實驗研究的基本問題

關(guān)于實驗研究的基本問題要點復(fù)習(xí)實驗的靈魂：控制實驗控制的目的：探索人的心理和行為發(fā)生、發(fā)展變化的原因第2頁,共48頁，2024年2月25日，星期天什么是變量變量（variable）是指在數(shù)量上或質(zhì)量上可變的事物的屬性。變量包括作業(yè)變量（刺激變量）、環(huán)境變量、機體變量在一個具體的實驗中，變量分為自變量、因變量和額外變量。

一、實驗研究中的變量及其控制第3頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（一）變量的類型1、自變量2、因變量3、額外變量第4頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（1）什么是自變量在實驗中實驗者所操縱的、對被試者的反應(yīng)產(chǎn)生影響的變量稱為自變量；（2）自變量的類型①作業(yè)變量（刺激變量、任務(wù)變量）②環(huán)境自變量③被試者變量1、自變量第5頁,共48頁，2024年2月25日，星期天2、因變量因為自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象變化（行為表現(xiàn)），稱為因變量。第6頁,共48頁，2024年2月25日，星期天凡是對因變量產(chǎn)生影響的實驗條件都稱為相關(guān)變量；對因變量不產(chǎn)生影響的實驗條件稱為無關(guān)變量（或無關(guān)變項）。在相關(guān)變量中，實驗者用以研究的變量稱為自變量，實驗者不用于研究的那些相關(guān)變量稱為額外相關(guān)變量，或簡稱為額外變量。由于在實驗中額外變量是必須加以控制的，所以額外變量也被稱為控制變量。評價一項實驗設(shè)計的好壞的一個重要依據(jù)就是看研究者能否成功地控制那些額外變量。3、額外變量第7頁,共48頁，2024年2月25日，星期天心理學(xué)實驗中典型的額外變量天花板效應(yīng)比較游泳和跑步的減肥效果：兩個胖子，體重正好都是300磅。一個通過跑步減肥，另一個游泳。幾個月后，兩個人的體重都是250磅→跑步和游泳的減肥效果一樣好。問題是臺秤的量程是0～300磅地板效應(yīng)教一個動作不太協(xié)調(diào)的朋友打保齡球。每當他打一個全中你就為他買一杯啤酒。然而，你的朋友將球都扔到溝里去了。不提供獎賞，預(yù)期他的作業(yè)水平會隨著練習(xí)次數(shù)的增加而降低，由于再沒有比溝里球更低的水平了，所以你觀察不到成績的任何下降第8頁,共48頁，2024年2月25日，星期天典型的額外變量實驗者效應(yīng)主試在實驗中可能以某種方式（如表情、手勢、語氣等）有意無意地影響被試，使他們的反應(yīng)附和主試的期望。羅森塔爾效應(yīng)白鼠迷津?qū)嶒炂じ耨R利翁效應(yīng)：1968年，兩位心理學(xué)家從小學(xué)一至六年級中各選3個班，進行“發(fā)展測驗”。選擇有優(yōu)異發(fā)展可能的學(xué)生名單給老師。8個月后，復(fù)試，結(jié)果名單上的學(xué)生成績有了顯著進步。

第9頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量典型的額外變量實驗者效應(yīng)要求特征實驗中，被試自發(fā)的對實驗?zāi)康漠a(chǎn)生一個假設(shè)或猜想，然后再以一種自以為能滿足這一假想的方式行進反應(yīng)?；羯嶒灠参縿┬?yīng)第10頁,共48頁，2024年2月25日，星期天霍桑實驗在相當長的一段時間里，管理的理論工作者與實際管理者認為，物質(zhì)工作環(huán)境和工人的健康狀態(tài)與生產(chǎn)效率存在著明確的因果關(guān)系。物質(zhì)工作環(huán)境包括正常的通風(fēng)條件、溫度、照明等，在這種理想的環(huán)境中工作，加上刺激性的工資制度，就能激勵職工的生產(chǎn)積極性。工人的健康狀態(tài)包括有合理的休息時間，工作日，工作周的長度，以減少職工的疲勞與單調(diào)感，這樣，也有利于工作效率的提高。第11頁,共48頁，2024年2月25日，星期天沿著這一指導(dǎo)思想，1924年美國國家科學(xué)院的全國科學(xué)研究委員會決定，在西方電氣公司的霍桑工廠進行研究。20年代，位于芝加哥市西部的霍桑工廠，從事電話、電報設(shè)備制造，當時廠內(nèi)有25000工人。這個廠當時有較完善的娛樂設(shè)施，醫(yī)療制度和養(yǎng)老金制度等。但是，工人中仍有憤憤不平的情緒，生產(chǎn)成績也不夠理想。由上述委員會所組織的，包括各方面專家在內(nèi)的研究小組，主要從事工作條件與生產(chǎn)效率之間關(guān)系的考察。他們下去后，進行了多種試驗，其中一個主要的試驗叫“照明度試驗”，這就是霍桑試驗的先導(dǎo)。這項工作從1924年11月至l927年4月期間進行的。第12頁,共48頁，2024年2月25日，星期天在試驗開始時，研究小組設(shè)想，增加照明會使產(chǎn)量提高。他們選擇了兩組工人，一組為試驗組，另一組為對照組。在試驗組里，照明作各種變化，而在對照組里，照明度保持不變。試驗結(jié)果，兩個組的產(chǎn)量幾乎等量上升，看不出改變照明度對生產(chǎn)效率有什么影響。例如，他們將試驗組的照明從24支，46支，76支燭光，逐漸遞增。但是，使對照組保持原來的照明度。第13頁,共48頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)預(yù)想，增加照明度，產(chǎn)量就會上升，試驗組的產(chǎn)量果然上去了?？墒浅霈F(xiàn)了意想不到的情況：對照組雖然照明度未變，然而產(chǎn)量也上去了。后來，他們又采取相反措施，逐漸降低試驗組的照明度。按研究小組的設(shè)想，試驗組的生產(chǎn)效率必然會下降。但是，實驗結(jié)果表明，盡管其照明度一再下降，從10支，3支，以至降到0.06支燭光，但產(chǎn)量并沒有顯著下降。以上結(jié)果說明，照明強度等物質(zhì)條件與生產(chǎn)效率之間，并不存在線性的因果關(guān)系。第14頁,共48頁，2024年2月25日，星期天研究小組對上述研究結(jié)果感到茫然。為此，他們又進行了其他方面的試驗，比如改變其他作業(yè)條件，改變支付工資的辦法。另外還采取了讓工人可以提前下班、延長工間休息時間，供應(yīng)點心等等措施。但是，實驗結(jié)果表明，這些條件的變化仍然對生產(chǎn)效果沒有多大影響。就這樣試驗持續(xù)了近三年，仍無結(jié)果，為此參加試驗的人都想放棄試驗了。第15頁,共48頁，2024年2月25日，星期天梅奧于1927年組成了一個哈佛研究小組，并會同西方電氣公司的職員協(xié)作進行研究。研究小組針對原來關(guān)于照明度研究的失敗，提出了新的設(shè)想和假設(shè)。這些假設(shè)是：1.在試驗室中，改進物質(zhì)條件和工作方法導(dǎo)致產(chǎn)量的增加。2.工間休息和縮短工作日，可解除疲乏。3.工間休息可減少工作的單調(diào)性。4.個人計件工資制，對增加產(chǎn)量可起促進作用。5.管理方法的改變，即人際關(guān)系的改善使得工人的態(tài)度得到改進，并使產(chǎn)量得到提高。第16頁,共48頁，2024年2月25日，星期天然后，試驗人員對這五種假設(shè)，逐個地進行檢驗，其結(jié)果是：第一種假設(shè)被否定了。因為，即使有意識地降低某些物質(zhì)條件，如減弱照明度，生產(chǎn)還是上升。第二種假設(shè)被否定了。因為，即使有意識地取消一切優(yōu)惠，如縮短休息日，工作日的長度，產(chǎn)量還是繼續(xù)增長。第三種假設(shè)也被否定了。關(guān)于工間休息免除單調(diào)，也缺乏很確切的論據(jù)，因為單調(diào)只能看做是一種心理狀態(tài)，不能作為估算產(chǎn)量的依據(jù)。第四種假設(shè)，即個人計件工資制促進了生產(chǎn)。第17頁,共48頁，2024年2月25日，星期天為此，對選擇工資支付方式進行了深入的實驗：試驗是在繼電器的裝配和剝離兩個小組中進行的。繼電器裝配小組原是集體獎勵工資制，試驗時改為個人獎勵工資制。改變后，生產(chǎn)連續(xù)上升，最后穩(wěn)定在原來產(chǎn)量的112.6％水平上。9個月后，再恢復(fù)集體獎勵工資制，試驗了7個月，產(chǎn)量下降列原產(chǎn)量的96.2％。云母片剝離小組，保持原個人獎勵工資制不變，在連續(xù)試驗的14個月中，小組平均產(chǎn)量較原產(chǎn)量提高15％，超過了繼電器裝配小組的最高產(chǎn)量。由此，研究小組得出結(jié)論：工資支付辦法的改變與產(chǎn)量上升并無直接關(guān)系。在解釋生產(chǎn)增加的原因方面，研究人員都不認為工資刺激是使產(chǎn)量增加的一個原因。因為，在全部試驗期間，保持著同一的工資刺激方案，而每小時的平均產(chǎn)量一直在增加，可見這種增加，應(yīng)當歸功于工資計件以外的原因。第18頁,共48頁，2024年2月25日，星期天第五種假設(shè)得到了論證。研究人員認為，不是工資，而是改進了的管理、改進了的士氣和改進了的人際關(guān)系，導(dǎo)數(shù)了兩個試驗小組的產(chǎn)量增加。比如，這時，工人們自己對生產(chǎn)上升的原因也說不清楚，只感到由于沒有工頭的監(jiān)督，工作自由了，知道自已是一項重要試驗的成員，并與研究小組成員建立了良好關(guān)系，工余時間工人之間也增加了接觸，人與人的關(guān)系改善了，產(chǎn)生了一種團結(jié)互助的感情?？傊?，產(chǎn)量上升可能是由于工人對試驗的關(guān)心和興趣。[E]第19頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（二）變量的操縱1.自變量的控制2.因變量的控制3.額外變量的控制第20頁,共48頁，2024年2月25日，星期天在實驗中對自變量的操縱、變化稱為自變量的控制。對自變量的控制，首先要對自變量進行嚴格的規(guī)定，對心理學(xué)中一些含混不清的變量必須使之操作定義化，只有這樣才能進行實驗。操作定義：指用可感知、度量的事物、時間、現(xiàn)象和方法對變量或指標作出具體的界定。例如，把“剛剛感受到”定義為“50%次感受到”，就可測定感覺閾限了。又如，疲倦（fatigue）沒有一個共同的起點和尺度，怎么測量呢？如果定義為“工作效率的下降”，那么就可以進行測量和比較了。1.自變量的控制第21頁,共48頁，2024年2月25日，星期天其次，對于在刺激維度上連續(xù)變化的自變量，要做好三項工作：（1）要確定好自變量的范圍（2）要選一定數(shù)量的檢查點（3）要確定好各檢查點之間的間距。第22頁,共48頁，2024年2月25日，星期天2.因變量的控制把實驗中的被試者的反應(yīng)控制在主試者所設(shè)想的方向上，這就是反應(yīng)的控制問題。以人作被試者，往往用指示語來控制被試者的反應(yīng)。指示語乃是心理實驗中主試者給被試者交代任務(wù)時說的話。使用指導(dǎo)語時，應(yīng)注意在允許的范圍內(nèi)做到引起動機，激發(fā)興趣。被試者來到實驗室時，不一定對參加實驗感興趣。因此主試者必須利用言詞來引起他們的興趣。在可能的范圍內(nèi)，告訴他們實驗?zāi)康呐c應(yīng)用價值，使他們認識到參與和合作的意義。第23頁,共48頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)指標的選擇在心理學(xué)實驗中，一般常用的指標有：絕對閾限差別閾限反應(yīng)時反應(yīng)持續(xù)時間反應(yīng)程度完成量錯誤率完成一定的作業(yè)所需要的時間達到一定基準所需要的次數(shù)口頭報告……第24頁,共48頁，2024年2月25日，星期天因變量的選擇和控制

對于被試者的反應(yīng)可以從下列幾方面來測量：（1）反應(yīng)速度，例如，簡單反應(yīng)時間、或潛伏期，走完一個迷津所需的時間，在一定時間內(nèi)完成某項作業(yè)的數(shù)量等。（2）反應(yīng)的正確性，例如，選擇反應(yīng)正確的次數(shù)、走迷宮入盲巷的次數(shù)、跟追蹤盤離靶的次數(shù)或距離等。（3）反應(yīng)的難度，有些作業(yè)可以定出一個難易等級，看被試者或動物能達到什么水平，如斯金納箱就有三個難度等級。（4）反應(yīng)的次數(shù)或機率，是指在一定時間內(nèi)被試者能做出某種反應(yīng)的次數(shù)，例如在心理物理學(xué)實驗中，根據(jù)機率來規(guī)定閾限。（5）反應(yīng)的強度，例如，情緒實驗中的出汗量，皮膚電反射電阻變化的大小，等等。第25頁,共48頁，2024年2月25日，星期天1.有效性1.有效性。所選擇的因變量應(yīng)具有一定的效度。這是心理實驗中因變量最重要的性質(zhì)。

第26頁,共48頁，2024年2月25日，星期天2.可靠性可靠性是指，在所有的條件都不變的情況下，重復(fù)測量的結(jié)果是否相似。如若重復(fù)測量的結(jié)果相同或十分類似，那么其可靠性好；反之，重復(fù)測量的結(jié)果不相同，差異很大，則共可靠性不好。可靠性的好壞可由計算兩次測量結(jié)果之間的相關(guān)系數(shù)的大小來加以評價。相關(guān)系數(shù)大，可靠性好；相關(guān)系數(shù)小，則可靠性差。第27頁,共48頁，2024年2月25日，星期天3.靈敏度因變量的靈敏度是指，因變量對自變量的變化是否敏感，是否能精確地度量出反應(yīng)變量的變化。有的指標差一些，如在當前，研究者不再利用唾液分泌作為高級神經(jīng)活動的指標，因為腦電這個指標比唾液分泌的指標更靈敏。

第28頁,共48頁，2024年2月25日，星期天4.數(shù)量化反應(yīng)變量的指標應(yīng)是能數(shù)量化的。不能數(shù)量化的指標往往分辨能力差。指標起碼能分辨“有”與“無”的能力，更好的能反映出反應(yīng)變量更細的變化。所以靈敏度和數(shù)量化往往是結(jié)合在一起的。

第29頁,共48頁，2024年2月25日，星期天3.額外變量的控制排除法恒定法匹配法隨機化法抵消平衡法統(tǒng)計控制法第30頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制1.排除法是把額外變量從實驗中排除出去。如果外界的噪音和光線影響實驗，最好的辦法是進入隔音室或暗室，這樣可把它們排除掉?；羯Ｐ?yīng)和實驗者效應(yīng)會影響實驗結(jié)果，最佳的辦法是采用雙盲實驗。從控制變量的觀點來看，排除法確實有效。但用排除法所得到的研究結(jié)果卻缺乏推論的普遍性。例如，如果顧慮主試者與被試者的彼此接觸會影響實驗結(jié)果，而采用自動呈現(xiàn)刺激及自動記錄實驗結(jié)果的方法，則所得結(jié)果便不能對人們?nèi)粘Ｉ钪械耐愋袨樽鞒鐾普摵徒忉?。?1頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制2.恒定法使額外變量在實驗的過程中保持固定不變。如果消除額外變量有困難，就可以采用恒定法。不同的實驗場所、不同的實驗者、不同的實驗時間都是額外變量。有效的控制方法是在同一實驗室、由同一實驗者、在同一個時間對實驗組和控制組使用同樣的實驗程序進行實驗。如果實驗時強度變化的噪音無法消除，則可以用噪音發(fā)生器發(fā)生恒定的噪音來加以掩蔽。除上述實驗條件保持恒定外，實驗者和控制組被試者的特性（如年齡、性別、自我強度、成就、動機等）也是實驗結(jié)果發(fā)生混淆的主要根源，也應(yīng)保持恒定。只有這樣，兩個組在作業(yè)上的差異才可歸于自變量的效果。第32頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制用恒定法控制額外變量也有缺點：（1）實驗結(jié)果不能推廣到額外變量的其他水平上去。例如，如果只用男性成人作為被試者進行實驗，其結(jié)果不能推廣到女性成人。（2）操縱的自變量和保持恒定的額外變量可能產(chǎn)生交互作用。例如，如果被試者是男性，實驗者是富有魅力的女性，實驗時，實驗者可能使被試者分心。這是交互作用產(chǎn)生的額外變量。第33頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制3.匹配法

是使實驗組和控制組中的被試者的特點相等的一種方法。使用匹配法時，先要測量所有被試者和實驗中要完成的作業(yè)具有高相關(guān)的特點；然后根據(jù)測得的結(jié)果把實驗組和控制組的被試者的特點匹配成相等的。例如，實驗者要同時考慮年齡、性別、起始成績、智力等因素，力圖使所有因素均匹配成相等而編為兩組就很困難了。即使能解決此困難，也將使很多被試者不能參加這個實驗。更何況，屬于中介變量的諸因素，如動機、態(tài)度等，更是無法找到可靠的依據(jù)進行匹配。因此，匹配法在實際上并不常用。第34頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制4.隨機化法

根據(jù)概率理論，把被試者隨機地分派到各處理組中。從界定的被試者總體中用抽簽法或隨機數(shù)字法抽取被試者樣本，由于隨機取樣使總體中的各個成員有同等機會被抽取，因而有相當大的可能性使樣本保持與總體有相同的結(jié)構(gòu)。隨機取樣后，再把隨機抽出的被試者樣本隨機地分到各種處理中去。第35頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制5.抵消平衡法通過采用某些綜合平衡的方式使額外變量的效果互相抵消以達到控制額外變量的目的的方法。這種方法的主要作用是控制序列效應(yīng)。如果給被試者施加一系列以固定順序出現(xiàn)的不同處理，被試者的反應(yīng)將會受到時序先后的影響。如果先后兩種處理在性質(zhì)上無關(guān)，就會產(chǎn)生疲勞的影響。這兩種影響都可以使實驗發(fā)生混淆，因而要加以抵消。如果只有A、B兩種處理，最常用的抵消序列效應(yīng)的方法是用ABBA的安排。即對同一組被試者先給予A處理，再給予B處理；然后倒過來，先給予B處理，再給予A處理。如果對幾組被試者給予兩種以上的處理，為了抵消序列效應(yīng)則可采用拉丁方實驗。第36頁,共48頁，2024年2月25日，星期天額外變量的控制6.統(tǒng)計控制法

有時候由于條件限制，上述的各種方法不能使用，明知有因素將會影響實驗結(jié)果，卻無法在實驗中加以排除或控制。在這種情形下，只有做完實驗后采用協(xié)方差分析（或共變數(shù)分析），把影響結(jié)果的因素分析出來，以達到對額外變量的控制。這種事后用統(tǒng)計技術(shù)來達到控制額外變量的方法，稱為統(tǒng)計控制。第37頁,共48頁，2024年2月25日，星期天實驗中的變量分析學(xué)習(xí)走迷津?qū)嶒瀸嶒災(zāi)康模貉芯侩S著學(xué)習(xí)次數(shù)的增加，走迷津所用的時間和錯誤次數(shù)的變化。實驗材料：觸棒迷津（見下圖）、小棒、遮眼罩（見下圖）、秒表、記錄紙。第38頁,共48頁，2024年2月25日，星期天遮眼罩第39頁,共48頁，2024年2月25日，星期天實驗程序（1）三人一組，被試者帶上遮眼罩，用小棒走迷津（實驗前被試者勿看迷津，也勿用手觸摸迷津）。主試者對被試者的指示語必須這樣說明：“在排除視覺的條件下，盡快地學(xué)會用小棒走迷津，中間不要停頓，要積極運用動覺、記憶和思維，爭取早些學(xué)會”。主試者把小棒放在迷津的入口處，然后讓被試者用優(yōu)勢手拿住小棒，手臂懸空。第40頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（2）被試者手執(zhí)小棒靜候。主試者在每次開始前2秒鐘，先發(fā)出“預(yù)備”口令，主試者再說“開始”時，被試者才用小棒走動。在發(fā)出“開始”口令的同時，主試者開動秒表。（3）被試者在走迷津的過程中，凡進入盲巷一次就算出錯一次，主試者記下錯誤次數(shù)。第41頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（4）當被試者的小棒進入迷津終點，主試者立刻說“到了”，同時停秒表，記錄走一遍迷津所用的時間（秒）。再做下一次的準備工作。（5）學(xué)習(xí)遍數(shù)因被試者而異，均以連續(xù)三次不出錯為學(xué)會的標準。（6）若被試者在學(xué)習(xí)途中感到疲