实验心理学

七、学习要求
1.课前预习，课中笔记，课后复习。 2.多质疑、多思考。 3.多阅读、多动手。


第二节 实验、自变量和因变量

一、实验 （一）什么是实验
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，并对之进行观察、 记录和解释的科学方法。实验三要素： 1.实验假设：分散复习的效果优于集中复习 2.实验变量：自变量和因变量 3.实验控制：消除或平衡




（二）实验的优点 1. 能更好地控制无关变量，发现因果关系； 2. 经济，不用消极等待要研究行为的出现； 3. 可重复、可验证。 （三）实验的种类 临界实验（如探索短时记忆遗忘原因的实验） 和what-if实验（如观察视听反应时差异的实 验、如考察短时记忆容量的实验）。
两个常见的系统额外变量

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， 这种现象称为实验者效应，例如罗森塔尔 效应中的小白鼠实验和小学生实验。


要求特征：在心理学实验中，被试并不是消 极被动的，他们总是以某种动机、态度来对 待实验，因而实验结果很大程度上也依赖于 被试对实验的态度。那么很有可能，被试会 自发地对主试的试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 实验目的的方式来进行反应。这称为“要求 特征”。 要求特征的典型例子是霍桑效应、安慰剂 效应及现实中常见的实验班效应。
五、参考及推荐读物

《实验心理学》郭秀艳著 人民教育出版社
《心理与教育研究中的多因素实验设计》 舒华 北京师范大学出版社 《实验心理学——掌握心理学的研究》 坎特威茨等著 华东师范大学出版社

六、心理学学术期刊





《心理学报》 《心理科学》 《心理发展与教育》 《心理科学进展》 《心理学探新》 《心理与行为研究》 《应用心理学》 《中国心理卫生》

作业

重温沃和诺尔曼的短时记忆遗忘实验，想 一想该实验中自变量是什么？因变量是什 么？需要控制的无关变量有哪些？
第四节 实验研究的效度


一、实验研究的效度 实验研究的效度是指一项实验所能揭 示的事物本质规律的有效程度，即实验方 法能达到实验目的的程度，包括内部效度 和外部效度。



二、内部效度及影响因素 （一）内部效度定义 是指实验中的自变量和因变量之间因果 关系的明确程度，即因变量的变化是不是 由自变量的变化引起的或者多大程度上是 由自变量的变化引起的。



（四）心理实验研究历程 举例：拉塔内（B. Latane）的“社会浪费” 研究 观察—文献查阅—实验研究—形成理论—实 际应用及理论校正


二、变量的种类 （一）自变量 Independent Variable 由研究者（主试）选定，并进行操纵控 制以产生所欲研究的心理现象的变量。 “灯光亮度对阅读速度的影响” “灯光亮度和颜色对阅读速度的影响”



如“高分与低分学生记忆广度差异”， “酒后反应时的变化”。 2、规定自变量的不同水平：至少两个，变 化范围通过已经有的文献或预备实验来确 定。如“年龄对记忆广度的影响”。



四、因变量的种类及控制 （一）因变量的种类 1、客观指标：反应正确性，反应速度，反应 难度，反应概率，反应次数，反应强度，测 验分数，评定分数。 2、主观指标：口语报告，如幸福感，情绪强 度等。 一个实验中可以有多个因变量，如在体育锻 炼对身体素质的影响实验中，身高、体重、 血压、心跳速度、肺活量都可以充当因变量。



Psychological bulletin 心理学公报 Psychological review 心理学评论 Behavioral & brain sciences 行为与大脑科学 Journal of cognitive neuroscience 认知神经科 学杂志 Annual review of psychology 心理学年度评论 Journal of experimental psychology: Learning, memory, and cognition 实验心理学杂志：学 习、记忆和认识



2、成熟或自然发展的影响：指在实验过程中 随着时间的延续，被试身心发生变化，如变 得较为成熟，变得疲倦、对实验失去兴趣或 饥渴等。 3、选择：在实验过程中，由于没有采用随机 化的方法来选择被试和分配被试，因而造成 在实验处理前被试的组与组之间在很多方面 并不相等或有偏向性。

4、测验：实验开始前的测验可能会积极或 消极地影响实验处理实施后所进行的测验。 5、被试的亡失：由于被试的中途退出使研 究者无法对实验结果作出正确的解释。
三、实验心理学的主要内容
主要内容包括实验方法和各心理学 领域的实验研究，核心内容为实验方法， 包括心理实验的基本概念、实验设计、 数据分析等。
四、学科目标


掌握实验心理学的知识体系； 学会阅读专业文献中的实验报告,理解心理学的 研究； 学会主要的实验设计方法； 能自己选择一个研究题目、进行实验设计、实施 实验过程、独立分析数据、写出论文型的实验报 告； 初步成为批判性的信息消费者、养成爱提问题和 解决问题的习惯。

如果在实验中，当自变量发生变化时因变 量随之发生变化，而自变量恒定时因变量 则不发生变化，也就是说确实是自变量而 不是其他因素引起了因变量的变化，那么 这个实验就具有较高的内部效度。因此， 内部效度与无关变量的控制有关。



（二）影响内部效度的因素 1、历史（经历） 在实验过程中，与实验变量同时发生，并对实验结果 产生影响的特定事件。当出现这种情况时，研究者往往 无法判断实验结果是由处理（自变量）引起的，还是由 特定事件引起的。
如在学习方法对学习成绩的影响中，学习 时间、学历等都可能无关变量。


请回忆短时记忆信息提取方式实验，想一 想在该实验中自变量是什么？因变量是什 么？



三、自变量的种类及其控制 （一）自变量的种类 1、刺激特点自变量：强度、种类、次数 2、环境特点自变量：温度、噪音、场景 3、被试特点自变量：年龄、性别、性格 4、被试的暂时差别：记忆方法、疲劳程度


（二）因变量 Dependent Variable 是被试的反应变量，它随着自变量的变 化而变化，是自变量的结果，是主试观察 或测量的变量。

（三）额外变量即控制变量 在心理实验中，能影响因变量的变化， 但不是研究者选择和操纵的变量，需要在 研究中加以控制以保持恒定，这类变量称 为控制变量或额外变量。
实验心理学
任国防
教育科学学院心理系
第一章 引论
第一节 什么是实验心理学
一、实验心理学的含义
实验心理学是应用科学的实验方法研 究心理现象和行为规律的科学，是心理学 中关于实验方法的一个分支。
二、学习实验心理学的意义
（一）从学科性质看，实验心理学是心理学专业 最重要的基础学科之一 （二）从专业知识结构看，是理解和从事心理学 科学研究的入门学科 （三）从功用性看，是心理学领域进一步深造的 基础学科 （四）从能力上看, 是克服权威、偏见及经验的 不良影响，培养心理学理论思维的主要途径

因变量是课程结束后一个月内两组被 试找到工作的人所占的百分比。结果完成 课程的16人（不是30人）中，有12人（75%） 在一个月内找到工作；控制组的30名被试， 有15人（50%）在一个月内找到工作。中心 指导人员把这个结果作为课程有效性的证 明。 思考：那么这个结论有效吗？

实验组中较差的被试被排除了：如可能是 寻找工作的动机小；可能是智商不够因此 不理解课程内容；或者意志不坚定不能坚 持每天来中心上课，于是只剩下只剩优秀 的。而控制组则很难排除被试，优秀者和 较差者都包含在里面，因此实验组会比控 制组找到工作的比例高。


对任何一项实验来说，需要控制的无关变量 都是极多的，比实际上能够控制的多得多， 但只要控制住了足以影响因变量的一些主要 因素，实验结果就是可靠的。可以参照别人 有关的实验以及自己的经验来决定必须控制 的无关变量。 额外变量能够影响因变量，当我们对额外额 外变量感兴趣并对之如何影响因变量加以研 究时，额外变量就由需要排除的干扰因素变 为自变量了。如在声音强度对反应时间影响 实验当中的预备时间变量。
第三节 额外变量及控制

一、额外变量的种类 （一）随机额外变量：随机的、偶然出现的、不可预 期的与实验目的无关但对实验结果有影响的因素。也 可简称为随机变量，它引起的误差称为随机误差，常 用解决办法为多测几次取平均值

（二）系统额外变量：与实验目的无关，相对恒定的 客观条件对实验结果产生的影响，影响相对稳定。系 统额外变量对实验结果造成系统误差。包括：被试 （要求特征），主试（实验者效应）， 实验设计， 实验环境， 数据处理。



例如在一个实验中，目的是要考察数学教学新方法 的效果。在实施过程中，本市同时进行了初二年级数学 竞赛，为配合竞赛，老师和学生都在数学学习上下很大 功夫。结果表明，学生数学成绩都有显著提高。 能得出新教学方法促进学生成绩提高的结论吗？


如何消除历史因素影响？ ——引入控制组
实验组：新教学法＋数学竞赛 控制组：旧教学法＋数学竞赛

（二）因变量的控制 1、确定好反应的操作定义：如“哭”。 2、选择恰当的因变量指标
良好的因变量应该具备下列特征：





（1）有效性（效度） 指标代表当时现象或过程的程度 （2）可靠性（信度） 结果的一致性，同一被试在相同实验条件下得 到相近的结果 （3）敏感性 自变量的变化可以引起相应的因变量的变化， 避免天花板效应和地板效应。 （4）客观性 指标客观存在，可以通过一定方法观察到。 （5）数量化 指标能数量化，便于记录和统计。
实例分析



指出下列实验中的自变量、因变量和无 关变量，并思考如何设置自变量的水平和 如何控制无关变量？ 例一：一汽车制造商想了解为了使后面 的汽车司机能够尽快地知道前面的车子已 经停住，汽车的刹车灯应该多亮？ 例二：英语老师想要了解生字密度对英语 阅读理解的影响。

例三：想知道一个人估计时间的准确性， 设计如下：一只绿色小灯泡和电子记时器 相连，主试按键让灯亮5秒、10秒、30秒、 60秒，然后让被试相应复制出按键时间。 例四：语言教师想知道在一个语言教学班 里班容量的大小是否会影响学生学习的积 极性。


（二）自变量的控制 1、给自变量规定“操作定义” （operational definition） 操作定义（operational definition），是 根据可观察、可测量、可操作的特征来界定 变量含义的方法。即从具体的行为、特征、 指标上对变量的操作进行描述，将抽象的概 念转换成可观测、可检验的项目。在实证性 研究中，操作性定义尤为重要，它是研究是 否有价值的重要前提。



实例学习：这个培训有效吗？ 某提供求职机会中心开设了一门为期4周 的课程，教授年轻人寻找工作的方法和程序。 该课程每天都有课，以寻找工作的地点、所 找工作的类型和如何填写申请表为授课内容， 并提供心理测验。60名学生登记参加这个实 验，指导中心随机选择30人参加这个课程， 另外30人作为控制组用于检验课程的效果。 该中心告诉控制组的人，课程人数已满，所 以他们必须自己找工作。



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二、额外变量的控制 （一）排除法（elimination method）：即把 额外变量从实验中排除出去。 （二）恒定法（constant method）：使额外变 量在实验过程中保持恒定不变。 （三）匹配法（matching method）：使实验组 和控制组被试属性相等。



（四）随机化法（randomization）：把被 试随机地分配到各处理组中去的方法。 （五）抵消平衡法（counterbalancing method）：采用某些综合平衡的方法，使额 外变量的效果互相抵消，达到控制额外变量 的目的，如选择反应时实验中要平衡左右手。 （六）统计控制法（statistical control）：实验完成后通过一定的统计技 术来事后消除实验中额外变量的干扰，如协 方差分析。