实验心理学整理PPT课件

实验心理学,-,1,第一章引论,一、实验心理学：定义、简要历史回顾二、观察与实验三、实验范式四、如何进行实验研究,实验心理学,-,2,一、实验心理学：定义、简要历史回顾（1）,(一)定义实验心理学是应用科学的实验方法研究心理现象和行为规律的科学，是心理学中关于实验方法的一个分支。,实验心理学,-,3,（二）历史回顾“心理学仅有短暂的历史，却有着悠久的过去。”这句话或许最能概括心理学-尤其是以实验心理学为标志的科学心理学-的肇始和发展。,一、实验心理学：定义、简要历史回顾（2）,实验心理学,-,4,一、实验心理学：定义、简要历史回顾（2）,1、实验心理学的孕育大约从18世纪中叶到19世纪中叶是心理实验发展的第一阶段，也可说是实验心理学的预备阶段。从18世纪中叶开始，天文学家、物理学家、生理学家研究了一些感觉和知觉范围内的问题。1796年马斯基林、金纳布罗克1816柏色尔（Bessel）提出“人差方程”：B-AX实验生理学的发展及其所取得的成果与提供的各种实验方法，为实验心理学的建立奠定了基础。,波林指出阐述了实验生理学进展的例子：感觉和运动神经不同功能的发现（柏尔，马戎第等）特殊的神经能，五种感官各为不类的神经纤维，功能也不同。（缪勒与黑姆霍兹）；对感官和感觉现象学获得了大量的成绩（缪勒、普肯野有关视觉的贡献，欧姆关于听觉声波的傅立叶分析，韦伯关于触觉的研究等）颅相学：关于心理机能有赖于脑内特殊的相应的区域（加约尔）脑机能定位：感觉、理智、情绪之类的心理机能在脑内的定位及布罗卡言语中枢的发现反射动作：人与动物的某些运动可能是自动的和不随意的（马沙尔赫尔）神经冲动电的性质神经冲动速度的研究（黑姆霍兹）总之，实验生理学的这些研究成果及其实验方法，为实验心理学的建立准备了一定的条件,实验心理学,-,6,一、实验心理学：定义、简要历史回顾（3）,2、实验心理的建立1860年费希纳，心理物理学纲要1879年，冯特在莱比锡大学建立了第一个正式的心理实验室。,实验心理学,-,7,一、实验心理学：定义、简要历史回顾（4）,3、实验心理学的发展第一阶段为构造学派第二阶段是行为主义第三阶段为认知心理学的兴起与发展感知觉方面：心理物理学方法，眼动与知觉，感知觉过程，知觉常性，多种感觉通道相互作用，颜色视觉，模式辨认，表象与知觉过程，知觉的社会性记忆方面：词的编码与回忆，回忆与再认，人类记忆中的信息加工，言语记忆的语意网络，学习记忆的脑化学，短时记忆容量，非言语记忆材料言语思维方面：言语识别，句子加工与表现，语言理解，思维活动结构，决策过程，概念确认与问题解决等,实验心理学,-,8,二、观察与实验（1）,(一)观察法观察法（Observation）是借助观察仪器，在特定的时间内，有计划、有目的地对被观察者进行观察、记录其心理活动和行为表现的一种搜集实验数据和资料的方法。如：艾贝尔艾伯斯费尔德，面部表情研究。对挑动眉毛作界定，引发了后来大量的关于人类共同行为的研究，并收集到了许多的信息资料。,实验心理学,-,9,二、观察与实验（1）,2.观察法的要点应该注意的问题：第一个问题是确定界限。要求研究者必须计划和安排好要观察的事物，必须事先选择跟研究课题密切相关的行为进行研究。第二个问题是反应性。怎样观察学生在课堂学习时的行为特征？预防被试反应性的方法有两个：无干扰观察和无干扰测量。,实验心理学,-,10,无干扰观察主要是指研究者为了避免被研究者（被试）由于知晓正在被观察，产生非自然状态下的行为，而采取的一种无干扰观察技术。艾贝尔艾伯费尔德（Eibl-Eibesfeldt）关于不同文化背景下人们表情的研究。无干扰测量是由对行为的间接测量构成的。区别关键在于是否被试与研究者在同一时间处在同一地点。,实验心理学,-,11,3.对观察法的评价第一，观察法无法让研究者对各因素间的关系作出推论。第二，有时，观察法所提供的资料并不充分。第三，观察法的描述性限制常常被忽略。第四，观察法本身并不一定客观无偏。,实验心理学,-,12,二、观察与实验（2）,（二）实验法1.什么是实验实验,是指通过人为地、系统地操作环境，导致某些行为发生变化，并对之进行观察，记录和解释的科学方法。,实验心理学,-,13,心理学实验一般有以下几个要素：（1）实验假设和推论假设指用来说明某种现象的未经证实的论题。“看暴力电视会导致攻击性”就是一个假设。“记忆广度受材料性质影响”也是一个假设。,儿童平均每周观看暴力电视的时间越长，则学校内对同伴的攻击行为频率将越高。,实验心理学,-,14,（2）实验变量,实验中主要涉及三种变量：自变量、因变量和控制变量，其中前二者又统称为实验变量。自变量就是在实验中由实验者操作和控制的变量。因变量是指实验中被试对自变量操作反应的实验反应值，即实验者观察和记录的随着自变量的变化而变化的被试行为。控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的潜在因素或条件。（3）实验控制实验控制泛指对实验精度的一切保障工作，以保证因变量的变化确实是由于自变量的变化而引起的。,实验心理学,-,15,三、实验范式（1）,实验方法在各种心理过程以及各个心理学分支的研究中，具体表现为各种不同的实验范式（theexperimentalparadigms）。范式是指按照某一比较公认的路线或观点所采取的研究方向或研究步骤。,实验心理学,-,16,四、如何进行实验研究,(一)实验心理学的研究伦理1、实验心理学研究的一般伦理在进行心理学的实验研究中，研究者自始至终都应该奉行实事求是的科学精神和严谨审慎的工作作风。,实验心理学,-,17,2.研究人类被试的伦理原则（1）保障被试的知情同意权（2）保障被试退出的自由（3）保护被试免遭伤害（4）保密原则,实验心理学,-,18,四、如何进行实验研究（1）,（二）实验心理学研究的一般程序1.确定课题确定课题过程包括:a.选择课题;b.确定实验类型;c.提出假设三个步骤。a选择课题课题的选择通常有以下四个来源：（1）实际需要（2）理论需要（3）个人经验（4）前人研究与文献资料,实验心理学,-,19,四、如何进行实验研究（2）,b确定实验类型因素型实验（factorialtypeexperiment），是探求规定行为的条件“是什么”的“什么型实验。因素型实验又被称为定性实验。函数型实验，（functionaltypeexperiment），是探明条件和行为之间的函数关系的实验。函数型实验就相当于定量实验.,实验心理学,-,20,四、如何进行实验研究（3）,c提出假设因素型假设:如果把对条件的叙述记为a，把对行为的叙述记为b，那么因素型假设就是“如果a，那么b”的形式。函数型假设:用函数关系来表示，它用方程式b=f（a）来表明自变量a与因变量b共变的函数关系，这个方程式表示b为a的函数，或b数量地依存于a。,实验心理学,-,21,四、如何进行实验研究（4）,2.选择被试被试选择主要取决于两个因素：课题的性质以及研究结果的概括程度。选择非人类的两种情况第一，实验程序有可能对人类被试造成身心损害；第二，非人类被试有助于实验对无关变量的控制。被试选取不当会造成一定的后果。减少被试取样时会出现偏差的方法：随机抽样法与分层随机取样法。,实验心理学,-,22,四、如何进行实验研究（5）,3.确定实验控制控制是实验的精髓所在。作为初学者，首先要明白的是：实验控制本身不可能有止境，因为实验所关注的自变量和因变量永远是有限的，而这世上所有可能的变量是无限的；在有限的实验变量之外，永远有着无数可能的额外变量存在。,实验心理学,-,23,四、如何进行实验研究（6）,4.数据整合数据资料的分类一是计数资料（enumerationdata）即按个体的某一属性或某一反应属性进行分类记数的资料。计数资料只反映个体间质的不同，而没有量的差别。二是计量资料（measurmentdata）data），即用测量所得到的数值的大小来表示的资料。三是等级资料（rankeddata），它介于计数资料和计量资料之间，可称为半计量资料。四是描述性资料（descriptivedata），即非数量化的资料。,实验心理学,-,24,四、如何进行实验研究（7）,数据处理方法a.自变量为计数资料，因变量为计量资料方差分析协方差分析t检验、b.自变量和因变量都为计量资料将计量资料的自变量降级为计数资料使用。若不将自变量降级使用，就应该选择一些基于相关的统计技术。,实验心理学,-,25,四、如何进行实验研究（9）,c.自变量为计量资料，因变量为计数资料深入的统计处理，那么可以选用的方法就是logistic回归。d.自变量和因变量都为计数资料例如：男女两性在特定情境下产生某一行为的概率是否存在差别卡方检验,实验心理学,-,26,四、如何进行实验研究（10）,5.报告撰写（1）研究者需要回顾与研究有关的前人工作。（2）研究者应该清晰明确地描述实验设计和研究过程，并报告实验所涉及的重要信息。（3）实验报告应能做到使专业领域的同行可以据此重复研究者的工作，以保证必要情况下研究结论能够得到科学的反复检验。（4）实验报告中的客观描述和研究者本身的主观解释应当能清晰地区分开来。,实验心理学,-,27,第02章实验研究的基本问题,本章主要内容：第一节实验心理学中的基本概念第二节心理实验的基本要求第三节实验研究的仪器,实验心理学,-,28,第一节实验心理学中的基本概念,一、主试与被试二、指导语三、变量四、效度,实验心理学,-,29,一、主试与被试主试（Experimenter）：是指心理实验中的组织、设计和具体实施者。被试（Subject）：由主试选择的实验对象或在主试的监视或指导下具体操作实验的人或动物。主试对被试的干预及被试对主试的实验态度都会对实验结果产生影响。,第一节实验心理学中的基本概念,实验心理学,-,30,二、指导语（instruction）指导语是在实验前由主试向被试解释和说明的或是被试自己阅读的，关于实验如何进行、被试如何做反应以及在反应过程中应该注意的文字说明。,第一节实验心理学中的基本概念,实验心理学,-,31,制定指导语时，应注意的问题1在指导语中应该把实验的要求、被试如何做反应、实验应该注意的问题交代清楚，使被试对自己应该做什么以及如何做等一目了然。2要严格确定给被试什么样的指导语。3指导语要写得简单明确，切忌模棱两可，也不要用专门术语，要保证被试确实懂得了指导语。4指导语要标准化。,第一节实验心理学中的基本概念,实验心理学,-,32,第一节实验心理学中的基本概念,三、变量（一）定义（二）自变量（三）因变量（四）额外变量（五）中间变量与调节变量,实验心理学,-,33,（一）变量变量（variable）是指在数量上或质量上可变的事物的属性。构成实验的三大要素：假设、变量、控制变量作为心理学实验的基本特征，决定了到底符合什么条件的研究才可以成为实验：即实验必须操纵环境以产生变化。,第一节实验心理学中的基本概念,实验心理学,-,34,举例,假设你对抢占图书馆位置的时间发生兴趣并想对其进行研究。你的研究计划是：去图书馆抢占一张桌子，并且抢到空桌子后还要通过非言语、非暴力的手段尽可能地阻止其他人在你身边的空位坐下来。按照这个研究计划，你去图书馆将你的书、衣服以及其他东西都摊在桌子上，你希望这种杂乱无章的样子可以阻止其他人在你身边的空位坐下来，坚持了一段时间，比如15分钟，最终有人坐在了你的旁边，这时你的研究结束了。,实验心理学,-,35,（二）自变量1、定义2、自变量的分类3、对自变量的操纵,第一节实验心理学中的基本概念,实验心理学,-,36,（二）自变量,1、定义自变量（independentvariable）即刺激变量，独立变量，它是由主试选择、控制的变量，它决定着行为或心理的变化。实验处理：变量的不同水平称为实验处理，即主试操纵的、对被试的反应可能有一定影响刺激条件的变化。,实验心理学,-,37,2、自变量的分类：（1）刺激特点自变量（2）环境特点自变量（3）被试特点自变量（4）暂时造成的被试差别,（二）自变量,实验心理学,-,38,3、对自变量的操纵（1）对自变量下操作定义“疲劳（fatigue）对识记的影响”操作定义（operationaldefinition）：在心理学上，操作定义是用可以感知到的事件、现象或指标来对研究变量进行数量化或定性的界定和说明.,（二）自变量,实验心理学,-,39,（2）确定自变量的各个水平自变量的水平，即指自变量的一个取值（或操纵结果）如体力劳动时间,（二）自变量,实验心理学,-,40,第一节实验心理学中的基本概念,（三）因变量1、定义2、因变量的分类3、对因变量的控制4、因变量的测量与选择需要注意的几个问题,实验心理学,-,41,1、定义因变量（dependentvariable）即被试的反应变量，它是自变量造成的结果，是主试观察或测量的行为变量，又叫反应变量（responsevariable）、依从变量。,（三）因变量,实验心理学,-,42,2、因变量的分类（1）客观指标主要有：反应速度反应速度的差异反应的正确性反应的难度（2）主观指标主要是指被试的口语记录（protocol），主要是指被试在实验时对自己心理活动进程所作叙述的记录，或在实验之后，被试对主试提出问题所作回答的记录。,（三）因变量,实验心理学,-,43,（三）因变量,3、对因变量的控制（1）反应控制让被试的反应确实发生在实验者感兴趣的因变量维度上。反应的控制往往是通过指导语实现（2）选择恰当的因变量指标哈特及其同事（Hartetal.，1964）对4岁儿童比尔哭的研究。,实验心理学,-,44,4、因变量的测量与选择需要注意的几个问题：（1）因变量的可靠性即信度信度是指一致性，同一被试在相同实验条件下应该得到相近的结果。（2）因变量的有效性即效度（3)因变量的敏感性高限效应（ceilingeffect）天花板效应底限效应（flooreffect）地板效应,（三）因变量,实验心理学,-,45,（四）额外变量,1、基本概念2、额外变量的分类3、心理学实验中典型的额外变量4、额外变量的控制,实验心理学,-,46,（1）相关变量：凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相关变量；（2）无关变量：对因变量不产生影响的实验条件称为无关变量（或无关变项）。（3）额外变量：实验者不用于研究的那些相关变量称为额外相关变量，或简称为额外变量。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、基本概念,实验心理学,-,47,（4）自变量混淆：如果应该控制的变量没有控制好，那么，它就会造成因变量的变化，这时，研究者选定的自变量与一些没有控制好的因素共同造成了因变量的变化，这种情况就称举例,1、基本概念,实验心理学,-,48,在一项言语学习实验中，研究者想要比较集中学习（一次学习大量材料）和分散学习（分次学习）的效果。他选择三组学生为被试，三组被试的学习材料相同。实验安排如表所示。表中的数字3，表示学习时间为3小时。所有被试均进行相同的考试。三组被试实验程序星期一星期二星期三星期四星期五第1组3测验第2组33测验第3组333测验,举例,实验心理学,-,49,结果表明，第三组的考试分数最高，第二组次之，第一组最差。因此研究者得出结论：分散学习比集中学习效果好。,举例,实验心理学,-,50,存在着自变量混淆：（1）即被试在学习方式上存在差异（2）在学习时间上也存在明显差异（3）三组被试学习后与测验之间的时间间隔对测验结果也会产生影响,举例,实验心理学,-,51,3、心理学实验中典型的额外变量（1）实验者效应：主试在实验中可能以某种方式有意无意地影响被试，使他们的反应附和实验者的期望。这种现象称为称为实验者效应（experimnetoreffect）。罗森塔尔和福德：白鼠走迷津实验走迷津伶俐走迷津呆笨消除办法,？,实验心理学,-,52,（2）要求特征（需要特征）要求特征：被试会自发地对实验者的实验目的产生一个假设或猜想，然后再以一种自以为能满足这一假想的实验目的的方式进行反应。我们把这种现象称为要求特征（demandcharacteristics）。美国心理学家奥恩的实验要求特征的典型例子是霍桑效应（Hawthorneeffect）和安慰剂效应（placeboefffect）,实验心理学,-,53,变量命名练习,实验心理学,-,54,（1）消除法或排除法消除法（eliminationmethod）是把额外变量从实验中排除出去。具体措施：直接消除额外因素单盲与双盲单盲（singlebland）通常指的是在一个实验中既不告诉被试他们在哪个处理组中，也不告诉他们实验的性质。双盲实验（doubleblindexperiment）：主试和被试都不知道实验目的和实验者的意图。提高实验的标准化与自动化程度,4、额外变量的控制,实验心理学,-,55,（2）恒定法恒定法（constantmethod）就是使额外变量在实验的过程中保持恒定不变。（3）随机化法随机化（randomization）是根据概率理论，把被试者随机地分派到各处理组中。.（4）匹配法匹配法（matchingmethod）是使实验组和控制组中的被访者的特点相等的一种方法。,4、额外变量的控制,实验心理学,-,56,（5）抵消平衡法抵消平衡法（counterbalancingmethod）是通过采用某些综合平衡的方式使额外变量的效果互相抵消以控制额外变量的方法。在实验中经常使用的平衡顺序误差、练习效应和疲劳效应的“ABBA”或“BAAB”法、“”或“”法。平衡空间误差的“左右右左”或“右左左右”法等。当实验次数较多或实验较为复杂时可以采用多重“ABBA”法或渐增、渐减系列，如“ABBABAABBAABABBA”,4、额外变量的控制,实验心理学,-,57,4、额外变量的控制,（6）统计控制法在实验完成后通过一定的统计技术来事后避免实验中额外变量的干扰的方法。如：研究几种不同教学方法对儿童阅读能力的帮助方法协方差分析剔除极端数据分别加权,实验心理学,-,58,（四）中间变量与调节变量,1、中间变量（mediator）如果在考察自变量对因变量的影响时,自变量通过变量M来影响因变量,就称M为中间变量。例如,上司的归因研究:下属的表现上司对下属表现的归因上司对下属表现的反应,X,M,Y,实验心理学,-,59,（四）中间变量与调节变量,2、调节变量(moderator)如果变量Y与变量X的关系是变量M的函数,称M为调节变量。例如,学生的学习效果和指导方法的关系,往往受到学生个性的影响:如,学生一般自我概念与某项自我概念(如外貌、体能等)的关系,受到学生对该项自我概念重视程度的影响,实验心理学,-,60,四、效度,（一）定义（二）影响实验内部效度的因素（三）影响实验外部效度的因素,实验心理学,-,61,实验效度（experimentalvalidity）是指实验方法能达到实验目的的程度。实验的内部效度是指实验变量（处理）能被精确的程度。实验的外部效度是指实验研究的结果能被普遍推论到实验情境条件以外的程度。,（一）定义,实验心理学,-,62,1、历史（经历）前摄历史因素包括被试固有的和习得的差异，比如性别、工龄、经验、身高、体重、态度、个性、运动与心理能力等等。后摄历史的是指在实验过程，与实验同时发生，并对实验结果产生影响的特定事件。例如，研究者想试验一种新的阅读教学方法的效果。2、成熟或自然发展的影响指在实验过程中随着时间的延续，被试身心发生变化。如：新阅读教学方法实验,（二）影响实验内部效度的因素,实验心理学,-,63,3、选择4、测验在许多研究中，研究者为了取得实验前被试的初始状态，常对被试实施前测验，而这种前测验可能会积极或消极地影响实验处理实施后所进行的测验。5、被试的亡失6、统计回归统计回归现象是，第一次测量平均值偏高者，第二次测量平均值有趋低的倾向（向常态分布的平均数回归）；第一次测量平均值偏低者，第二次测量平均值有趋高的倾向（也向常态分布的平均数回归）。,（二）影响实验内部效度的因素,实验心理学,-,64,7、仪器的使用实验仪器、控制方式的不一致等都可能混淆实验变量的效果。（8）选择和成熟的交互作用及其他例如，研究者要检验某心理治疗方法的效果。,（二）影响实验内部效度的因素,实验心理学,-,65,1、测验的反作用效果（reactionorinteractioneffectoftesting）测验的反作用指前测对后测的作用；测验的交互作用指前测与后测的交互作用。如：研究者欲了解一周的政治理论学习对学生政治理论学习的态度改变的效果,（三）影响实验外部效度的因素,实验心理学,-,66,2、选择偏差与实验变量的交互作用从事于实验的被试必须具有代表性、必须从将来预期推论、解释同类行为现象的总体中进行随机取样。例如，如果选择一些具有高智力的学生，进行发现式的教学与传统式教学比较,（三）影响实验外部效度的因素,实验心理学,-,67,3、实验安排的反作用效果例如，学生知道自己被选择在参加一项新的教学方法的实验4、重复实验处理的干扰实验的内部效度和外部效度是相互联系、相互影响的。在实验情境中，要同时十全十美兼顾这两种效度是很难做到的。一般，基本研究比较重视内在效度，而应用研究则比较重视外在效度。,（三）影响实验外部效度的因素,实验心理学,-,68,一、对选题和实验设计的要求对选题要求1、避免重复性研究；2、已有的研究能够很好地衔接；3、有一定的理论与实践价值。实验设计要求1、实验过程要有效控制2、避免实验过程中的各种误差,第二节心理实验的基本要求只记大标题,实验心理学,-,69,二、对实验环境的要求实验室环境条件应保持相对恒定。三、对主试的要求在实验前应对主试进行统一的培训，使其清楚实验的目的、实验过程的控制、实验中出现的意外情况应如何处理、如何记录被试的反应、如何控制。,第二节心理实验的基本要求,实验心理学,-,70,四、对被试的要求被试应严格按照实验指导语和主试的要求对刺激进行反应，反应要真实、可靠。,第二节心理实验的基本要求,实验心理学,-,71,五、对实验过程控制的要求实验者通过对实验过程的控制，排除各种额外因素对实验结果可能产生的影响。六、统计方法的运用和实验结果的解释统计方法的科学性。选择合适的统计方法，避免统计方法乱用。,第二节心理实验的基本要求,实验心理学,-,72,第三章实验设计,实验心理学,-,73,本章主要内容,主要内容：一实验设计的概念二实验设计的内容三实验设计的基本类型四实验设计的基本类型,实验心理学,-,74,一实验设计的概念,实验设计（experimentaldesign）是控制实验条件和安排实验程序的计划。,实验心理学,-,75,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：真实验设计准实验设计非实验设计根据实验中要操纵变量的多少：单因素实验设计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：被试内设计被试间设计混合设计,实验心理学,-,76,三实验设计的基本类型,（一）被试间设计（二）被试内设计（三）混合设计,实验心理学,-,77,（一）被试间设计,被试间设计是每个被试（组）只接受一个自变量的处理，对另一被试者（组）进行另一种处理，故又称独立组设计。,实验心理学,-,78,优点：一种实验处理（或实验条件）不会影响另一种实验处理，避免了练习效应和疲劳效应等由实验顺序造成的误差。缺点：1、所需要的被试数量巨大。2、由于接受不同处理的总是不同的个体，不能排除个体差异对实验结果的混淆。,（一）被试间设计,实验心理学,-,79,举例：在一个实验中测定30个学生记忆无意义单词的能力。自变量：每个单词被诵读的次数：一次或五次。被试间设计：被试分成两组，每组十五个学生，一组学习五次，另一组学习一次。思考：本设计存在问题吗？,（一）被试间设计,实验心理学,-,80,等组问题在被试间设计中，实验者必须尽量减少两个或多个组别中的被试差异。被试间设计采用两类分组技术来解决等组问题：匹配和随机化。,（一）被试间设计,注意！,实验心理学,-,81,1、匹配（matching）设计,匹配设计是指将被试按某一个或几个特征上水平的相同或相似加以配对，然后再把每一对中的每个被试随机分配到各个组别。也叫对等组设计、配对组设计。,实验心理学,-,82,匹配组设计的步骤,第一步：先对所有被试进行前测（pretest），然后根据前测的作业分数进行匹配。匹配时，前测的内容必须是和实验作业高度相关的。相同任务：如打靶；根据打靶成绩进行分组；类似任务：如问题解决不同种类问题解决；相关任务：如智力测验问题解决。,实验心理学,-,83,第二步，得到前测分数后，就可以根据这个成绩进行匹配分组。举例：在某项研究中要将30个被试分配到三个自变量水平A、B、C中。研究者需要先将被试按前测作业分数的高低排列，然后将前三个被试随机分配到A、B、C三组，接着将接下来的三个被试如法分配，直到分配完毕。,匹配组设计的步骤,实验心理学,-,84,匹配设计的优缺点,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的随机分配更接近相等。缺点：（1）匹配往往是不完全的。（2）匹配法往往耗费大量的工作量。（3）匹配的多个特征之间如果存在交互作用，就可能混淆实验结果。（4）防止统计回归效应介入。,实验心理学,-,85,2、随机化设计,将被试随机分配在不同的组内接受不同的自变量处理。随机化法的统计学前提是：各随机被试组在未经受不同处理之前是相等的，即使有差异也是在统计允许的限度以内的随机误差。,实验心理学,-,86,随机化设计的优缺点,优点：（1）控制两组被试变量的差异，分组方法简单可行。（2）由于对每一被试者只作一次观测，可消除某些实验误差。缺点：（1）分成等组的方法仍欠精密。（2）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，影响因变量的观测结果。,实验心理学,-,87,（二）被试内设计,被试内设计就是把相同的被试分配到不同的自变量或自变量的不同水平下（实验处理），也叫单组实验设计。优点：1、内设计需要的被试较少。2、组内设计方便、有效。3、心理学的某些领域需要使用组内设计。4、组内设计消除了被试的个别差异对实验的影响。缺点：1、顺序效应。2、不能用来研究某些被试特点自变量之间的差异。3、对实验条件需要较长恢复期的实验，要防止间隔内偶然发生的事件对实验结果的影响。4、当自变量的不同水平代表一种连续事件的延续结果时，不宜使用组内设计。,实验心理学,-,88,被试内设计可分为三种子类型：1、实验前后设计；2、定时系列设计；3、抵消实验条件的设计。,实验心理学,-,89,1、实验前后设计,指在实验条件处理前对被试进行观测的结果与实验条件处理后的同样观测结果加以对比的设计。,说明：Y1表示实验处理前对被试者观测所得值Y2表示实验处理后对被试者观测所得值X表示实验条件处理,实验前与实验后设计模式,实验心理学,-,90,实验前后设计举例,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。方法：选择10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1周的打靶训练，每天2小时。训练结束后，再次对他们进行打靶测验，记录下他们的成绩（后测成绩）。将前后两次成绩进行比较，就可以看出1周的训练是否有效果。,实验心理学,-,91,实验前后设计评价,优点：（1）能较明显地检测出实验处理的效果如何；（2）被试的需要量较少。缺点：（1）前后两次观测之间存在时间间隔，会带来外来影响；（2）易产生顺序误差。,实验心理学,-,92,2、定时系列设计,指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,再对被试作一系列的定时重复观测，分析自变量对因变量的影响。,定时系列设计模式,说明：Y1a、Y1b、Y1c分别表示实验处理前之观测值Y2a、Y2b、Y2c分别表示实验处理后之观测值X表示实验条件处理,实验心理学,-,93,定时系列设计评价,优点：除具有前后设计的优点，还具有（1）降低由于一次观测而得到被试不正常行为的机率；（2）提供测量过程中的信息。缺点：（1）多次的观测延长了实验时间，从而会有更多的外来影响；（2）多次的观测易引起顺序误差，更易导致练习、疲劳、紧张或厌烦等效应。,实验心理学,-,94,3、抵消实验条件的设计,指抵消实验过程中额外变量的一种设计。要抵消顺序误差，最简单的方法就是用ABBA的排列顺序来安排实验顺序。其模式如下表所示。,实验心理学,-,95,抵消实验条件的设计评价,优点：（1）能较好地控制被试变量；（2）能较好地控制顺序误差；（3）时间上比较经济。缺点：（1）反应变量在时间维度（轴）上的关系是线性时才能使用。如：被试对实验室照明的适应可能对初始的实验处理有影响（2）对有些实验不适用。如用两种学习方法学习同一实验材料。,实验心理学,-,96,（三）混合设计,混合设计是指在一个研究中有些自变量按组内设计安排，有些自变量按组间设计安排。,实验心理学,-,97,（三）混合设计,混合设计的基本方法首先确定实验中的被试间因素和被试内因素，将被试按被试间因素的水平数随机分组，然后，每组被试接受被试间因素的某一处理水平与被试内因素所有处理水平的结合。,实验心理学,-,98,混合设计举例一,Johnson等（1983）用混合设计的方法比较抑郁者和非抑郁者的记忆成绩。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。实验中，要求抑郁组和非抑郁组完成20项记忆任务，其中，10项记忆任务在完成之前被打断。在全部任务完成后，要求被试回忆记忆任务的名称或尽可能多地描述记忆任务。,实验心理学,-,99,比较,被试变量是组间设计（抑郁、非抑郁）任务类型是组内设计（完成、未完成）。,实验心理学,-,100,练习,练习1A、B是两个自变量，各有两个水平，如A为组内设计，B为组间设计，试说明在一项混合设计中具体的实验过程（程序）是怎样的？练习2有人要了解手动作的稳定性是否受情绪的影响，他让青年组在兴奋状态测定，平均得10分，让老年组在安静中测定，平均得9分。经过统计检验，两组手稳定性得分差异不显著，因此他下结论说：手动作稳定性不受情绪的影响。你认为他的结论是否正确？为什么？,实验心理学,-,101,四、实验设计的基本类型,（一）真实验设计（二）准实验设计（三）非实验设计,实验心理学,-,102,（一）真实验设计,实验者能有效地操纵实验变量，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。（P19）,实验心理学,-,103,真实验设计有两个特点：1.包含两组（或两组以上）的被试:“实验组”与“控制组”。2.被试采取随机取样与随机分派。,（一）真实验设计,实验心理学,-,104,真实验设计类型,真实验设计之一：完全随机化设计真实验设计之二：多因素实验设计真实验设计之三：随机化区组设计,实验心理学,-,105,真实验设计之一：完全随机化设计,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。（P20）1.随机实验组控制组前测后测设计2.随机实验组控制组后测设计3.随机多组后测设计4.所罗门四组设计,实验心理学,-,106,(2）设计的显著性检验,采用单因素方差分析组间变异每个实验处理平均数与总平均数之间的差异。组内变异被试组内每个被试与所在实验处理组平均数之间的差异之和。F组间变异/组内变异,实验心理学,-,107,4.所罗门四组设计,设计模式,实验心理学,-,108,真实验设计之二：多因素实验设计,实验心理学,-,109,真实验设计之二：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两个以上因素(自变量)，并且每个因素都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实验设计(P25)。一、多因素实验的优点二、多因素实验设计的分类三、多因素设计的主要效应与交互作用的效应,实验心理学,-,110,一、多因素实验的优点有三个明显的优点：效率高实验控制较好可以获得交互作用,真实验设计之二：多因素实验设计,实验心理学,-,111,二、多因素实验设计的分类（一）自变量的数目及其水平（二）被试分派程序,真实验设计之二：多因素实验设计,实验心理学,-,112,（一）自变量的数目及其水平,按照自变量的数目和每一自变量的水平，可分为双因素析（二向）因设计和三因素（三向）析因设计等等。由于每个自变量又有不同的水平，所以双因素析因设计又分为2X2设计、2X3设计等等。三因素析因设计：2X2X2设计、2X3X3设计,数字表示什么意思？,实验心理学,-,113,在因素设计中，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其相互关系的标志。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()表示因素之间的相互结合关系。例如，像包括Xa和Xb两个自变量的设计，简写为AB因素设计。包括Xa、Xb和Xc三个自变量的设计，简写为ABC因素设计。,（一）自变量的数目及其水平,实验心理学,-,114,例如，有人想研究大学生对红、绿、黄三种灯光的反应是否与灯光的强度有关。在这项实验中，A代表灯光强度，是一种因素（自变量Xa），包括强和弱两种水平；B代表灯光频率，是另一个因素（自变量Xb），包括红、绿、黄三种水平。这种二因素析因设计就是2X3因素设计。若它还想同时研究反应时是否有性别差别，则C代表性别（自变量Xc），分男女两个水平。这种三因素析因设计就是2X3X2因素设计。,实验心理学,-,115,实验处理的计算方法在析因设计中，研究者要操作的实验处理的个数就是各自变量的水平个数的乘积。例如，在一项二因素实验设计中，设A因素有p个水平，B因素有q个水平，则研究者就应操作pq个实验处理。,要记牢啊！,练习一下！,实验心理学,-,116,只要确定了一个设计是2X2，2X3或2X2X2，2X3X3因素设计，也就确定了不同的处理的数目。若是2X2因素设计，那么有个处理若是2X3因素设计，那么有个处理若是2X2X2因素设计，那么有个处理若是2X3X3因素设计，那么有个处理,（一）自变量的数目及其水平,4,6,8,18,实验心理学,-,117,1、随机分派当被试按照随机原则分派到每个处理中去时，这种设计称为随机多因素设计。结合自变量数目和每个自变量水平的标准来分类，可形成随机2X2因素设计、随机2X3因素设计、随机2X2X2因素设计、随机2X3X3因素设计。,（二）被试分派程序,实验心理学,-,118,实验设计中需要多少被试？,（二）被试分派程序,A,B,a1,a2,b1,b2,a1b16名,a2b16名,a2b26名,a1b26名,2X2设计自变量、被试安排表,实验心理学,-,119,2、重复测量若被试分派根据重复测量来分派，那么所有的被试要接受全部处理组合，这种设计称为重复测量的多因素设计。可分为两因素、三因素等重复测量设计。需要的被试人数少被试分配如下,（二）被试分派程序,实验心理学,-,120,3、混合分派是指实验研究中有些自变量（被试间自变量）按随机原则分派被试，组成独立的随机组，分别接受不同的处理或处理组合；而有些自变量（被试内变量）按重复测量的方式分派被试，即全部被试接受所有的处理或处理组合。这种在一个实验研究中既有被试间自变量又有被试内自变量的设计称为混合实验设计。,（二）被试分派程序,实验心理学,-,121,（二）被试分派程序,A,a1,a2,b1,b2,a1b11-10名,a1b21-10名,a2b111-20名,a2b211-20名,2x2因素混合设计的被分派,注：A为被试间自变量B为被试内自变量,B,实验心理学,-,122,两因素混合设计中分派被试注意事项：被试间自变量有几个水平，就形成几个随机独立组，再分别接受不同水平的处理组合。被试内自变量的所有处理组合是全部被试都要接受的。,（二）被试分派程序,实验心理学,-,123,三、多因素设计的主要效应与交互作用的效应主效应是指由每个单独因素(自变量)所引起的因变量的变化。如：学习动机（强、弱）与智力（高、低）对学习成绩的影响。交互作用的效应是指当一个因素(自变量)对因变量影响大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时，所产生的交互作用影响因变量的结果。举例一举例二举例三简单效应是指一个因素的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应。,真实验设计之二：多因素实验设计,实验心理学,-,124,交互作用举例,例一某医药开发公司要检验某药的药（treat）剂量对男女性疾病的治疗效果。药剂量：treat=1与treat=2性别：男与女如果某药对男性的疗效要好于女性，则该药对疾病治疗的效果（作用大小，也就是treat=1与treat=2两组均数之差）在性别（gender）的不同取值水平下(男、女)是不同的。本例，是男性组均数之差要大于女性组。如果没有交互作用，则该药物在男、女性两组的治疗效果相同。,实验心理学,-,125,计算交互作用的个数,1、如果有AB两个因素，存在几个交互作用？2、如果有ABC三个因素，存在几个交互作用？3、ABCD四个因素呢？,实验心理学,-,126,真实验设计之三：随机化区组设计,随机化区组设计是将被试按某种标准分为不同的组（区组），每个区组的被试接受全部实验处理。,实验心理学,-,127,随机化区组设计的原则,随机化区组设计的原则是同一区组内的被试尽量“同质”。每一区组内被试的人数分配有3钟情况：一名被试作为一个区组。这时，每名被试(区组)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。每个区组内被试的人数是实验处理数目的整倍数。区组内的基本单元不是一名被试或几名被试，而是以一个团体为单元。,实验心理学,-,128,1.随机化区组单因素设计,随机化区组单因素设计要求将被试划分为不同的区组，并且每一区组随机接受所有不同的处理。,实验心理学,-,129,随机化区组单因素设计的基本模式,区组,1,2,3,：,n,实验处理平均,实验处理,X1,X2,X3,X4,Xk,O11,O12,O13,O14,O1K,O21,O22,O23,O24,O2K,O31,O32,O33,O34,O3K,On1,On2,On3,On4,OnK,：,：,：,：,：,区组平均,O.1,O.2,O.3,O.4,O.K,O1,O2,O3,On,O.,：,实验心理学,-,130,举例,随机分配,匹配被试,随机取样,实验分组,实验处理,后测,实验组1,实验组2,实验组3,实验组4,X1,X3,X4,X2,Y1,Y2,Y3,Y4,实验心理学,-,131,2随机化区组多因素设计,以随机化区组两因素设计为例随机化区组两因素设计是将被试划分为不同的区组，每个区组都随机接受两因素各个水平组合的全部处理，然后观测每个区组对不同处理的反应，并将反应值作为后测成绩。,实验心理学,-,132,举例,假定一个实验有两个自变量A和C，每一自变量有两个水平a1和a2和c1和c2。因变量是操作器上测试的分数，这就是一个22因素设计。另外，已知被试的智力水平会影响因变量，因此，有必要对被试的智力这一额外变量加以控制。为了控制这一额外变量，在实施处理之前，向被试进行智力测试。在智力测试的分数上，研究者选择20名被试，分成5个区组，每一区组的4名被试由智力分数相同的被试组成。在每个区组内4名被试随机分派接受其中一个处理组合。,实验心理学,-,133,本实验设计的具体安排,区组,a1,a2,c1,c2,c1,c2,1,3,2,4,X1.1,X1.2,X1.3,X1.4,X2.1,X2.2,X2.3,X2.4,X3.1,X3.2,X3.3,X3.4,X4.1,X4.2,X4.3,X4.4,X5.1,X5.2,X5.3,X5.4,5,实验心理学,-,134,数据,区组,a1,a2,c1,c2,c1,c2,1,3,2,4,5,5,4,3,2,1,4,5,6,3,2,7,5,6,4,3,4,3,2,1,0,xi,yi,15,20,10,25,20,17,17,10,6,70,实验心理学,-,135,统计分析,相关样本方差分析与T检验SSt=SST+SSWSST=SSA+SSC+SSAC(处理间)SSW=SSB+SSe(处理内),实验心理学,-,136,随机区组设计的评价,具体见课本P33。,实验心理学,-,137,(二)准实验设计（quasi-experimentaldesigns）,准实验设计是介于非实验设计和真实验设计之间的实验设计，它对额外变量的控制比非实验设计要严格一些，但不如真实验设计控制得充分和广泛。,实验心理学,-,138,（二）准实验设计,主要类型：1.单组准实验设计（1）时间序列设计（2）相等时间样本设计2.多组准实验设计（1）不相等组实验组控制组前测后测设计（2）不相等组实验组控制组前测后测时间序列设计（3）平衡设计(重点),实验心理学,-,139,时间序列设计评价,优点：时间序列设计可以较好地控制“成热”因素对内部效度的影响。其次，该设计可以控制测验因素的干扰。,实验心理学,-,140,综上所述，由于时间序列设计可以多次测量被试在处理前后的数据，因此通过观察处理x前后的变化趋势，也就可以判断处理x前后在整个实验过程中的作用。,优点可真不少！,实验心理学,-,141,缺点,1、不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除那些与自变过同时出现的附加变量的影响。,实验心理学,-,142,2、测验与处理x的交互作用作为影响实验外部效度的因素在该设计中不易受到充分控制。,实验心理学,-,143,3、多次实施前测验往往会降低或增加被试对实验处理的敏感性，从而在被试身上产生作用而影响被试在实验处理后的成绩。,问题还真不少！运用时要小心哟！,实验心理学,-,144,相等时间样本设计评价,相等时间样本设计在控制影响内部效度的因素方面是完全有效的。它能较好控制“历史”作用的影响；其他影响内部效度的因素也同时被较好地控制。,优点还是很多的！,实验心理学,-,145,缺点,相等时间样本设计在控制影响外部效度的因素方面并不理想。测验的反作用效果会影响该设计的外部效度。实验安排的反作用效果会影响该设计的外部效度。选择偏差与实验变量的交互作用可能会影响该设计的外部效度。重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部效度。,为什么呢？,实验心理学,-,146,2.多组准实验设计,在心理学研究中，为使实验结果尽量少受无关因索的干扰，使实验结果具有较高的可靠性，在条件允许的情况下应该采用多组实验设计，即包括有实验组和控制组存在的实验设计。,争取创造这样的条件吧！,实验心理学,-,147,（1）不相等组实验组控制组前测后测设计,不相等实验组控制组前测后测设计的特点是研究者不能按随机化原则和等组法来选择对等组，有时也不能随机安排哪个为实验组、哪个为控制组。,限制不少哟,实验心理