实验的基本问题精.ppt

实验的基本问题实验的基本问题第1页，本讲稿共49页第一节第一节 实验的程序和基本概念实验的程序和基本概念第二节第二节 实验中的理论问题实验中的理论问题第三节第三节 实验设计实验设计第2页，本讲稿共49页第一节第一节 实验的程序和基本概念实验的程序和基本概念v实验研究的基本程序实验研究的基本程序第3页，本讲稿共49页一、实验课题的发现一、实验课题的发现v问题的发现问题的发现n社会生活和工作中的实际需要n科学研究中的理论需要n个人的实际经验v查阅文献查阅文献第4页，本讲稿共49页二、提出实验假设二、提出实验假设v实验假设的意义实验假设的意义n将抽象的、不可操作的问题转变成一个具体的、可操作的问题v实验假设具体形式实验假设具体形式n实验大致可分为两个阶段：第一个阶段是探明决定行为的条件是什么；第二个阶段则是探明这些条件怎样影响行为。n实验可以分为因素型实验和函数型实验。第5页，本讲稿共49页v因素型实验因素型实验n是一种定性实验，旨在探明影响一个行为的条件是什么。在这种实验中，研究者需要逐个变化这些被认为是行为的决定因素的条件，来判断这些条件是否确实是行为的要因。对于因素型实验，实验者一般把有对于因素型实验，实验者一般把有关问题的理论假设描述为关问题的理论假设描述为“如果如果那么那么”缪勒缪勒-莱尔错觉图莱尔错觉图第6页，本讲稿共49页对于函数型实验，通常用方程式对于函数型实验，通常用方程式b=f(a)b=f(a)来表明自变量来表明自变量a a与因变与因变量量b b共变的函数关系，这个方程表示共变的函数关系，这个方程表示b b为为a a的函数，或的函数，或b b数量地依数量地依存于存于a.a.v函数型实验函数型实验n是一种定量实验，旨在探明条件和行为之间的函数关系，即探明条件怎么样决定行为。在函数型实验中，研究者要系统地、分阶段地变化条件，以确定条件和行为之间的函数关系。第7页，本讲稿共49页v实验假设与变量实验假设与变量v什么是变量？什么是变量？n变量（variable）是指在数量上或质量上可变的事物的属性。无关变量 相关变量 自变量自变量 额外变量额外变量（控制变量）实验中的变量 实验条件 实验条件下产生的结果 因变量因变量 第8页，本讲稿共49页v自自变变量量：在实验中实验者所操纵的、对被试者的反应产生影响的变量v自变量的分类n作业变量（刺激变量、任务变量）n环境自变量n被试者变量自变量自变量第9页，本讲稿共49页vv在实验中对自变量的操纵、变化称为自变量的控制。在实验中对自变量的操纵、变化称为自变量的控制。vv对自变量下操作定义对自变量下操作定义v对自变量的控制，首先要对自变量进行严格的规定，对心理学中一些含混不清的变量必须使之操作定义化，只有这样才能进行实验。v操操作作定定义义：指指用用可可感感知知、度度量量的的事事物物、时时间间、现现象和方法对变量或指标作出具体的界定。象和方法对变量或指标作出具体的界定。n例如，把“刚刚感受到”定义为“50%次感受到”，就可测定感觉阈限了。n又如，疲倦（fatigue）没有一个共同的起点和尺度，怎么测量呢？如果定义为“工作效率的下降”，那么就可以进行测量和比较了。对自变量的操纵第10页，本讲稿共49页v确定自变量的各个水平确定自变量的各个水平v因素型实验的自变量一般不超过4个水平，并应尽量使自变量变化范围（全距）较大，各个水平在全距上分布平均。v而函数型实验的自变量水平需要更多些，如果预期实验考察的是线性函数关系，可以取3-5个水平；如果是关于更复杂函数关系的，则至少需要5个水平。同样，自变量的变化范围不宜过小，一般应该通过文献工作确定合适的全距大小。第11页，本讲稿共49页因变量v因变量：因为自变量的变化而产生的现象变化（行为表现）。v因变量的分类反应速度 反应速度的差异 反应的正确性 反应标准 反应的难度 被试的口语记录 客观指标客观指标主观指标主观指标第12页，本讲稿共49页对因变量的控制对因变量的控制 把实验中的被试者的反应控制在主试者所设想的方向上，这就是把实验中的被试者的反应控制在主试者所设想的方向上，这就是反应的控制问题。反应的控制问题。以人作被试者，往往用指示语来控制被试者的反应。以人作被试者，往往用指示语来控制被试者的反应。指示语指示语乃是心理实验中主试者给被试者交代任务时说的话。使乃是心理实验中主试者给被试者交代任务时说的话。使用指导语时，应注意在允许的范围内做到引起动机，激发兴趣。用指导语时，应注意在允许的范围内做到引起动机，激发兴趣。被试者来到实验室时，不一定对参加实验感兴趣。因此主试者被试者来到实验室时，不一定对参加实验感兴趣。因此主试者必须利用言词来引起他们的兴趣。在可能的范围内，告诉他们必须利用言词来引起他们的兴趣。在可能的范围内，告诉他们实验目的与应用价值，使他们认识到参与和合作的意义。实验目的与应用价值，使他们认识到参与和合作的意义。1、反应控制、反应控制第13页，本讲稿共49页v规范的指导语应符合 （1）内容确定 （2）完全 （3）简单明确 （4）标准化第14页，本讲稿共49页2、选择恰当的因变量指标、选择恰当的因变量指标v 恰当的因变量指标必须满足 （1）有效性 （2）客观性 （3）数量化3、避免量程限制、避免量程限制v 天花板效应&地板效应 第15页，本讲稿共49页vv凡是对因变量产生影响的实验条件都称为凡是对因变量产生影响的实验条件都称为相关变量；相关变量；vv在在相相关关变变量量中中，实实验验者者用用以以研研究究的的变变量量称称为为自自变变量量，实实验验者者不不用用于于研研究究的的那那些些相相关关变变量量称称为为额额外外相相关关变变量量，或或简简称称为为额额外外变变量量。n n由由于于在在实实验验中中额额外外变变量量是是必必须须加加以以控控制制的的，所所以以额额外外变量也被称为变量也被称为控制变量控制变量。vv评评价价一一项项实实验验设设计计的的好好坏坏的的一一个个重重要要依依据据就就是是看看研研究究者者能能否成功地控制那些额外变量。否成功地控制那些额外变量。四、额外变量（控制变量）四、额外变量（控制变量）第16页，本讲稿共49页（一）心理学实验中典型的额外变量（一）心理学实验中典型的额外变量v实验者效应 皮格马利翁效应&罗森塔尔效应（期待效应）v要求特征 霍桑效应&安慰剂效应（渴求关注）第17页，本讲稿共49页霍桑实验v在相当长的一段时间里，管理的理论工作者与实际管理者认为，物质工作环境和工人的健康状态与生产效率存在着明确的因果关系。v物质工作环境包括正常的通风条件、温度、照明等，在这种理想的环境中工作，加上刺激性的工资制度，就能激励职工的生产积极性。v工人的健康状态包括有合理的休息时间，工作日，工作周的长度，以减少职工的疲劳与单调感，这样，也有利于工作效率的提高。第18页，本讲稿共49页v沿着这一指导思想，1924年美国国家科学院的全国科学研究委员会决定，在西方电气公司的霍桑工厂进行研究。v20年代，位于芝加哥市西部的霍桑工厂，从事电话、电报设备制造，当时厂内有25000工人。这个厂当时有较完善的娱乐设施，医疗制度和养老金制度等。但是，工人中仍有愤愤不平的情绪，生产成绩也不够理想。由上述委员会所组织的，包括各方面专家在内的研究小组，主要从事工作条件与生产效率之间关系的考察。他们下去后，进行了多种试验，其中一个主要的试验叫“照明度试验照明度试验”，这就是霍桑试验的先导。这项工作从1924年11月至l927年4月期间进行的。第19页，本讲稿共49页第20页，本讲稿共49页v在试验开始时，研究小组设想，增加照明会使产量提高。他们选择了两组工人，一组为试验组，另一组为对照组。在试验组里，照明作各种变化，而在对照组里，照明度保持不变。试验结果，两个组的产量几乎等量上升，看不出改变照明度对生产效率有什么影响。例如，他们将试验组的照明从24支，46支，76支烛光，逐渐递增。但是，使对照组保持原来的照明度。第21页，本讲稿共49页v根据预想，增加照明度，产量就会上升，试验组的产量果然上去了。可是出现了意想不到的情况：对照组虽然照明度未变，然而产量也上去了。后来，他们又采取相反措施，逐渐降低试验组的照明度。按研究小组的设想，试验组的生产效率必然会下降。但是，实验结果表明，尽管其照明度一再下降，从10支，3支，以至降到0.06支烛光，但产量并没有显著下降。以上结果说明，照明强度等物质条件与生产效率之间，并不存在线性的因果关系。第22页，本讲稿共49页v研究小组对上述研究结果感到茫然。为此，他们又进行了其他方面的试验，比如改变其他作业条件，改变支付工资的办法。另外还采取了让工人可以提前下班、延长工间休息时间，供应点心等等措施。但是，实验结果表明，这些条件的变化仍然对生产效果没有多大影响。就这样试验持续了近三年，仍无结果，为此参加试验的人都想放弃试验了。第23页，本讲稿共49页v梅奥于1927年组成了一个哈佛研究小组，并会同西方电气公司的职员协作进行研究。v研究小组针对原来关于照明度研究的失败，提出了新的设想和假设。v这些假设是：n1.在试验室中，改进物质条件和工作方法导致产量的增加。n2.工间休息和缩短工作日，可解除疲乏。n3.工间休息可减少工作的单调性。n4.个人计件工资制，对增加产量可起促进作用。n5.管理方法的改变，即人际关系的改善使得工人的态度得到改进，并使产量得到提高。第24页，本讲稿共49页v然后，试验人员对这五种假设，逐个地进行检验，其结果是n第一种假设被否定了。因为，即使有意识地降低某些物质条件，如减弱照明度，生产还是上升。n第二种假设被否定了。因为，即使有意识地取消一切优惠，如缩短休息日，工作日的长度，产量还是继续增长。n第三种假设也被否定了。关于工间休息免除单调，也缺乏很确切的论据，因为单调只能看做是一种心理状态，不能作为估算产量的依据。n第四种假设，即个人计件工资制促进了生产。第25页，本讲稿共49页v为此，对选选择工资支付方式进行了深入的实验：试验是在继电器的装配和剥离两个小组中进行的。n继电器装配小组原是集体奖励工资制，试验时改为个人奖励工资制。改变后，生产连续上升，最后稳定在原来产量的112.6水平上。9个月后，再恢复集体奖励工资制，试验了7个月，产量下降列原产量的96.2。n云母片剥离小组，保持原个人奖励工资制不变，在连续试验的14个月中，小组平均产量较原产量提高15，超过了继电器装配小组的最高产量。第26页，本讲稿共49页v由此，研究小组得出结论：工资支付办法的改变与产量上升并无直接关系。v在解释生产增加的原因方面，研究人员都不认为工资刺激是使产量增加的一个原因。因为，在全部试验期间，保持着同一的工资刺激方案，而每小时的平均产量一直在增加，可见这种增加，应当归功于工资计件以外的原因。第27页，本讲稿共49页v第五种假设得到了论证。研究人员认为，不是工资，而是改进了的管理、改进了的士气和改进了的人际关系，导数了两个试验小组的产量增加。n比如，这时，工人们自己对生产上升的原因也说不清楚，只感到由于没有工头的监督，工作自由了，知道自已是一项重要试验的成员，并与研究小组成员建立了良好关系，工余时间工人之间也增加了接触，人与人的关系改善了，产生了一种团结互助的感情。总之，产量上升可能是由于工人对试验的关心和兴趣。第28页，本讲稿共49页（二）额外变量的控制（二）额外变量的控制v1.排除法排除法 双盲实验v2.恒定法v3.匹配法v4.随机化法和抵消平衡法v5.5.统计控制法第29页，本讲稿共49页v双盲实验vv按照使参与者盲的程度，这种实验被分为单盲按照使参与者盲的程度，这种实验被分为单盲按照使参与者盲的程度，这种实验被分为单盲按照使参与者盲的程度，这种实验被分为单盲(Single-blind),(Single-blind),(Single-blind),(Single-blind),双盲双盲双盲双盲(double-blind),(double-blind),(double-blind),(double-blind),三盲三盲三盲三盲(triple-blind)(triple-blind)(triple-blind)(triple-blind)实验。实验。实验。实验。n单盲实验：在实验中可能引起个人偏好或者使实验结果发生偏差的信息不向实验的参与者提供，而实验的实验者却完全掌握关于实验的所有信息。n在双盲实验中，实验者和参与者都不知道哪些参与者属于控制哪些属于实验组。只有在所有数据被记录完毕之后(在有些情况下是分析完毕之后)，实验者才能知道那些参与者是哪些组的。n如果连解释研究结果的统计学家同样不知道哪组资料属于对照组，哪组属于测试组，这种测试被称为三盲测试。排除法第30页，本讲稿共49页vv2.2.恒定法恒定法 恒定法旨在使额外变量在实验过程中保持恒恒定法旨在使额外变量在实验过程中保持恒定不变。定不变。vv3.3.匹配法匹配法 匹配法是使实验组和控制组中的被试属性相匹配法是使实验组和控制组中的被试属性相等的一种方法。等的一种方法。第31页，本讲稿共49页v4.随机化法和抵消平衡法 随机化法（随机化法（随机化法（随机化法（randomizationrandomizationrandomizationrandomization）是把被试随机地）是把被试随机地）是把被试随机地）是把被试随机地分派到各处理组中去的技术。分派到各处理组中去的技术。分派到各处理组中去的技术。分派到各处理组中去的技术。常见的抵消平衡法（常见的抵消平衡法（counterbalancing methodcounterbalancing method）有有ABBAABBA法和拉丁方设计法。法和拉丁方设计法。v5.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。实验中额外变量的干扰。第32页，本讲稿共49页想一想？想一想？v有两位研究者有两位研究者Jim和和Jan对两种不同的教授心对两种不同的教授心理统计学的方法感兴趣，他们想知道哪种方法理统计学的方法感兴趣，他们想知道哪种方法更有效，他们取了两个班的被试，更有效，他们取了两个班的被试，Jim用一种用一种方法教一个班，方法教一个班，Jan用另一种方法教另一个用另一种方法教另一个班，这个实验是否受到污染？班，这个实验是否受到污染？第33页，本讲稿共49页实验中的变量分析实验中的变量分析v学习走迷津实验学习走迷津实验n实验目的：研究随着学习次数的增加，走迷津所用的时间和错误次数的变化。n实验材料：触棒迷津（见下图）、小棒、遮眼罩（见下图）、秒表、记录纸。第34页，本讲稿共49页遮眼罩 第35页，本讲稿共49页实验程序实验程序v（1）三人一组，被试者带上遮眼罩，用小棒走迷）三人一组，被试者带上遮眼罩，用小棒走迷津（实验前被试者勿看迷津，也勿用手触摸迷津）津（实验前被试者勿看迷津，也勿用手触摸迷津）。主试者对被试者的指示语必须这样说明：。主试者对被试者的指示语必须这样说明：“在在排除视觉的条件下，尽快地学会用小棒走迷津，排除视觉的条件下，尽快地学会用小棒走迷津，中间不要停顿，要积极运用动觉、记忆和思维，中间不要停顿，要积极运用动觉、记忆和思维，争取早些学会争取早些学会”。主试者把小棒放在迷津的入口。主试者把小棒放在迷津的入口处，然后让被试者用优势手拿住小棒，手臂悬空。处，然后让被试者用优势手拿住小棒，手臂悬空。第36页，本讲稿共49页v（2）被被试试者者手手执执小小棒棒静静候候。主主试试者者在在每每次次开开始始前前2秒秒钟钟，先先发发出出“预预备备”口口令令，主主试试者者再再说说“开开始始”时时，被被试试者者才才用用小小棒棒走走动动。在在发发出出“开始开始”口令的同时，主试者开动秒表。口令的同时，主试者开动秒表。v（3）被试者在走迷津的过程中，凡进入盲巷）被试者在走迷津的过程中，凡进入盲巷一次就算出错一次，主试者记下错误次数。一次就算出错一次，主试者记下错误次数。第37页，本讲稿共49页v（4）当当被被试试者者的的小小棒棒进进入入迷迷津津终终点点，主主试试者者立立刻刻说说“到到了了”，同同时时停停秒秒表表，记记录录走走一一遍遍迷迷津所用的时间（秒）。再做下一次的准备工作。津所用的时间（秒）。再做下一次的准备工作。v（5）学学习习遍遍数数因因被被试试者者而而异异，均均以以连连续续三三次次不出错为学会的标准。不出错为学会的标准。v（6）若若被被试试者者在在学学习习途途中中感感到到疲疲劳劳，可可在在某某次走到终点后休息几分钟。次走到终点后休息几分钟。第38页，本讲稿共49页本实验的变量分析本实验的变量分析v自变量：学习次数自变量：学习次数v因变量：时间、错误次数因变量：时间、错误次数v控制变量：控制变量：刺激因素、被试自身因素、主试因素、刺激因素、被试自身因素、主试因素、环境因素环境因素第39页，本讲稿共49页汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机意识到前方正在停车的时间。实验少后面司机意识到前方正在停车的时间。实验就是回答这一问题。对变量命名。就是回答这一问题。对变量命名。答案自变量(被操纵变量)：刹车灯的明度因变量(被观察变量)：刹车灯亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间控制变量(恒定变量)：刹车灯颜色、刹车板的形状、刹车所需力气、额 外照明度等变量命名练习变量命名练习第40页，本讲稿共49页v训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对作训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对作出正确反应的鸽子给予玉米的奖励。对变量命出正确反应的鸽子给予玉米的奖励。对变量命名。名。答案自变量 灯的颜色(红或绿);玉米（强化物）的安排因变量 啄键次数控制变量 食物剥夺时间、键的大小、红灯绿灯的强度等第41页，本讲稿共49页v社会心理学家做了一个实验，为了发现当六个社会心理学家做了一个实验，为了发现当六个人挤在一个电话亭里时是男人还是女人感到更人挤在一个电话亭里时是男人还是女人感到更不舒服。对变量命名不舒服。对变量命名。答案自变量 参与者性别因变量 不舒服的程度控制变量 电话亭的大小、挤在电话亭的人数(6)、个体的大小等第42页，本讲稿共49页三、实验设计三、实验设计v被试的选择、分配和保护被试的选择、分配和保护v被试选择的问题主要有被试选择的问题主要有n是使用人类被试还是使用非人类被试？n用哪一种取样方法才能使被试样本代表总体？v这些问题的解答主要取决于两个因素：这些问题的解答主要取决于两个因素：课题的性课题的性质和研究结果的概括程度。质和研究结果的概括程度。n实验选用人类被试还是非人类被试，主要依据课题的性质而定。首先，许多涉及人类心理和行为的课题优先选用人类被试，但是有损被试身心健康的实验就应当考虑选用适当的非人类被试。其次，有的实验选用非人类被试是因为考虑到要严密地控制额外变量。第43页，本讲稿共49页v研究者还要考虑如何从被试的总体中挑选被试样研究者还要考虑如何从被试的总体中挑选被试样本。有两种挑选被试的方法可以避免偏差。本。有两种挑选被试的方法可以避免偏差。v第一种是随机抽样法，即在总体中随机抽选被试。这个方法可以保证每个个体从总体中被选中的机会是均等的。v第二种方法是分层随机抽样法。当总体由按照某些条件划分的层次组成时，分层抽样法就很适用。第44页，本讲稿共49页v被试的保护被试的保护-研究者伦理道德问题研究者伦理道德问题v被试的知情同意v要注意保护易感人群v实验后应及时向被试反馈v实验信息的保密第45页，本讲稿共49页四、实验的实施四、实验的实施v准确操纵自变量准确操纵自变量v准确记录因变量准确记录因变量v严格控制额外变量严格控制额外变量第46页，本讲稿共49页五、数据分析与实验结论五、数据分析与实验结论v心理学实验所能收集的数据大致分为四类：心理学实验所能收集的数据大致分为四类：计数计数数据、计量数据、等级数据、描述性数据。数据、计量数据、等级数据、描述性数据。v计数数据计数数据就是按个体的某一属性或某一反应属性就是按个体的某一属性或某一反应属性进行进行分类计数分类计数的数据。的数据。v计量数据计量数据就是用测量所得到的数值大小来表示的就是用测量所得到的数值大小来表示的数据，例如反应的频率、反应时间，智商等。数据，例如反应的频率、反应时间，智商等。第47页，本讲稿共49页v等级数据等级数据介于计数数据和计量数据之间，它是把介于计数数据和计量数据之间，它是把被试的反应分为两个以上的等级来记录。被试的反应分为两个以上的等级来记录。v描述性数据描述性数据是非量化的数据，它可以补充说明数是非量化的数据，它可以补充说明数据，使数据更有说服力。据，使数据更有说服力。第48页，本讲稿共49页六、撰写实验报告六、撰写实验报告1.1.标题和作者标题和作者2.2.摘要摘要3.3.引言引言4.4.方法方法5.5.结果结果6.6.讨论讨论7.7.结论结论8.8.参考文献参考文献9.9.附录附录第49页，本讲稿共49页