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第二章 心理学实验设计
实验设计说到底就是计划如何控制各种变量，以严密的逻辑说明因果关系。心理实验的设计，就是实验研究者为了解答所研究的问题，设计对实验中各种变量如何加以控制的方案。
心理学实验分两种情况。一种是实验室实验，一种是自然实验。本章主要讨论实验室实验的设计问题。
第一节 心理实验研究的程序
一、确定课题 (一)课题的来源
研究课题的来源通常有以下几个方面：实际需要、理论需要、个人经验以及前人的研究与文献资料。 (二)实验类型的确定
一般可以把实验分为两种类型。一种是因素型实验，一种是函数型实验。 (三)问题的陈述
在课题确定和实验类型明确后，如果用假设的形式提出，那就更加符合科学原则。
二、选择被试
选择被试的原则主要有两种：一种是依照问题的性质选择被试，另一种是依照结果的概括程度来选择被试。 三、实验的控制与测定
在实验过程中，对自变量、因变量和控制变量都要进行控制。对自变量的控制主要表现在对自变量的操作性定义，确定检查点和自变量范围等方面。对反应的控制主要表现在对指导语、实验仪器和材料选择等实验过程的控制上。在心理
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实验中，要求反应指标应该具有有效性、客观性和数量化等特征。 四、实验结果的统计
心理学研究的资料常常分为：计数资料、计量资料、等级资料和描述性资料等类型。实验和观察到的资料应该应用统计方法加以整理并制成图表。在图表中标出各种数值。对结果分析应该用统计法，或者假设检验给以证实或否定。 五、撰写论文
实验完成后需要做实验报告。完整的实验报告一般包括：题目、摘要、引言、方法、结果、讨论、结论、参考文献和附录等部分。
第二节 心理学实验中的变量
一、自变量及其控制
在心理学实验中，自变量是能产生所要研究的心理现象的各种条件(因素)或条件的组合。自变量往往与刺激有关，常常称为刺激变量，它由主试选择、控制，决定着行为或心理的变化，但是被试自身的条件 (机体变量)也常常影响反应活动，因此，刺激变量和机体变量都可以作为自变量来进行研究。 (一)自变量的种类
如果仔细分析，自变量还可以分解为以下4大种类： 1．刺激特征方面的自变量
刺激的不同特性会引起被试不同的反应。这些自变量可以是量的变化，也可以是质的变化；可以是简单刺激，也可以是组合刺激。 2．环境变量
不同的环境因素也可以作为自变量。进行实验时环境的各种特点如温度、是否有观众在场、是否有噪音、白天或夜晚，另外不同的国家、地区、学校、班级都可以作为自变量。
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3．被试变量
一个人的各种特点，如年龄、性别、职业、文化程度、职业特征、健康状况、个性差异、左手或右手为利手、自我评价高或低等等，都可以作为自变量。 4．暂时的被试变量
暂时的被试变量指的是那些容易暂时性地受主试或研究者的言语、表情、态度以及其他因素影响的被试变量，例如定势、动机、疲劳等等。通常是由主试给予不同的指示语造成的。 (二)对于自变量的控制 1．对自变量规定操作定义
实验中规定操作性定义有很多好处，可以使研究者的思考具体而清晰；可以增进科学研究者之间沟通的正确性；可减少一门学科所用概念或变量的数目。 2．检查点的确定
心理学研究中的自变量，有些有质的区别，是连续的，例如不同的感觉通道，不同的学习方法等，这些不同的质就是不同的检查点，或称为实验处理。一般检查点确定在三到五个为宜。 3．仪器的校准
实验中对仪器的控制要求是：仪器不仅能对自变量的操作达到严密准确，同时也应具有控制无关变量的能力。 4．控制呈现刺激方式
包括呈现时间的长短、呈现的顺序、空间位置等，都应根据要求加以控制。 二、因变量及其控制 (一)因变量的种类
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
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为变量。
在心理学实验中，充当因变量的总是反应变量，它是由自变量引起的被测定者的心理现象或行为变化。一般来讲作为反应变量的指标有： (1)准确性方面的指标，如正确率或错误率；
(2)速度或敏捷度方面，一般来讲，内部的心理历程越短，速度越快； (3)刺激的强度水平不同，也可以做为反应指标；
(4)反应的概率或频率，如阈限的确定就是根据“正”反应出现的概率计算； (5)各种心理测验的量表分数及评价者的评定分数；
(6)反应的强度或力量，可以用物理量大小表示，也可以用反应的时间长短表示；
(7)高次反应变量，即用一个图或表表示反应的多种情况，例如学习曲线。 (二)反应变量的控制 1．对反应规定操作定义
规定反应变量的操作性定义便于数量化，但是同时要注意指标的单一性偏差。
2．反应变量应具备的条件
实验中的反应指标一般需要具备几个特征：
(1)指标要具有有效性，即特异性或相关性，能够真实反映反应的情况，即反应的指标能够度量刺激所引起的真实反应，而不是其他别的什么。
(2)要具有客观性，即不同的研究观察者或不同次的观察只要是反应相同，其指标也应该是相同的。当然观察的随机误差是允许的。一些主观性较大的度量指标，规定好反应标准后，也可以认为是一种客观
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性很好的度量指标。
(3)指标要能够数量化，或用数字，或用次数，或用一定的反应程度不同的语义，例如好、很好、非常好之类，也可认为是具有数量化特征的指标。 (4)指标要能够精确地、真实地度量反应的变化，即指标本身要具有灵活性和分辨性，既要精确又要准确。在应用百分数表示正确或错误时应特别注意天花板和地板效应。天花板效应：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，并且没有什么差别时，我们就说实验中出现了天花板效应。地板效应：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，并且没有什么差别时，我们就说实验中出现了地板效应。 3．反应指标的平衡
实验中常常遇到反应速度要快，但是造成错误率上升的现象，这就是速度一准确性权衡问题。 三、控制变量的处理
控制变量又称无关变量、额外变量等等，它们是除自变量之外，一切能够影响实验结果的变量，是必须在实验中加以控制的变量。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，在这种情况下，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，这就叫自变量的混淆。 对控制变量的处理方式主要有以下几个方面： (一)对部分被试变量及暂时被试变量的控制方法
(1)指导语控制。为了使被试的反应一致，应该对指导语标准化； (2)主试者对待被试者的态度应该规范化； (3)采取单盲或双盲实验法； (4)控制被试者的个体差异；
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