單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)組

1、單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)組第1頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二一、心理學(xué)的生態(tài)學(xué)運(yùn)動(dòng) 早期信息加工心理學(xué)采用人機(jī)類比，將人腦比作電腦，將人的心理活動(dòng)機(jī)制還原成神經(jīng)纖維上的電信號(hào)及其傳遞過(guò)程，絲毫不顧忌人的意識(shí)活動(dòng)的內(nèi)容效應(yīng)和情境效應(yīng)，其缺點(diǎn)是明顯的，以致有人聲稱當(dāng)代認(rèn)知主義已經(jīng)失敗、認(rèn)知心理學(xué)選擇了一個(gè)錯(cuò)誤的開始。我暫且不對(duì)此進(jìn)行評(píng)價(jià)，要問(wèn)的是：在現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的起點(diǎn)有沒有其他可能的選擇呢？追溯到二戰(zhàn)時(shí)期，我注意到與信息加工認(rèn)知革命同時(shí)發(fā)生的吉布生主義（Gibsonism）吉布生（J. Gibson）的生態(tài)認(rèn)知心理學(xué)。第2頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二二、準(zhǔn)

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)而言的，它借用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的某些方法來(lái)計(jì)劃搜集資料、獲得結(jié)果，但其實(shí)驗(yàn)條件的控制不甚嚴(yán)格，更多保持了研究對(duì)象活動(dòng)的情境性和現(xiàn)實(shí)性，其明顯特征是不對(duì)被試進(jìn)行隨機(jī)分組，往往使用現(xiàn)成群體作為處理組。常用的設(shè)計(jì)有：時(shí)間序列設(shè)計(jì)、相等時(shí)間取樣設(shè)計(jì)、不等組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)、不等組的時(shí)間序列設(shè)計(jì)等。1. 單組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 當(dāng)不方便對(duì)一組被試進(jìn)行隨機(jī)分組，又沒有恰當(dāng)?shù)谋辉嚱M作為對(duì)照組時(shí)，可以采用單組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行課題研究。單組設(shè)計(jì)主要包括：?jiǎn)谓M時(shí)間序列設(shè)計(jì)、單組相等時(shí)間取樣設(shè)計(jì)。第3頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二（1）時(shí)間序列設(shè)計(jì) 實(shí)例1 ：比如有位小學(xué)

3、語(yǔ)文教師想研究一下某種新的識(shí)字教學(xué)法是否可以提高教學(xué)效果。于是他連續(xù)地運(yùn)用舊的教學(xué)法進(jìn)行了四個(gè)周的識(shí)字教學(xué)并對(duì)每一周的教學(xué)效果進(jìn)行檢測(cè)。其檢測(cè)的方法是：第一周教給學(xué)生 50 個(gè)生字；第二周交給學(xué)生50個(gè)生字，同時(shí)檢測(cè)上一周的學(xué)習(xí)效果；第三周學(xué)習(xí)50個(gè)生字，同時(shí)檢測(cè)第二周所學(xué)生字的效果；第四周學(xué)習(xí)50個(gè)生字，同時(shí)檢測(cè)第三周的學(xué)習(xí)效果；從第五周開始改用新的教學(xué)方法學(xué)習(xí)50個(gè)生字，同時(shí)檢測(cè)第四周學(xué)習(xí)的效果，依此類推，第五到第八周都采用新的識(shí)字教學(xué)法。則八周識(shí)字教學(xué)的效果記錄如下： 第4頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二第5頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二

4、 時(shí)間序列設(shè)計(jì)是對(duì)一組被試或個(gè)體進(jìn)行一系列周期性測(cè)量，在測(cè)量的時(shí)間序列中引進(jìn)實(shí)驗(yàn)處理（X），然后觀測(cè)引進(jìn)實(shí)驗(yàn)處理前后測(cè)量結(jié)果的變化趨勢(shì)，從而推斷實(shí)驗(yàn)處理是否產(chǎn)生效果。 它的設(shè)計(jì)模式如下：O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8 其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以用圖示來(lái)說(shuō)明，也可以用 t 檢驗(yàn)，分析被試在接受實(shí)驗(yàn)處理前后測(cè)量序列回歸線的斜率或截距的差異性。第6頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二如何檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)處理前后回歸線截距的差異？ 第7頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二第8頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二（2）相等時(shí)間取樣設(shè)計(jì) 實(shí)例 2

5、：比如有一教師研究學(xué)習(xí)反饋在寫作學(xué)習(xí)中有無(wú)明顯的影響。他：每周要求學(xué)生完成一篇作文，實(shí)驗(yàn)周期共四個(gè)月，其中第一個(gè)月有學(xué)習(xí)反饋、第二個(gè)月沒有學(xué)習(xí)反饋、第三個(gè)月有學(xué)習(xí)反饋、第四個(gè)月沒有學(xué)習(xí)反饋。有學(xué)習(xí)反饋用X1表示，就是每周學(xué)生完成作文后，老師都要對(duì)其作文做詳細(xì)地批閱和給出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)語(yǔ)；沒有學(xué)習(xí)反饋用X0表示，就是學(xué)生每周完成的作文交來(lái)后，老師只是批上“閱”字和日期。 老師對(duì)學(xué)生的作文成績(jī)進(jìn)行評(píng)定但不公布。研究中兩組實(shí)驗(yàn)處理下的時(shí)間取樣一樣，就可以控制歷史因素的影響。 請(qǐng)問(wèn)該設(shè)計(jì)與單因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相同嗎？第9頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二 單組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件控制不

6、嚴(yán)密，可能產(chǎn)生多方面的誤差： 第一，采用單組設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)處理后的測(cè)驗(yàn)可能增加或降低實(shí)驗(yàn)處理的敏感性。因?yàn)檫B續(xù)測(cè)驗(yàn)本身會(huì)激發(fā)被試的某種心理效應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)的外部效度； 第二，實(shí)驗(yàn)安排中，實(shí)驗(yàn)處理的間斷式出現(xiàn)會(huì)使被試產(chǎn)生新意感，并容易暴露實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，由此產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)的霍桑效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)降低外部效度； 第三，選擇偏差與實(shí)驗(yàn)變量的交互作用可能降低實(shí)驗(yàn)的外部效度。 第四，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)進(jìn)行也會(huì)產(chǎn)生一系列的順序效應(yīng)。 采用單組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要分析上述可能的變異因素，盡可能地控制這些因素，以得到有外部效度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。或者說(shuō)，只是在不適宜采用真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)才使用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第10頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)1

7、9分，星期二2. 多組準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （1）不相等實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)模式：不相等實(shí)驗(yàn)組控制組前測(cè)后測(cè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是研究者不能按隨機(jī)化原則和等組法來(lái)選擇對(duì)等組，有時(shí)也不能隨機(jī)安排哪個(gè)為實(shí)驗(yàn)組哪個(gè)為控制組。它的基本模式如下：第11頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二 請(qǐng)思考這一研究課題該如何做：假設(shè)某醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)研制了一種治療兒童多動(dòng)癥的藥物，現(xiàn)在要進(jìn)行臨床試驗(yàn)，找到20名多動(dòng)癥兒童參加實(shí)驗(yàn)。為了保證樣本容量，不宜再對(duì)被試進(jìn)行分組。該試驗(yàn)用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)該如何做呢？ 為了試驗(yàn)的實(shí)施，有關(guān)研究者編制了兩套學(xué)習(xí)材料，包括甲、乙兩套，這兩套材料經(jīng)檢驗(yàn)在難度等方面相當(dāng)，以分別用于前測(cè)和

8、后測(cè)。為了更可靠地進(jìn)行比較，他們選取了年齡相近的某年級(jí)一個(gè)班的學(xué)生（30人）作為控制組。實(shí)驗(yàn)分三階段進(jìn)行：第一階段是實(shí)驗(yàn)組和控制組均使用甲套材料進(jìn)行前測(cè)，即均在同樣長(zhǎng)的時(shí)間里學(xué)習(xí)材料甲，然后檢測(cè)學(xué)習(xí)成績(jī)；第二階段，多動(dòng)癥兒童接受藥物治療，而控制組不接受這種藥物；第三階段是兩個(gè)組各自都學(xué)習(xí)材料乙并進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的測(cè)試。 第12頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二第13頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二中位數(shù)檢驗(yàn)的具體做法是：首先將兩組數(shù)據(jù)合并成一個(gè)容量為Nn1+n2的樣本，再找出這個(gè)樣本的中位數(shù)m。然后統(tǒng)計(jì)出X樣本中大于m的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)a，小于或等于m的數(shù)據(jù)個(gè)

9、數(shù)b；Y樣本中大于m的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)c，小于或等于m的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)d，再進(jìn)行2檢驗(yàn)。現(xiàn)在我們就以上述數(shù)據(jù)為例說(shuō)明這一檢驗(yàn)過(guò)程。第一步：計(jì)算實(shí)驗(yàn)組X的后測(cè)與前測(cè)的差異量、控制組Y的后測(cè)與前測(cè)的差異量：X：16 5 2 30 13 15 15 12 10 15 10 20 20 5 20 20 15 5 25 14Y：15 5 5 5 0 10 5 10 5 15 15 5 10 15 5 5 14 10 10 5 15 5 10 15 5 15 5 5 20 15第二步：計(jì)算樣本X和樣本Y的數(shù)據(jù)合并后數(shù)據(jù)的中位數(shù)m：按從小到大的順序排列合并樣本的數(shù)據(jù)： 合并樣本的數(shù)據(jù)：5 5 2 0 5 5 5 5 5

10、5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 10 10 11 12 13 14 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 20 20 20 20 20 25 30 合并樣本的中位數(shù)是10.5。第三步：統(tǒng)計(jì)出X樣本和Y樣本中大于m和小于m的個(gè)案數(shù) 第14頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二第15頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二（2）不相等實(shí)驗(yàn)組控制組時(shí)間序列設(shè)計(jì) 前述的單組時(shí)間序列設(shè)計(jì)中，是對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行一系列前測(cè)，然后施加某種自變量的影響，接著再進(jìn)行一系列的后測(cè)，通過(guò)比較施加自變量影響

11、前后測(cè)量的變化曲線確定自變量的影響效應(yīng)。如果懷疑在經(jīng)過(guò)一系列前測(cè)后，會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生某種系列效應(yīng)的積累而在量變基礎(chǔ)上發(fā)生質(zhì)變，容易導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論，因此可以同時(shí)設(shè)置一個(gè)控制組，也進(jìn)行一系列的前測(cè)和后測(cè)，但不對(duì)其施加自變量的影響。設(shè)計(jì)模式為：實(shí)驗(yàn)組：一系列前測(cè)實(shí)驗(yàn)處理一系列后測(cè)控制組：一系列前測(cè)一系列后測(cè)第16頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二 單被試設(shè)計(jì)（single-subject designs）是指在整個(gè)研究過(guò)程中只能用一個(gè)被試的研究設(shè)計(jì)，通常也叫個(gè)案設(shè)計(jì)（single-case designs）。盡管這些設(shè)計(jì)也可以使用成組被試，但是在只有一個(gè)被試的情況下，它為研究者提供了

12、一種資料搜集與解釋的方法，這是它的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。單被試設(shè)計(jì)在臨床心理學(xué)中具有特殊價(jià)值，它可以幫助臨床醫(yī)生在不中斷醫(yī)患關(guān)系的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)然，在發(fā)展和學(xué)校心理學(xué)中，它也是非常有用的。使用“實(shí)驗(yàn)的”術(shù)語(yǔ)，是因?yàn)檫@些單被試研究設(shè)計(jì)也能明確地鑒定變量間是否存在因果關(guān)系。三、單被試研究設(shè)計(jì)第17頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二研究結(jié)果不能提供一系列被試組分?jǐn)?shù)，無(wú)法計(jì)算平均數(shù)、方差和進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)。單被試實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)與解釋常常依靠圖示，比如右圖所顯示的資料是來(lái)自于一項(xiàng)考察班級(jí)不團(tuán)結(jié)行為矯治效果的研究，這是其中一個(gè)學(xué)生的行為表現(xiàn)。注意，用直線將各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)有助于對(duì)比處

13、理前后行為模式的改變。（一）基本技術(shù)和術(shù)語(yǔ)1. 資料分析技術(shù)第18頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二單元（phase）是構(gòu)建單被試設(shè)計(jì)的基本成分。單元指在同一種條件下所做的一系列觀察。如前頁(yè)圖13-1中包含兩個(gè)單元：處理前，連續(xù)5次觀察構(gòu)成第一個(gè)單元；處理后，連續(xù)5次觀察構(gòu)成第二個(gè)單元。尚未施加處理時(shí)的觀察叫基線觀察（baseline observation），一系列基線觀察稱為一個(gè)基線單元（baseline phase）；施加處理過(guò)程中所作的觀察叫做處理觀察（treatment observation），一系列的處理觀察稱為一個(gè)處理單元（treatment phase）

14、。一般，使用字母A代表基線單元，字母B代表處理單元。前圖13-1所示的研究設(shè)計(jì)可描述為AB設(shè)計(jì)，即包括一個(gè)基線單元A和一個(gè)處理單元B的設(shè)計(jì)。 2. 觀察與觀察單元（phase）第19頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二水平穩(wěn)定：指一系列觀測(cè)得到的大致相同的數(shù)值。趨勢(shì)穩(wěn)定：指不同觀測(cè)之間的差異在同一方向上持續(xù)一致，數(shù)值上大致相同。趨勢(shì)表現(xiàn)為一系列數(shù)據(jù)點(diǎn)聚集在斜線周圍。穩(wěn)定性：指一系列觀察呈現(xiàn)出持續(xù)一致的水平或趨勢(shì)的程度。數(shù)據(jù)變化穩(wěn)定，變異較小。變異要相對(duì)較小，行為模式要相對(duì)清楚、明確。3.水平、趨勢(shì)和穩(wěn)定性第20頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二通常，在

15、一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)，行為水平保持相當(dāng)一致，這意味著一系列觀測(cè)顯示出其前后一致的行為模式（即行為上的一致性水平或一致性趨勢(shì)）。然而，當(dāng)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時(shí)，我們就必須使用一些技巧來(lái)揭示其中的行為模式：（1）要耐心地等待；（2）求兩個(gè)或更多個(gè)觀察的平均數(shù)；（3）在不一致的行為中尋找模式。 4. 不穩(wěn)定數(shù)據(jù)的處理第21頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二 如果只使用兩次觀測(cè)就不能提供足夠信息去確定一個(gè)行為變化模式，必須進(jìn)行更多觀察才能確定行為模式的水平、趨勢(shì)和穩(wěn)定性。為了建立單元內(nèi)的行為模式和保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，一個(gè)觀測(cè)單元最少也得包含三次觀測(cè)。盡管三次觀察是決定一個(gè)單元的最小值，但要構(gòu)建一個(gè)

16、清晰的模式往往需要進(jìn)行5到6次觀察，而且，當(dāng)數(shù)據(jù)變異很大時(shí)，還要追加觀測(cè)次數(shù)。5. 觀察單元的長(zhǎng)度第22頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二 研究者收集到在一個(gè)單元內(nèi)構(gòu)建清晰、穩(wěn)定的行為模式所需要的數(shù)據(jù)后，就可以轉(zhuǎn)換到下一個(gè)行為觀測(cè)單元。單元轉(zhuǎn)換在本質(zhì)上是對(duì)自變量的操縱，它通過(guò)施加、撤除或改變處理來(lái)完成。在新的單元內(nèi)，研究者可以獲得一系列觀測(cè)數(shù)據(jù)。單元轉(zhuǎn)換的目的，是為了驗(yàn)證增加或撤銷一個(gè)處理，是否使被試的行為產(chǎn)生了顯著改變。具體來(lái)說(shuō)，就是單元轉(zhuǎn)換前后被試的行為模式是否有顯著性差異。 （二）單元轉(zhuǎn)換與視圖檢查技術(shù)1. 什么叫做單元轉(zhuǎn)換？第23頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20

17、日，2點(diǎn)19分，星期二 是否開始一個(gè)新的單元，主要取決于先前單元是否有清晰、明確的模式。當(dāng)然，其他因素也能影響何時(shí)和是否轉(zhuǎn)換單元，比如：如果基線單元的數(shù)據(jù)趨勢(shì)已經(jīng)表明病人的行為正在改善時(shí)，研究者不宜采用新的處理單元對(duì)之進(jìn)行干預(yù)；當(dāng)基線數(shù)據(jù)顯示出行為方面的嚴(yán)重危險(xiǎn)，研究者就不能再為了獲得清晰行為模式而等待5次或6次觀測(cè)結(jié)束，應(yīng)該立即施加處理，這是研究者或治療者應(yīng)有的道德責(zé)任。2. 單元轉(zhuǎn)換的時(shí)機(jī)第24頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二3. 視圖檢查技術(shù)第25頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二第26頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二

18、第27頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二（三）單被試研究設(shè)計(jì)的常用模式ABAB輪回設(shè)計(jì)第28頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二針灸法治療口吃第29頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二2.復(fù)雜的單元變換設(shè)計(jì)第30頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二3.成分分析設(shè)計(jì)第31頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二4. 多基線設(shè)計(jì)第32頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二第33頁(yè)，共34頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)19分，星期二建議閱讀材料1朱瀅 主編.實(shí)驗(yàn)心理學(xué).北京：北京大學(xué)出版社.2000，3657.4孟慶茂，常建華 編著.實(shí)驗(yàn)心理學(xué).北京：北京師大出版社.3355.5. 鄧