第二章实验研究的变量
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第二章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系
同一高度
B. 移动小车，当弹簧刚好处于水平原长时，使小车上的力传感器、位移传感器置零
C. 根据力传感器及位移传感器的数值画F－x图像
D. 继续向左移动小车的过程中，计算机记录多组力传感器的示数F及位移传感器的
示数x
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
(2)根据表格中的数据，在图中描点作出F－x图像，并根据图像求出弹簧的劲度系
1
2
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
钩码个数
0
1
2
…
xA/cm
7.75
8.53
9.30
…
xB/cm
16.45
18.52
20.60
…
钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA＝ 0.78 cm，弹簧B的伸长量ΔxB
＝
1.29 cm，两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp
＝ mg(ΔxA＋ΔxB)(选填
“＝”“＜”或“＞”).
m－l图(m指钩码质量)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
图像类型
截距
斜率
弹簧原长l0(横截距)
弹簧劲度系数k
F－l图(l指弹簧总长)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
图像类型
截距
斜率
弹簧原长l0(纵截距，未画
出)
l－n图(n指钩码个数)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
m，则x－m图像的斜率为 ，则图像斜率越大
弹簧的劲度系数越小，由题图乙可看出直线2
的斜率大于直线1的斜率，则k1＞k2，由于1的
B. 移动小车，当弹簧刚好处于水平原长时，使小车上的力传感器、位移传感器置零
C. 根据力传感器及位移传感器的数值画F－x图像
D. 继续向左移动小车的过程中，计算机记录多组力传感器的示数F及位移传感器的
示数x
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
(2)根据表格中的数据，在图中描点作出F－x图像，并根据图像求出弹簧的劲度系
1
2
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
钩码个数
0
1
2
…
xA/cm
7.75
8.53
9.30
…
xB/cm
16.45
18.52
20.60
…
钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA＝ 0.78 cm，弹簧B的伸长量ΔxB
＝
1.29 cm，两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp
＝ mg(ΔxA＋ΔxB)(选填
“＝”“＜”或“＞”).
m－l图(m指钩码质量)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
图像类型
截距
斜率
弹簧原长l0(横截距)
弹簧劲度系数k
F－l图(l指弹簧总长)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
图像类型
截距
斜率
弹簧原长l0(纵截距，未画
出)
l－n图(n指钩码个数)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
m，则x－m图像的斜率为 ，则图像斜率越大
弹簧的劲度系数越小，由题图乙可看出直线2
的斜率大于直线1的斜率，则k1＞k2，由于1的
02心理学实验的变量及控制
客观性
可通过一定的方法和仪器测量并记录到
数量化
将被试的反应进行量化 质的指标，则分为等级
可靠性
有一定的信度，即对同一组被试测量两次或更多次，被试的反应 结果应基本一致
敏感性
因变量必须因自变量的不同而发生变化
因变量的控制
实验者如何精确、客观地记录因变量的变化 反应控制
霍桑效应
控制方法
单盲实验法：被试不知道会接受何种实验处理
药物效果实验
安慰剂效应
掩饰情节
对实验程序进行似是而非但不正确的解释，不告诉真正的 实验假设 不常用 有一定的欺骗性
实验者偏见
实验者做的一些事会与自变量的作用混淆在一起
期望效应
亦称罗森塔尔效应或皮格马利翁效应 观察者特殊的期望或偏爱，会无意识地给被试发出某 种隐蔽信号，导致被试按照与观察者的偏爱相一致的 方式作出反应，从而证实实验者的预期
优点
控制机体变量
统计控制法
指采用统计技术控制额外变量
采用协方差分析或偏相关等技术
实施办法
删除极端数据法
协方差统计法
控制额外社会变量的方法
要求特征
在实验中被试自发地对主试的目的产生某种假 设，然后以满足该假设的方式做出反应 安慰剂效应（“好被试”现象）
指被试在实验中根据自己对实验目的的假设努力使 自己的行为符合实验者的要求，成为一个好被试 人或动物身上产生的真正心理生理影响，这种影响 归因于接受某种物质或方法的治疗，而不是这种物 质或方法的内在效力 由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的现象
暂时性被试差别自变量
任何改变被试的特征使其与自然状态不同的操作 双耳分听法，半视野速视技术
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 心理学研究中的变量及变量间关系
3、自变量的水平数
一个变量如果被称作自变量，必须至少具有两个或两 个以上的水平
自变量的操纵与因变量的观察
4、自变量变化范围的确定
富翁与女人 耶基斯多德森定律（工作效率与动机强度）
5、自变量的种类
（1）刺激特点的自变量 （2）环境特点的自变量 （3）被试特点的自变量 （4）暂时造成的被试差别
自变量的操纵与因变量的观察
额外变量（无关变量）的控制
一、排除法（视觉和听觉实验） 二、对立法 三、恒定法 四、随机化法
对被试进行分组——随机分派 安排试验顺序
额外变量（无关变量）的控制
五、匹配法
匹配法与被试分组 匹配法与实验材料的分组和选择
六、兼作组法
一组被试，既做实验组，又做控制组，进行重复测量
七、抵消平衡法
每个条件只测一次（拉丁方） 每个条件不只测一次 顺序效应与抵消平衡法的局限
实验中由操纵自变量而引发的被试的某种特定反应，是研究者所 观察的变量，因此也称反应变量。
额外变量（控制变量、无关变量）
对因变量有影响，但研究者不关心的变量。
自变量的操纵与因变量的观察
一、自变量的选择
1、操作性自变量和选择性自变量的区别
实验伦理学的原因
2、自变量的数量
一个实验至少要包括一个或一个以上的自变量
自变量与因变量呈倒转的关系，即自变量增加，因变量反而下降。
额外变量（无关变量）的控制
额外变量的分类：
（1）随机的额外变量：是指偶然地起作用的额外变量。 会导致随机误差。 （2）系统的额外变量 ：是指经常地、稳定地起作用的额 外变量。会导致系统误差。
通常所说的额外变量的控制，是指对系统的额外变 量的控制。
心理学研究中变量间的关系
一个变量如果被称作自变量，必须至少具有两个或两 个以上的水平
自变量的操纵与因变量的观察
4、自变量变化范围的确定
富翁与女人 耶基斯多德森定律（工作效率与动机强度）
5、自变量的种类
（1）刺激特点的自变量 （2）环境特点的自变量 （3）被试特点的自变量 （4）暂时造成的被试差别
自变量的操纵与因变量的观察
额外变量（无关变量）的控制
一、排除法（视觉和听觉实验） 二、对立法 三、恒定法 四、随机化法
对被试进行分组——随机分派 安排试验顺序
额外变量（无关变量）的控制
五、匹配法
匹配法与被试分组 匹配法与实验材料的分组和选择
六、兼作组法
一组被试，既做实验组，又做控制组，进行重复测量
七、抵消平衡法
每个条件只测一次（拉丁方） 每个条件不只测一次 顺序效应与抵消平衡法的局限
实验中由操纵自变量而引发的被试的某种特定反应，是研究者所 观察的变量，因此也称反应变量。
额外变量（控制变量、无关变量）
对因变量有影响，但研究者不关心的变量。
自变量的操纵与因变量的观察
一、自变量的选择
1、操作性自变量和选择性自变量的区别
实验伦理学的原因
2、自变量的数量
一个实验至少要包括一个或一个以上的自变量
自变量与因变量呈倒转的关系，即自变量增加，因变量反而下降。
额外变量（无关变量）的控制
额外变量的分类：
（1）随机的额外变量：是指偶然地起作用的额外变量。 会导致随机误差。 （2）系统的额外变量 ：是指经常地、稳定地起作用的额 外变量。会导致系统误差。
通常所说的额外变量的控制，是指对系统的额外变 量的控制。
心理学研究中变量间的关系
心理学试验研究中的各种变量及其控制
效提示），或出现在曾经变量的注视框对侧的注视框中（称无 效提示）。 （4）实验要求被试一旦发现“ *”，就做按键反应。
结果： （1）当注视框变量到目标开始出现之间的时间间隔（ CTOA） 较短时，同无效提示相比，有效提示条件下目标觉察要快。 （2）当CTOA较长（超过300毫秒）时，同无效提示相比，有效 提示条件下目标不仅没有变快，反而变慢。 长CTOA条件下所观察到的这种现象，称为返回抑制 （inhibition of return ）。 如果CTOA变化范围为0~200毫秒，则只能观察到有效提示的促 进作用；如果为300~500毫秒，则只能观察到有效提示产生的抑 制效应。
解决办法：（1）查阅文献 （2）有时可做一些预备试验
（二）检查点和间距的确定 检查点是指自变量的不同取值（通常称不同
的水平）。 检查点通常为2-5个 间距大小也需慎重考虑，太小可能观察不到
操纵自变量所引起的因变量的变化，太大则可能 遗漏某些重要变化。
二、因变量的观察
良好因变
1
量需要具
2
备的五个 3
环境变量 ? 来源于环境的某些方面的变化 ? 如：温度、湿度、噪声…
被试变量 ? 来源于被试的特征 ? 也称分类变量、机体变量
被试固有的、或 多或少带有永久 性的特征（如性
别、年龄等）
暂时的被试变量， 指被试的一些短 暂的经历或体验 （如遭遇自然灾
害等）
被试 变量
被试的一些行为 分类(如习惯等 )
（2）操纵的自变量和保持恒定的额外变量可能产生交互 作用。
四、随机化法 (randomization)
实验：为研究空间位置联想能否改善60~65岁老年人的记忆 成绩，研究者决定向被试呈现 32个代表物体名称的词。每个 词呈现4秒，要求被试尽可能多的记住这些词。所有词呈现完 后，要求被试立即回忆呈现过的词。 实验分为三种条件：1.指导语鼓励被试尽力联想每个词所代 表的物体在现实生活中所处的典型的空间位置（位置联想记 忆）；2.指导语鼓励被试尽力产生联想，但并告诉被试具体 作何联想；3.指导语只是简单的告诉被试记住这些词。 假设有30名老人自愿参加此项实验，那么应该如何分配被试
结果： （1）当注视框变量到目标开始出现之间的时间间隔（ CTOA） 较短时，同无效提示相比，有效提示条件下目标觉察要快。 （2）当CTOA较长（超过300毫秒）时，同无效提示相比，有效 提示条件下目标不仅没有变快，反而变慢。 长CTOA条件下所观察到的这种现象，称为返回抑制 （inhibition of return ）。 如果CTOA变化范围为0~200毫秒，则只能观察到有效提示的促 进作用；如果为300~500毫秒，则只能观察到有效提示产生的抑 制效应。
解决办法：（1）查阅文献 （2）有时可做一些预备试验
（二）检查点和间距的确定 检查点是指自变量的不同取值（通常称不同
的水平）。 检查点通常为2-5个 间距大小也需慎重考虑，太小可能观察不到
操纵自变量所引起的因变量的变化，太大则可能 遗漏某些重要变化。
二、因变量的观察
良好因变
1
量需要具
2
备的五个 3
环境变量 ? 来源于环境的某些方面的变化 ? 如：温度、湿度、噪声…
被试变量 ? 来源于被试的特征 ? 也称分类变量、机体变量
被试固有的、或 多或少带有永久 性的特征（如性
别、年龄等）
暂时的被试变量， 指被试的一些短 暂的经历或体验 （如遭遇自然灾
害等）
被试 变量
被试的一些行为 分类(如习惯等 )
（2）操纵的自变量和保持恒定的额外变量可能产生交互 作用。
四、随机化法 (randomization)
实验：为研究空间位置联想能否改善60~65岁老年人的记忆 成绩，研究者决定向被试呈现 32个代表物体名称的词。每个 词呈现4秒，要求被试尽可能多的记住这些词。所有词呈现完 后，要求被试立即回忆呈现过的词。 实验分为三种条件：1.指导语鼓励被试尽力联想每个词所代 表的物体在现实生活中所处的典型的空间位置（位置联想记 忆）；2.指导语鼓励被试尽力产生联想，但并告诉被试具体 作何联想；3.指导语只是简单的告诉被试记住这些词。 假设有30名老人自愿参加此项实验，那么应该如何分配被试
第二章实验研究的基本问题
O1 O2 O3 O4 O5 X O6 O7 O8 O9 O10
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。
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。
实验心理学 第2章 心理学实验中的变量及其控制考研笔记-精品
第二章心理学实验中的变量及其控制自变量是被操纵的变量，而因变量是被测定或被记录的变量。
在心理学实验中，自变量与因变量的关系有以下几种可能性：①当自变量增加时，因变量直线增加。
直线的斜度可能不同，但关系总是线性的；（A）②自变量与因变量两者没有关系。
它说明行为不受自变量的影响。
（如B）③当自变量增加时，因变量却相应减少。
（如C）④自变量与因变量形成非线性的关系。
其中有的是一致关系（如D、E）,有的是倒转关系（如F）。
在后一种情况下，因变量先随自变的上升而上升，以后，自变量继续上升，而因变量持续下降。
第二节自变量及控制、自变量的含义简述自变量的含义。
自变量的含义：自变量是研究者所操纵且对被试反应产生影响的变量（自变量的不同取值称为水平X自变量的变化水平完全取决于研究者的操纵。
又称为独立变量。
如反应时实验中的不同照明条件，记忆实验中的不同识记条件等。
理解：①在心理学实验中，自变量的代名词是"处理"或"处理变量〃。
任何一个心理学实验的目的都是发现自变量在心理或行为中的效应, 因此选择自变量是研究者需要做出的最重要的决定之一。
②在实验设计中，自变量也叫因素或因子。
通常讲的单因素实验设计、多因素实验设计是指自变量的个数。
③水平是同一个自变量采取的维度，即自变量的不同取值，也叫实验处理。
每种自变量水平也叫一种实验处理。
AxB实验设计指自变量A水平的个数和自变量B水平的个数。
、自变量的种类举例说明自变量的种类。
实验的本质，无外乎是在有限个控制情境下的观察、比较，而这控制的关键就在于自变量。
划分根据自变量种类自变量定义举例（1）根据自变量的操作水平划分的种类①操作性自变量是指研究者可以直接操纵的变量，即自变量可很好地被量化并且是可以控制的。
①在记忆实验中，学习的次数是研究者可很好地操纵的自变量。
②在汉字加工的研究中，研究者常选择汉字的频率作为自变量。
让被试对高频汉字和低频汉字进行命名反应。
实验心理学基础讲义 第二章 心理实验的变量
第二章心理实验的变量实验范式心理学实验与理论实验逻辑（2013.36）实验与理论的关系理论的可证伪性和操作主义自变量及其操纵实验研究中的变量因变量及其观测额外变量及其控制内部效度实验研究的效度外部效度构想效度统计结论效度一、心理学实验与理论（一）实验范式比较经典的实验设计，被有相同或类似目的的后人多次沿用，最终形成了一种实验范式。
即一种相对固定的实验程序1.双耳分听范式实验者：Broadbent实验流程：向被试的右耳呈现3个数字，同时向左耳呈现另外3个数字，如右耳呈现4，9，3；左耳呈现6，2，7.呈现速度：2个/秒；要求被试用以下两种方式回忆再现1.以左右耳为单位，分别再现左右耳接收的信息。
2.以双耳同时接收信息，按顺序成对地再现结果：第一种方式再现的准确率65%，第二种20%。
（二）实验与理论的关系1.一方面，心理学实验需要理论的指导。
理论是研究问题和假设提出（实验的起点）的依据之一。
2.另一方面，心理学理论也需要实验的检验。
只有不断得到实验检验的理论才能不断完善和发展。
（三）理论的可证伪性和操作主义1.可证伪原则只有当一个理论推导出的各种预测有被证明是错误的可能性时，这个理论才是有用的。
即有用的理论必须符合可证伪性原则。
2.操作主义科学研究不去定义一个概念，而是根据实验中操作这个概念的手段或者是测量这个概念的方法来定义它，这是概念的操作定义。
不对概念的本质刨根问底，而是通过操作定义来规定概念的思想被称为“操作主义”。
（四）实验的逻辑★★★1.实验目的：做因果判断，即有哪些原因导致了哪些结果2.实验逻辑：通过改变某些因素X→导致某些行为变化Y二、实验研究中的变量1.变量的含义：在数量上或质量上可变的事物的属性。
（1）数量变化：如，身高150-180（2）质量变化：如，性别找变量：一项实验拟考查图片材料是否比文字材料更容易识记（2007.40.部分题干）这道题里面提到了哪些变量？实验逻辑：通过改变某些因素X→导致某些行为一项实验拟考查图片材料是否比文字材料更容易识记（2007.40.）自变量？因变量？实验逻辑：通过改变某些因素X→导致某些行为Y是不是一定能证明X与Y之间因果关系？一项实验拟考查图片材料是否比文字材料更容易识记自变量：材料性质；因变量：识记程度还有哪些因素会影响识记程度呢？年龄智力噪音识记顺序额外变量：（实验者控制）是与实验目的无关，但能对被试反应有一定影响的变量。
实验心理学第二章——实验研究的基本问题
至少三个检查点，一般为5－7点 检查点之间的距离：关键处可细化
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
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
第二章实验二探究弹簧弹力与形变量的关系-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
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(2)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的 钩码．实验测出了钩码质量 m 与弹簧长度 l 的相应数据，其对应点已在图乙上标出并连线．由 图乙可求得弹簧的劲度系数为__0_._2_6_3_(_0_.2_6_0_～__0_.2_7_0__均__正__确__)___N/m(结果保留 3 位有效数字， 取 g＝10 m/s2)．
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(1)伸长量达到某个点后图像变弯曲，原因可能是___超__过__了__弹__簧__的__最__大__弹__性__限__度______．
F2 (2)弹簧的劲度系数为____x_2 ___．
F2x2－x1 (3)弹簧的伸长量分别为 x2 和 x1 时，拉力传感器的示数之差为_____x_2_____．
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第二章 相互作用
实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系
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01 实验基础 记熟背牢 02 原型实验 创新改进 03 限时跟踪检测
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实验基础 记熟背牢
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创新 实验装置/原 角度 理图
创新解读
(1)利用固定在弹簧上的 7 个指
针，探究弹簧的劲度系数 k 与
弹簧长度的关系．
实验
(2)利用“化曲为直”的思想，
目的
将探究劲度系数 k 与弹簧圈数
创新
的关系，转化为探究1k与 n 的关
系
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
心理学实验研究中的各种变量及其控制
答案 自变量 因变量 控制变量
用于奖励的语言种类。 语言数量(或频率) 办公室情境、治疗者
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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。对变量命名。
答案 自变量 参与者性别 因变量 不舒服的程度 控制变量 电话亭的大小、挤在电话亭的人数(6)、个体的大小等
天花板效应（高限效应）－－任务过易 地板效应（低限效应）－－任务过难
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D、指标
a、心理学实验中常用的因变量指标
绝对阈限、差别阈限、反应时、反应持续时间、反应程度、完成量、错误 率、完成一定的作业所需要的时间、达到一定基准所需要的次数以及口头报 告等等
b、选择指标的条件
※有效性 即是指标充分代表当时的现象或过程的程度，也称为效度 ※客观性 是指此指标是客观存在的，是可以通过一定的方法观察到的，客观 的指标在一定条件下是可以重现的
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B、保持恒定法（适用于无关变量与自变量没有交互作用条件） 使其产生的效果不随自变量的变化而变化
实验场所 实验时间 主试 实验室亮度、温度、噪音 实验材料：图片熟悉度、颜色
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C、效果平衡法（无法消除，无法固定）
其原理是采用两组来平衡被试间的个体差异
具体方法有: (事先明确什么额外变量对实验效果影响较大)
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2、因变量
A、什么是因变量（反应变量、依从变量）
是研究者（主试）操纵自变量的影响效果所观察或所测量出的因素。 当 主试者引入、除去或改变自变量时，这种因素会跟着出现、消失或改变
第2章 变量与实验设计
（3）
Ⅲ 多变量相关关系的统计思路与研究设计
统计分析
（相关设想） 积差相关矩阵，因素分析 （因果设想） 积差相关矩阵，多元回归 （因果设想） F –test（多向方差分析） （相关设想） χ2-test，列联表相关 （因果设想）
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Variable & Experimental Design
两种研究思路
人为分组，组内同质，组内随机分派实验处理／相关组T-test，Ftest
3. 匹配组设计（被试间设计／相关样本设计）:
各组同质，组间随机分派实验处理／相关组T-test，F-test
4. 重复测量设计（被试内设计）：
所有被试接受所有实验处理／相关组T-test，重复测量F-test
Variable & Experimental Design 17
前实验设计：最原始的实验类型，对任何无关
变量都没有控制，因而效度很低，通常被称为 “非实验设计”。它具备实验研究最基本的两个要 素——实验处理和测量，是其他实验类型发展的 基础。 单组后测设计： X —→ O 单组前后测设计： O前 —→ X —→ O后 静态组比较设计： X —→ O1 O2
Variable & Experimental Design
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3.2 实验设计分类1：按照实验控制的程度
前实验设计 准实验设计 真实验设计
完全 自然 真实 的条 件
准 实 验 法 自 然 实 验 法 实 验 室 试 验 法
观 察 法
严密 控制 的实 验条 件
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Variable & Experimental Design
4
1.2 变量的类型
1.2.1 按照变量的载体划分： 主体变量（subject variable）：存在于研究对象主体 身上的各种变量，包括性别、年龄、教育程度、认 知过程、性格、动机、态度等被试变量，以及身高、 体重、饥饿程度、心率、脑电频率等机体变量等； 客体变量（object variable）：存在于研究对象主体 以外的各种变量，包括其他的人和群体（如主试的 态度、他人的行为和态度、群体气氛、家庭结构 等），物理环境特征（如环境温度、噪音等）。
实验心理学第2章
•
指标的可靠性 因变量的指标应该是可靠的，即在不同场合 和时间重复测试的条件下，观测值能够比较稳 定和一致。如果同一被试在相同的实验条件下， 有时在因变量指标上得分高，有时得分低，那 么这个指标就是不可靠的。
• 指标的有效性
如果所选取的指标能够较好的反映该因变量的理 论内涵或构想，那么就称该指标是有效的。 论内涵或构想，那么就称该指标是有效的。这 一点是与操作性定义的过程密切相关。 一点是与操作性定义的过程密切相关。 • 指标的敏感性 因变量的指标不能太难或太容易， 因变量的指标不能太难或太容易 ， 否则就会对 自变量的变化不敏感。 自变量的变化不敏感。 天花板效应（ 天花板效应（ceiling effect） effect） 当要求被试完成的任务过于容易，所有自变量 水平下的被试都取得了非常好的成绩，没有什 么差别，这时我们说出现了天花板效应。
第二章 心理学实验研究基础
第一节 心理学实验中的变量 一、变量的涵义 • 变量（Variable）是指性质或数量上可以变化 变量（Variable） 的事物的特征。 的事物的特征。 物理量：视觉刺激、 物理量：视觉刺激 、 听觉刺激的强度 人接受刺 激的类别（视觉还是听觉或其它） 激的类别（视觉还是听觉或其它） 心理量：明度和响度 情绪 动机的强度 疲劳的 程度 • 变量的两个基本特点：变化性和可观测性
第二节 自变量的操纵、因变量的观测和 自变量的操纵、 额外变量的控制 实验研究是为了探讨自变量与因变量的因果关 系。先操纵自变量发生变化，在对其它有关变 先操纵自变量发生变化， 量进行控制的条件下， 量进行控制的条件下，观察因变量是否也起了 相应的变化。 相应的变化。
一、自变量的操纵 如何操纵自变量的变化？ 如何操纵自变量的变化？ 在自变量的取值范围内依次取一些不同的点， 在自变量的取值范围内依次取一些不同的点， 然后观察在这些不同值的条件下， 然后观察在这些不同值的条件下，相应的因变 量的值有没有差异。 量的Байду номын сангаас有没有差异。如果有差异就说明因变量 是随自变量变化而变化的， 是随自变量变化而变化的，即它们之间有因果 关系。 关系。如果没有差异就说明自变量的变化对因 变量没有影响。 变量没有影响。当然前提是对其它有关变量进 行控制。 行控制。 上述在自变量取值范围内的一些不同的点就 是自变量的不同水平。 是自变量的不同水平。实验研究中在确定自变 量之后，就应该进一步确定自变量的水平了。 量之后，就应该进一步确定自变量的水平了。
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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 • 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
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
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
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
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
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
• 其它分类：可操纵的变量和不可操纵的变量
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
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
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
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老虎 手枪
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
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
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
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
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
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
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
• 其它分类：可操纵的变量和不可操纵的变量
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
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
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
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老虎 手枪
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