心理学实验设计

1.设计一个多因素实验，要求有一个自变量与语言有关，一个自变量与语言无关，分别说明：

（1）你研究的问题；

（2）自变量

（3）因变量

（4）变了控制

（5）实验材料的处理

（6）实验过程

（7）数据的统计处理

答：（1）我研究的问题是：年龄与文章主题熟悉度对小学儿童阅读理解的影响

（2）自变量

A．年龄（被试间变量），分3个水平：8岁（小学一年级儿童）、10岁（小学三年级儿童）、12岁（小学五年级儿童）；

B．文章主题熟悉程度（被试内变量），分2个水平：熟悉（和儿童生活紧密相关的文章，如描述游乐园的文章）、不熟悉（儿童很难接触领域的文章，如论述某个生僻物理原理）。（3）因变量

因变量为阅读理解成绩，对被试回答文章后选择题的情况进行评分，每道题答对计1分，答错或未答计0分，共30题，满分为30分。每位被试的得分即阅读理解成绩。

（4）变量控制

A．儿童性别，控制方法：在同一个年龄选择同样数量的男生、女生；

B．儿童智力水平，控制方法：排除智力水平太高或太低的儿童（由教师评定）；C．文章字数，控制方法：全部选择字数在400左右的文章，字数变动在20字之内；D．生字水平，控制方法：讲生字控制在5-10个，生字指超出小学语文大纲的汉字。（5）实验材料

A．与儿童生活紧密相关的文章3篇，每篇400字左右，包含生字5-10个，每篇文章后有5道针对内容的选择题，四选一，由5位资深语文教师共同编制；

B．儿童很难接触领域的文章3篇，每篇400字左右，包含生字5-10个，每篇文章后有5道针对内容的选择题，四选一，由5位资深语文教师共同编制。

（6）被试选择、材料分配与实验过程

每个被试均阅读全部6篇文章，阅读完每篇文章都要完成文章后额选择题，共限时40分钟，文章呈现的顺序在被试间按照拉丁方进行平衡。

（7）数据的统计处理

A．数据处理：删除得分在平均数上下三个标准差之外的被试数据；

B．描述统计分析：计算出6个处理水平结合下被试得分的平均数和标准差；

C．方差分析：使用SPSS软件分析主效应和交互作用。

如果因素一（年龄）主效应显著，再进行事后检验，判断差异主要存在与哪两个或三个水平之间。然后结合描述统计分析，得出显著大于或小于的结论。

如果因素二（文章主题熟悉度）主效应显著，则可结合描述统计分析，得出显著大于或小于的结论。

如果两因素交互作用显著，则分两个方向进行简单效应检验：在年龄三个水平上，分别对熟悉度两个水平之间差异的显著性进行检验，考察在年龄的哪一个或哪几个水平上，熟悉度不同的文章差异显著；也可以在文章主题熟悉度的两个水平上分别对年龄三个水平之间差异的显著性进行检验，考察在主题熟悉度的哪一个或两个水平上，不同年龄个体的阅读理解成绩差异显著。

3*4混合实验设计

（某些表述如预测结果的表述等，可参照上页例子）

考察不同数学计算过程（+、-、*、/）所需运算时间是否有显著差异，同时考察年龄在这一问题上的差异。

一、目的：为了研究不同计算过程所需时间是否有显著差异，同时研究不同年龄在这一问题上的差异。

二、假设：不同计算过程有显著差异

三、实验设计：实验采用3（年龄：15、20、25）*4（计算过程：+、-、*、/）混合设计，其中年龄是被时间变量，计算过程是被试内变量。

四、变量控制：

（一）自变量：

（1）在年龄15岁、20岁、25岁的三组人群中分别随机抽取30人，共90名被试。（2）计算过程：+、-、*、/，各20道难度相当的两位数计算题目，共80题。

（二）因变量：

运算所需时间的操作性定义：被试从每道题呈现到作答所用时间。

（三）额外变量：

题目顺序：采用随机排序，被试在同一机房进行实验，保持其他因素一致。

五、实验过程：

先给被试5道题目练习，熟悉实验流程，之后开始进行正式实验；

通过E-prime给被试呈现随机排序的80道题，并记录被试各题目的反应时和正确率。

六、统计方法

方差分析原理：通常情况下，处理间差异可能有两种解释，处理效应或误差引起的。

方差分析通过计算处理间（组间）方差分析与处理内（组内）方差分析的比值来推断样本平均数之间的差异，是由处理效应引起的还是误差引起的。

对收集到的数据进行分析，剔除无效数据以及正确率过低的数据。

采用两因素混合设计方差分析对反应时数据进行分析。（SPSS操作或统计公式）七、预期的实验处理结果：

若A（年龄）的主效应显著，则不同年龄被试的运算时间有显著差异，需做事后检验。

若B（运算过程）的主效应显著，则不同运算过程之间有显著差异。

若A*B的交互作用显著，则年龄对不同运算过程的有显著影响，需做简单效应检验

表1.XXXXXXXXXX方差分析表

变异来源SS DF MS F P

组间(b)

A a

B b

A*B (a-1)(b-1)

组内(w)

总变异(T)

SS A：行上计算n(a)、x总和的平方

SS B：列上计算n(b)、x总和的平方

补：统计公式步骤：

（1）求平方和（具体公式见统计书或统计笔记236）

总平方和SSt

组间平方和SSb

组内平方和SSw

（2）计算自由度

总DFt=N-1;组间DFb=k-1;组内DFw=k(n-1)=N-k

（3）计算均方

组内MSw=SSw/DFw; 组间MSb=SSb/DFb

（4）计算F值

F=MSb/MSw

（5）查F值表进行F检验并做出判断

（6）陈列方差分析表

变异来源平方和自由度均方 F 临界值

组间

SSb k-1 MSb MSb/MSw Fa(n1-1,n2-1)

组内

SSw k(n-1) MSw

总变异

SSt N-1 MSt