每天2小时。训练结束后，再次 对他们的进行打靶测验，记录下他们的成 绩（后测成绩）。将前后两次成绩进行比 较，就可以看出1周的训练是否有效果。
实验研究变量的三个组成部分是哪些
实验研究变量的三个组成部分是哪些
实验研究变量的三个组成部分是实验变量、效果变量和⽆关变量。
在教育实验中发⽣了变化的因素，被称为变量。
在教育实验中，变量主要有⾃变量、因变量、⽆关变量三种。
⾃变量就是通常说的实验变量。
扩展资料
控制变量在进⾏科学实验的概念，是指那些除了实验因素(⾃变量)以外的.所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以⼜称⽆关变量、⽆关因⼦、⾮实验因素或⾮实验因⼦。
只有将⾃变量以外⼀切能引起因变量变化的变量控制好，才能弄清实验中的因果关系。
控制变量衍⽣到⽣活中的作⽤是控制⼀定影响因素从⽽得到真实的结果。
在实验法中，各种需要操纵、控制和测量的因素或条件都是变量。
实验中主要涉及三种变量：⾃变量、因变量和控制变量，其中前⼆者⼜统称为实验变量。
研究设计的自变量和因变量
研究设计的自变量和因变量
自变量也称独立变量、刺激变量。
指在实验中由实验者操作和控制对被试的反应产生影响的变量。
心理学实验涉及的自变量很多，大致可分为：作业变量、环境变量、被试变量、暂时的被试变量。
因变量也称依从变量、反应变量。
指由自变量的变化而引起行为上的变化，是研究者力图测量、记录的行为指标。
是由操纵自变量而引起的被试的某种特定反应。
在实验中，被试对自变量操作的反应指标，即实验者观察和记录的随自变量变化而变化的被试行为。
自变量是引起其他变量变化的变量，故也称为原因变量。
而因变量则是称为结果变量。
在研究中，自变量又称为实验刺激，而因变量往往是研究所测量的变量，实验研究的中心目标是探讨变量之间的因果关系。
因变量是结果，通常是未知的或者不容易得到的，自变量是原因，比较容易得到。
但是自变量和因变量之间不一定是因果关系，而是相关关系。
打个比方，可以把我们的目标设为因变量，为了实现这个目标，需要从很多方面找一些跟目标有关系的因素，去研究这些已知的因素能对我们的目标产生多大的影响也就是相关性有多强，最终可以通过已经的因素，也就是自变量，去预测目标，也就是因变量。
第二章实验研究的变量
反应满足假想的实验目的；霍桑效应 • 被试的动机、情绪状态、身心状况等 • 实验仪器的性能和参数设置 • 实验材料和刺激 • 实验环境：噪音、温度、光照、空间等 • 实验设计和实验控制本身的问题 • 数据整理和统计分析的问题
选择合适的水平数量、间距和范围区段
前人的研究，预实验
Hale Waihona Puke 动机强度是自 变量• 水平数
间距
范围区段
操纵自变量引起的被试的反应
分类 • 反应准确性：命名不同清晰度的图片的准确性 • 反应速度：任务简单时；命名汉字的反应时 • 反应的频率 • 反应的强度 • 测验量表分数及评价者的评定分数
自变量的变化导致了因变量的变化
理想的实验状态是不可能
消除法：消除额外变量 • 双盲实验：主试和被试都不知道实验的内容和目的；消
除实验者效应和被试效应 • 提高实验的标准化与自动化程度
恒定法：使额外变量在实验中保持恒定不变 • 实验环境、主试特性、被试特性等 • 实验结果的概括力减弱
匹配法：使各组被试的被试属性相等
随机法 • 随机抽取样本 • 把被试随机分配到各处理组
定义：数量或质量上可变的事物属性；连续 变量和非连续变量
实验中的变量 • 自变量 • 因变量 • 额外变量（控制变量）
变量是实验的核心
实验中变量必须有变化：至少有两个水平
实验者操纵、对被试反应产生影响的变量 分类 • 作业变量（刺激变量）：对实验刺激或被试
任务进行的变化，如词的频率、记忆材料的 难度 • 被试变量：被试的特性，如性别、年龄、智 力、动机等 • 环境变量：实验环境的特性，如实验室的照 明或噪音强度等
实验研究的基本要素
实验研究的基本要素
实验研究是通过在特定环境中操纵变量，检验理论假设、验证假说及研究支持性意见的方法，它被广泛运用于行为科学、社会科学、物理学、计算机科学、基因学等方面的研究。
实验研究的基本要素包括：
1、实验条件:实验条件包括操纵变量、实验参与者、实验地点和时间等，它们将影响实验结果。
2、独立变量（操纵变量）:在实验中，独立变量是研究者可以控制并改变的变量，它可以是完全禁止或完全允许的变量，也可以介于两者之间，它们直接影响研究者感兴趣的因素。
3、因变量：实验中，独立变量会影响一种叫做因变量的变量，因变量是实验结果的反映，通常是实验参与者的行为特征或心理特征。
4、控制变量：控制变量是指影响实验结果的另一个变量，它们不应该受实验条件的影响，例如，实验研究中使用的实验参与者的年龄、性别或社会地位。
5、实验设计：实验设计指的是研究者按照特定的原则组织实验的方式，它们具有一定的准则性，有助于减少错误并增加实验质量。
6、数据收集：实验数据收集是指在实验过程中，研究者收集关于实验参与者及其情况的信息，这类信息可以使研究者在分析实验结果时有一个可靠的基础。
7、数据分析：实验数据分析是指根据收集到的实验信息，采用统计方法进行定量和定性分析，以检验假设，得出结论。
8、研究报告：实验报告是指整理实验过程及数据分析的结果，包括研究者的假设、实验条件以及数据分析过程等，将研究结果有效地呈现出来，以便其他人查阅。
科学研究中的实验变量操作技巧
科学研究中的实验变量操作技巧科学研究中的实验变量操作是重要的科学研究方法之一。
它通过对实验变量的操作和控制，来探究因果关系和验证假设。
本文将介绍一些科学研究中常用的实验变量操作技巧，帮助研究者在实验设计和实施过程中提高实验效果和可信度。
1. 操控独立变量独立变量是实验中被研究者有意改变或操控的变量。
在进行实验变量操作时，需要明确独立变量的选取和操作方式。
首先，确定独立变量的类型，可以是定类变量（例如：性别）、顺序变量（例如：时间顺序）或连续变量（例如：年龄）。
接着，选择适当的实验方法和工具来操作和改变独立变量，例如问卷调查、实地观察、设定实验条件等。
2. 控制混杂变量混杂变量是干扰研究结果的变量，可能会干扰实验效果或掩盖实验变量的影响。
为了保证实验结果的准确性和可靠性，研究者需要控制混杂变量的影响。
一种常见的方法是随机分组，将被试对象或实验条件随机分配到不同的组别，以平衡混杂变量的影响。
另外，通过匹配设计、对照组设置、层次分析等方法，也可以控制混杂变量的影响。
3. 考虑交互作用交互作用是指不同变量之间相互影响产生的结果，包括独立变量之间的交互作用和混杂变量与独立变量之间的交互作用。
在进行实验变量操作时，需要考虑并分析交互作用。
一种常用的方法是采用方差分析（ANOVA）和回归分析等统计方法，来检验和解释不同变量之间的交互作用。
通过这种方法，可以深入理解变量操作对结果产生的影响。
4. 确定因果关系科学研究中，研究者常常试图通过实验变量操作来确定因果关系。
为了确保变量操作的有效性和可靠性，需要注意以下几点。
首先，进行前瞻性研究，即在实验开始前明确独立变量、依赖变量和混杂变量，并设计符合科学原理的实验方案。
其次，注意样本的选择和数量，要保证样本具有代表性和统计学意义。
最后，进行统计分析和结果验证，使用适当的统计方法对数据进行分析，以检验实验结果的可靠性和显著性。
总结：科学研究中的实验变量操作技巧对于科研人员来说至关重要。
实验心理学第二章——实验研究的基本问题
因变量
含义
由操纵自变量而引起的被试的某种特定反应变化
依从于自变量的变化 是研究者所要观察和记录的变量
分类
客观指标：反应速度、反应速度的差异、反应的 正确性、反应标准、反应的难度
主观指标：被试的口语记录（被试在实验时对自 己心理活动过程进程所作叙述的记录，或实验之 后对主试提出问题所作回答的记录）
实验设计的基本问题
实验采用多少自变量和因变量？ 各个自变量采用多少种处理水平？ 如何将被试分配到各自变量的各处理水平中？ 如何控制额外变量以及如何收集数据？
自变量：参与者的性别 因变量：不舒服的程度 额外变量：电话亭的大小、挤在电话亭里的 人数、个体的大小等
变量命名（4）
治疗者试图改善患者的自我形象。每次患者描 述自己积极的一面时，治疗者就以点头、微笑 和额外注意加以鼓励。
自变量：奖励的种类 因变量：语言数量或频率 额外变量：办公室的情景、治疗者等
自变量的操作定义——操纵什么
Bridgman（1927）：一个概念应由测定它的程 序来下定义。
操作化：采用明确、统一、可以量化的术语对 自变量进行严格规定的过程（如饥饿、疲劳）
自变量的各个水平——操纵到什么程度
自变量的水平：自变量的一个取值（或操纵结 果）
自变量的变化范围：可根据文献确定合适的全 距
第二章 实验研究的基本问题
实验研究的基本问题
实验研究的变量 实验设计——心理学研究大厦的基石 实验研究的效度与信度 实验研究的仪器
第一节 实验研究的变量
★自变量——被操纵 ★因变量——被观察 ★额外变量——被保持恒定
变量
变量的含义
在数量上或质量上可变 的事物的属性
2 实验研究的变量
1
老虎 手枪
2
3
4
5
6
7
鸽子 毛笔
自变量的取值点或检查点：如考
察字频对汉字命名反应时的影响
选择合适的水平数量、间距和范
围区段
前人的研究，预实验
动机强度是自 •
变量 水平数
间距
范围区段
定义：操纵自变量引起的被试的反应 常用的指标
反应准确性：命名不同清晰度的图片的 准确性 • 反应速度：命名汉字的反应时 • 反应的频率 • 反应的强度 • 测验量表分数及评价者的评定分数
Schindler和Warren（1988）让学生们从一张菜单中挑选套餐 。套餐价格有整数结尾的（如40.00美元），有以9结尾的（ 如39.59），或是以零头结尾（如40.50美元）。 每个人花一分钟时间做选择，然后回答一份问卷来测算价格 在选择过程中的重要性和选择的困难，然后要求回忆选中的 菜单每部分的价钱。 实验结果：选择最多的是标价以9结尾的，然而在解释选择原 因的时候，价格完全没有被提及。这些人也记不清价格，不 管是哪种价格。 而且，结尾为9的标价，被大大低估了，一道标价为6.99美元 的菜，顾客记成了6.00美元，而7.00美元的菜，顾客记成了 7.00美元或7.25美元。 实验结论：以9结尾的价格影响了信息解读和商品选择的决定 。但是消费者对这种影响却没有察觉。
研究人员邀请84位参与者将刚才吃过三颗糖果
上的字母描画出来。每个参与者有四分钟时间 单独在室内完成任务，房间里随意摆放着八件 与喝有关的物品。 任务完成离开房间后，研究人员请实验参与者 尽可能多的回忆放臵在房间内的八样物品。 与前一个实验相似，吃了咸味糖果的人记起的 物品数量超过了吃甜味糖果的人。 这个结果说明，口渴干以及把它宣泄出来的想 法，都会使我们对一切能够满足这种欲望的事 物更加敏感。
实验研究的变量
例如： • 研究灯光亮度对阅读速度的影响
额外变量：文字的大小、清晰度、熟悉度
学习走迷津实验 • 实验目的：研究随着学习次数的增加，走迷津所
用的时间和错误次数的变化。 • 实验材料：触棒迷津（见下图）、小棒、遮眼罩
（见下图）、秒表、记录纸。
遮眼罩
• 实验程序 （1）三人一组，被试者带上遮眼罩，用小棒走迷
3.1.3 顺序效应 • 练习效应 • 疲劳效应 • 方位效应
3.2 对额外变量的控制方法 3.2.1 排除法（elimination method) • 是把额外变量从实验中排除出去。 • 例如，在暗室、隔音室进行 • 为消除主试、被试效应，还可采用“双盲实验”
3.2.2 恒定法(constant method) • 是指实验者采取一定措施使某些额外变量在整个
（2）安慰剂效应 • 被试因为知道或被告知现了这种反应或表现出这种反应。
• 放血实验 选一批被试，将他们的眼睛蒙上绑在椅子上，然
后用一支钝针刺他们的左肩，但并不刺破，只让 他有痛觉，然后再假装接一根管子固定在那里， 旁边则不断发出滴水的声音，让他们认为自己的 血在一点一点的流出。
3.1.2 要求特征（demand characteristics） • 即被试会自发地对主试的实验目的产生一个假设
或猜想，然后再以一种自以为能满足这一假想的 实验目的的方式进行反应。 • 要求特征的典型例子是霍桑效应（Hawthorne effect)和安慰剂效应(placebo effect)
的实验条件下应该得到相近的结果。 • 信度在各种心理测量中是一个非常重要的指标。
2.3.2 因变量的有效性即效度（validity） • 当确是自变量而不是其他各种因素造成了因变量
第二章实验研究的几个基本问题关键词自变量作业变量环境变量被试
第二章 实验研究的几个基本问题关键词自变量 作业变量 环境变量 被试变量 操作定义 自变量水平 反应速度 反应标准 指导语 实验者效应 要求特征 排除法 双盲实验 恒定法 匹配法 随机化法 统计控制法 多自变量实验设计 交互作用 被试间设计 回归假象 被试内设计 练习效应 疲劳效应 ABBA设计 拉丁方设计 小样本设计 ABA设计 多基线设计 准实验设计 内部效度 零结果 外部效度 直接验证 系统验证 概念验证 深度知觉仪 速视器 反应计时器 眼动仪 PET EEG fMRI课程讲义第一节 实验研究的变量变量是指在数量上或质量上可变的事物的属性。
前者为连续变量，后者为非连续变量）。
实际上，实验中的变量有两类，一类是实验条件，实验者用以研究的变量就是对因变量产生影响的实验条件，另一类是在这些实验条件下产生的结果，即因变量。
除此之外，还有无关变量，它们对因变量不产生影响，实验者不与研究；额外变量，它们对因变量产生影响，需对其进行控制，因此又叫控制变量。
一、变量：实验的基本特征(1)变量是构成实验三大要素（假设、变量、控制）中的关键要素，是实验的核心。
它决定了实验的基本特征是操纵环境以产生变化。
(2)实验中要求系统操纵环境并观察因此导致的行为变化。
系统操纵环境指对环境的操纵至少要有两个水平。
对被试行为的观察指比较在这两个环境水平下被试的反应，以此判断环境的改变是否导致了行为的变化。
因此，实验研究就是对各种变量的操纵、控制、观察和比较等的过程，变量是实验研究最基本的问题。
二、自变量（一）自变量的分类自变量即实验中实验者所操纵的、对被试的反应产生影响的变量，大致可分为以下三类：1. 作业变量：作业指实验中被试的任务，或者实验中所呈现的、和被试任务有关的某种刺激，若把这些任务的任何特性作为自变量来操纵，则这种自变量就是一种作业变量。
2. 环境变量：当被试进行某种作业时，如果改变实验环境的任何特性，则改变了的环境特性即环境自变量。
实验研究的基本问题
教一个动作不太协调的朋友打保龄球。每当他打一个全 中你就为他买一杯啤酒。然而，你的朋友将球都扔到沟 里去了。不提供奖赏，预期他的作业水平会随着练习次 数的增加而降低，由于再没有比沟里球更低的水平了， 所以你观察不到成绩的任何下降
典型的额外变量
实验者效应
• 主试在实验中可能以某种方式 （如表情、手势、语气等）有 意无意地影响被试，使他们的 反应附和主试的期望。
3.灵敏度
因变量的灵敏度是指，因变量对自变量的变化 是否敏感，是否能精确地度量出反应变量的变 化。有的指标差一些，如在当前，研究者不再 利用唾液分泌作为高级神经活动的指标，因为 脑电这个指标比唾液分泌的指标更灵敏。
4.数量化
反应变量的指标应是能数量化的。不能数量化 的指标往往分辨能力差。指标起码能分辨“有” 与“无”的能力，更好的能反映出反应变量更 细的变化。所以灵敏度和数量化往往是结合在 一起的。
然后，试验人员对这五种假设，逐个地进行检 验，其结果是：
第一种假设被否定了。因为，即使有意识地降低某 些物质条件，如减弱照明度，生产还是上升。
第二种假设被否定了。因为，即使有意识地取消一 切优惠，如缩短休息日，工作日的长度，产量还是 继续增长。
第三种假设也被否定了。关于工间休息免除单调， 也缺乏很确切的论据，因为单调只能看做是一种心 理状态，不能作为估算产量的依据。
评价一项实验设计的好坏的一个重要依据就是 看研究者能否成功地控制那些额外变量。
心理学实验中典型的额外变量
天花板效应
比较游泳和跑步的减肥效果：两个胖子，体重正好都是 300磅。一个通过跑步减肥，另一个游泳。几个月后， 两个人的体重都是250磅→跑步和游泳的减肥效果一样 好。问题是台秤的量程是0～300磅
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额外变量的控制
消除法：消除额外变量 双盲实验：主试和被试都不知道实验的内容和目的；消 除实验者效应和被试效应 提高实验的标准化与自动化程度 恒定法：使额外变量在实验中保持恒定不变 实验环境、主试特性、被试特性等 实验结果的概括力减弱 匹配法：使各组被试的被试属性相等 随机法 随机抽取样本 把被试随机分配到各处理组
例子
人类加工不同语义范畴类别、不同危险性 的概念是否有差异 自变量：语义范畴类别、不同危险性 因变量：命名反应时 语义范畴的操作定义：使用现有信息即可， 如动物类、工具类 危险性的操作定义：被试评定每个概念的 危险程度，七点量表
七点量表
1
2
3
4ห้องสมุดไป่ตู้
5
6
7
鸽子 毛笔
老虎 手枪
确定自变量的各个水平
抵消平衡法 疲劳效应、练习效应、顺序误差、空间误差等 ABBA法、刺激随机呈现 拉丁方设计：不同实验处理在不同呈现顺序上出现的 机会相等 统计控制法：实验后控制 协方差分析 剔除极端数据 不能取代实验前控制
总结
变量是实验的基本特征 对自变量和因变量的操作定义和精确控制 对额外变量的有效控制
使被试的反应分布在指标量程的中等范围内 做一些预备实验
额外变量
与实验目的无关，但对被试的反应有一定影响 来源 实验者效应：主试有意无意的给被试的一些暗示，使其反应附和 自己的期望；皮格马利翁效应（Pygmalion Effect） 要求特征：被试对主试的实验目的产生假设或猜想，并使自己的 反应满足假想的实验目的；霍桑效应：心理暗示 被试的动机、情绪状态、身心状况等 实验仪器的性能和参数设置 实验环境：噪音、温度、光照、空间等 实验设计和实验控制本身的问题 数据整理和统计分析的问题
变量
定义：数量或质量上可变的事物属性；连续变量 和非连续变量
实验中的变量 自变量 因变量 额外变量（控制变量） 变量是实验的核心
实验中变量必须有变化：至少有两个水平
自变量
实验者操纵、对被试反应产生影响的变量 分类 作业变量（刺激变量）：对实验刺激或被试任务 进行的变化，如词的频率、记忆材料的难度 被试变量：被试的特性，如性别、年龄、智力、 动机等 环境变量：实验环境的特性，如实验室的照明或 噪音强度等
选择恰当的因变量指标（操作定义） 有效性：充分性 客观性 数量化 例子：“哭”的操作定义，哈特等人对幼儿园一个很能哭 的孩子进行研究 哭的声音大到50英尺以外都可以听见 哭声持续5秒或更长的时间 常用指标：阈限、反应时、正确率
避免量程限制 反应指标的量程不够大，反应值位于指标量表的 最顶端或最底端，有效性受损 天花板效应：反应在指标量程的最顶端 地板效应：反应在指标量程的最底端 如识字教学对识字量的影响
其它分类：可操纵的变量和不可操纵的变量
自变量的操纵
建立合适的操作定义 自变量本身不够明确：疲劳、动机、智力 有助于不同研究间的比较 定义：对一个心理现象根据测定它的程序下定义
方法 使用现有的信息：性别、汉字频率 通过操纵、创建情景状态：如动机变量，可通过 指导语、奖励等途径；如从事某项活动的时间作 为“疲劳”的操作定义 利用评定获得的信息：如学习能力、词的具体性、 句子的合适性
自变量的变化导致了因变量的变化 理想的实验状态是不可能
对因变量的控制
目标：精确、客观的记录
反应控制：控制被试的反应 指导语（instruction）：主试给被试交代任务说的话 内容确定 完全 简单明确 标准化
例子：内隐学习实验 “学习并记住这些字串” 内隐学习 “发现这些字串的内在规则” 外显学习 例子：速度——准确性权衡，如命名汉字的反应时和准确率
自变量的取值点或检查点：如考察字频对 汉字命名反应时的影响 选择合适的水平数量、间距和范围区段 前人的研究，预实验
例子：动机强度与作业成绩的关系
动机强度是自 变量 水平数
间距
范围区段
因变量
操纵自变量引起的被试的反应
分类 反应准确性：命名不同清晰度的图片的准确性 反应速度：任务简单时；命名汉字的反应时 反应的频率 反应的强度 测验量表分数及评价者的评定分数