第2章—變量及控制

1、 第一節(jié)第一節(jié) 心理實驗中的自變量及其控制心理實驗中的自變量及其控制 第二節(jié)第二節(jié) 心理實驗中的因變量及其控制心理實驗中的因變量及其控制 第三節(jié)第三節(jié) 心理實驗中的額外變量及其控制心理實驗中的額外變量及其控制 第四節(jié)第四節(jié) 實驗研究的效度和信度實驗研究的效度和信度 變量：實驗的基本特征變量：實驗的基本特征 自變量 因變量 額外變量 自變量自變量 Independent Variable Independent Variable 由研究者（主試）選定，并進行操縱控制以產(chǎn)由研究者（主試）選定，并進行操縱控制以產(chǎn)生所欲研究的心理現(xiàn)象的變量。生所欲研究的心理現(xiàn)象的變量。因變量因變量 Dependent

2、 Variable Dependent Variable 是被試的反應(yīng)變量，它隨著自變量的變化而變是被試的反應(yīng)變量，它隨著自變量的變化而變化，是自變量的結(jié)果，是主試觀察或測量的變量化，是自變量的結(jié)果，是主試觀察或測量的變量 “ “燈光亮度對閱讀速度的影響燈光亮度對閱讀速度的影響” “ “材料熟悉性對測驗成績的影響材料熟悉性對測驗成績的影響” 一、自變量的種類一、自變量的種類 1、刺激特點自變量、刺激特點自變量 2、環(huán)境特點自變量、環(huán)境特點自變量 3、被試特點自變量、被試特點自變量 4、暫時造成的被試差別、暫時造成的被試差別二、自變量的控制二、自變量的控制 1、給自變量規(guī)定給自變量規(guī)定“操作定義

3、操作定義” 2、規(guī)定自變量的不同水平規(guī)定自變量的不同水平 3、控制呈現(xiàn)儀器控制呈現(xiàn)儀器 4、控制呈現(xiàn)刺激方式控制呈現(xiàn)刺激方式 （刺激呈現(xiàn)時間、時間間隔、呈現(xiàn)順序、（刺激呈現(xiàn)時間、時間間隔、呈現(xiàn)順序、空間位置）空間位置）1、給自變量規(guī)定、給自變量規(guī)定“操作定義操作定義” （1） 操作定義（操作定義（operational definition） 由美國物理學(xué)家布里奇曼提出的，他主張一個概由美國物理學(xué)家布里奇曼提出的，他主張一個概念應(yīng)由測定它的程序來下定義。念應(yīng)由測定它的程序來下定義。 在心理學(xué)研究中，不直接描述被定義事物的特在心理學(xué)研究中，不直接描述被定義事物的特征、性質(zhì)，而是根據(jù)測定它的程序或

4、所作的實際活征、性質(zhì)，而是根據(jù)測定它的程序或所作的實際活動下定義，這就叫做操作定義。動下定義，這就叫做操作定義。 （2）好處）好處 可以使研究者的思考具體而清晰可以使研究者的思考具體而清晰 方便不同研究進行比較，增進溝通的正確性方便不同研究進行比較，增進溝通的正確性 減少一門學(xué)科所用概念或變量的數(shù)目減少一門學(xué)科所用概念或變量的數(shù)目 2、規(guī)定自變量的不同水平、規(guī)定自變量的不同水平 （1 1）水平（檢查點）數(shù)）水平（檢查點）數(shù) 因素型實驗：不超過因素型實驗：不超過4個個 函數(shù)型實驗：函數(shù)型實驗：35；若關(guān)系更復(fù)雜，至少；若關(guān)系更復(fù)雜，至少5 （2 2）自變量范圍）自變量范圍 前人研究；預(yù)備實驗前人

5、研究；預(yù)備實驗 （3 3）自變量的間距）自變量的間距 如果預(yù)期自變量和因變量的關(guān)系接近線性函數(shù)，如果預(yù)期自變量和因變量的關(guān)系接近線性函數(shù)，則各水平平均分布即可則各水平平均分布即可 如果預(yù)期自變量和因變量關(guān)系符合對數(shù)函數(shù)，如果預(yù)期自變量和因變量關(guān)系符合對數(shù)函數(shù)，則各水平的間距應(yīng)按對數(shù)單位變化則各水平的間距應(yīng)按對數(shù)單位變化 3、控制呈現(xiàn)儀器、控制呈現(xiàn)儀器 儀器不僅能對自變量的操作達(dá)到嚴(yán)密準(zhǔn)確，同時也應(yīng)該具儀器不僅能對自變量的操作達(dá)到嚴(yán)密準(zhǔn)確，同時也應(yīng)該具備控制額外變量的能力備控制額外變量的能力 所使用的儀器應(yīng)該具備的條件是：所使用的儀器應(yīng)該具備的條件是： 準(zhǔn)確精密不失真準(zhǔn)確精密不失真 儀器性能穩(wěn)定

6、儀器性能穩(wěn)定 操作方便，反應(yīng)靈敏，顯示范圍要滿足自變量變化的要求操作方便，反應(yīng)靈敏，顯示范圍要滿足自變量變化的要求 儀器不應(yīng)干擾、阻礙、改變所要研究的心理現(xiàn)象，即不能儀器不應(yīng)干擾、阻礙、改變所要研究的心理現(xiàn)象，即不能引起新的無關(guān)變量引起新的無關(guān)變量 同一型號的儀器同質(zhì)信度要高同一型號的儀器同質(zhì)信度要高因變量因變量 Dependent Variable Dependent Variable 是被試的反應(yīng)變量，它隨著自變量的變化而是被試的反應(yīng)變量，它隨著自變量的變化而變化，是自變量的結(jié)果，是主試觀察或測量的變變化，是自變量的結(jié)果，是主試觀察或測量的變量量 一、因變量的種類一、因變量的種類 1、客觀

7、指標(biāo)、客觀指標(biāo) 2、主觀指標(biāo)、主觀指標(biāo)客觀指標(biāo)：客觀指標(biāo)： 反應(yīng)速度反應(yīng)速度 反應(yīng)速度的差異反應(yīng)速度的差異 反應(yīng)的正確性反應(yīng)的正確性 反應(yīng)難度反應(yīng)難度主觀指標(biāo)主觀指標(biāo) 口語報告（口語報告（Protocol） 口語報告是指被試在實驗時對自己心理活動進程口語報告是指被試在實驗時對自己心理活動進程所作敘述的記錄，或在實驗之后，被試對主試提出所作敘述的記錄，或在實驗之后，被試對主試提出的問題所作問答的記錄。在心理學(xué)研究中，口語記的問題所作問答的記錄。在心理學(xué)研究中，口語記錄是很重要的參考資料，有助于我們分析被試的內(nèi)錄是很重要的參考資料，有助于我們分析被試的內(nèi)部心理活動。部心理活動。 二、因變量的控制二

8、、因變量的控制 1 1、反應(yīng)控制、反應(yīng)控制 2 2、選擇恰當(dāng)?shù)囊蜃兞恐笜?biāo)、選擇恰當(dāng)?shù)囊蜃兞恐笜?biāo) 3 3、避免量程限制、避免量程限制二、因變量的控制二、因變量的控制 1 1、反應(yīng)控制、反應(yīng)控制 通過指導(dǎo)語實現(xiàn)通過指導(dǎo)語實現(xiàn) 規(guī)范指導(dǎo)語的要求：規(guī)范指導(dǎo)語的要求： （1）內(nèi)容確定）內(nèi)容確定 （2）完全）完全 （3）簡單明確）簡單明確 （4）標(biāo)準(zhǔn)化）標(biāo)準(zhǔn)化 二、因變量的控制二、因變量的控制 2 2、選擇恰當(dāng)?shù)囊蜃兞恐笜?biāo)、選擇恰當(dāng)?shù)囊蜃兞恐笜?biāo) （1 1）有效性（效度）有效性（效度） （2 2）可靠性（信度）可靠性（信度） （3 3）敏感性）敏感性 （4 4）客觀性）客觀性 （5 5）數(shù)量化）數(shù)量化 二、

9、因變量的控制二、因變量的控制 3 3、避免量程限制、避免量程限制 天花板效應(yīng)天花板效應(yīng) 地板效應(yīng)地板效應(yīng) 如何避免天花板和地板效應(yīng)？如何避免天花板和地板效應(yīng)？ 嘗試先通過實驗設(shè)計去避免極端的反應(yīng)，嘗試先通過實驗設(shè)計去避免極端的反應(yīng)， 然后再試著通過測試少量的先期被試來考察他們對然后再試著通過測試少量的先期被試來考察他們對任務(wù)操作的反應(yīng)情況。任務(wù)操作的反應(yīng)情況。 如果被試的反應(yīng)接近指標(biāo)量程的頂端或底端，那么如果被試的反應(yīng)接近指標(biāo)量程的頂端或底端，那么實驗任務(wù)就需要修正。實驗任務(wù)就需要修正。 實驗?zāi)康模涸谛纬蓪δ橙说挠∠髸r，關(guān)實驗?zāi)康模涸谛纬蓪δ橙说挠∠髸r，關(guān)于這個人的最初信息（首因信息）是否比于

10、這個人的最初信息（首因信息）是否比后來的信息（近因信息）更加重要？后來的信息（近因信息）更加重要？ 甲組甲組 看到的詞單：看到的詞單： 先肯定后否定先肯定后否定 如：如： 聰明的、一絲不茍的、聰明的、一絲不茍的、勤奮的、固執(zhí)的、易勤奮的、固執(zhí)的、易沖動的、忌妒的沖動的、忌妒的 最后評價最后評價： 他是有能力的人，他是有能力的人，雖然有某些缺點雖然有某些缺點 乙組乙組 看到的詞單：看到的詞單： 先否定后肯定先否定后肯定 如：如： 忌妒的、易沖動的、忌妒的、易沖動的、固執(zhí)的、勤奮的、一固執(zhí)的、勤奮的、一絲不茍的、聰明的絲不茍的、聰明的 最后評價最后評價： 他是一個有些能力的他是一個有些能力的“問題

11、問題”人物人物 該研究的自變量、因變量分別是什么？該研究的自變量、因變量分別是什么？ 自變量：形容詞的呈現(xiàn)順序自變量：形容詞的呈現(xiàn)順序 因變量：對某人的印象（評價）因變量：對某人的印象（評價） 額外變量額外變量 Control variableControl variable 在心理實驗中，能影響因變量的變化，但不在心理實驗中，能影響因變量的變化，但不是研究者選擇和操縱的變量，需要在研究中加以控是研究者選擇和操縱的變量，需要在研究中加以控制以保持恒定，這類變量稱為制以保持恒定，這類變量稱為控制變量或額外變量控制變量或額外變量或無關(guān)變量或噪音或無關(guān)變量或噪音。 概念區(qū)分：概念區(qū)分： 無關(guān)變量無關(guān)

12、變量 相關(guān)變量相關(guān)變量 額外變量額外變量 控制變量控制變量 “ “噪音噪音” 一、額外變量的種類一、額外變量的種類 （一）隨機額外變量（一）隨機額外變量 被試（被試（要求特征要求特征） 主試（主試（實驗者效應(yīng)實驗者效應(yīng)） （二）系統(tǒng)額外變量（二）系統(tǒng)額外變量 實驗設(shè)計實驗設(shè)計 實驗環(huán)境實驗環(huán)境 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 在心理學(xué)實驗中，被試并不是消極被動的，他們總在心理學(xué)實驗中，被試并不是消極被動的，他們總是以某種動機、態(tài)度來對待實驗，因而實驗結(jié)果很大程是以某種動機、態(tài)度來對待實驗，因而實驗結(jié)果很大程度上也依賴于被試對實驗的態(tài)度。那么很有可能，被試度上也依賴于被試對實驗的態(tài)度。那么很有可能，被試會自發(fā)

13、地對主試的試驗?zāi)康漠a(chǎn)生一個假設(shè)或猜想，然后會自發(fā)地對主試的試驗?zāi)康漠a(chǎn)生一個假設(shè)或猜想，然后再以一種自以為能滿足這一假想的實驗?zāi)康牡姆绞絹磉M再以一種自以為能滿足這一假想的實驗?zāi)康牡姆绞絹磉M行反應(yīng)。這稱為行反應(yīng)。這稱為“要求特征要求特征”。 要求特征的典型例子是要求特征的典型例子是霍桑效應(yīng)和安慰劑效應(yīng)霍桑效應(yīng)和安慰劑效應(yīng) 主試在實驗中可能以某種方式（如表情、主試在實驗中可能以某種方式（如表情、手勢、語氣等）有意無意地影響被試，使手勢、語氣等）有意無意地影響被試，使他們的反應(yīng)附和主試的期望，這種現(xiàn)象稱他們的反應(yīng)附和主試的期望，這種現(xiàn)象稱為實驗者效應(yīng)為實驗者效應(yīng) 二、額外變量的控制二、額外變量的控制

14、指出下列實驗中的自變量、因變量和指出下列實驗中的自變量、因變量和控制變量。控制變量。 一汽車制造商想了解為了使后面的汽車司一汽車制造商想了解為了使后面的汽車司機能夠盡快地知道前面的車子已經(jīng)停住，機能夠盡快地知道前面的車子已經(jīng)停住，汽車的剎車燈應(yīng)該多亮？汽車的剎車燈應(yīng)該多亮？ 一、實驗效度一、實驗效度 實驗效度是指實驗方法達(dá)到實驗?zāi)康牡某虒嶒炐Ф仁侵笇嶒灧椒ㄟ_(dá)到實驗?zāi)康牡某潭?，也就是實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性程度。度，也就是實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性程度。 內(nèi)部效度內(nèi)部效度 外部效度外部效度（一）內(nèi)部效度（一）內(nèi)部效度 1 1、概念、概念 內(nèi)部效度是指實驗中的自變量和因變量內(nèi)部效度是指實驗中的自變量

15、和因變量之間因果關(guān)系的明確程度。之間因果關(guān)系的明確程度。 2、影響內(nèi)部效度的因素影響內(nèi)部效度的因素 （1 1）歷史（經(jīng)歷）歷史（經(jīng)歷） 在實驗過程中，與實驗變量同時發(fā)生，并對實驗結(jié)果產(chǎn)在實驗過程中，與實驗變量同時發(fā)生，并對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的生影響的特定事件特定事件。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，研究者往往無法。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，研究者往往無法判斷實驗結(jié)果是由處理（自變量）引起的，還是由特定事判斷實驗結(jié)果是由處理（自變量）引起的，還是由特定事件引起的。件引起的。 實驗?zāi)康氖且容^初二年級數(shù)學(xué)教材的新舊教學(xué)方法的效果。在實實驗?zāi)康氖且容^初二年級數(shù)學(xué)教材的新舊教學(xué)方法的效果。在實施過程中，本市同時進行了初二年

16、級數(shù)學(xué)競賽，為配合競賽，老師和施過程中，本市同時進行了初二年級數(shù)學(xué)競賽，為配合競賽，老師和學(xué)生都在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上下很大功夫。結(jié)果表明，學(xué)生數(shù)學(xué)成績都有顯著學(xué)生都在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上下很大功夫。結(jié)果表明，學(xué)生數(shù)學(xué)成績都有顯著提高。提高。 我們能得出新教學(xué)方法促進學(xué)生成績提高的結(jié)論嗎？我們能得出新教學(xué)方法促進學(xué)生成績提高的結(jié)論嗎？ 如何消除歷史因素影響？如何消除歷史因素影響？ 引入控制組引入控制組 實驗組：新教學(xué)法數(shù)學(xué)競賽實驗組：新教學(xué)法數(shù)學(xué)競賽 控制組：舊教學(xué)法數(shù)學(xué)競賽控制組：舊教學(xué)法數(shù)學(xué)競賽 （2）主試與被試之間的相互作用）主試與被試之間的相互作用 （3）成熟或自然發(fā)展的影響）成熟或自然發(fā)展的影響 （4）

17、被試的亡失）被試的亡失 實例學(xué)習(xí)實例學(xué)習(xí) 某提供求職機會中心開設(shè)了一門為期某提供求職機會中心開設(shè)了一門為期4 4周到課程，教授年周到課程，教授年輕人尋找工作的方法和程序。該課程每天都有課，以尋找工作的輕人尋找工作的方法和程序。該課程每天都有課，以尋找工作的地點、所找工作的類型和如何填寫申請表為授課內(nèi)容，并提供用地點、所找工作的類型和如何填寫申請表為授課內(nèi)容，并提供用于選擇職員的心理測驗。于選擇職員的心理測驗。6060名學(xué)生登記參加這個實驗，指導(dǎo)中心名學(xué)生登記參加這個實驗，指導(dǎo)中心隨機選擇隨機選擇3030人參加這個課程，另外人參加這個課程，另外3030人作為控制組用于檢驗課程人作為控制組用于檢驗

18、課程的效果。該中心告訴控制組的人，課程人數(shù)已滿，所以他們必須的效果。該中心告訴控制組的人，課程人數(shù)已滿，所以他們必須自己找工作。自己找工作。 因變量是課程結(jié)束后一個月內(nèi)兩組被試找到工作的人所占的因變量是課程結(jié)束后一個月內(nèi)兩組被試找到工作的人所占的百分比。結(jié)果完成課程的百分比。結(jié)果完成課程的1616人（不是人（不是3030人）中，有人）中，有1212人（人（75%75%）在一個月內(nèi)找到工作；控制組的在一個月內(nèi)找到工作；控制組的3030名被試，有名被試，有1515人（人（50%50%）在一）在一個月內(nèi)找到工作。中心指導(dǎo)人員把這個結(jié)果作為課程有效性的證個月內(nèi)找到工作。中心指導(dǎo)人員把這個結(jié)果作為課程有

19、效性的證明明 思考：實驗組只有完成課程的思考：實驗組只有完成課程的16人，而人，而不是不是30人保留下來，那么人保留下來，那么“哪類人是被排哪類人是被排除的除的”？ 實驗組中被排除較差的：如可能是尋找實驗組中被排除較差的：如可能是尋找工作的動機小，；可能是智商不夠因此不工作的動機小，；可能是智商不夠因此不理解課程內(nèi)容；或者意志不堅定不能堅持理解課程內(nèi)容；或者意志不堅定不能堅持每天來中心上課。（只剩優(yōu)秀的）每天來中心上課。（只剩優(yōu)秀的） 控制組則很難排除被試，優(yōu)秀者和較差控制組則很難排除被試，優(yōu)秀者和較差者都包含在里面者都包含在里面 （5）統(tǒng)計回歸（極值的影響）統(tǒng)計回歸（極值的影響） 第一次測量

20、平均值偏高者，第二次測量第一次測量平均值偏高者，第二次測量平均值有偏低的傾向（向常態(tài)平均值有偏低的傾向（向常態(tài) 分布的平均分布的平均數(shù)回歸）；第一次測量平均數(shù)偏低者，第數(shù)回歸）；第一次測量平均數(shù)偏低者，第二次測量平均值有趨高的傾向（也向常態(tài)二次測量平均值有趨高的傾向（也向常態(tài)分布的平均數(shù)回歸）。分布的平均數(shù)回歸）。 （6）儀器使用不當(dāng)）儀器使用不當(dāng) （7）選擇與成熟的交互作用）選擇與成熟的交互作用 研究者要檢驗?zāi)承睦碇委煼椒ǖ男Ч謩e選研究者要檢驗?zāi)承睦碇委煼椒ǖ男Ч?，分別選擇一些有心理異常的學(xué)生為實驗組，選擇一些心理擇一些有心理異常的學(xué)生為實驗組，選擇一些心理正常的學(xué)生為控制組，在實驗處理

21、前，兩組均作心正常的學(xué)生為控制組，在實驗處理前，兩組均作心理測驗，測驗表明，異常組的異常傾向分?jǐn)?shù)比正常理測驗，測驗表明，異常組的異常傾向分?jǐn)?shù)比正常組的該項分?jǐn)?shù)高的多。組的該項分?jǐn)?shù)高的多。在異常組實施異常心理治療在異常組實施異常心理治療后，再對兩組進行心理測量，發(fā)現(xiàn)異常組的異常傾后，再對兩組進行心理測量，發(fā)現(xiàn)異常組的異常傾向分?jǐn)?shù)大為降低，或接近正常組的該項成績分?jǐn)?shù)。向分?jǐn)?shù)大為降低，或接近正常組的該項成績分?jǐn)?shù)。 對這種現(xiàn)象的分析認(rèn)為，有可能不是心理治療對這種現(xiàn)象的分析認(rèn)為，有可能不是心理治療所發(fā)生的實驗處理效果，而是因為選擇了一組有自所發(fā)生的實驗處理效果，而是因為選擇了一組有自然恢復(fù)現(xiàn)象的異常組與

22、一組無自然恢復(fù)現(xiàn)象的正常然恢復(fù)現(xiàn)象的異常組與一組無自然恢復(fù)現(xiàn)象的正常組所造成的。組所造成的。 異常組與正常組本來就不同，這是異常組與正常組本來就不同，這是“差異的選差異的選擇擇”的因素；實驗處理后，異常組發(fā)生了自然恢復(fù)，的因素；實驗處理后，異常組發(fā)生了自然恢復(fù)，正常組則無，這是正常組則無，這是“成熟因素成熟因素”；這兩種因素造成；這兩種因素造成了不平行的發(fā)展曲線，即選擇與成熟的交互作用因了不平行的發(fā)展曲線，即選擇與成熟的交互作用因素的影響素的影響3 3、零結(jié)果對內(nèi)部效度問題的提示、零結(jié)果對內(nèi)部效度問題的提示 （1 1）自變量的操縱是否有效）自變量的操縱是否有效 （2 2）因變量的測量是否充分）

23、因變量的測量是否充分 （3 3）額外變量是否得到有效控制）額外變量是否得到有效控制4 4、內(nèi)部效度的特例、內(nèi)部效度的特例統(tǒng)計程序的有效性統(tǒng)計程序的有效性 統(tǒng)計程序的有效性是指有關(guān)決定實驗處理統(tǒng)計程序的有效性是指有關(guān)決定實驗處理效應(yīng)的數(shù)據(jù)分析程序的有效性和準(zhǔn)確性，它效應(yīng)的數(shù)據(jù)分析程序的有效性和準(zhǔn)確性，它涉及研究誤差的變異來源和如何恰當(dāng)運用統(tǒng)涉及研究誤差的變異來源和如何恰當(dāng)運用統(tǒng)計顯著性檢驗的問題。計顯著性檢驗的問題。 有兩方面影響到統(tǒng)計程序的有效性：一是有兩方面影響到統(tǒng)計程序的有效性：一是數(shù)據(jù)的質(zhì)量，包括數(shù)據(jù)類型、分布和量表特數(shù)據(jù)的質(zhì)量，包括數(shù)據(jù)類型、分布和量表特征；二是統(tǒng)計檢驗的假設(shè)。征；二是

24、統(tǒng)計檢驗的假設(shè)。（二）外部效度（二）外部效度 1 1、外部效度（生態(tài)效度）、外部效度（生態(tài)效度） 外部效度是指實驗結(jié)果能夠推論到樣本外部效度是指實驗結(jié)果能夠推論到樣本的總體和其他同類現(xiàn)象中去的程度，即實的總體和其他同類現(xiàn)象中去的程度，即實驗結(jié)果的普遍代表性和適用性。驗結(jié)果的普遍代表性和適用性。 2、制約外部效度的因素制約外部效度的因素 （1 1）實驗環(huán)境的人為性）實驗環(huán)境的人為性 （2 2）被試樣本缺乏代表性）被試樣本缺乏代表性 （3 3）測量工具的局限性）測量工具的局限性 補充：影響外部效度的因素（朱瀅）補充：影響外部效度的因素（朱瀅） （1 1）測驗的反作用效果）測驗的反作用效果 （2 2）選擇偏差與實驗變量的交互作用