第二章实验设计.ppt

1、（一）变量的类型n1、independent variable)2、因变量(dependent variable)心理学实验中典型的额外变量（二）变量的操纵3.额外变量的控制实验中的变量分析n学习走迷津实验n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。n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n（1）三人一组，被试者带上遮眼罩，用小棒走迷津（实验前被试者勿看迷津，也勿用手触摸迷津）。主试者对被试者的指示语必须这样说明：“在排除视觉的条件下，尽快地学会用小棒走迷津，中间不要停顿，要积极运用动觉、记忆和思维，争取早些学会”。主试者

2、把小棒放在迷津的入口处，然后让被试者用优势手拿住小棒，手臂悬空。n（2）被试者手执小棒静候。主试者在每次开始前2秒钟，先发出“预备”口令，主试者再说“开始”时，被试者才用小棒走动。在发出“开始”口令的同时，主试者开动秒表。n（3）被试者在走迷津的过程中，凡进入盲巷一次就算出错一次，主试者记下错误次数。n（4）当被试者的小棒进入迷津终点，主试者立刻说“到了”，同时停秒表，记录走一遍迷津所用的时间（秒）。再做下一次的准备工作。n（5）学习遍数因被试者而异，均以连续三次不出错为学会的标准。n（6）若被试者在学习途中感到疲劳，可在某次走到终点后休息几分钟。本实验的变量分析n自变量：学习次数n因变量：时

3、间、错误次数n控制变量：刺激因素、被试自身因素、主试因素、环境因素变量命名练习变量命名练习n理解自变量、因变量和控制变量非常重要对于将来实验心理学的研究。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。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)因变量 啄键次

4、数控制变量 食物剥夺时间、键的大小、红灯绿灯的强度等答案自变量 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。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)、个体的大小等二、实验效度 n第一，被试的生长和成熟。第一，被试的生长和成熟。n第二，前测的影响。第二，前测的影响。n第三，被试者选择的偏失。第三，被试者选择的偏

5、失。n第四，被试者的缺失。第四，被试者的缺失。n第五，实验程序的不一致。第五，实验程序的不一致。n第六，统计回归。第六，统计回归。n1）被试者样本缺乏代表性）被试者样本缺乏代表性 第一，从动物研究结果推论人类行为。第第一，从动物研究结果推论人类行为。第二，从一部分人类被试的研究结果推论二，从一部分人类被试的研究结果推论其它部分人类群体或人类总体的特征。其它部分人类群体或人类总体的特征。n2）测量工具的局限性）测量工具的局限性n3）实验环境的人为性）实验环境的人为性n第一，被试的生长和成熟。第一，被试的生长和成熟。n第二，前测的影响。第二，前测的影响。n第三，被试分组偏差。第三，被试分组偏差。n

6、第四，被试者的缺失。第四，被试者的缺失。n第五，实验程序的不一致。第五，实验程序的不一致。n第六，统计回归。第六，统计回归。n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。n逻辑思想：尽量让被试在所有的顺序下逻辑思想：尽量让被试在所有的顺序下接受处理接受处理n人们解决两个不同问题的思维特点分析n实验任务：分马问题分马问题分马问题设计n如何安排人们解决这两个问题的顺序？选择被试内设计的原因（优点）选择被试内设计的原因（优点）n被试内设计需要的被试较少。被试内设计需要的被试较少。

7、n被试内设计方便、有效。被试内设计方便、有效。n心理学的某些领域需要使用被试内设计，心理学的某些领域需要使用被试内设计，即被试内设计用于研究练习的阶段性最为即被试内设计用于研究练习的阶段性最为理想。理想。n被试内设计消除了被试的个别差异对实验被试内设计消除了被试的个别差异对实验的影响。的影响。被试内设计的缺点被试内设计的缺点n顺序效应。（顺序效应。（ABBA）n此方法不能用来研究某些被试特点自变量此方法不能用来研究某些被试特点自变量之间的差异。之间的差异。n如果实验中每一种实验条件需要较长时间如果实验中每一种实验条件需要较长时间的恢复期，则不宜使用被试内设计。的恢复期，则不宜使用被试内设计。n

8、当自变量的不同水平代表一种连续事件的当自变量的不同水平代表一种连续事件的延续结果时，不宜使用被试内设计。延续结果时，不宜使用被试内设计。n定义定义n就是把数目相同的被试分配到自变量的不同就是把数目相同的被试分配到自变量的不同水平或不同的自变量上。水平或不同的自变量上。n优点优点n一种自变量（或实验条件）不会影响另一种一种自变量（或实验条件）不会影响另一种自变量，因为每个被试只对一种自变量做反自变量，因为每个被试只对一种自变量做反应。应。n缺点缺点n分配到各实验条件下的被试可能在各方面不是等分配到各实验条件下的被试可能在各方面不是等同的，如果是这样，那不同实验条件造成的差异同的，如果是这样，那不

9、同实验条件造成的差异也可能是由于被试的差别引起的。也可能是由于被试的差别引起的。n克服方法：克服方法：n随机组设计（随机组设计（random groups design）n匹配组设计（匹配组设计（matched groups design）nLoftus and Burns(1982)n实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。n被试：被试：226名名University of Washington的自愿参加的自愿参加者；随机分配到以下两组。者；随机分配到以下两组。n组一：看带有暴力场面的电影组一：看带有暴力场面的电影n组二：看非暴力场面的电影组二：看非暴

10、力场面的电影n看完电影之后，要求两组被试回答看完电影之后，要求两组被试回答25道关于电影中事道关于电影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银行外面件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码是多少。露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码是多少。n因变量是正确回忆出男孩运动衫号码的人数的百分数。因变量是正确回忆出男孩运动衫号码的人数的百分数。n结果：组一，结果：组一，4%；组二，；组二，28%。被试内和被试间设计比较 任务类型 被试类型 完成 未完成 抑郁 非抑郁 （一）真实验设计n真实验设计对实验条件的控制程度要求 较高，在使用这类实验设计时，实验

11、者实验者可以有效地操纵实验变量，能有效地控可以有效地操纵实验变量，能有效地控制内在无效来源和外在无关因素的影响，制内在无效来源和外在无关因素的影响，能在随机化原则基础上选择和分配被试能在随机化原则基础上选择和分配被试，从而使实验结果更能客观地反映实验处理的作用。真实验设计类型n完全随机化设计也称简单随机化设计，是指用随机化方法将 被试随机分为几组，然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理。完全随机设计的实例分析 n沃坦阿贝、黑尔和洛马克斯关于“通过一系列教学程序和方法的训练，来培养学生根据报纸标题预测所报道内容的能力”的实验。(P22)完全随机双因素析因设计 n完全随机双因素实验设计是指研究者

12、用随机分配的方法将被试分为若干同质组(分组的个数等于实验处理的个数)，同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理的实验设计。n由于双因家析因设计实验处理的个数是由两个因素的水平数交叉组合决定的，所以双因素析因设计的模式也与各因素的水平数有关。（二）非实验设计n主要类型：1、单组后测设计、单组后测设计2、单组前测后测设计、单组前测后测设计3、固定组比较设计、固定组比较设计4、事后回溯设计、事后回溯设计1、单组后测设计n在单组后测设计中，只有一个实验组，对实验在单组后测设计中，只有一个实验组，对实验组只给予一次实验处理，然后通过测量得到一组只给予一次实验处理，然后通过测量得到一个后测成绩。个后

13、测成绩。n设计的基本模式：设计的基本模式：X OnX是研究者操纵或某种未知因素（研究者经过是研究者操纵或某种未知因素（研究者经过分析而推断的自变量）的处理，分析而推断的自变量）的处理，O是研究者操是研究者操纵自变量引出的结果（后测成绩）或研究者观纵自变量引出的结果（后测成绩）或研究者观察到的结果。察到的结果。2、单组前测后测设计n单组前测后测设计是对单组后测设计的一种改单组前测后测设计是对单组后测设计的一种改进，它增加了在实验处理前的测验，但还是只进，它增加了在实验处理前的测验，但还是只有一个实验组。有一个实验组。n设计的基本模式：设计的基本模式：O1 X O2nO1表示在接受处理表示在接受处

14、理X以前对被试进行前测，取以前对被试进行前测，取得一项作为基线的观测值，得一项作为基线的观测值，X表示引入的实验表示引入的实验处理，处理，O2表示处理表示处理X后的测验。后的测验。3、固定组比较设计n固定组比较设计又称静态组或整组比较设计。固定组比较设计又称静态组或整组比较设计。n采用实验组和控制组两组被试，但因这两组被采用实验组和控制组两组被试，但因这两组被试在实验处理前就已经形成，故它不能使用随试在实验处理前就已经形成，故它不能使用随机化原则选择被试。机化原则选择被试。n基本设计模式：基本设计模式：X O1 O2nO1为实验组接受实验处理后的反应效果；为实验组接受实验处理后的反应效果；O2

15、为不接受实验处理的控制组的反应效果。为不接受实验处理的控制组的反应效果。4、事后回溯设计n事后回溯设计是指所研究的对象是已发生过的事件。事后回溯设计是指所研究的对象是已发生过的事件。n在研究过程中，研究者不需要设计实验处理或操纵自在研究过程中，研究者不需要设计实验处理或操纵自变量，只需通过观察存在的条件或事实，将这种已自变量，只需通过观察存在的条件或事实，将这种已自然发生的处理或自变量与某种结果或因变量联系起来然发生的处理或自变量与某种结果或因变量联系起来加以分析，以便从中发现某种可能的简单关系。加以分析，以便从中发现某种可能的简单关系。n基本设计模式：基本设计模式：X OnX是自变量或实验处

16、理，是研究者不能操纵或改变的；是自变量或实验处理，是研究者不能操纵或改变的；O是研究者观察到的结果。是研究者观察到的结果。n事后回溯设计主要包括两种类型事后回溯设计主要包括两种类型n相关研究设计相关研究设计n准则组设计准则组设计（三）准实验设计n主要类型：中断时间序列设计中断时间序列设计1、中断时间序列设计n时间序列设计（时间序列设计（time-series design），基本上），基本上是借助多次重复测量的一种前测后测设计，这种设是借助多次重复测量的一种前测后测设计，这种设计的实质是对某个被试组或被试个体进行周期性的计的实质是对某个被试组或被试个体进行周期性的测量过程，建立反应的基线模式，

17、并在这一时间系测量过程，建立反应的基线模式，并在这一时间系列的测量过程中引进实验处理，随后用实施处理后列的测量过程中引进实验处理，随后用实施处理后在时间系列的观察中所得分数的不连续性，来表示在时间系列的观察中所得分数的不连续性，来表示实验处理结果。实验处理结果。n如果接受处理后的反应模式不同于基线模式，表示如果接受处理后的反应模式不同于基线模式，表示原先的反应模式的连续性受到中断，便可推断这种原先的反应模式的连续性受到中断，便可推断这种变化可能是由于自变量的作用所产生的。变化可能是由于自变量的作用所产生的。（一）简单中断时间序列设计（simple interrupted time-series

18、 design）n简单中断时间序列设计是最基本的时间序列设计，基简单中断时间序列设计是最基本的时间序列设计，基本上是一种单组前测后测设计。本上是一种单组前测后测设计。n它与其他种类前测后测设计的主要区别是没有比较组，它与其他种类前测后测设计的主要区别是没有比较组，并且不是仅有一次前测和后测，而是对一个实验组或并且不是仅有一次前测和后测，而是对一个实验组或一个被试进行周期性的一系列前测和后测。一个被试进行周期性的一系列前测和后测。n设计模式设计模式：O1O2O3O4O5XO6O7O8O9O10（一）简单中断时间序列设计（举例）n英国工业疲劳研究组 n如果工作时间从每天的10小时缩短到8小时，生产

19、率会出现什么样的变化。n研究者以每小时的平均产量作为因变量指标。可能存在的问题n可能不管工作时间是否缩短，都会出现生可能不管工作时间是否缩短，都会出现生产率提高的现象。产率提高的现象。n除了每天工作时间长短的变化外，可能还除了每天工作时间长短的变化外，可能还有其他变量影响到每小时的平均生产量。有其他变量影响到每小时的平均生产量。n数据的效度有限。数据的效度有限。n很可能产生很可能产生“霍桑效应霍桑效应”（Hawthorne effect）。）。（二）复合中断时间序列设计n复合中断时间序列设计的模式如下：复合中断时间序列设计的模式如下：O1O2O3O4O5XO6O7O8O9O10O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10四、实验信度n信度：一致性，同一被试在相同的实验信度：一致性，同一被试在相同的实验条件下应该得到相近的结果。条件下应该得到相近的结果。