心理学实验设计2讲解
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
variable）。 ④暂时造成的被试差异
(3)自变量的控制
在实验中对自变量的操纵、变化称为自变 量的控制。
对自变量的控制，首先要对自变量进行严 格的规定，对心理学中一些含混不清的变量 必须使之操作定义化，只有这样才能进行实 验。
操作定义，指用可感知、度量的事物、时间、 现象和方法对变量或指标作出具体的界定。
特点 缺点
时间间隔带来的偶然误差 顺序误差（练习误差和疲劳误差）
（1）被试内设计的平衡技术
ABBA设计
适用于自变量水平只有两个时 例子（鲍尔Bower,1961）：以老鼠来研究奖赏对反应形成的影响。 实验任务是老鼠走迷宫。 自变量是奖赏量，两个水平：A水平老鼠走完迷宫得到8粒食丸；B
以人作被试者，往往用指导语来控制被试者的反应。
选择恰当的因变量指标
有效性、客观性、数量化
避免量程效应
避免天花板效应和地板效应
4、控制变量
几个概念：
凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相关变量； 对因变量不产生影响的实验条件称为无关变量。
额外变量
在相关变量中，实验者用以研究的变量称为自变量， 实验者不用于研究的那些相关变量称为额外变量。
例如，把“刚刚感受到”定义为“50% 次感受到”，就可测定感觉阈限了。
又如，疲倦（fatigue）没有一个共同的 起点和尺度，怎么测量呢？如果定义为 “工作效率的下降”，那么就可以进行测 量和比较了。
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：
要确定好自变量的范围 要选一定数量的检查点 要确定好各检查点之间的间距。
b.前测的影响
在一般正常情况下，前后两次测量的结 果会有一定的差异，后测的分数将比前测 的高。这中间包括练习因素、临场经验、 以及对实验目的的敏感程度，从而提高了 后测的成绩。特别是前后两次测量时间较 近，这一因素的影响就更显著。
c.被试者的选择偏性
（二）被试间设计和被试内设计
被试间设计（between-subject design）
要求每位被试只接受一个自变量水平的处理 （简称一种实验处理）
被试内设计（within-subject design）
指每个被试必须接受自变量的所有水 平的处理。
1.被试间设计
举例：生字密度对学生阅读理解的影响。
三、实验设计的基本类型
从对实验控制条件的严密程度的不同： ①真实ຫໍສະໝຸດ Baidu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
实验设计的内容
①刺激（自）变量的确定及其呈现的方式； ②反应（因）变量的指标及其测量方法； ③对一切有关变量的控制措施； ④确定被试总体及被试样本人数和选择被试的 方法；
⑤拟定主试在实验开始前对被试者要说 的指导语；
⑥规定实验次数； ⑦安排实验程序； ⑧规定使用仪器的型号； ⑨规定处理实验数据的方法。
评价
三、实验研究的信度和效度
如何评价一个实验？
第一，实验是否明确、有效、可操作； 第二，实验是否可重复、验证。
效度：实验结果的准确性和有效性程度； 信度：实验结果的可靠性和前后一致性程度。
1.实验效度
实验效度是指实验方法能达到实验目的的程 度。
实验目的是验证假设，验证自变量和因变量 之间的关系，使实验结果的推论可用以解释和预 测其他同类现象。
选4种生字密度。 32名被试。每8名被试接受一种处理。 因变量的指标就是学生的阅读理解测验分数。 控制变量：文章长度、文章熟悉性、文章类型及被
试受教育程度、阅读能力等。
被试间设计采用两类分组技术来解决等组问题
匹配技术
随机化
2.被试内设计
例子：生字密度对学生阅读理解的影响。 选4种生字密度。32名被试。但所有被 试都要接受所有的处理。
变量命名练习
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
二、实验设计的概念
实验设计乃是进行科学实验前做的具体 计划。它主要是控制实验条件和安排实 验程序的计划。它的目的在于找出实验 条件和实验结果之间的关系，做出正确 的结论，来检验解决问题的假设。
最简单的拉丁方设计
例子（鲍尔Bower,1961）：以老鼠来研究奖赏对反应形 成的影响。 实验任务是老鼠走迷宫。 自变量是奖赏量，三个水平：第一个水平老鼠走完迷宫得 到8粒食丸；第二个水平是得到5粒食丸。第三个水平则 是得到1粒食丸
（2）被试内设计的局限性
位置效应（position effects）
2.多基线设计
程序
找个一个或若干个与所要研究的行为接近的行为，在不同时 间内对他们引入同一个自变量的处理，从而将自变量的影响 和时间的因素逐阶段地演示出来，以便于研究者最终确定被 试行为变化的真正原因和自变量处理的真是效果
逻辑：
当一种行为正在接受处理时，另一种行为仍处于基线条件下。 如果这种未受处理的行为在自变量引入之前保持稳定，然后 随自变量的变化而变化，可以认为，是自变量引起了行为的 改变，而不是其他
2、自变量
（1）什么是自变量
在实验中实验者所操纵的、对被试者的反应产生影 响的变量称为自变量（或自变项）；
（2）自变量的类型
①作业变量（task variable）。 ② 环 境 自 变 量 （ environmental independent
variable）。 ③ 被 试 者 变 量 （ 或 受 试 者 变 项 ） （ subject
（1）ABA设计 例子（Hart,1964）： 被试为托儿所4岁儿童比尔，比尔过分能哭。
研究者假设成人的注意强化了比尔哭的行为。 研究：自变量为老师对哭行为的治疗。 A代表了治疗前的基准状态（哭的次数很多），
B表示治疗后的状态（哭的很少）。 第二个A代表退回到原来的状态。 如图2-2（p84）
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
（2）测验类型与记忆确实之间的交互作用分析
（3）多自变量设计的优点
效率高 控制好 可以获得交互作用
2.多因变量试验设计
指在一个实验中包含有两个或两个以上因变量 的试验设计。
因变量的分类：
反应速度 反应速度的差异 反应正确性 反应标准 反应堆难度
由于除了自变量以外，任何额外变量都可能 对因变量产生影响，导致实验结果的混淆。这样 我们就难以判定实验中自变量与因变量之间的关 系的确定性。
因此，要使实验具有较高的内部效度， 就必须控制各种额外变量。
在设计实验时，如果能考虑到以下六个 方面的因素，将有助于提高实验的内部 效度。
a.生长和成熟
除了实验中的自变量可能使个体行为发生变化 外，个体本身的生长和成熟也是使其行为变化的 重要因素。特别是在以幼小的儿童为被试者而又 采用单组前测后测实验的情况下，生长和成熟因 素的影响就更大。
单组前测后测实验通常是实验处理之前先对被 试者的某种行为作一次测量，实验处理后再以同 样方法测量一次，两次测量之差即表示实验变量 （即自变量）产生的效果。
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
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)
比如系列位置效应
延续效应（carryover effects）
疲劳效应和练习效应
差异延续效应（differential CEs）
被试会根据先前的处理来区别对待后继处理
被试内设计与被试间设计比较
3.小样本设计
Small-sample design
是被试内设计的一种，实验时向人数较少的被试呈现 自变量的不同水平或处理。
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。
答案
自变量
用于奖励的语言种类。
因变量
语言数量(或频率)
控制变量 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 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
水平则是得到1粒食丸。 因变量是？ 反应形成
问题：初期练习效应 两种改进方案
预备实验 平衡技术
（1）被试内设计的平衡技术
拉丁方设计 当自变量的水平有两个以上时 要求：被试的组数和自变量的水平数相等 步骤：
偶数 奇数
特点
每一个自变量水平在每一列都出现 每一个自变量水平与其他水平之间的顺序误差都被抵消
3.因变量
（1）什么是因变量 在实验中，由操纵自变量而引起的被试的某种特定反
应称为因变量 （2）因变量的分类（客观指标） 反应速度 反应速度的差异 反应正确性 反应标准 反应堆难度
（3）因变量的控制
反应控制
把实验中的被试者的反应控制在主试者所设想的方 向上，这就是反应的控制问题。
由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以额外 变量也被称为控制变量。
（1）心理学实验中典型的额外变量
主试和被试之间可能存在某种干扰实验、使实验发生混淆 的相互作用
试验者效应（皮革玛丽翁效应和罗森塔尔效应） 要求特征（安慰剂效应和霍桑效应）
（2）额外变量的控制
1.排除法 2.恒定法 3.匹配法 4.随机化法 5.抵消平衡法 6.统计控制法
实验心理学课程二
第二部分：实验设计
本章主要内容： 一、心理实验的变量及控制 二、实验设计的概念 三、实验设计的基本类型 四、实验研究的效度
一、实验中的几种变量
1、什么是变量
变量（或变项）（variable）是指在数量上 或质量上可变的事物的属性。
变量包括自变量、因变量和控制变量。
三个基本问题
实验采用多少自变量和因变量？
单变量和多变量设计
各自变量内又采用多少处理水平？ 如何将被试分配到各处理的水平中？
被试内和被试间设计
（一）多变量设计
在一个实验中包含有两个或两个以上的 自变量或因变量的实验设计
多自变量设计 多因变量设计
1.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
例子：比尔的哭与摔打（参照图2-4） 被试间和被试内的多基线设计
4.准实验设计
Quasi-experiment
指未对自变量实施充分控制，但使用真正实验的某 些方法搜集、整理以及统计分析数据的研究方法。
适用条件
准实验设计的变量
被试自然属性变量 被试的社会属性变量 与疾病有关的因素
……
实验控制法
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。
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。
由于不同的实验者在设计上和在对额外变量 的控制程度上极不相同，实验的效度也会有很大 的不同。
实验效度主要包括内部效度和外部效度。
（1）影响实验内部效度的因素
实验的内部效度是指实验中的自变量与因变 量之间的因果关系的明确程度。
一项实验的内部效度高，就意味着因变量的 变化确系由特定的自变量引起的。
(3)自变量的控制
在实验中对自变量的操纵、变化称为自变 量的控制。
对自变量的控制，首先要对自变量进行严 格的规定，对心理学中一些含混不清的变量 必须使之操作定义化，只有这样才能进行实 验。
操作定义，指用可感知、度量的事物、时间、 现象和方法对变量或指标作出具体的界定。
特点 缺点
时间间隔带来的偶然误差 顺序误差（练习误差和疲劳误差）
（1）被试内设计的平衡技术
ABBA设计
适用于自变量水平只有两个时 例子（鲍尔Bower,1961）：以老鼠来研究奖赏对反应形成的影响。 实验任务是老鼠走迷宫。 自变量是奖赏量，两个水平：A水平老鼠走完迷宫得到8粒食丸；B
以人作被试者，往往用指导语来控制被试者的反应。
选择恰当的因变量指标
有效性、客观性、数量化
避免量程效应
避免天花板效应和地板效应
4、控制变量
几个概念：
凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相关变量； 对因变量不产生影响的实验条件称为无关变量。
额外变量
在相关变量中，实验者用以研究的变量称为自变量， 实验者不用于研究的那些相关变量称为额外变量。
例如，把“刚刚感受到”定义为“50% 次感受到”，就可测定感觉阈限了。
又如，疲倦（fatigue）没有一个共同的 起点和尺度，怎么测量呢？如果定义为 “工作效率的下降”，那么就可以进行测 量和比较了。
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：
要确定好自变量的范围 要选一定数量的检查点 要确定好各检查点之间的间距。
b.前测的影响
在一般正常情况下，前后两次测量的结 果会有一定的差异，后测的分数将比前测 的高。这中间包括练习因素、临场经验、 以及对实验目的的敏感程度，从而提高了 后测的成绩。特别是前后两次测量时间较 近，这一因素的影响就更显著。
c.被试者的选择偏性
（二）被试间设计和被试内设计
被试间设计（between-subject design）
要求每位被试只接受一个自变量水平的处理 （简称一种实验处理）
被试内设计（within-subject design）
指每个被试必须接受自变量的所有水 平的处理。
1.被试间设计
举例：生字密度对学生阅读理解的影响。
三、实验设计的基本类型
从对实验控制条件的严密程度的不同： ①真实ຫໍສະໝຸດ Baidu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
实验设计的内容
①刺激（自）变量的确定及其呈现的方式； ②反应（因）变量的指标及其测量方法； ③对一切有关变量的控制措施； ④确定被试总体及被试样本人数和选择被试的 方法；
⑤拟定主试在实验开始前对被试者要说 的指导语；
⑥规定实验次数； ⑦安排实验程序； ⑧规定使用仪器的型号； ⑨规定处理实验数据的方法。
评价
三、实验研究的信度和效度
如何评价一个实验？
第一，实验是否明确、有效、可操作； 第二，实验是否可重复、验证。
效度：实验结果的准确性和有效性程度； 信度：实验结果的可靠性和前后一致性程度。
1.实验效度
实验效度是指实验方法能达到实验目的的程 度。
实验目的是验证假设，验证自变量和因变量 之间的关系，使实验结果的推论可用以解释和预 测其他同类现象。
选4种生字密度。 32名被试。每8名被试接受一种处理。 因变量的指标就是学生的阅读理解测验分数。 控制变量：文章长度、文章熟悉性、文章类型及被
试受教育程度、阅读能力等。
被试间设计采用两类分组技术来解决等组问题
匹配技术
随机化
2.被试内设计
例子：生字密度对学生阅读理解的影响。 选4种生字密度。32名被试。但所有被 试都要接受所有的处理。
变量命名练习
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
二、实验设计的概念
实验设计乃是进行科学实验前做的具体 计划。它主要是控制实验条件和安排实 验程序的计划。它的目的在于找出实验 条件和实验结果之间的关系，做出正确 的结论，来检验解决问题的假设。
最简单的拉丁方设计
例子（鲍尔Bower,1961）：以老鼠来研究奖赏对反应形 成的影响。 实验任务是老鼠走迷宫。 自变量是奖赏量，三个水平：第一个水平老鼠走完迷宫得 到8粒食丸；第二个水平是得到5粒食丸。第三个水平则 是得到1粒食丸
（2）被试内设计的局限性
位置效应（position effects）
2.多基线设计
程序
找个一个或若干个与所要研究的行为接近的行为，在不同时 间内对他们引入同一个自变量的处理，从而将自变量的影响 和时间的因素逐阶段地演示出来，以便于研究者最终确定被 试行为变化的真正原因和自变量处理的真是效果
逻辑：
当一种行为正在接受处理时，另一种行为仍处于基线条件下。 如果这种未受处理的行为在自变量引入之前保持稳定，然后 随自变量的变化而变化，可以认为，是自变量引起了行为的 改变，而不是其他
2、自变量
（1）什么是自变量
在实验中实验者所操纵的、对被试者的反应产生影 响的变量称为自变量（或自变项）；
（2）自变量的类型
①作业变量（task variable）。 ② 环 境 自 变 量 （ environmental independent
variable）。 ③ 被 试 者 变 量 （ 或 受 试 者 变 项 ） （ subject
（1）ABA设计 例子（Hart,1964）： 被试为托儿所4岁儿童比尔，比尔过分能哭。
研究者假设成人的注意强化了比尔哭的行为。 研究：自变量为老师对哭行为的治疗。 A代表了治疗前的基准状态（哭的次数很多），
B表示治疗后的状态（哭的很少）。 第二个A代表退回到原来的状态。 如图2-2（p84）
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
（2）测验类型与记忆确实之间的交互作用分析
（3）多自变量设计的优点
效率高 控制好 可以获得交互作用
2.多因变量试验设计
指在一个实验中包含有两个或两个以上因变量 的试验设计。
因变量的分类：
反应速度 反应速度的差异 反应正确性 反应标准 反应堆难度
由于除了自变量以外，任何额外变量都可能 对因变量产生影响，导致实验结果的混淆。这样 我们就难以判定实验中自变量与因变量之间的关 系的确定性。
因此，要使实验具有较高的内部效度， 就必须控制各种额外变量。
在设计实验时，如果能考虑到以下六个 方面的因素，将有助于提高实验的内部 效度。
a.生长和成熟
除了实验中的自变量可能使个体行为发生变化 外，个体本身的生长和成熟也是使其行为变化的 重要因素。特别是在以幼小的儿童为被试者而又 采用单组前测后测实验的情况下，生长和成熟因 素的影响就更大。
单组前测后测实验通常是实验处理之前先对被 试者的某种行为作一次测量，实验处理后再以同 样方法测量一次，两次测量之差即表示实验变量 （即自变量）产生的效果。
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
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)
比如系列位置效应
延续效应（carryover effects）
疲劳效应和练习效应
差异延续效应（differential CEs）
被试会根据先前的处理来区别对待后继处理
被试内设计与被试间设计比较
3.小样本设计
Small-sample design
是被试内设计的一种，实验时向人数较少的被试呈现 自变量的不同水平或处理。
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。
答案
自变量
用于奖励的语言种类。
因变量
语言数量(或频率)
控制变量 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 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
水平则是得到1粒食丸。 因变量是？ 反应形成
问题：初期练习效应 两种改进方案
预备实验 平衡技术
（1）被试内设计的平衡技术
拉丁方设计 当自变量的水平有两个以上时 要求：被试的组数和自变量的水平数相等 步骤：
偶数 奇数
特点
每一个自变量水平在每一列都出现 每一个自变量水平与其他水平之间的顺序误差都被抵消
3.因变量
（1）什么是因变量 在实验中，由操纵自变量而引起的被试的某种特定反
应称为因变量 （2）因变量的分类（客观指标） 反应速度 反应速度的差异 反应正确性 反应标准 反应堆难度
（3）因变量的控制
反应控制
把实验中的被试者的反应控制在主试者所设想的方 向上，这就是反应的控制问题。
由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以额外 变量也被称为控制变量。
（1）心理学实验中典型的额外变量
主试和被试之间可能存在某种干扰实验、使实验发生混淆 的相互作用
试验者效应（皮革玛丽翁效应和罗森塔尔效应） 要求特征（安慰剂效应和霍桑效应）
（2）额外变量的控制
1.排除法 2.恒定法 3.匹配法 4.随机化法 5.抵消平衡法 6.统计控制法
实验心理学课程二
第二部分：实验设计
本章主要内容： 一、心理实验的变量及控制 二、实验设计的概念 三、实验设计的基本类型 四、实验研究的效度
一、实验中的几种变量
1、什么是变量
变量（或变项）（variable）是指在数量上 或质量上可变的事物的属性。
变量包括自变量、因变量和控制变量。
三个基本问题
实验采用多少自变量和因变量？
单变量和多变量设计
各自变量内又采用多少处理水平？ 如何将被试分配到各处理的水平中？
被试内和被试间设计
（一）多变量设计
在一个实验中包含有两个或两个以上的 自变量或因变量的实验设计
多自变量设计 多因变量设计
1.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
例子：比尔的哭与摔打（参照图2-4） 被试间和被试内的多基线设计
4.准实验设计
Quasi-experiment
指未对自变量实施充分控制，但使用真正实验的某 些方法搜集、整理以及统计分析数据的研究方法。
适用条件
准实验设计的变量
被试自然属性变量 被试的社会属性变量 与疾病有关的因素
……
实验控制法
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。
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。
由于不同的实验者在设计上和在对额外变量 的控制程度上极不相同，实验的效度也会有很大 的不同。
实验效度主要包括内部效度和外部效度。
（1）影响实验内部效度的因素
实验的内部效度是指实验中的自变量与因变 量之间的因果关系的明确程度。
一项实验的内部效度高，就意味着因变量的 变化确系由特定的自变量引起的。