月 实验设计笔记

1、第一章 实验心理学研究的基本原则 第一节 科学与科学方法 一、科学的定义 通常我们把科学界定为一种以有系统的实证性研究方法所获得的有组织的知识。该定义的重点不在于研究的内容，而在于研究的方法。 1、关于科学的定义有两种不同的理论：静态和动态的观点。 2、关于科学研究存在几种不实之说： 科学研究是对已有事实的积累 科学研究致力于伟大的发现和突破 科学研究都是实验性的 科学家是没有偏见的 3、大多数心理学家都承认，心理学研究应该是科学的，是客观的、可控制的和可检验的。心理学研究的结果应该是可信的和有效的。 二、科学与常识 科学和常识存在的本质区别就在于系统性和控制性两个方面。 具体体现在五个方面：

2、 概念和理论结构使用的严谨性。 科学家系统地、实证性地验证他们的理论和假设。 对控制性的理解。 对各种现象间内在关系的探讨。 对观察到的现象的解释。 三、科学和非科学研究方法的比较 1、一般方法：多数的日常判断是一种直觉判断，是在“感觉对”或“看起来合理”的基础上实施的，这是一般方法。 下表：科学和非科学研究方法之间的主要区别非科学方法科学方法一般方法 直觉的实证性的观察 偶然的，非控制性的系统的，控制性的报告主观的，有偏差的客观的，无偏差的概念模糊的，含有多余的含义清晰的定义，可操作的工具不准确的，不严密的准确的，严密的测量无效的，不可*的有效的，可*的假设 不

3、可测量的可测量的态度接受的，不加批评的怀疑的，批评的2、观察：可分为简单观察和科学观察。 3、报告 4、概念：我们用概念表示事物、事件、事物和事件之间的关系，以及他们的特性。概念是我们交际的符号，观念之间清楚的交流需要使用清晰概念的定义。 5、工具 6、测量：测量一般必须具有较高的效度和信度。 效度是指一个测量的真实性和有效性，即指在多大程度上测量到了它所要测量的东西。 信度，又称可靠性，表现为多次测量结果的一致性程度。 7、假设是指对事物的暂时性的、验证性的解释。假设能够被测量的首要条件是，假设中所涉及的概念必须十分清楚明了；其次；假设中不能含有循环的叙述；再次，如果假设中所包含的观点不能被

4、科学证明的话，那么，假设将是不能够被测量的。 8、态度 科学家经常用怀疑的眼光看待世界。行为学家的怀疑论来自于以下两个方面的原因：首先，行为是复杂的，影响某种心理现象的多因素之间常存在着交互作用，发现这些因素是一个比较艰难的任务；其次，行为学家认识到，科学是人类努力的结果，而人又不可避免地经常犯错误。 第二节 实验心理学的产生和发展 1、科学心理学的产生1879 年冯特在德国莱比锡大学建立了世界上第一个心理学实验室，标志着心理学作为一门独立的学科的产生。詹姆斯于1878年授予霍尔心理学博士学位。1887年霍尔在美国创办了第一份心理学杂志-American Journal of Psycholo

5、gy. 1892年美国心理学会成立，它的第一任主席是霍尔。经过100多年的发展，心理学发生了很大的变化。研究者至今仍然关注感觉和知觉方面的研究。除此之外，当代心理学家的研究兴趣十分广泛，如临床心理学等。心理学的研究不限于实验室的研究。也在学校以及其他非实验室场所进行研究。2、实验心理学发展简史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。它经过以下几个时期的重要发展（1）赫尔姆霍兹：1821-1894，神经传导速度的测量。（2）韦伯：1795-1878，提出韦伯定律，把物理刺激的增加与最小可觉差联系起来。（3）费希纳：1801-1887，拓展了韦

6、伯定律，发现费希纳定律，并建立了心理物理学。（4）冯特：1832-1920，1879年建立世界上第一个实验心理学实验室。（5）艾宾浩斯：1850-1909，1885年出版论记忆，表明高级心理现象也可进行实验研究。 第三节 心理学研究的分类 一、定量研究和定性研究 1、 定量研究 定量研究是指，主要搜集用数量表示的资料或信息，并对数据进行量化处理、检验和分析，从而获得有意义的结论的研究过程。 定量的意思就是说以数字化符号为基础去测量。 2、定性研究 定性研究主要指非实验性的，通常采用自然情境中的资料，而且一般不用数量形式表达的研究。定性研究更强调意义、经验（通常是口头描述）、描述等。 3、对定量

7、和定性研究的不同观点：（1）纯定量研究观点（2）质量资料可以量化（3）可以从质量资料中扩展定量研究的成果（4）定性和定量研究不同的马走不同的路（5）纯定性研究观点 二、基础研究和应用研究 基础研究-是指以揭示规律，探明或建立理论为主要目的的科学研究。 应用研究-是指以解决实际的科学问题为主要目的的科学研究。 三、实验方法和非实验方法 1、实验法-实验方法可以“产生”新的现象，这些现象是在自然状态下观察不到的。实验方法可以发现事物之间的因果关系。实验是随时随地都可以进行的。 实验法的优点：（1）实验者总是带着特定目的去进行实验的。（2）实验者设置的实验安排为他的观察创造了最好的条件，他可以在做好

8、去测量和记录的充分准备时开始实验。（3）实验者设定了明确的实验条件，别人就可以重复实验，对他的结果进行独立的检验。（4）实验者可以控制一切条件，使之恒定，只改变某一条件，看实验结果是否就是这个条件引起的。 2、非实验法-在实际生活中我们往往受到许多限制，使实验无法进行，于是只得求助于非实验的研究方法。 非实验法一般包括观察法、调查法、访谈法、问卷法、个案法等等。 非实验方法的特点： （1）我们不能操纵自变量 （2）在手机资料的过程中我们不得不面对现实，做出妥协 1、观察法：是研究者通过感官或录音、录像等设备，有目的、有计划、有系统地对被试的行为、语言、表情、动作等进行观察和描述，以了解他们的心

9、理活动的一种研究方法。 （1）根据观察场景的设置，可以分为自然观察和实验室观察。 一些心理学家使用自然观察法的行为及发展进行记录，我们称之为“婴儿传记”。 在有些研究中，被观察者经常经常会意识到他们正在被观察，这很容易造成人的行为出现误差，产生“霍桑效应”。 （2）根据是否借助仪器设备，可将观察分为直接观察和间接观察。直接观察是指通过人的感官直接进行的观察；间接观察则是指借助各种仪器或装置，如照相机、录像机、摄像机、录音机等设备进行的观察和记录。非直接观察海可以使用档案或原始言语记录材料进行。 （3）根据观察者的参与程度，可将参观分为参与性和非参与性观察。 1）参与性观察是指观察者主动参与，进

10、人到他正在观察的情境之中。 根据参与的程度，派顿把参与性观察分为4种，即完全的参与者，影藏研究者的真实身份，作为成员参加到被观察群体中；作为观察者的参与者，研究者公开其观察身份，但要充当某种角色参与被观察群体的活动；作为参与者的观察者，研究者的主要身份是观察者，被观察群体以研究者的身份接纳观察者，必要时可以为观察者提供不为人知的隐秘信息；完全的观察者，相当于非参与性观察。 2）非参与性观察是指观察者不参加所要观察的团体或组织的活动，也不以一个成员的身份出现。 2、调查法：是指通过书面或口头回答问题的方式，了解被试的心理活动的方法。 调查研究的变量可分为两类：一类是被试的机体变量，如性别、年龄、

11、文化水平、家庭背景、经济收入等；另一类是被试的反应变量，如对问题的了解、意见、期望、动机、兴趣、态度、信念、行为等，用调查法研究心理学问题时，其主要意义在于探讨机体变量与反应变量之间是否存在某种相关；或者探讨各种反应变量之间的关系。 调查问题的设计一般包括以下几种形式：自由回答形式、填空式、量表式、表格式、排列秩序、分类型和核对细目表等。 进行调查研究时，要注意两个方面的问题： 第一，调查对象的选取，在确定调查总体后，要选择有代表性和典型性的调查对象。 第二，调查问题的设计，调查的问题必须表达准确，不能产生歧义，设计调查问题时，不能把设计者的个人意图带进问题中。3、访谈法：是研究者通过与研究对

12、象交谈，来搜集研究对象某些心理特征和行为数据资料的一种方法。 访谈法的主要类型有： （1）结构访谈又称标准化访谈，是访谈者根据事先编好的问题主动询问，受访者逐一回答的方式进行的访谈。 （2）无结构访谈又称非标准化访谈，是通过访谈者与受访者之间根据一个粗线条的访谈提纲而进行的自然交谈。 （3）直接访谈是指访谈者和受访者进行面对面访谈。 （4）间接访谈则是访谈者通过一定的中介与受访者进行非面对面的交流。如果受访者是一般对象，则称为一般访谈。如果受访者是特殊对象，则成为特殊访谈。4、个案研究：是对单个被试或单一组织进行的深入描述和分析。 优点：第一，揭示行为产生的原因；第二，为临床改革打下基础；第三

13、，研究非常罕见的现象；第四，对某些理论假说提出质疑；第五，对心理学理论提供初步的支持；第六，作为探索行为规律的补充。 缺点：第一，信度和效度；第二，很难得到因果关系的结论 ；第三，容易出现解释偏差；第四，数据收集可能存在误差；第五，个案研究的结果是否具有普遍性。 第四节 心理学规律的性质心理学研究计划包括以下4各重要成分： 变量设计       研究计划       样本 分析研究计划的组成变量（Variables）：我们研究的问题是什么？变量是一些在数量或质量上可以改变的事

14、物，因为有这种改变，才使得我们能够进行比较。样本（Samples）：我们的研究对象是谁？样本是指我们要研究的个人或群体。设计（Design）：我们如何进行研究？设计是指研究的总体结构和策略，它是一个实验研究的核心部分。分析（Analysis）：我们将获得何种实验数据？如何对数据进行处理？当设计和测量变量的方法确定后，就要考虑数据收集后的统计或其他分析方法。第二章   实验心理学研究的变量及控制 主试-就是实验者，即主持实验的人，他发出刺激给被试，通过实验收集心理学资料。 被试-就是实验对象，接受主试发出的刺激并做出反应。 第一节 变量 一、变量的定义 变量就是一些在数量或质

15、量上可以改变的事物。 二、操作定义 操作定义-是指用可感知、度量的事物、事件、现象和方法对变量或指标做出具体的界定、说明。操作定义的最大特征就是它的可观测性 三、被试变量 被试的年龄、性别、文化水平、职业、个性特征、家庭背景、左手或右手微利手、孜我评价高或低、身体条件等方面的差异都会在不同程度上影响实验结果，因此，他们都可以作为自变量。对于被试特点自变量，主试只能选择而不能改变。 第二节 自变量 一、自变量的定义 自变量即刺激变量，它是由主试选择、控制的变量，它决定着行为或心理的变化。主试选择自变量的目的是用自变量来改变行为。 自变量可以说刺激的良的变化，也可以是刺激的质的变化。 当自变量的水

16、平或数量优劣变化而导致行为的变化，我们就是行为是处在自变量控制之下，自变量是有效的。 二、自变量的种类 1、环境自变量2、任务自变量3、指导语自变量 第三节 因变量 一、因变量的定义 因变量-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。 二、因变量的选择及测量 选择因变量时要注意指标的有效性、指标的客观性、指标的数量化和指标的可靠性等特点。我们经常采用的因变量主要有三种类型：生理测试，如fMRI、PET、脑电图、瞳孔反射、血压、血液的化学成分等；行为测试，如错误率、反应时间、正确回忆率等；言语报告，被试对其解决问题中思维模式的描述等。 三、因变量的可靠性及信度 信度指一

17、致性，即同一被试在相同的实验条件下应该得到相近的结果，也就是指因变量在同一刺激情况下的变异程度。 四、因变量的有效信即效度 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。即我们所获得的数据是否真正测量到因变量在不同自变量水平下的变化。 库克和坎贝尔提出四种效度： 1、内部效度-是表示实验所提供的自变量与因变量之间因果关系的一种指标。 2、外部效度-是指实验结果应用到其他人群或环境的程度。（为了获得较高的外部效度，其研究结果必须能够推论到以下三各方面：其他人群、其他环境和其他时间。） 3、结构效度-是指实验与理论之间的一致性，即实验是否真正测量

18、到假设（构造）的理论。 4、统计效度-是指实验数据确实表示自变量与因变量的因果关系，这种关系不是偶然的。 五、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。如果自变量不能引起相应的因变量的变化，这样的因变量是不敏感的。不敏感的因变量有两类典型的例子：高限效应和底限效应 1、高限效应-也称天花板效应，它是指当要求被试完成的任务过于容易，所有不同水平（数量）的自变量都获得很好的结果，并且没有什么差别的情况。 2、低限效应-也称地板效应，它是指当要求被试完成的任务过于困难，所有不同水平的自变量都获得很差的结果，并且没有什么差别的情况。 第四节 控制变量和自变量的混淆

19、 一、控制变量（额外变量）的定义 无关变量-对因变量不产生影响的实验条件叫做无关变量。 有关变量-凡是能够对因变量产生影响的实验条件叫做实验的有关变量。在有关变量中，主试打算研究的变量叫做自变量。 额外变量-在有关变量中，主试不打算研究的变量叫做额外的有关变量，简称额外变量。 控制变量-额外变量必须加以控制，所以我们也把额外变量叫做控制变量。 二、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，这种情况就称为自变量混淆。 第五节 多于一个自变量的实验 一、多于一个自变量实验的优点：心理学研究很少只用一

20、个自变量进行实验，常常同时选用两个到四个自变量，这样做的优点是：（1）做一项多自变量的实验比分别做多个实验效率高。（2）做一项实验研究比分别做多项实验研究易于使控制变量保持恒定。（3）最重要的是，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。 二、多自变量实验举例 最简单的多自变量的实验包括两个自变量，每个自变量有两个水平，我们把这样的实验设计称为2×2设计。1991年哈斯等人利用2×2设计研究了跨种族之间的评价。 交互作用-是指，一个实验中有两个或两个以上的自变量，当一个自变量的效果在另一个自变量的每一个水平上不一样时，我

21、们就说存在着自变量的交互作用。 第六节 样本 一、总体与样本 我们感兴趣的特定总体，比如经理、学生等，就叫做目标样本。 1、样本偏差（样本要具有代表性，这样我们才能将从样本中得到的结果推论出来） 许多实验研究结果出现偏差，仅仅是因为研究者所用的样本都是志愿者。志愿者在对他人的依赖性、不安全感、攻击性、外向、神经过敏和受他人的影响程度等方面与常模有明显的差异。据估计，美国和英国有75%的心理学研究是以学生为被试进行的。2、具有代表性的样本 比如我们要求被试在计算机上完成对生字的认知任务，我们就不希望被试的阅读能力很差或者对计算机恐惧。 二、随机 1、随机的含义 随机并非简单地随便或者偶然。随机排

22、序的严格意义是从前面的任何一次结果都不能预测以后的事件。 2、随机取样的方式：计算机选择 随机数字表 人工选择 三、确保代表性样本的方法 （1）分层取样：根据实验目的及一定的分类特征，把全体成员划分为数目较多并各具不同特征的群体或类别，然后在各种类别中独立进行简单随机抽样或别的抽样方法。 （2）配额取样：此方法在市场调研和民意调查中比较流行。它是按各个层次中各种研究对象在总体中所占的配额进行抽样，但是从各个层次中如何抽取就全要看研究者的选择了。（3）成团取样：在一个特定的城市里，一个特定地理区域集中居住的是工人阶级，或者是中产阶层，既然如此，“成团”（可以是住宅区或者整条街道）就可以从每一个这

23、样的区域随机选择出来，这样的取样方法叫。（4）雪球式取样：主要是一种定性研究的方法。一个研究者可能找几个关键的人来访谈，然后由这些人再提供一些人的名字，也就提供了一些深层次的联系，进而将这些人也纳入样本进行访谈。（5）关键案例：有时候可以从一个特殊的案例发现一些能适用于更多一般案例的东西，这种案例就是。 （6）自选样本：在研究中，样本并非研究者挑选的。他们只能用那些恰好在研究时经过的人作为样本。 （7）方便样本：研究的被试是那些你很容易找到的人。 四、样本大小反 对大样本的依据：大样本会掩盖不适当的设计 大样本会掩盖被试变量 大样本费钱又费时。 一般说来，样本越大，产生抽样偏差的可能性就越低。

24、 注：1、 举例说明因变量的敏感性。我们做一个运动适应性训练的实验。实验共包括6组被试，每一组被试分别进行10分钟、30分钟和60分钟的训练，训练任务的难度分为难、易两种。自变量是训练的时间（10分钟、30分钟和60分钟）和任务难度（难、易），因变量是在训练后进行的15分钟测试中完成的运动适应性练习的百分数。结果如下图：结果表明，练习时间的效果对难、易两种实验条件的作用是不同的。在比较难的训练任务中，随着训练时间的增加，最后测试时完成的运动适应性练习的百分数也增加，但对于比较容易的训练任务而言，30分钟和60分钟训练后，最后测试时完成的运动适应性练习的百分数没有差异，都达到100%.因此，我们

25、可以看到，在比较容易的训练任务中出现了高限效应，它表明在此种实验条件下因变量对训练时间这个自变量不敏感。 2、如何防止出现自变量混淆？ 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    星期五第一组   &#

26、160;   3                               测 验第二组       3         3   

27、0;                   测 验第三组       3         3         3               测 验结果表明，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。 我们