心理学实验的变量及控制课件.ppt

1、第二章 心理实验的变量及控制F把握变量含义F理解自变量的本质及操纵方法F掌握因变量的本质及控制方法F领会额外变量的含义及控制方法F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F变量的含义F变量的种类F自变量及控制F自变量应具备的条件变量的含义F含义v在性质、数量上可以变化、操作或测量的条件、现象或特征v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V性别为变量时，有男和女两个水平V智商作变量时，可分为高、中、低三个水平变量的种类F根据变量间关系的性质v相关变量V

2、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v因果变量V指相互存在因果关系的变量，前是因，后是果F根据研究对象的性质v主体变量V指研究对象主体身上的变量Y性别、性格、情绪、态度等v客观变量V指研究对象主体以外的各种变量Y文化特征、他人行为等F根据是否可以直接测量v直接测量变量V可直接测量的变量Y年龄、身高、体重、学业成绩等v间接测量变量V无法直接测量的变量Y态度、成就动机、价值观等F根据实验者主动操作的程度v操作性变量V实验者可以主动操作的变量Y刺激呈现时间、奖赏次数等v非操作性变量V实验者无法主动操作的变量Y性别、民族、父母职业等F根据在研究中所起的作用或扮演的角色v自变量（独立变

3、量）v因变量（依变量）v额外变量（无关变量、参变量、控制变量）自变量F定义v实验者所操纵且对被试反应产生影响的变量v自变量的变化水平完全取决于实验者的操纵V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F自变量的种类v根据自变量的操作性水平V操作性自变量Y可直接操纵：学习次数、刺激呈现等V选择性自变量Y被试变量：性别、年龄、民族等v根据自变量的来源V作业或任务Y标准化的作业或任务f一张配对联想表、无意义音节等V环境Y只改变环境中的特征f温度、湿度、亮度、噪音等V被试变量Y被试的一种持久性特质f性别、年龄、种族、神经质性、社交性等V暂时性被试差别自变量Y

4、任何改变被试的特征使其与自然状态不同的操作f双耳分听法，半视野速视技术F自变量的控制v自变量操作的严密性V呈现刺激的仪器设备的稳定性、可靠性Y准确精密不失真Y仪器性能稳定Y操作方便，反应灵敏，显示范围要满足自变量变化的要求Y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Y同一型号的仪器同质信度要高v自变量的数量V单因素和多因素v自变量的水平数V水平数的确定Y因素型实验：不超过4个Y函数型实验：35；若关系更复杂，至少5个V自变量范围的确定Y前人研究 Y预备实验V自变量的间距的确定Y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Y 如果预期自变量和因变量关系符

5、合对数函数，则各水平的间距应按对数单位变化v控制呈现刺激方式 V刺激呈现时间V时间间隔V呈现顺序V空间位置F自变量应具备的条件v本身能变化V质的变化Y不同的教学方法、性别V量的变化Y刺激呈现时间长短v能引起实验者所要研究的心理现象V能在因变量上反应出来v实验者能直接操纵可以下操作性定义V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V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V或：操作性定义V操作性定义与字典中的定义是有差异的Y“焦虑”字典定义Y一种对将来或不确定性事件的忧虑或痛苦不安的状态Y

6、“焦虑”操作定义 Y实验室内可能遭遇的电击强度不同Y如果出错可能面临的惩罚不同V使用操作性定义的好处Y可以使研究者的思考具体而清晰Y方便不同研究进行比较，增进沟通的准确性Y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F因变量的含义F因变量的类型F选择因变量指标时要考虑的问题F因变量的控制因变量的含义F由操纵自变量引起被试做出某种特定反应的变量F实验者感兴趣的行为指标v外显活动及体内的生理、情绪和意识活动因变量的类型F根据客观性程度划分v客观性因变量V能看得见和观察到的被试的行为反应Y反应的正确性Y反应的难度Y速度Y幅度和强度v主观性因变量V被试个人化的反应Y口头报告F根据因变量的数量划

7、分v单因变量V指只测量被试的一种反应Y在测量数字记忆广度的实验中，只记录正确回忆率v多因变量V指同时测量被试的两种或两种以上的反应Y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F有效性v 能代表反应的性质及自变量和因变量的关系F客观性v 可通过一定的方法和仪器测量并记录到F数量化v 将被试的反应进行量化v 质的指标，则分为等级F可靠性v 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F敏感性v 因变量必须因自变量的不同而发生变化因变量的控制F实验者如何精确、客观地记录因变量的变化F反应控制v让被试的反应确实发生在实验者感兴趣的因变量上v通过

8、指导语控制V内容确定V完全V简单明确V标准化F避免量程的限制v设计实验任务和反应指标的指导思想V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v天花板效应V被试反应超过了所能测量的最大值Y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v地板效应V被试反应低于所能测量的最小值Y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v防止方法V实验设计+预实验Y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

9、F额外变量的含义F控制额外环境变量的方法F控制额外社会变量的方法F控制额外个体特征变量的方法F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F含义v亦称无关变量、控制变量、参变量v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F额外变量（自变量）的混淆v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F额外变量的识别v查阅文献或用因素性实验来确定v根据已有理论、知识和经验v根据实验者自己的分析而确定V通过对实验结果误差分散的大小来鉴别是否正确v难以确定时，中止实验，重新设

10、计控制额外环境变量的方法F环境变量v包括实验室里的噪音水平、温度和分心物等。v两种形式V由环境的物理特征引起 Y温度、适度、照明强度V实验者的特点和行为引起Y动机、期望、个性和社会交往技能等F控制方法v消除法V指将影响实验结果的无关环境变量消除掉V实施办法Y隔音室Y单盲程序f消除被试对实验目的了解后发生的个人偏好Y双盲程序f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V弱点Y有些额外变量难以消除v恒定法V指尽可能将各种实验处理保持在相同水平上V实施办法Y同样的光线、温度等Y同样的测试时间、地点和指导语等V弱点Y难以推广，生态效度问题Y恒定额外变量与自变量可能有交互作用v 平衡法V将额外

11、变量的影响平均分配给所有组以达到组间平衡V实施办法Y设立实验组和控制组实实验验组组实验处理实验处理额外变量额外变量1 1额外变量额外变量2 2.额外变量额外变量n n反反应应控控制制组组额外变量额外变量1额外变量额外变量2额外变量额外变量n反反应应v 随机化法V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V抽取原则Y总体中每个成员被抽中的概率相等V实施方法Y随机取样Y随机分组V优点Y控制机体变量v 统计控制法V指采用统计技术控制额外变量Y采用协方差分析或偏相关等技术V实施办法Y删除极端数据法Y协方差统计法控制额外社会变量的方法F要求特征v在实验中被试自发地对主试的目的产生某种假设，然后

12、以满足该假设的方式做出反应v安慰剂效应（“好被试”现象）V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V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v霍桑效应V由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的现象v控制方法V单盲实验法：被试不知道会接受何种实验处理Y药物效果实验Y安慰剂效应V掩饰情节Y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Y不常用Y有一定的欺骗性F实验者偏见v实验者做的一些事会与自变量的作用混淆在一起v期望效应V亦称罗森塔尔效应或皮格马利翁效应V观察者特殊的期望或

13、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v控制方法V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V双盲实验Y实验者和被试均不知道进行何种实验处理Y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F实验者的人格v实验者受到社会赞许程度的高低对被试反应会产生影响v控制方法V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V实验者应减少与被试面对面接触的机会V整个实验严格操纵实验程序F志愿被试影响实验的效度v与非志愿被试相比，志愿被试具有以下特征V通常受过高等教育V来自更高的社会阶层V一般是智力

14、更高的人V有更高的赞许需要V更喜欢社交V“知觉探索性”V反对传统V女性志愿被试更愿意配合V相对非权威主义者V有不太顺从的倾向控制额外情境变量的方法F含义v指通过研究的实验情境或环境而创设的程序F 当被试选择实验时V被试要做出决策Y想参加实验时，实验者有空吗？Y参加哪个实验呢？V实验的名称、内容介绍等信息影响被试决策Y必要时使用中性的实验名称F当实验者选择被试时v最好使用不太认识的人当被试v安排被试到每种条件下可能存在缺陷V如实验者会把有攻击性被试安排到任务容易的条件下F一些有关被试的说法v学期快结束时参加实验的被试，其动机比志愿被试弱V原因Y实验者期望所导致的Y实验者对指导语越来越熟悉，产生了

15、厌倦心理V解决Y实验者自己要注意Y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F含义v指实验研究的变量是否是要研究的变量v实验所能揭示事物本质规律的有效程度v实验结果的有效性v实验结果的可推广性实验效度的分类F 统计结论的效度v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v影响因素V数据的质量Y根据数据类型、分布和量表特征等选择相应统计方法Y计量数据使用参数检验；计数数据使用非参数检验V统计检验的假设Y数据特征是否满足该种方法的统计检验假设F 内部效度v因变量的变化由自变量而引起的v没有自变量，因变量就不会变化F构想效度v实验研究假设和测量指标的理

16、论构想及其操作的有效性v重要性V研究题目的来源具有合理性V理论构想既要在逻辑上严谨，又要有一定的层次性V研究者对自变量和因变量给出严格的操作性定义F 外部效度v也称生态学效度v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v实验结果的普遍性和适用性F四种效度之间相互联系、相互影响v统计结论效度是内部效度的特例v构想效度与外部效度V相同点：基本点均在于做出概括化和结果的普遍性V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v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F与被试有关的因素F测量与具体研究

17、方法方面的因素F研究构思与程序设计因素F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F历史v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F成熟v被试身体或心理变化所引起的因变量的变化F仪器v实验测量仪器稳定性的变化F测量经验v 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F统计回归v向常态平均数的回归V常发生在被试的结果中有极端分数时V控制方法Y保证被试同质Y采用协方差分析法F选择v是否按照随机方法选择被试F被试损失率v被试退出实验F选择的交互作用v指被试的各种特征会使实验处理效果具有特定含义，导致被试选择和实验处理存在交互作用外部效度F评

18、价维度（詹金斯）v用其他的被试人群，也能得到同样的结果吗？v用其他类型的实验材料，也能得到同样的结果吗？v用其他不同类型的测验，也能得到同样结果吗？v用不同实验处理方式和不同自变量操作方式，也能得到同样结果吗？F外部效度的影响因素v被试之间的概括性V研究结论适用于其他被试的普遍性或代表性v物种之间的概括性V从一种物种获得的结论推广到另一物种的适用程度v情境之间的概括性V从某一实验情境中得到的结论普遍推广到其他不同情境中的适用程度v测量工具之间的概括性V操作性定义代表相应概念的有效性v影响外部效度的因素（朱滢）V测验的反作用效果V选择偏差与实验变量的交互作用V实验安排的反作用效果V重复实验处理的

19、干扰F 外部效度的提高方法v 综合V 将用不同办法所做实验结果进行综合V 最常用元分析统计方法Y 被试综合Y 刺激或实验情境综合Y 多次试验或机会的综合Y 多次测量的综合v 多变量设计V 实验效率更高V 控制更好V 概括的结论更有价值v非反应性测量V被试的反应含有主观性v现场实验V在实验室外进行实验V适用于社会性因素的考察v自然观察V提出特定假设V利用严格的实验控制法来检验假设V将结果运用于自然情境下进行检验实验的信度F定义v指实验结论的可靠性和一致性程度v如果重复实验，每次所得结果应相同V操作性定义应该是可信的V操作性定义的测量也应该是可信的实验信度的种类v评分者信度V指不同观察者去测量同一

20、反应，计算他们之间观测结果的一致性v重测信度V指用同一工具对被试的反应进行两次测量，计算其结果的一致性程度v项目间信度V指用测验、问卷或其他工具来测量相同变量时，其不同项目所得结果应相同实验信度的影响因素F观察量的大小v指实验中所选择的样本是否能够代表总体，样本的容量是否足够大F统计检验v通过统计分析，检验实验条件间的差异是由自变量引起的还是由随机因素造成的V如果不同实验条件下的差异由偶然因素引起的概率很低，则可认为该结果由自变量引起实验信度的验证F直接验证v尽可能保持原实验方法的情况下在实际中重复实验F系统验证v在实验中引入原来未加控制的变量v如果原始实验中发现的某种现象是真的，那么尽管重做

21、时其中一些因素发生了变化，原来的实验结果应该仍然会出现；如果重做时原始实验的结果不再产生，那么研究者就在该实验中发生了重要的边界条件F概念验证v研究者进行在某种程度上与原实验有所差别的现象F三种信度验证的关系v直接验证，研究者尽可能地重复原实验，看能否在第二次得到同样的实验结果v而系统验证和概念验证在于描述某一心理现象的边界条件，即保证该现象存在的条件本章要点F变量定义及种类F自变量定义及其控制方法F因变量定义及其控制方法F额外变量定义、种类及各自控制方法F实验的效度定义、种类及影响因素F实验的信度定义、种类及影响因素练习F指出下列实验中的自变量、因变量和控制变量v一汽车制造商想了解为了使后面

22、的汽车司机能够尽快地知道前面的车子已经停住，汽车的刹车灯应该多亮？v训练一只鸽子看见绿光啄键盘，看见红光不啄键盘，正确啄键盘后，给予谷子作为强化。 v想知道一个人估计时间的准确性，设计如下：一只绿色小灯泡和电子记时器相连，主试按键让灯亮5 5秒、1010秒、3030秒、6060秒，然后让被试相应复制出按键时间。v语言教师想知道在一个语言教学班里班容量的大小是否会影响学生学习的积极性。FAschAsch的首因效应实验v实验目的：在形成对某人的印象时，关于这个人的最初信息（首因信息）是否比后来的信息（近因信息）更加重要？v请阅读下列信息确认该研究的自变量、因变量分别是什么？F甲组F看到的词单：先肯

23、定后否定F如：F聪明的、一丝不苟的、勤奋的、固执的、易冲动的、忌妒的F最后评价：F他是有能力的人，虽然有某些缺点F乙组F看到的词单：先否定后肯定F如：F忌妒的、易冲动的、固执的、勤奋的、一丝不苟的、聪明的F最后评价：F他是一个有些能力的“问题”人物F以下研究结论有效吗？v某提供求职机会中心开设了一门为期4 4周到课程，教授年轻人寻找工作的方法和程序。该课程每天都有课，以寻找工作的地点、所找工作的类型和如何填写申请表为授课内容，并提供用于选择职员的心理测验。6060名学生登记参加这个实验，指导中心随机选择3030人参加这个课程，另外3030人作为控制组用于检验课程的效果。该中心告诉控制组的人，课程人数已满，所以他们必须自己找工作。v因变量是课程结束后一个月内两组被试找到工作的人所占的百分比。结果完成课程的1616人（不是3030人）中，有1212人（75%75%）在一个月内找到工作；控制组的3030名被试，有1515人（50%50%）在一个月内找到工作。中心指导人员把这个结果作为课程有效性的证明F思考：实验组只有完成课程的16人，而不是30人保留下来，那么“哪类人是被排除的”？F实验组中被排除较差的：如可能是寻找工作的动机小；可能是智商不够因此不理解课程内容；或者意志不坚定不能坚持每天来中心上课。（只剩优秀的）F控制组则很难排除被试，优秀者和较差者都包含在里面