第二章 实验设计.

举例
题目：生字密度对学生阅读理解的影响。
自变量：？ 因变量：？ 被试样本量？ 设计：
（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 顺序安排次序： 1，2，n，3，n-1，4，n-2，5，... 比如： 假设处理数是6，则拉丁方如下：
A B F C E D B C A D F E C D B E A F D E C F B A E F D A C B F A E B D C

从对实验控制条件的严密程度的不同：


①真实验设计
②准实验设计

③非实验设计

根据实验中要操纵变量的多少：

①单因素实验设计

②多因素实验设计

根据在各种自变量及各种处理水平中是否用 相同被试：

①被试内设计 ②被试间设计 ③混合设计
多自变量设计
（1）是指在一个实验中包含两个或两个以上自变量的实验设计 （2）交互作用
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
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
因变量
参与者性别
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
训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对作 出正确反应的鸽子给予玉米的奖励。对变量命 名。

答案 自变量 灯的颜色(红或绿)
因变量
啄键次数
控制变量 食物剥夺时间、键的大小、红灯绿 灯的强度等
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、微笑和额外注意予以奖励。 对变量命名。
（3）被试变量（subject v）：可能影响对某 种刺激的反应的被试的特性因素。如年龄、性别、 血型、不同文化程度、职业特点、健康状况、疲 劳、焦虑、恐惧、奖励、惩罚、饥饿等。
对自变量的操纵
（1）对自变量下操作定义（operational 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。
（一）ABA设计
ABA设计的要点：
A:代表基线状态 B: 代表处理（治疗）后的状态 A:再回基线状态以检验B的效果。 ABA设计的优点：可以较好的区分自变量的效果和 时间顺序等其他因素的效果。
例：比尔哭泣治疗实验（Hart, et al.,1964）
三、准实验设计
准实验设计是指未对自变量实施充分控制，但是用真 正实验的某些方法搜集、整理以及统计分析数据的研究方 法。 在准实验设计中，只能选择某个特征（自变量）不 同的被试，然后讲这些在该自变量的不同水平的被试行为 加以比较。典型的准实验常用被试变量作为自变量。
3. 控制：反应控制、因变量的指标、量 程限制

思考：如何避免天花板效应（ceiling effect）和地板效应（floor effect）呢？
2.因变量分类
因 变 量
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：口语记录（protocol）
2.1 反应控制
②当处理数是奇数时，则采用如下方法（以n=5为例）：
先按偶数法则形成一个拉丁方：
A B C D E D E A B 百度文库 B C D E A C D E A B E A B C D E A B C D C D E A B B C D E A D E A B C A B C D E
然后把上述模式简单反过来，即形成：
（一）被试间设计
1. 特点：每个被试只接受一个自变量水平的处理。（例）
2. 优点：处理之间不相互影响或污染。 3. 问题： 由于接受自变量不同水平处理的被试各不相同，因此很 难辨别因变量的变化是由被试差异所致还是由自变量变化所 致。 思考：如何解决这一问题？ 通过匹配或随机化创设等组。
举例
题目：生字密度对学生阅读理解的影响。
（1）反应控制的目的：让被试的反应确实发生 在实验者感兴趣的因变量唯度上。 （2）指导语（instruction）：在人做为被试 的实验中，对反应的控制往往通过指导语实现， 它是心理学实验中主试给被试交待任务时所说 的话。规范的指导语应具有如下几个特征：内 容确定、完全、简单明确、标准化。
2.2 选择恰当的因变量指标
准实验设计的优点在于其结果更具有生态效度，那 么结合前面所学的知识，想一想，它又有什么缺点呢，怎 么克服这些缺点呢？
自变量：？ 因变量：？ 被试样本量？ 设计：
（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。 （例） 2. 优点：节省被试人数，不同组被试个体差异得到控制 3. 问题： 由于被试先后接受不同处理，而因为时间顺序误差造成
的练习效应和疲劳效应。
思考：如何解决这一问题？ 4. 被试内设计的平衡技术： （1） ABBA设计。适用于自变量只有两个水平时。
第二章 实验研究的基本问题

§1 实验研究的变量 §2 实验研究的设计 §3 实验研究的效度和信度 §4 实验研究的仪器
§1 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。
无关变量 实 验 条 件
变 量
自变量
相关变量
实验结果 （因变量） 额外变量 （控制变量）
一、 自变量（independent variable）
1. 典型的额外变量（实验者效应、要求 特征） 2. 额外变量的控制
1.典型的额外变量
（1）实验者效应（experimental effect）：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。还记得罗森塔尔效应和皮格马利翁 效应吗？ （2）要求特征（demand characteristics ）：实 验中，被试自发的对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 目的的方式行进反应。想想奥恩实验、霍桑实验 和安慰剂效应。

1. 定义：在实验中实验者所操纵的、对 被试的反应产生影响的变量。 2. 分类：作业变量、环境变量、被试变 量 3. 操纵：操作定义、确定自变量的各个 水平


自变量的分类
（1）作业变量（task v)：作业指实验中被试 的任务，如果把实验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（environmental v）：各种环 境特性充当的自变量。如实验室的照明、噪音等。
思考：智商、人格怎样下操作定义？
（2）确定自变量的水平
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等。
二、 因变量（dependent variable）

1. 定义：在实验中，由操纵自变量而引 起的被试的某种特定的反应。


2. 分类：客观指标、主观指标
概述
实验设计 就是进行科学实验前做的具体计划，主要用
来控制实验条件和安排实验程序，实验设计的 目的在于尽可能减少额外变量，从而增加实验 产生有效的一致结果的可能性。
实验设计的基本问题：
（1）采用多少自变量和因变量？ （2）各自变量采用多少处理水平？ （3）如何将被试分配到各自变量的水平中？
一、实验设计的基本类型
因变量指标的标准 （1）有效性：是指所选择的因变量应具有一定的 效度（validity）。即因变量充分代表当时的心 理现象或过程的程度。 （2）客观性：即指标是客观存在的，是可以通过 一定的方法观察到的。 （3）数量化：即指标能数量化，也就便于记录， 便于统计，并且量化的指标能进行比较。
三、 额外变量（extraneous variable）
而需控制的变量。
有效额外变量的控制方法 影响但实验者并不关系其效应
※复习
按变量的数量
知识点：
“交互作用”的定义及理解
单因素实验设计/多因素实验设计
按额外变量的控制程度
真实验设计/准实验设计/
实验设计类型
非实验设计
按实验处理和被试的分配情况
被试内/被试间/混合实验设计
二、被试间/被试内/混合实验设计
最后将两个模式结合起来使用。
（三）混合设计
1. 特点：被试内变量与被试间变量组合的多因素实验设计。 2. 优点：被试内设计和被试间设计的优势互补。 举例： 题目：学生性格类型与教师教学方式对教学效果的影响。 自变量1：学生性格类型（外向/内向）——被试间变量 自变量2：教师教学方式（发现式教学/讲解式教学） ——被试内变量 因变量：学生成绩 被试样本量 ？ 设计： 2*2混合设计
2. 额外变量的控制
（1）消除法：即通过采取一定措施,将影响研究结果的 各种无关变量消除掉。噪音、光线 双盲实验：是指使主试、被试都不知道实验的假设 和目的情况下进行实验。 （2）.恒定法：是指实验者采取一定措施使某些无关变 量在整个实验研究中保持不变。 做法：采用同一地点，同一仪器，同一主试，同一时 间段；主试态度要保持恒定；按同一实验程序或步骤进 行实验；选择智力、性别、年龄、教育程度相同的被试。
（3）匹配法：使实验组和控制组中被试的属性相等 方法。使用匹配法时，先要测量所有 被试身上与实验任务呈高相关的属性， 然后根据测得结果将被试分成属性相等 的实验组和控制组。 （4）随机化法：指依据数学上的概率原理，将被试 按相等机会原则分组，在理论上可 使不同组的被试除实验条件外，其 他无关变量保持相等，是控制无关 变量较好的方法。
（4）设计一项3*2混合实验设计形式的 研究，写出其变量操作及实验程序部分。

本节内容要点总结

被试内实验设计


操作方式
缺点克服 操作方式 缺点克服

被试间实验设计


ABBA & 拉丁方平衡技术 混合实验设计操作过程
三、小样本设计
小样本设计被试内设计的一种变式，实验时它向 人数较少的被试或单个被试呈现自变量的不同水平或 处理方式。
※课后文献阅读

1、不同阅读过程文章信息保持特点的实 验研究

莫雷、陈雪枫，心理科学，1997年06期

2、观察不同形状和颜色时眼运动的顺序 性

韩玉昌，心理科学，1997年01期
§2 实验研究的设计
一 实验设计的类型 二 被试间/被试内/混合实验设计及应用 三 小样本实验设计及应用
四 准实验设计及应用
汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地 减少后面司机意识到前方正在停车的时间。 实验就是回答这一问题。对变量命名。
答案 自变量(被操纵变量)： 刹车灯的明度
因变量(被观察变量)： 刹车灯亮到尾随车司 机踩刹车 踏板之间的时间
控制变量(恒定变量)： 刹车灯颜色、刹车板 的形状、刹车所需力气、额外照明度等
（5）统计控制法：它是一种实验后控制，是在实验完成 之后通过一定的统计技术来事后避免实验 中额外变量的干扰。

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。
※变量命名练习

因为理解自变量、因变量和控制变量非常 重要，所以我们在这里再举一些例子以便你 检查自己是否真的理解了。对于每一个例子 都要说出三种变量。
※实验设计练习

(1)在测量人对声音的反应速度时，研究 者想知道声音的高低变化对反应速度的 影响。 ——被试内设计

（2）对训练动物所采用的三种不同方法 进行比较研究。——被试间设计
※实验设计练习

(3) 研究者想知道不同词性（积极词、消 极词、中性词）和不同记忆方式（单词背 诵、阅读上下文）是否对中学生英语单词 记忆效果有影响？——混合设计

当一个自变量的效果在另一个自变量的每个水平上不一样 时，交互作用就产生了
※复习
自变量 因变量
知识点： 在实验中实验者所操纵的、 对被试的反应产生影响的 1 操作性定义 变量。 ≥2 2 自变量水平
在实验中，由操纵自变量 知识点： 而引起的被试的某种特定 因变量的有效性标准 的反应。
变量
额外变量
知识点： 在实验中，会对被试反应产生