实验心理学（第三讲）

第一章引言 六 变量的分类及实验范式 变量的分类 自变量因变量额外变量 自变量 independentvariable 定义 即刺激变量 它是由主试选择 控制的变量 它决定着行为或心理的变化 因变量 dependentvariable 定义 被试的反应变量 它是自变量造成的结果 是主试观察或测量的行为变量 额外变量或自变量混淆有关变量 relevantvariable 对因变量足以产生影响的实验条件 无关变量 irrelevantvariable 对因变量不产生影响的实验条件 额外的有关变量 extraneousrelevantvariable 简称为额外变量 extraneousvariable 在有关变量中 主试拟研究的变量叫做自变量 主试不拟研究的那些变量叫做额外变量 变量的其他分类方法 不仅限于自变量 莫雷分类法 求学之道 知与悟 心理学实证研究概论 1 按变量的载体分 可分为主体变量和客体变量 主体变量 存在于研究对象本身的特征 属性 如性别 智力 职务 个性等 在研究中只能充当被试间变量 客体变量 可以影响研究对象的行为或心理的有关因素 属性 如各种刺激 在研究中既可充当被试间变量又可作为被试内变量 2 按变量的性质分 可分为存在变量和引发变量 存在变量 预先已经存在的 并非研究过程中引起的变量 如性别 智力 职务 学校类型 地区 社 会 经 济 条件等 只能考察相关关系 引发变量 在研究过程中由研究者施加或引起的变量 物理刺激 社会刺激 可以考察因果关系 综合上述两个维度可以得到四种变量 客体存在变量 主体存在变量 客体引发变量 主体引发变量 各变量之间的关系1 变量之间无关系 统计检验不显著 2 变量之间存在关系 但不知道是什么关系 即相关关系 3 变量之间存在关系 并且是因果关系 凡是存在变量的研究都属于相关研究 凡是引发变量的研究都属于因果研究 变量类型与研究类型之间的关系 自变量 自变量 independentvariable 定义 即刺激变量 它是由主试选择 控制的变量 它决定着行为或心理的变化 自变量的种类 1 课题变量 实验作业 任务 各种可以操纵质和量变化的刺激 2 环境变量 各种环境因素充当的自变量 如学校 地区 班级等 3 被试变量 又称机体变量 是指在外界条件一致的情况下 被试间不同程度的持续性特征 如年龄 性别 血型 不同文化程度 职业特点 健康状况 及其他方面的个体差异都可作为自变量 但通常为无关变量 4 暂时的被试变量 指通过主试的言语 态度以及用某些方法使被试的特性 机能状态等方面产生一时的变化 由这种一时的变化作为自变量的被试因素 就叫暂时的被试变量 如疲劳 焦虑 恐惧 奖励 惩罚 饥饿等 思考 以上分类以何标准区分 因变量 因变量的定义因变量 DependentVariable 又称依变量或反应变量 是指由自变的变化而引起的行为上的变化 是研究者力图测量 记录的行为指标 因变量的种类 心理实验中的因变量可从以下几个方面来选取 1 反应速度 可用反应时或单位时间内完成某项作业的数量做指标 2 反应的正确性 可用完成作业的正确率或错误率做指标 3 反应的难度 可用被试所能通过的难度等级做指标 4 反应的次数或几率 是指在单位时间内被试能做出某种反应的次数 或在不同条件下产生某种反应的人数 如在心理物理学实验中 用反应几率规定阈限 5 反应的强度 如情绪实验中的出汗量 皮肤电反射电阻变化的大小 如情绪刺激与按键强度 6 口语记录 被试在实验时对自己心理活动进程所作叙述的记录 或在实验后 对主试提出问题所做回答的记录 7 眼动模式 8 脑激活区的位置 强度与范围 以上分类来自 实验心理学 杨志良 1998 一 行为指标以被试的外在行为特征作为测评对象的指标 行为发生的频率 在某一特定时间内或条件下 特定行为发生的次数 如助人行为 口吃与焦虑 按杠杆或啄键次数 Kanheman强度 如动物缩腿或伸腿的强度 按键强度 情绪 拍手强度 认可 持续时间 指从行为发生到行为结束所消耗的时间 如从事一项任务的时间 工作兴趣 婴儿跟踪刺激 喜欢程度 老鼠走迷宫时间 学习程度 潜伏期 反应时 从接受刺激到对刺激做出反应所消耗的时间 认知心理学中推测心理过程的主要依据 也可用于社会心理研究 看到钱包到归还主人的时间 助人动机强度 从接受任务到开始从事任务 办事拖延的指标 正确率 主要用于学习 记忆 问题解决类研究 常与反应时同时使用 二 生理指标1 肌电 electromyographic EMG 是指与肌肉纤维收缩有关的电位 主要用于情绪研究 如Surakka和Hietanen 1998 发现 真正的微笑和装出来的微笑有不同肌电活动模式 2 皮肤电 Electrodermal EDA 皮肤电与汗腺分泌活动有密切关系 而汗腺分泌活动通常能对情感和认知活动的变化做出反应 如Blair等人 1997 发现 精神错乱者对危险信号的的皮肤电反应明显比正常人低 3 心血管指标 包括心率 血压和血流量等指标 应激水平 心理负荷 新异刺激 脑成像 4 呼吸 涉及动脉血氧水平 肺内二氧化碳水平 呼吸频率和呼吸深度等指标 5 脑电 是指伴随大脑皮层和中脑结构大量神经元活动的电活动 6 其他 内分泌指标 生化指标 眼动模式 功能性神经成像 脑磁图等 三 自我报告1 自我报告主要指以自陈式量表得分作为评价指标的方法 总体属于心理学测量和问卷调查法范畴 2 口语报告法 问题解决实验和临床心理实验的传统指标 口语报告数据处理的一般程序 1 将录音资料或录象资料及时转译成书面材料 2 对书面材料进行编码 一般将整个心理过程分作几阶段或中心事件 然后再按编码系统对这些事件进行编码和分析 3 对分析结果进行定性和定量分析 可用统计软件 问题行为图 决策树等 因变量的信度 信度 reliability 指一致性 同一被试在相同的实验条件下应该得到相近的结果 信度在各种心理测量中是一个非常重要的指标 信度的测量有多种 最常用的信度为重测信度 test retestreliabilitycoefficient 和折半信度 split halfcorrelationcoefficient 正相关系数的值越大 表示心理测量的信度就越高 因变量的有效性即效度 validity 当自变量的确造成了因变量的变化 而不是其他的各种因素造成因变量的变化 我们就说这种因变量是有效的 ThomasCook DonaldCampbell 1976 internalvalidity extenttowhichastudyprovidesevidenceofacause effectrelationshipbetweentheindependentanddependentvariables constructvalidity extenttowhichanexperimentmeasuresthetheorybehindtheresearch externalvalidity howwellthefindingsofanexperimentgeneralizetoothersituationsorpopulations statisticalvalidity extenttowhichdataareshowntobetheresultofcause effectrelationshipsratherthanaccident 因变量的敏感性 自变量发生变化可以引起相应的因变量的变化 这样的因变量是敏感的 不敏感的因变量有两类典型的例子 高限效应 ceilingeffect 天花板效应 低限效应 flooreffect 地板效应 额外变量 额外变量或自变量混淆有关变量 relevantvariable 对因变量足以产生影响的实验条件 无关变量 irrelevantvariable 对因变量不产生影响的实验条件 额外的有关变量 extraneousrelevantvariable 简称为额外变量 extraneousvariable 在有关变量中 主试拟研究的变量叫做自变量 主试不拟研究的那些变量叫做额外变量 额外变量及其种类 额外变量的种类根据额外变量的来源 大致可分为以下三种 1 环境变量指不作为自变量的环境方面的因素 主要来自两方面 环境的物理特点 实验者的特点和行为 环境的物理特点具体包括 实验场所的物理特点 温度 噪音和灯光等 研究材料 实验仪器以及指导语 几乎在任何实验中都可能存在 实验者的特点和行为具体包括 实验者的动机 期望 个性 社会交往的技能 性别 年龄 民族等 实验者效应 实验者有意无意通过各种表情 动作 言语将预期的要求暗示给被试所造成的使实验结果有利于实验假设的效应 被试的典型心理 敏感 有强烈地了解主试意图的动机 2 程序变量 是指由于实验程序不当引起的无关变量 实验程序因素具体包括 设计方法的选择 被试的分派 被试反应的测量 实验日期的安排 实验的顺序等 顺序效应 由实验刺激的呈现顺序不同导致不同实验结果的效应 顺序效应有两种形式 次序效果 由于实验次序不同而混淆自变量效果的现象 包括练习效应与疲劳效应例 在 视觉与听觉刺激反应时 研究中 若先一起测完听觉反应时 后测视觉反应时 则反应时的差异的原因不清 思考 这种差异可能由什么原因引起 遗留效果 是指由于实验次序的不同而造成的一种条件对另一种条件的遗留影响 例 研究两种药物A B的不同效果 若一种为兴奋剂 一种为镇静剂 则一种条件影响另一种条件导致遗留效果 在学习实验中这种效果较突出 如用两种记忆策略记忆英语单词 先用任何一种策略都会影响另一种策略 顺序效应的克服方法 ABBA法和拉丁方法 ABCBCACAB 3 被试变量及暂时的被试变量 当这些变量不作为自变量时 它们也会影响被试的反应 这时就应该作为无关变量加以控制 被试变量方面常见的实验效应 霍桑效应 主试和被试的人际关系影响实验结果的效应 霍桑实验的初衷是探讨工作条件与工作环境对工人生产效率的影响 一次具体研究了工人在不同的照明强度下完成工作量的多少 第一次 让被试组在24 46 76烛光的递增的照明条件下工作 对照组的照明强度不变 结果 两组产量都有所上升 还有一次实验使被试组的照明从10烛光减到3烛光 结果与对照组的产量还是都上升 只有将照明降到0 06 相当于月光的亮度 时 工作效率才降低 原因何在 实验设计在12周中每隔一周改变一项工作条件 如休息时间的次数和长度 较短的工作日 较短的工作周 午间供应食品 汤或咖啡 在12周后 恢复原来的工作条件 没有休息时间 没有午间餐 工作日和工作周也不缩短 结果 无论生产条件发生怎样的变化 工人的生产率都在稳步上升 整整12周内没有下降的倾向 为什么会出现这样的结果呢 原来在实验进行过程中 有关工作条件的变动方案 实验者都与工人们协商 她们也可以对工厂的管理自由地表达自己的意见和感情 由于实验者对工人的尊重及工人之间关系的融洽 使工人们产生了积极的态度并促进了生产的效率 安慰剂效应 由暗示引起的使被试行为向暗示方向发展的效应 医生给特效药 护士错给无害药片 结果也病好康复 北京安定医院 有一患者因惊吓失明 无器质性病变 视觉神经系统正常 后注射生理盐水 并加大量心理暗示 结果确实复明 德西效应 本来能够由内在动机激发的行为 会因为外部强化的介入而受到损害 某地班主任津贴的实施反而降低工作积极性 小孩踢罐子行为的制止 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 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 自变量的控制 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 1 要确定好自变量的范围 2 要选一定数量的检查点 3 要确定好各检查点之间的间距 因变量的控制 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 以人作被试者 往往用指示语来控制被试者的反应 指示语乃是心理实验中主试者给被试者交代任务时说的话 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 告诉他们实验目的与应用价值 使他们认识到参与和合作的意义 选择因变量指标的条件主要有 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 客观性数量化 额外变量的控制 排除法恒定法匹配法随机化法抵消平衡法统计控制法 五 实验中的各种变量 5 多于一个自变量的实验优点 做一项多自变量的实验比分别做多个实验效率高 做一项实验研究比分别做多项实验研究易于保持控制变量恒定 也是最重要的 在几个变量同时并存的情况下所概括的实验结果比从几个单独实验所概括的结果更有价值 更接近实际生活 实验中的变量分析 学习走迷津实验 见教材第36页 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 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 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 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 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 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 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 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 自变量 学习次数因变量 时间 错误次数控制变量 刺激因素 被试自身因素 主试因素 环境因素 变量命名练习 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 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 涉及被试选择的问题有 1 是使用人类被试还是使用非人类被试 2 被试应具备哪些机体特征 3 用哪一种取样方法才能使被试者样本代表总体 这些问题的解答