1、实验中的人,实验者（研究者）:设计实验的人。 主试：实施实验的人。 被试：心理学实验或心理学测验中接受实验或测验的对象。,第三节 心理学实验和它的各种变量,本节主要内容： 实验研究中的变量及其控制,要点复习,实验的灵魂：控制 实验控制的目的：探索人的心理和行为发生、发展变化的原因,实验研究的变量,什么是变量 变量（variable）是指在数量上或质量上可变的事物的属性。 有两种或者两种以上取值水平的事件或行为。 比如温度、高度、光照情况、焦虑、自信、某一测验成绩都可以归入这一范围。 变量可以分为量的变量和质的变量。,一、实验研究中的变量,实验条件,相关变量,自变量,无关变量,额外变量,凡是对因
2、变量产生影响的实验条件都称为相关变量； 对因变量不产生影响的实验条件称为无关变量（或无关变项）。 在相关变量中，实验者用以研究的变量称为自变量，实验者不用于研究的那些相关变量称为额外相关变量，或简称为额外变量。 由于在实验中额外变量是必须加以控制的，所以额外变量也被称为控制变量。,好的实验要能对各种变量进行有效地操纵、控制。 如果不能进行操纵，只是一个相关研究。比如家庭教养方式对孩子交往方式的影响。,变量的类型,在一个具体的实验中，变量分为自变量、因变量和额外变量。,在谈到心理学实验所涉及的变量时，我们所指的都是至少有两种取值的事件或行为。如果自变量只有一个水平，那么我们就无法比较它的效果。（
3、例如牙膏调查研究） 和自变量一样，因变量也必须有两种或两种以上的取值。如果被试所能作的唯一回答是“非常好”，那么研究没有意义。 当我们希望自变量和因变量都取两个或两个以上的值是，要将额外变量的取值限制在单一维度上。（比如性别。）,（一）什么是自变量 在实验中实验者所操纵的、对被试的反应产生影响的变量称为自变量。 自变量是进行研究的原因，实验者对自变量所起的作用、所产生的效果感兴趣。之所以称之为自变量是因为它不依赖任何其他变量而单独存在。,二、自变量（IV）,（二）自变量的类型 环境自变量（灯光对阅读速度的影响） 作业变量（回忆线索对记忆成绩的影响） 生理自变量（酒精对老鼠学习能力的影响） 被试
4、变量（年龄、性别、人格特征、主修专业） 被试变量本身并不是真正的自变量，实验实施前应确定好。,作业自变量,环境自变量,黑猩猩,机体变量（动机水平）,耶尔克斯多德逊曲线,（三）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。 假设你已经确定了一项你想重复的研究，研究报告提到“被试在对每一题目作出正确反应时都会都到奖励”。那么你会使用什么奖励以及会记录哪种反应，你会得到多少不同的答案？ 这些信息有限而模糊。加入你使用一种完全不同的奖励和反应，你所进行的还是一种重复研究吗？,20世纪20年代，哈佛大学物理学家Bridgeman提出一种方法，以便研究者之间获得更清晰准确的交流，从而在实验方
5、法上更标准化、更一致。他的想法很简单：研究者应根据产生变量的操作来定义变量。 这种定义被称为操作性定义。,操作定义：指用可感知、可度量的事物、时间、现象和方法对变量或指标作出具体的界定。 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。,1.对自变量下操作性定义,疲倦：工作效率的下降 焦虑：心跳的速度,疲倦（fatigue）没有一个共同的起点和尺度，怎么测量呢？ 焦虑怎么测量呢？,2.确定自变量的各个水平,确定操纵自变量到什么程度，在多大范围上操纵控制自变量。 （1）要确定好自变量的范围（全距） （2）要选一定数量的检查点（自变量的水平）,灯光颜色对阅读速度的影响。 焦虑水
6、平对智力测验成绩的影响。 积极暗示对自信的影响。 噪音水平对单词记忆成绩的影响。,三、因变量,因为自变量的变化而产生的现象变化（行为表现），称为因变量。 被测量的一种反应或行为。实验者期望因变量的变化直接与自变量的操作相关。 因为心理学常被定义为研究行为的科学，因此因变量常为某种类型的行为或反应。,（一）因变量的记录或测量,确定因变量后要决定使用哪种方法来记录、测量因变量。 1.客观指标 程度或量：对生活满意度的研究。 比率或频率：如斯金纳箱中老鼠按压杠杆的表现。单位时间内反应的快慢程度。 反应的正确率：如双耳同时分听实验中被试对出现在两耳的靶子词反应正确率相等，反驳了注意的单通道模型。 反应
7、时间或持续时间：大猩猩顿悟的时间。,反应的难度：斯金纳箱,因变量分类2.主观指标,口语记录被试在实验时对自己心理活动进程所作叙述的记录。,（二）因变量的控制,目的是如何通过对因变量的控制达到精确客观地记录下被试的反应变化。 1.反应控制让被试的反应的确发生在实验者感兴趣的因变量维度上。（例如：反应时测定、注意的双耳同时分听实验。） 以人作被试，往往用指示语来控制被试的反应。,指示语乃是心理实验中主试给被试交代任务时说的话。 为被试设定课题，达到控制被试反应的目的。（利用指导语引起被试的内隐学习和外显学习。） 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。被试来到实验室时，不一定对参
8、加实验感兴趣。因此主试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、合作的意义。,指导语的要求及举例,内容确定 完全 简单明确 标准化 简单反应时指导语：“这是一次反应时间测量实验，当你听到预备口令后，若在听到刺激声，就迅速按手键，要求又准又快。不许提前按键。如果提前按键，则会有一个声音提示，那么这一组反应时测量作废，重新开始一组。若刺激声呈现4秒钟仍未反应，此组测量也作废，并重开一组。”,2.选择恰当的因变量指标,给因变量下操作性定义。 例如：压力情景对人们焦虑程度的影响。家庭的教养方式对儿童哭闹行为的影响。,选择指标的条件主要有：,有效性，即指
9、标充分代表当时的现象或过程的程度，也称为效度。 客观性，客观存在。 数量化，便于记录、便于统计。,3.避免量程限制（因变量的敏感性）,反应指标的量程不够大，极端的情况会造成天花板效应和地板效应。 天花板效应：即要求被试完成的任务相对于被试的执行能力来说过于简单，因而造成了所有不同水平的自变量都获得了很好的实验结果，并且自变量的不同处理水平没有什么差别。 地板效应:即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。 避免的方法预实验,额外变量和自变量一样能在实验中造成不同组之间的差异，那么额外变量的危害在哪里呢？ 污染：既可将实验结果归于自变量，也可将实验结果归于额外变量。 评
10、价一项实验设计的好坏的一个重要依据就是看研究者能否成功地控制那些额外变量。,四、额外变量（污染因素）,举例,我们请某校一年级和二年级的小学生做被试，考察一种新的阅读理解教学对阅读的作用。 我们让一年级学生接受传统的阅读理解教学法教学，而二年级学生则接受新方法的教学，实验结果表明二年级学生成绩远远优于一年级学生。 实验之前最好请几位专业人士考察实验。,额外变量通常包括两大类： 系统额外变量：与实验目的无关，相对恒定的客观条件对实验结果产生的影响，影响在一个恒定的水平上下波动。（比如智商、动机等）系统额外变量对实验结果产生的系统误差。 随机额外变量：随机的、偶然出现的、不可预期的与实验目的无关但对
11、实验结果有影响的因素。 也叫随机变量，它引起的误差称为随机误差。 无论是系统的还是随机的额外变量具体表现在如下方面：,（一）心理学实验中典型的 额外变量,1.实验仪器的性能与技术参数的设置 2.来自实验环境方面的额外变量 3.来源于主试和被试相互作用的额外变量。 4.来自实验设计和实验过程方面的额外变量 5.来自数据整理和统计分析方面的额外因素：极端数据剔出、不可靠数据删除、合并不同质数据、统计分析方法不当,3.来源于主试和被试相互作用的额外变量。(1)实验者效应：主试在实验中可能以某种方式（如表情、手势、语气等）有意无意地影响被试，使他们的反应附和主试的期望。,罗森塔尔效应（皮革马利翁、毕马
12、龙效应）,美国心理学家罗森塔尔在一所小学，随意从每班抽3名学生共18人写在一张表格上，交给校长，极为认真地说：“这18名学生经过科学测定全都是智商型人才。”事过半年，罗森又来到该校，发现这18名学生的确超过一般，长进很大，再后来这18人全都在不同的岗位上干出了非凡的成绩。 1963年罗森塔尔又做了老鼠走迷宫的实验。 这一效应就是期望心理中的共鸣现象。 你预期什么，你就得到什么，心理学也称这一现象为自验预言。自验预言是直觉的明示，是潜意识的提醒。,皮革马利翁效应,塞浦路斯国王皮格马利翁性情孤僻，善雕刻，孤寂中用象牙雕刻了一座表现他的理想中的女性的美女像，久久依伴，竟对自己的作品产生了爱慕之情。他
13、祈求爱神阿佛罗狄忒赋予雕像以生命。阿佛罗狄忒为他的真诚爱情所感动，就使这座美女雕像活了起来。皮格马利翁遂称她为伽拉忒亚，并娶她为妻。在这个故事中，皮格马利翁的期待也是真诚的，没有这种真诚，自然无法打动爱神。,(2)要求特征（被试效应）,被试并不是消极被动的，他们总是以某种动机、态度来对待实验的，被试会自发地对主试的实验目的产生一个假设或猜想，然后再以一种自以为能满足这一假想的实验目的的方式进行反应。这称为要求特征。,指望被试在实验中保持一颗平常心是非常困难的。 对被试传递的实验信息和线索成了决定被试行为的显著因素，这样的线索就是实验情境中的要求特征。常见的要求特征包括霍桑效应、评价忧虑、取悦研
14、究者、罗密欧与朱丽叶效应等。,霍桑效应,霍桑效应：被试当面临新情境发现自己比较特别并正在被关注的时候，行为上会表现出高度的积极性。 美国西部电器公司曾对提高工人的士气和生产力感兴趣，于是做了一系列实验改善工人的环境并设立对照组，结果发现，不管进行什么控制，实验组和控制组的工人生产力都会提高。（所谓“人来疯” ）,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。 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。 工人的健康状态包括有合理的休息时间，工作日，工作
15、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。,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。 20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”，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
16、的。,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。,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
17、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。,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。,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。 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。 这些假设
18、是： 1.在试验室中，改进物质条件和工作方法导致产量的增加。 2.工间休息和缩短工作日，可解除疲乏。 3.工间休息可减少工作的单调性。 4.个人计件工资制，对增加产量可起促进作用。 5.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。,然后，试验人员对这五种假设，逐个地进行检验，其结果是： 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。 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。 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，
19、不能作为估算产量的依据。 第四种假设也被否定了。,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。 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。,安慰剂效应,被试认为某种无效刺激具有某种功能，从而有意无意中按照这种功能的结果来行为或者是表现出刺激有效的反应。 安慰剂效应相当于发生在被试身上的
20、期望效应，都是人强烈意念的能动性的表现，是一种自我暗示。 在医学研究，在对病人进行某一种药物处理后，病人就报告病情有所好转，但这种药并不能医治病人的病，如告知某病人注射的是葡萄糖，病人反映精神好些了，其实注射的只是蒸馏水。,评价忧虑/取悦研究者/罗密欧与朱丽叶现象,评价忧虑：意识到自己正在被人观察和评价，被试担心自己的行为不能被别人认可而产生的忧虑的心理，从而导致行为异常。,取悦研究者：在评价忧虑的基础上，为了得到较好的评价而按照假想的主试的愿望去表现自己的行为，而不是如平常一样。,罗密欧与朱丽叶现象：在探测到主试愿望后产生逆反心理，故意改变自己的行为使主试的愿望破灭。 莎翁悲剧罗密欧与朱丽叶
21、中，罗密欧与朱丽叶相爱，但由于双方世仇，他们的爱情遭到了极力阻碍。但压迫并没有使他们分手，反而使他们爱得更深，直到殉情。当出现干扰恋爱双方爱情关系的外在力量时，爱的情感反而会加强，感情也因此更加牢固。,亨利效应,被试接受虚假的信息或其他刺激产生了盲目的自信或积极的态度，从而在反应上表现出异乎平常的正面效果 亨利效应同样相当于被试身上的期望效应。,多年前的一个傍晚，一个叫亨利的青年移民， 站在河边发呆。这天是他30岁生日，可他不知道自己 是否还有活下去的勇气。因为亨利从小在福利院长大， 身材矮小，长相也不漂亮，讲话又带着浓重的乡土口音， 所以一直自卑，连最普通的工作都不敢去应聘，没有工作也没有家
22、。 就在亨利徘徊于生死之间的时候，他的好友约翰兴冲冲地跑过来对 他说：“亨利，告诉你一个好消息！我刚从收音机里听到一则消息， 拿破仑曾经丢失了一个孙子。播音员描述的特征，与你毫不相 差！”“真的吗？我竟然是拿破仑的孙子！“亨利一下子精神大振，联 想到爷爷曾经以矮小的身材指挥着千军万马，用带着泥土芳香的法 语发出威严的命令，他顿感自己矮小的身材也同样充满力量，讲话 时的法国口音也带着几高贵和威严。就这样，凭着他是拿破仑的孙 子这一“美丽的谎言”，30年后，他竟然成了议价大公司的总裁。后 来，他请人查证了自己并非拿破仑的孙子，但这早已不重要了。,自变量混淆,如果应该控制的变量没有控制好，那么就会造
23、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，这就叫做自变量的混淆。（识记）,（二）对额外变量的控制,排除法 恒定法 匹配法 随机化法 抵消平衡法 统计控制法,我们讨论基本控制方法的目标是：在自变量引入之前，得到若干组对等的被试，排除额外变量的存在；尽可能减少额外变量的作用。,随机取样法,随机取样法：保证每个被试有均等的机会被分配到实验中任意一种处理下的控制方法。 由于所有被试均有相同的机会接受任一种实验处理，那么任何与被试有关的特殊特征在所有组之间应该是平均分布的。 该方法从理论上保证不同实验处理组的被试特质基本处于相同水平，以此来保证不同组实验
24、结果的可比性。,使用最广泛的技术,因此我们一般用于实验者未知或者未曾想到的额外变量的控制。,？,排除法,采取一定的手段或措施，消除可能对实验结果不利的各种环境刺激、实验条件的额外因素或主试被试方面的主观因素. 通常采取直接消除额外因素的方法，或提高实验的标准化与自动化程度。 双盲实验控制法可以消除主、被试方面的额外变量，它能够有效地提高实验的效度。当然，还有效果较差的单盲实验。 双盲实验：在主试与被试都不知道实验的目的情况下实施实验 单盲实验：是主试或者被试不知道实验目的.,面部表情识别的跨文化研究中使用排除技术。,恒定法,恒定法：当额外变量无法消除或很难消除时，使额外因素在实验过程中保持在相
25、对恒定的水平以排除其变化对结果造成的干扰。 恒定法不能消除额外变量带来的误差，只能使这些系统误差在所有被试身上处于相同的水平，从而从宏观上用统计的方法更清晰地看到实验的结论。 （比如智商、年级、年龄、性别等）,想一想？,有两位研究者Jan和Jim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更有效，他们取了两个班的被试， Jan用一种方法教其中一个班，Jim用另一种方法教另一个班，这个实验是否受到污染？,抵消平衡法,抵消平衡法：在额外变量既不能消除也不能保持恒定的情况下，通过实验程序设计的方法抵消或平衡额外因素带来的误差。 通常其用来应对实验中的顺序误差、空间误差、习惯误差、疲劳效
26、应、练习效应等，如ABBA法和拉丁方设计。,想一想,Jan和Jim研究中的学生不能只由一个老师来教，必须由两位老师教，怎么办？,实战演习,某公司请你设计一个实验来检验一下两种新型橙汁饮料哪个更受欢迎，准备在你研究的基础上推出最受欢迎那个口味。,在某商场内，你搭好了免费品尝的摊位：用的杯子完全相同，两种口味饮料从一模一样的容器中倒出，被试喝饮料的量相同，被试先喝A口味，再喝B口味，在整个实验期间被试都蒙着眼睛，这样饮料的颜色不会影响他们的选择。,统计控制法,当实验中某些额外因素未能加以有效控制时，可以采用提出极端数据，统计校正或根据主试观察提出不可靠的数据，保证实验数据的可靠性。,实验中的变量分
27、析,学习走迷津实验 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。 实验材料：触棒迷津（见下图）、小棒、遮眼罩（见下图）、秒表、记录纸。,遮眼罩,本实验的变量分析,自变量：学习次数 因变量：时间、错误次数 控制变量：刺激因素、被试自身因素、主试因素、环境因素,变量命名练习,因为理解自变量、因变量和控制变量非常重要，所以我们在这里再举一些例子以便你检查自己是否真的理解了。对于每一个例子都要说出三种变量。,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
28、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,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。对变量命名。,答案 自变量 灯的颜色(红或绿) 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,答案 自变量 用于奖励的语言种类。 因变量 治疗者积极语言数量(或频率) 控制变量 办公室情境、治疗者,治疗者试图改善患者的自我形象。每次患者描述自己积极的一面时，治疗者就以点头、微笑和额外注意予以奖励。对变量命名。,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
29、人还是女人感到更不舒服。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,变量命名练习,1、不同阅读过程文章信息保持特点的实验研究 莫雷、陈雪枫，心理科学，1997年06期 2、观察不同形状和颜色时眼运动的顺序性 韩玉昌，心理科学，1997年01期 3、强的和弱的学习者记忆监控能力的比较研究 张萌,牛雄鹰，山东师大学报(社会科学版) ，1997年02期 4、幼儿假设检验思维能力发展的实验研究 杨春燕，张庆林，西南师范大学学报(自然科学版) ，1999年03期,情绪对错误记忆的影响。 大学生注意力调控能力的性别比较研究。 视觉工作记忆在视觉搜索中的作用。 笔划频率和字体对汉字大小辨认阈限的影响。 重复学习对错误记忆通道效应的影响。,
