02心理学实验的变量及控制

第二章心理实验的变量及控制把握变量含义理解自变量的本质及操纵方法掌握因变量的本质及控制方法领会额外变量的含义及控制方法掌握实验的效度和信度的本质及影响因素教学目标和学习重点教学内容第一节自变量及控制第二节因变量及控制第三节额外变量及控制第四节实验的效度与信度第一节自变量及控制变量的含义变量的种类自变量及控制自变量应具备的条件变量的含义含义在性质、数量上可以变化、操作或测量的条件、现象或特征两种或两种以上取值的事件或行为，即含有两个或两个以上水平性别为变量时，有男和女两个水平智商作变量时，可分为高、中、低三个水平变量的种类根据变量间关系的性质相关变量指变量之间存在相关关系的变量，但无法确定谁是因，谁是果因果变量指相互存在因果关系的变量，前是因，后是果根据研究对象的性质主体变量指研究对象主体身上的变量性别、性格、情绪、态度等客观变量指研究对象主体以外的各种变量文化特征、他人行为等根据是否可以直接测量直接测量变量可直接测量的变量年龄、身高、体重、学业成绩等间接测量变量无法直接测量的变量态度、成就动机、价值观等根据实验者主动操作的程度操作性变量实验者可以主动操作的变量刺激呈现时间、奖赏次数等非操作性变量实验者无法主动操作的变量性别、民族、父母职业等根据在研究中所起的作用或扮演的角色自变量（独立变量）因变量（依变量）额外变量（无关变量、参变量、控制变量）自变量定义实验者所操纵且对被试反应产生影响的变量自变量的变化水平完全取决于实验者的操纵研究当以声音刺激作为提示线索时，人们的按键反应是否更快，自变量是提示声音线索的出现或缺失自变量的种类根据自变量的操作性水平操作性自变量可直接操纵：学习次数、刺激呈现等选择性自变量被试变量：性别、年龄、民族等根据自变量的来源作业或任务标准化的作业或任务一张配对联想表、无意义音节等环境只改变环境中的特征温度、湿度、亮度、噪音等被试变量被试的一种持久性特质性别、年龄、种族、神经质性、社交性等暂时性被试差别自变量任何改变被试的特征使其与自然状态不同的操作双耳分听法，半视野速视技术自变量的控制自变量操作的严密性呈现刺激的仪器设备的稳定性、可靠性准确精密不失真仪器性能稳定操作方便，反应灵敏，显示范围要满足自变量变化的要求仪器不应干扰、阻碍、改变所要研究的心理现象，即不能引起新的无关变量同一型号的仪器同质信度要高自变量的数量单因素和多因素自变量的水平数水平数的确定因素型实验：不超过4个函数型实验：3～5；若关系更复杂，至少5个自变量范围的确定前人研究预备实验自变量的间距的确定如果预期自变量和因变量的关系接近线性函数，则各水平平均分布即可如果预期自变量和因变量关系符合对数函数，则各水平的间距应按对数单位变化控制呈现刺激方式刺激呈现时间时间间隔呈现顺序空间位置自变量应具备的条件本身能变化质的变化不同的教学方法、性别量的变化刺激呈现时间长短能引起实验者所要研究的心理现象能在因变量上反应出来实验者能直接操纵——可以下操作性定义美国物理学家布里奇曼提出操作性定义的概念，他主张一个概念应由测定它的程序来下定义在心理学研究中，不直接描述被定义事物的特征、性质，而是根据测定它的程序或所作的实际活动下定义，这就叫做操作定义或：操作性定义指用可感知、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操作性定义与字典中的定义是有差异的“焦虑”字典定义一种对将来或不确定性事件的忧虑或痛苦不安的状态“焦虑”操作定义实验室内可能遭遇的电击强度不同如果出错可能面临的惩罚不同使用操作性定义的好处可以使研究者的思考具体而清晰方便不同研究进行比较，增进沟通的准确性减少一门学科所用概念或变量的数目第二节因变量及控制因变量的含义因变量的类型选择因变量指标时要考虑的问题因变量的控制因变量的含义由操纵自变量引起被试做出某种特定反应的变量实验者感兴趣的行为指标外显活动及体内的生理、情绪和意识活动因变量的类型根据客观性程度划分客观性因变量能看得见和观察到的被试的行为反应反应的正确性反应的难度速度幅度和强度主观性因变量被试个人化的反应口头报告根据因变量的数量划分单因变量指只测量被试的一种反应在测量数字记忆广度的实验中，只记录正确回忆率多因变量指同时测量被试的两种或两种以上的反应镜画实验中同时记录被试所用时间和所犯的错误次数选择因变量指标时要考虑的问题有效性能代表反应的性质及自变量和因变量的关系客观性可通过一定的方法和仪器测量并记录到数量化将被试的反应进行量化质的指标，则分为等级可靠性有一定的信度，即对同一组被试测量两次或更多次，被试的反应结果应基本一致敏感性因变量必须因自变量的不同而发生变化因变量的控制实验者如何精确、客观地记录因变量的变化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上通过指导语控制内容确定完全简单明确标准化避免量程的限制设计实验任务和反应指标的指导思想使被试的反应情况分布在指标量程的中等范围内，那么，操作自变量时，被试反应水平的提高或降低都能被观察到天花板效应被试反应超过了所能测量的最大值实验任务太简单，被试在各种不同水平的自变量下都获得了很好的结果，且无差异地板效应被试反应低于所能测量的最小值实验任务过于困难，不同水平自变量下被试的结果都很差，且无差异防止方法实验设计+预实验先通过实验设计去避免极端的反应，然后再通过测试少量的先期被试来考察他们对任务操作的反应情况。如果被试的反应接近指标量程的顶端或底端，那么实验任务就需要修正额外变量的含义控制额外环境变量的方法控制额外社会变量的方法控制额外个体特征变量的方法控制额外情境变量的方法第三节额外变量及控制额外变量的含义含义亦称无关变量、控制变量、参变量指在实验过程中除自变量以外任何能对因变量产生影响的变量，这是在实验中应该保持恒定的变量额外变量（自变量）的混淆当研究者选定的自变量与一些未控制好的因素共同造成了因变量的变化时，就出现了自变量的混淆现象；所以，额外变量即潜在的自变量额外变量的识别查阅文献或用因素性实验来确定根据已有理论、知识和经验根据实验者自己的分析而确定通过对实验结果误差分散的大小来鉴别是否正确难以确定时，中止实验，重新设计控制额外环境变量的方法环境变量包括实验室里的噪音水平、温度和分心物等。两种形式由环境的物理特征引起温度、适度、照明强度实验者的特点和行为引起动机、期望、个性和社会交往技能等控制方法消除法指将影响实验结果的无关环境变量消除掉实施办法隔音室单盲程序消除被试对实验目的了解后发生的个人偏好双盲程序消除被试和实验者对实验目的了解后的主观偏差和个人偏好弱点有些额外变量难以消除恒定法指尽可能将各种实验处理保持在相同水平上实施办法同样的光线、温度等同样的测试时间、地点和指导语等弱点难以推广，生态效度问题恒定额外变量与自变量可能有交互作用平衡法将额外变量的影响平均分配给所有组以达到组间平衡实施办法设立实验组和控制组实验组实验处理额外变量1额外变量2...额外变量n反应控制组额外变量1额外变量2···额外变量n反应随机化法指通过抽取样本和分组的随机化来平衡被试间个体差异因素抽取原则总体中每个成员被抽中的概率相等实施方法随机取样随机分组优点控制机体变量统计控制法指采用统计技术控制额外变量采用协方差分析或偏相关等技术实施办法删除极端数据法协方差统计法控制额外社会变量的方法要求特征在实验中被试自发地对主试的目的产生某种假设，然后以满足该假设的方式做出反应安慰剂效应（“好被试”现象）指被试在实验中根据自己对实验目的的假设努力使自己的行为符合实验者的要求，成为一个好被试人或动物身上产生的真正心理生理影响，这种影响归因于接受某种物质或方法的治疗，而不是这种物质或方法的内在效力霍桑效应由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的现象控制方法单盲实验法：被试不知道会接受何种实验处理药物效果实验安慰剂效应掩饰情节对实验程序进行似是而非但不正确的解释，不告诉真正的实验假设不常用有一定的欺骗性实验者偏见实验者做的一些事会与自变量的作用混淆在一起期望效应亦称罗森塔尔效应或皮格马利翁效应观察者特殊的期望或偏爱，会无意识地给被试发出某种隐蔽信号，导致被试按照与观察者的偏爱相一致的方式作出反应，从而证实实验者的预期控制方法实验者必须要有清楚的认识，规范言行举止，客观观察和记录双盲实验实验者和被试均不知道进行何种实验处理实验者不会系统地对被试的反应有偏见控制额外个体特征变量的方法实验者的人格实验者受到社会赞许程度的高低对被试反应会产生影响控制方法使用多个实验者，并确保每个实验者在每种实验条件下实测的被试同样多实验者应减少与被试面对面接触的机会整个实验严格操纵实验程序志愿被试——影响实验的效度与非志愿被试相比，志愿被试具有以下特征通常受过高等教育来自更高的社会阶层一般是智力更高的人有更高的赞许需要更喜欢社交“知觉探索性”反对传统女性志愿被试更愿意配合相对非权威主义者有不太顺从的倾向控制额外情境变量的方法含义指通过研究的实验情境或环境而创设的程序当被试选择实验时被试要做出决策想参加实验时，实验者有空吗？参加哪个实验呢？实验的名称、内容介绍等信息影响被试决策必要时使用中性的实验名称当实验者选择被试时最好使用不太认识的人当被试安排被试到每种条件下可能存在缺陷如实验者会把有攻击性被试安排到任务容易的条件下一些有关被试的说法学期快结束时参加实验的被试，其动机比志愿被试弱原因实验者期望所导致的实验者对指导语越来越熟悉，产生了厌倦心理解决实验者自己要注意减少与被试面对面的接触机会第四节实验的效度与信度实验的效度含义指实验研究的变量是否是要研究的变量实验所能揭示事物本质规律的有效程度实验结果的有效性实验结果的可推广性实验效度的分类统计结论的效度统计结果揭示出自变量与因变量间有显著关系，且真实代表了自变量与因变量的关系影响因素数据的质量根据数据类型、分布和量表特征等选择相应统计方法计量数据使用参数检验；计数数据使用非参数检验统计检验的假设数据特征是否满足该种方法的统计检验假设内部效度因变量的变化由自变量而引起的没有自变量，因变量就不会变化构想效度实验研究假设和测量指标的理论构想及其操作的有效性重要性研究题目的来源具有合理性理论构想既要在逻辑上严谨，又要有一定的层次性研究者对自变量和因变量给出严格的操作性定义外部效度也称生态学效度指实验结果能普遍推论到样本的总体及其他同类现象中的程度实验结果的普遍性和适用性四种效度之间相互联系、相互影响统计结论效度是内部效度的特例构想效度与外部效度相同点：基本点均在于做出概括化和结果的普遍性差异：前者的目标总体较难具体确定，后者要求从一般化到实际上存在着特定总体、背景和事件等条件可以在保证内部效度和构想效度的情况下，提高统计结论效度和外部效度影响实验效度的一般性因素与被试有关的因素测量与具体研究方法方面的因素研究构思与程序设计因素实验条件与不同因素的交互作用内部效度——与额外变量的控制有关历史实验的历史，与实验变量同时发生，并对实验结果产生影响的特定事件成熟被试身体或心理变化所引起的因变量的变化仪器实验测量仪器稳定性的变化测量经验如果实验包括预测和后测时，且用了相同的测样，测验经验就会影响内部效度统计回归向常态平均数的回归常发生在被试的结果中有极端分数时控制方法保证被试同质采用协方差分析法选择是否按照随机方