心理学实验设计.ppt

第第0202章章 实验研究的基本问题实验研究的基本问题 n n 本章主要内容：本章主要内容： 一、实验研究中的变量及其控制一、实验研究中的变量及其控制 二、实验的效度二、实验的效度 三、实验设计三、实验设计 四、实验的信度四、实验的信度 要点复习要点复习 n n 实验的灵魂：实验的灵魂：控制控制 n n 实验控制的目的：实验控制的目的：探索人的心理和行探索人的心理和行 为发生、发展变化的原因为发生、发展变化的原因 n n 什么是变量什么是变量 n n 变量（变量（variablevariable）是指在数量上或质量上是指在数量上或质量上 可变的事物的属性。可变的事物的属性。 n n 变量包括作业变量（刺激变量）、环境变量变量包括作业变量（刺激变量）、环境变量 、机体变量、机体变量 n n 在一个具体的实验中，变量分为自变量、因在一个具体的实验中，变量分为自变量、因 变量和额外变量。变量和额外变量。 一、实验研究中的变量及其控制一、实验研究中的变量及其控制 （一）变量的类型 n1、自变量自变量 n n 2 2、因变量、因变量 n n 3 3、额外变量、额外变量 n n （1 1）什么是自变量）什么是自变量 n n 在实验中实验者所操纵的、对被试者的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反应产生影响的变量称为自变量自变量； n n （2 2）自变量的类型）自变量的类型 n n 作业变量（刺激变量、任务变量）作业变量（刺激变量、任务变量） n n 环境自变量环境自变量 n n 被试者变量被试者变量 1 1、自变量、自变量( (independent variable) 2、因变量(dependent variable) n n 因为自变量的变化而产生的现象变化因为自变量的变化而产生的现象变化 （行为表现），称为（行为表现），称为因变量。因变量。 n n 凡是对因变量产生影响的实验条件都称为凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相相 关变量；关变量； n n 对因变量不产生影响的实验条件称为对因变量不产生影响的实验条件称为无关变无关变 量量（或（或无关变项无关变项）。）。 n n 在相关变量中，实验者用以研究的变量称为在相关变量中，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自变量，实验者不用于研究的那些相关变量 称为称为额外相关变量额外相关变量，或简称为，或简称为额外变量额外变量。 n n 由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以 额外变量也被称为额外变量也被称为控制变量控制变量。 n n 评价一项实验设计的好坏的一个重要依据就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。是看研究者能否成功地控制那些额外变量。 3 3、额外变量、额外变量 心理学实验中典型的额外变量 n n 实验者效应实验者效应 n n 要求特征（霍桑效应、安慰剂效应）要求特征（霍桑效应、安慰剂效应） （二）变量的操纵 n n 1.1.自变量的控制自变量的控制 n n 2.2.因变量的控制因变量的控制 n n 3.3.额外变量的控制额外变量的控制 n n 在实验中对自变量的操纵、变化称为自变在实验中对自变量的操纵、变化称为自变 量的控制。量的控制。 n n 对自变量的控制，对自变量的控制，首先要对自变量进行严首先要对自变量进行严 格的规定格的规定，对心理学中一些含混不清的变，对心理学中一些含混不清的变 量必须使之量必须使之操作定义操作定义化，只有这样才能进化，只有这样才能进 行实验。行实验。 n n 操作定义操作定义：指用可感知、度量的事物、时间、现：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。象和方法对变量或指标作出具体的界定。 n n 例如，把例如，把“刚刚感受到刚刚感受到”定义为定义为“50%50%次感受到次感受到”，就，就 可测定感觉阈限了。可测定感觉阈限了。 n n 又如，疲倦（又如，疲倦（fatiguefatigue）没有一个共同的起点和尺度，没有一个共同的起点和尺度， 怎么测量呢？如果定义为怎么测量呢？如果定义为“工作效率的下降工作效率的下降”，那么就，那么就 可以进行测量和比较了。可以进行测量和比较了。 1.1.自变量的控制自变量的控制 n n 其次，对于在刺激维度上连续变化的其次，对于在刺激维度上连续变化的 自变量，要做好三项工作：自变量，要做好三项工作： n n （1 1）要确定好自变量的范围）要确定好自变量的范围 n n （2 2）要选一定数量的检查点）要选一定数量的检查点 n n （3 3）要确定好各检查点之间的间距。）要确定好各检查点之间的间距。 2.2.因变量的控制因变量的控制 n n 把实验中的被试者的反应控制在主试者所设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。想的方向上，这就是反应的控制问题。 n n 以人作被试者，往往用指导语来控制被试者以人作被试者，往往用指导语来控制被试者 的反应。的反应。 n n 指导语指导语乃是心理实验中主试者给被试者交代任务乃是心理实验中主试者给被试者交代任务 时说的话。时说的话。 n n 使用指导语时，应注意在允许的范围内做到引起使用指导语时，应注意在允许的范围内做到引起 动机，激发兴趣。被试者来到实验室时，不一定动机，激发兴趣。被试者来到实验室时，不一定 对参加实验感兴趣。因此主试者必须利用言词来对参加实验感兴趣。因此主试者必须利用言词来 引起他们的兴趣。在可能的范围内，告诉他们实引起他们的兴趣。在可能的范围内，告诉他们实 验目的与应用价值，使他们认识到参与和合作的验目的与应用价值，使他们认识到参与和合作的 意义。意义。 选择指标的条件主要有：选择指标的条件主要有： n n 有效性，即指标充分代表当时的现有效性，即指标充分代表当时的现 象或过程的程度，也称为效度象或过程的程度，也称为效度。 n n 客观性客观性 n n 数量化数量化 3.额外变量的控制 n n 排除法排除法 n n 恒定法恒定法 n n 匹配法匹配法 n n 随机化法随机化法 n n 抵消平衡法抵消平衡法 n n 统计控制法统计控制法 反应指标的选择反应指标的选择 n n 在心理学实验中，一般常用的指标有：在心理学实验中，一般常用的指标有： n n 绝对阈限绝对阈限 n n 差别阈限差别阈限 n n 反应时反应时 n n 反应持续时间反应持续时间 n n 反应强度（生理指标）反应强度（生理指标） n n 完成量完成量 n n 错误率错误率 n n 完成一定的作业所需要的时间完成一定的作业所需要的时间 n n 达到一定基准所需要的次数达到一定基准所需要的次数 n n 口头报告口头报告 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 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。 n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 n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 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。 n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 n 实验效度实验效度是指实验方法能达到实验目的的程度。是指实验方法能达到实验目的的程度。 n n 实验目的是验证假设，验证自变量和因变量之间的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关系，使实验结果的推论可用以解释和预测其他同 类现象。类现象。 n n 实验效度主要包括实验效度主要包括内部效度内部效度和和外部效度外部效度。 （一）影响实验内部效度的因素（一）影响实验内部效度的因素 n n 实验的内部效度实验的内部效度是指实验中的自变量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与因变量之间的因果关系的明确程度 。 n n 因此，要使实验具有较高的内部效度因此，要使实验具有较高的内部效度 ，就必须控制各种额外变量。，就必须控制各种额外变量。 n n 在设计实验时，如果能考虑到以下六在设计实验时，如果能考虑到以下六 个方面的因素，将有助于提高实验的个方面的因素，将有助于提高实验的 内部效度。内部效度。 n第一，被试的生长和成熟。 n第二，前测的影响。 n第三，被试者选择的偏失。 n第四，被试者的缺失。 n第五，实验程序的不一致。 n第六，统计回归。 （二）影响实验外部效度的因素（二）影响实验外部效度的因素 n n 实验的外部效度实验的外部效度是指实验结果能够普是指实验结果能够普 遍推论到样本的总体和其他同类现象遍推论到样本的总体和其他同类现象 中去的程度，即实验结果的普遍代表中去的程度，即实验结果的普遍代表 性和适用性。性和适用性。 n n 实验的外部效度主要受下列三方面的实验的外部效度主要受下列三方面的 影响：影响： n1）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。 n2）测量工具的局限性 n3）实验环境的人为性 n第一，被试的生长和成熟。 n第二，前测的影响。 n第三，被试分组偏差。 n第四，被试者的缺失。 n第五，实验程序的不一致。 n第六，统计回归。 第第0202章章 实验研究的基本问题实验研究的基本问题 n n 本章主要内容：本章主要内容： 一、实验研究中的变量及其控制一、实验研究中的变量及其控制 二、实验的效度二、实验的效度 三、实验设计三、实验设计 四、实验的信度四、实验的信度 三、三、 实验设计实验设计 n n 主要内容：主要内容： n n 实验设计的概念实验设计的概念 n n 实验设计的内容实验设计的内容 n n 实验设计的基本类型实验设计的基本类型 n n 实验设计的基本类型实验设计的基本类型 实验设计的概念实验设计的概念 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。 实验设计的内容实验设计的内容 n n 刺激变量刺激变量( (或刺激变项或刺激变项) )的确定及其呈现的方式；的确定及其呈现的方式； n n 反应变量反应变量( (或反应变项或反应变项) )的指标及其测量方法；的指标及其测量方法； n n 对一切有关变量对一切有关变量( (或变项或变项) )的控制措施；的控制措施； n n 确定被试总体及被试样本人数和选择被试的方法确定被试总体及被试样本人数和选择被试的方法 ； n n 拟定主试在实验开始前对被试者要说的指示语；拟定主试在实验开始前对被试者要说的指示语； n n 规定实验次数；规定实验次数； n n 安排实验程序；安排实验程序； n n 规定使用仪器的型号；规定使用仪器的型号； n n 规定处理实验数据的方法。规定处理实验数据的方法。 实验设计的基本类型实验设计的基本类型 n n 从对实验控制条件的严密程度的不同：从对实验控制条件的严密程度的不同： n n 真实验设计真实验设计 n n 准实验设计准实验设计 n n 非实验设计非实验设计 n n 根据实验中要操纵变量的多少：根据实验中要操纵变量的多少： n n 单因素实验设计单因素实验设计 n n 多因素实验设计多因素实验设计 n n 根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试 ： n n 被试内设计被试内设计 n n 被试间设计被试间设计 n n 混合设计混合设计 （一）被试内设计（一）被试内设计 n n 也也叫单组叫单组实验设计（实验设计（within-subjects within-subjects design)design)，是每个被试须接受自变量的所有是每个被试须接受自变量的所有 情况的处理。情况的处理。 n n 基本原理：每个被试参与所有的实验处理，基本原理：每个被试参与所有的实验处理， 然后比较系统被试在不同处理下的行为变化然后比较系统被试在不同处理下的行为变化 。 n n 在实验研究中，如果实验者主要想研究每一在实验研究中，如果实验者主要想研究每一 个被试对实验处理所引起的行为上的变化，个被试对实验处理所引起的行为上的变化， 可考虑采用被试内设计。可考虑采用被试内设计。 n n 被试内设计可分为三种子类型：被试内设计可分为三种子类型：1 1、实验前、实验前 后设计；后设计；2 2、定时系列设计；、定时系列设计；3 3、抵消实验条、抵消实验条 件的设计。件的设计。 1 1、实验前后设计、实验前后设计 n n 指在指在实验条件处理前对被试进行观测实验条件处理前对被试进行观测 的结果与实验条件处理所做的同样观的结果与实验条件处理所做的同样观 测结果加以对比的设计。即，这种设测结果加以对比的设计。即，这种设 计类型是实验（处理）前后的比较设计类型是实验（处理）前后的比较设 计。计。 实验前与实验后设计模式实验前与实验后设计模式 说明：说明：Y Y 1 1 表示实验处理前对被试者观测所得值表示实验处理前对被试者观测所得值 Y Y 2 2 表示实验处理后对被试者观测所得值表示实验处理后对被试者观测所得值 X X表示实验条件处理表示实验条件处理 实验前后设计举例实验前后设计举例 n n 目的：第一次参加射击运动的人在接受打靶目的：第一次参加射击运动的人在接受打靶 训练前后打靶成绩的变化。训练前后打靶成绩的变化。 n n 方法：选择方法：选择1010名从来没有参加过射击运动的名从来没有参加过射击运动的 被试，在他们进行打靶练习前，先进行一次被试，在他们进行打靶练习前，先进行一次 打靶测验，记录下他们的打靶成绩（前测成打靶测验，记录下他们的打靶成绩（前测成 绩）。然后对他们进行为期绩）。然后对他们进行为期1 1周的打靶训练周的打靶训练 ，每天，每天2 2小时。训练结束后，再次对他们的小时。训练结束后，再次对他们的 进行打靶测验，记录下他们的成绩（后测成进行打靶测验，记录下他们的成绩（后测成 绩）。将前后两次成绩进行比较，就可以看绩）。将前后两次成绩进行比较，就可以看 出出1 1周的训练是否有效果。周的训练是否有效果。 实验前后设计评价实验前后设计评价 n n 优点优点：（：（1 1）能较明显地检测初实验处能较明显地检测初实验处 理的效果如何；（理的效果如何；（2 2）对被试的需要量）对被试的需要量 较少，一组被试当两组被试用，无须较少，一组被试当两组被试用，无须 设控制组，不但提高效率，被试变量设控制组，不但提高效率，被试变量 也得到较好控制。也得到较好控制。 n n 缺点：缺点：（1 1）前后两次观测之间存在时）前后两次观测之间存在时 间间隔，会带来外来影响；（间间隔，会带来外来影响；（2 2）易产）易产 生顺序误差。生顺序误差。 2 2、定时系列设计、定时系列设计 n n 指指实验处理前对一组被试作一系列的实验处理前对一组被试作一系列的 定时重复观测，然后实施实验处理。定时重复观测，然后实施实验处理。 在对被试作一系列的定时重复观测，在对被试作一系列的定时重复观测， 分析自变量（实验处理）对因变量的分析自变量（实验处理）对因变量的 关系。关系。 定时系列设计模式定时系列设计模式 说明：说明：Y Y1a 1a、 、Y Y1b 1b、 、Y Y1c 1c分别表示实验处理前之观测值 分别表示实验处理前之观测值 Y Y2a 2a、 、Y Y2b 2b、 、Y Y2c 2c分别表示实验处理后之观测值 分别表示实验处理后之观测值 X X表示实验条件处理表示实验条件处理 定时系列设计举例定时系列设计举例 n n 代币法对儿童问题行为矫正的作用代币法对儿童问题行为矫正的作用 定时系列设计评价定时系列设计评价 n n 优点：除具有前后设计的优点，还具有（优点：除具有前后设计的优点，还具有（1 1 ）降低由于一次观测而得到被试不正常行为）降低由于一次观测而得到被试不正常行为 的几率；（的几率；（2 2）提供测量过程中的信息。）提供测量过程中的信息。 n n 缺点：缺点：（1 1）由于更多次的观测，势必延长）由于更多次的观测，势必延长 实验时间，从而会有更多的外来影响；（实验时间，从而会有更多的外来影响；（2 2 ）也正是更多次的观测，更易引起顺序误差）也正是更多次的观测，更易引起顺序误差 ，更易导致练习、疲劳、紧张或厌烦等效应，更易导致练习、疲劳、紧张或厌烦等效应 。 3 3、抵消实验条件的设计、抵消实验条件的设计 n n 指指抵消实验过程中无关变量的一种设抵消实验过程中无关变量的一种设 计。计。 n n 前面讲到，有些无关变量在某些实验前面讲到，有些无关变量在某些实验 情况下既不能被消除，又不能保持恒情况下既不能被消除，又不能保持恒 定。例如，单组实验往往由于前一处定。例如，单组实验往往由于前一处 理影响后一处理的效果，产生顺序误理影响后一处理的效果，产生顺序误 差。为了抵消顺序误差，最简单的方差。为了抵消顺序误差，最简单的方 法就是用法就是用ABBAABBA的排列顺序来安排实验的排列顺序来安排实验 顺序。其模式如下表所示。顺序。其模式如下表所示。 抵消实验条件的设计模式抵消实验条件的设计模式 n逻辑思想：尽量让被试在所有的顺序 下接受处理 抵消实验条件的设计示例抵消实验条件的设计示例 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 n n 如下图所示，栏内有九匹马，请画出两如下图所示，栏内有九匹马，请画出两 个正方形将每一匹马分隔开。个正方形将每一匹马分隔开。 设计 n如何安排人们解决这两个问题的顺序 ？ 抵消实验条件的设计评价抵消实验条件的设计评价 n n 优点：优点： n n （1 1）能较好地控制被试变量；）能较好地控制被试变量； n n （2 2）能较好地控制顺序误差；）能较好地控制顺序误差； n n （3 3）时间上比较经济。）时间上比较经济。 n n 缺点：缺点： n n （1 1）反应变量在时间维度（轴）上的关系是线）反应变量在时间维度（轴）上的关系是线 性时才能使用。性时才能使用。 n n （2 2）对有些实验不适用。如用两种学习方法学）对有些实验不适用。如用两种学习方法学 习同一实验材料。习同一实验材料。 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。 n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， 即被试内设计用于研究练习的阶段性最为 理想。 n被试内设计消除了被试的个别差异对实验 的影响。 被试内设计的缺点 n顺序效应。（ABBA） n此方法不能用来研究某些被试特点自变 量之间的差异。 n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。 n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。 （二）（二）被试间设计（被试间设计（Between Between subjectsubject） n定义 n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。 n优点 n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 做反应。 （二）（二）被试间设计（被试间设计（Between Between subjectsubject） n缺点 n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 也可能是由于被试的差别引起的。 n克服方法： n随机组设计（random groups design） n匹配组设计（matched groups design） 1 1、随机组设计、随机组设计 nLoftus and Burns (1982) n实验目的：考察暴力场面对人的记忆的影响。 n被试：226名University of Washington的自愿 参加者；随机分配到以下两组。 n组一：看带有暴力场面的电影 n组二：看非暴力场面的电影 n看完电影之后，要求两组被试回答25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。 n结果：组一，4%；组二，28%。 1 1、随机组设计、随机组设计 n n 将将被试随机分配在不同的组内接受不同的自被试随机分配在不同的组内接受不同的自 变量处理。变量处理。 n n 随机组设计的基本假设是将被试随机分配到随机组设计的基本假设是将被试随机分配到 不同的组，若对各组用同一样的课题，在系不同的组，若对各组用同一样的课题，在系 统的条件下进行测量，其结果就成为系统组统的条件下进行测量，其结果就成为系统组 ，则他们的成绩在统计上应是相等的。，则他们的成绩在统计上应是相等的。 随机组设计的优缺点随机组设计的优缺点 n n 优点是：（优点是：（1 1）用随机分配被试者的方法可）用随机分配被试者的方法可 控制两组被试者变量的差异，分组方法简单控制两组被试者变量的差异，分组方法简单 可行。（可行。（2 2）由于对每一被试者只作一次观）由于对每一被试者只作一次观 测，可消除某些实验误差，如消除学习误差测，可消除某些实验误差，如消除学习误差 的影响。的影响。 n n 缺点是：（缺点是：（1 1）分成等组的方法仍欠精密。）分成等组的方法仍欠精密。 （2 2）若两组在不同时期观测，就有可能插）若两组在不同时期观测，就有可能插 入实验以外的偶发事件，影响因变量的观测入实验以外的偶发事件，影响因变量的观测 结果。结果。 2 2、配对组设计、配对组设计 n n 也叫也叫对等组设计、匹配组设计，是随对等组设计、匹配组设计，是随 机组设计的一种扩展。目的是使各组机组设计的一种扩展。目的是使各组 的特性更加相同。这种设计可以控制的特性更加相同。这种设计可以控制 组内变异和组间变异。组内变异和组间变异。 n n 匹配被试就是对全部被试进行预备测匹配被试就是对全部被试进行预备测 验，测验的性质与正式实验的性质是验，测验的性质与正式实验的性质是 类似的，或者说是相关的，然后按测类似的，或者说是相关的，然后按测 验成绩均匀地形成组。验成绩均匀地形成组。 配对组设计的步骤配对组设计的步骤 n n 第一步：让所以被试做第一步：让所以被试做“共同作业共同作业” ，即接受预备测验，获得作业分数；，即接受预备测验，获得作业分数； n n 相同任务：如打靶；根据打靶成绩进行分组；相同任务：如打靶；根据打靶成绩进行分组； n n 类似任务：如问题解决类似任务：如问题解决不同种类问题解决；不同种类问题解决； n n 相关任务：如智力测验相关任务：如智力测验问题解决。问题解决。 n n 第二步，根据作业分数形成配对组。第二步，根据作业分数形成配对组。 配对设计的优缺点配对设计的优缺点 n n 优点：在实验处理之前，就把组间变优点：在实验处理之前，就把组间变 异缩到最小，并使各组内变异比单独异缩到最小，并使各组内变异比单独 的随机分配更接近相等。因此，这种的随机分配更接近相等。因此，这种 设计能对被试个别差异给予更多的控设计能对被试个别差异给予更多的控 制，小型实验用配对设计，其效果比制，小型实验用配对设计，其效果比 用随机分组的效果更为显著。用随机分组的效果更为显著。 n n 缺点：实验者因分配被试而大大增加缺点：实验者因分配被试而大大增加 工作量。工作量。 被试内和被试间设计比较 n n 被试内设计：也叫单组实验设计被试内设计：也叫单组实验设计，是是 每个被试须接受每个被试须接受自变量的所有情况自变量的所有情况的的 处理。处理。 n n 被试间设计：被试间设计是要求每个被试间设计：被试间设计是要求每个 被试者只接受一种实验处理，对另一被试者只接受一种实验处理，对另一 被试者进行另一种处理，故又称独立被试者进行另一种处理，故又称独立 组设计。组设计。 （三）混合设计（三）混合设计 n n 混合设计是指在一个研究中混合设计是指在一个研究中有些自变有些自变 量按组内设计安排，有些自变量按组量按组内设计安排，有些自变量按组 间设计安排间设计安排。一般说来，如果一种自。一般说来，如果一种自 变量很可能会影响另一种自变量，那变量很可能会影响另一种自变量，那 么对这些自变量按组间设计安排，其么对这些自变量按组间设计安排，其 余的自变量按组内设计安排。余的自变量按组内设计安排。 混合设计举例一混合设计举例一 n n JohnsonJohnson等（等（19831983）用混合设计的方法）用混合设计的方法 比较抑郁者和非抑郁者的记忆成绩。比较抑郁者和非抑郁者的记忆成绩。 n n 他们假设，抑郁者比非抑郁者对于未他们假设，抑郁者比非抑郁者对于未 完成的记忆任务的记忆效果更好。完成的记忆任务的记忆效果更好。 n n 实验中，要求抑郁组和非抑郁组完成实验中，要求抑郁组和非抑郁组完成 2020项记忆任务，其中，项记忆任务，其中，1010项记忆任务项记忆任务 在完成之前被打断。在全部任务完成在完成之前被打断。在全部任务完成 后，要求被试回忆记忆任务的名称或后，要求被试回忆记忆任务的名称或 尽可能多地描述记忆任务。尽可能多地描述记忆任务。 比较比较 n n 被试变量是组间设计（抑郁、非抑郁被试变量是组间设计（抑郁、非抑郁 ） n n 任务类型是组内设计（完成、未完成任务类型是组内设计（完成、未完成 ）。）。 四、实验设计的基本类型四、实验设计的基本类型 （一）真实验设计（一）真实验设计 （二）准实验设计（二）准实验设计 （三）非实验设计（三）非实验设计 （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 验者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，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 n 真实验设计之一：完全随机化设计真实验设计之一：完全随机化设计 n n 真实验设计之二：多因素实验设计真实验设计之二：多因素实验设计 n n 真实验设计之三：随机化区组设计真实验设计之三：随机化区组设计 真实验设计之一：完全随机化设计真实验设计之一：完全随机化设计 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) 真实验设计之二：多因素实验设计真实验设计之二：多因素实验设计 n n 多因素实验设计多因素实验设计是指在实验中包括两个或是指在实验中包括两个或 两个以上因素两个以上因素( (自变量自变量) )，并且每个因素都并且每个因素都 有两个或两个以上的水平，各因素的各个有两个或两个以上的水平，各因素的各个 水平互相结合，构成多种组合处理的一种水平互相结合，构成多种组合处理的一种 实验设计，又称实验设计，又称完全随机析因设计完全随机析因设计。 n n 在完全随机析因设计中，研究者可以考察在完全随机析因设计中，研究者可以考察 交互作用交互作用、主效应主效应和和简单效应简单效应。 1.1.多因素实验的优点多因素实验的优点 n n 多自变量实验具有三个明显的优点：多自变量实验具有三个明显的优点： n n 效率高效率高 n n 实验控制较好实验控制较好 n n 实验结果更有价值实验结果更有价值: :主效应和交互作用主效应和交互作用 2.2.完全随机析因设计完全随机析因设计 n n 在析因设计中，为简化表述，常常采用一些英文字在析因设计中，为简化表述，常常采用一些英文字 母、符号和数字，作为各个因素和因素各个水平及母、符号和数字，作为各个因素和因素各个水平及 其相互关系的标志。其相互关系的标志。 n n 通常用英文大写字母来表示因素，用与大写字母相通常用英文大写字母来表示因素，用与大写字母相 对应的小写字母来代表因素的水平，而用乘号对应的小写字母来代表因素的水平，而用乘号()() 表示因素之间的相互结合关系。表示因素之间的相互结合关系。 n n 例如，在包括两个因素且其中一个因素有例如，在包括两个因素且其中一个因素有2 2个水平个水平 ，而另一个因素有，而另一个因素有3 3个水平的析因设计中，以个水平的析因设计中，以A A和和B B 代表两个因素，以代表两个因素，以a1a1、a2a2与与b1b1、b2b2和和b3b3分别代表因分别代表因 素素A A和因素和因素B B的水平。我们称其为双因素设计，又称的水平。我们称其为双因素设计，又称 ABAB因素设计，也可称因素设计，也可称2323因素设计。因素设计。 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 。 案例（杨治良等（案例（杨治良等（19811981）的实验）的实验） n n 目的目的：了解年龄对再认能力的影响：了解年龄对再认能力的影响 n n 第一个自变量是年龄第一个自变量是年龄，选取初中生年龄组和，选取初中生年龄组和 大学生年龄组。大学生年龄组。第二个自变量是实验材料第二个自变量是实验材料， 这里我们选取具体实物图形组和词组两个组这里我们选取具体实物图形组和词组两个组 。因变量取再认能力因变量取再认能力dd作指标。作指标。 n n 这个实验的方法是采用这个实验的方法是采用再认法再认法，把被试者识，把被试者识 记过的材料和没有识记过的材料混在一起，记过的材料和没有识记过的材料混在一起， 要求被试者把两种材料区分开来。要求被试者把两种材料区分开来。 真实验设计之三：随机化区组设计真实验设计之三：随机化区组设计 n n 随机化区组设计是将被试按某种标准随机化区组设计是将被试按某种标准 分为不同的组（区组），每个区组的分为不同的组（区组），每个区组的 被试接受全部的实验处理。被试接受全部的实验处理。 n n 随机化区组设计的目的在于使区组内随机化区组设计的目的在于使区组内 的被试差异尽量缩小，而对区组之间的被试差异尽量缩小，而对区组之间 的差异依据设计要求而定。每种处理的差异依据设计要求而定。每种处理 出现在每个区组中，这时区组之间的出现在每个区组中，这时区组之间的 差异并不影响在各处理平均数间的差差异并不影响在各处理平均数间的差 异。异。 随机化区组设计的原则随机化区组设计的原则 n n 随机化区组设计的原则是同一区组内的随机化区组设计的原则是同一区组内的 被试尽量被试尽量“同质同质”。 n n 每一区组内被试的人数分配有每一区组内被试的人数分配有3 3钟情况钟情况 ： 一名被试作为一个区组一名被试作为一个区组。这时，每名被试。这时，每名被试( ( 区组区组) )均接受全部处理，在接受处理的顺序均接受全部处理，在接受处理的顺序 上要采用随机化的方法。上要采用随机化的方法。 每个区组内被试的人数是实验处理数目的每个区组内被试的人数是实验处理数目的 整倍数整倍数