实验心理学讲座

第一章  科学研究简介

实验心理学：定义
实验心理学是应用科学的实验方法研究心理现象和行为规律的科学，是心理学中关于实验方法的一个分支。无论是古代对心理学思想的探讨，还是现代心理学的科学研究，在探讨的“内容”上都是基本相同的，两者最主要的区别是研究“方法”和“手段”的不同。
 早期：“思辩”——内省、推理和观察；
 现代：观察、调查、相关研究、实验等科学方法。

实验心理学和普通心理学、认知心理学的区别
 普通心理学→注重结果
 实验心理学→注重方法
 认知心理学→注重理论

实验方法与非实验方法（但是都属于实证方法）
实验方法是心理学研究的主要方法；实验方法可以“产生”新的现象；实验方法可以发现事物之间的因果关系；实验是随时随地都可以进行的。
非实验方法的特点：我们不能操纵自变量；在收集资料的过程中我们不得不面对现实。具体包括自然观察法（naturalistic observation ），调查法（survey methods ），个案法（ case study ），相关研究法（the correlational approach ）。

实验范式
实验方法在各种心理过程以及各个心理学分之的研究中，具体表现为各种不同的实验范式（the experimental paradigms）。范式是指按照某一比较公认的路线或观点所采取的研究方向或研究步骤。范式的另一种解释是哲学家T. S. 孔恩提出的，是指科学发展的某一时期，在一个领域内某一理论为大家所公认，成为占主导地位的理论，它指导着这一时代该领域的研究方向，这个理论便称为范式。
例如：加工水平效应（the level effect of processing），在非随意学习中（incidental learning），要求被试回答有关单字的各种问题：
 这个单字是用大写字母写的吗？（字型加工）
 这个单字是否与另外一个单字押韵？（语音加工）
 这个单字能否归为动物一类？（语义加工）
某种实验范式实际上就是相对固定的实验程序，它的设计一般有两种用途或目的。
 为了使某种心理现象得到更清晰准确的描述和表达。
 为了检验某种假设、新提出来的概念。

主试（experimenter）和被试（subject）
主试即实验者，即主持实验的人。他发出刺激给被试，通过实验收集心理学资料。被试就是实验对象，接受主试发出的刺激并做出反应。

实验中的各种变量
变量（variable）指的是可以在数量上或性质上改变的事物的属性。
自变量（independent variable）：即刺激变量，它是由主试选择、控制的变量，它决定着行为或心理的变化。自变量的种类：
  刺激特点自变量
  环境特点自变量 
  被试特点自变量 
  暂时造成的被试差别 
因变量（dependent variable）：被试的反应变量，它是自变量造成的结果，是主试观察或测量的行为或生理变量。在一个实验研究中，往往同时观察或收集多个因变量，例如啄键的次数，力量和潜伏期。
因变量的选择及测量：
 因变量的可靠性即信度
 因变量的有效性即效度
 因变量的敏感性
 自变量与因变量之间的可能关系
控制变量（无关变量）：实验中应该保持恒定的变量

心理学规律的性质
R.S. 武德沃斯和H. 施洛斯贝格（1965）曾指出，虽然实验心理学注重实验研究的定量工作，但有一些重要的变量，它们的性质是质量的而不是数量的。
心理学的成功不是看它与物理学多么相象，而是看它描述和解释人的行为有多好。
科学的巨大悲剧——一个丑陋的事实毁灭了一个漂亮的假设 （T. H. Huxley）

第二章研究技术、观察与相关

相关关系与因果关系
相关关系一定不等同与因果关系

第三章  研究技术：实验

被试间设计（组间设计）
也叫独立组设计（Independent Group Designs）：就是把数目相同的被试分配到自变量的不同水平上。
优点：一种实验条件不会影响另一种实验条件
缺点：分配到各实验条件下的被试可能在各方面不是等同的，如果是这样，那不同实验条件造成的差异也可能是由于被试的差别引起的。
克服方法：
 随机组设计（random groups design）：随机分配被试到不同实验条件（random assignment）
 匹配组设计（matched groups design）：匹配被试就是对全部被试进行预备测验，测验的性质与正式实验的性质是类似的，或者说是相关的，然后按测验成绩均匀地形成组。

Loftus and Burns (1982)：考察暴力场面对人的记忆的影响
实验目的： 考察暴力场面对人的记忆的影响。
被试：226名University of Washington的自愿参加者；随机分配到以下两组。组一：看带有暴力场面的电影；组二：看非暴力场面的电影。看完电影之后，要求两组被试回答25道关于电影中事件的问题。其中一道题非常关键：问被试在银行外面露天停车场踢球的男孩穿的足球衫上的号码是多少。
因变量：是正确回忆出男孩运动衫号码的人数的百分数。
结果：组一，4%；组二，28%。

被试内设计（组内设计、重复测量设计）

优点：组内设计需要的被试较少；组内设计方便、有效（较少被试）；组内设计比组间设计更敏感；心理学的某些领域需要使用组内设计，即组内设计用于研究练习的阶段性最为理想；组内设计消除了被试的个别差异对实验的影响。
缺点：一种实验条件下的操作将会影响另一种实验条件下的操作，也就是实验条件的安排顺序造成了麻烦（实验条件的顺序效应：练习效应和疲劳效应）；此方法不能用来研究某些被试特点自变量之间的差异；如果实验中每一种实验条件需要较长时间的恢复期，则不宜使用组内设计 
克服方法(平衡实验条件的方法有很多)：
 完全的组内设计（complete within-subjects design）：对一个被试在各种实验条件下反复测试，实验条件的顺序效应在被试内平衡；实验条件的顺序有两种安排方法
 随机区组设计（block randomization ）
 ABBA 平衡法（ABBA counterbalancing）

 不完全的组内设计（incomplete within-subjects design）：对一个被试一种实验条件只测试一次，实验条件的顺序效应在被试间平衡
 所有可能的顺序（all possible orders ）
 平衡的拉丁方设计（Latin Square ）：建立偶数个条件的平衡的拉丁方的方法：第一行公式为：1、2、n、3、n-1、4、n-2,第二行加1，到n后从1重新开始；建立奇数个条件的平衡的拉丁方的方法：首先使用上面的方法，再使用ABBA方法，即建立两个方阵。
                   1，2，n，3，n-1，4，…
                   2，3，1，4，n，  5，…
               ……

随机区组设计（Block Randomization）举例
Sackheim，Gur和Saucy（1978）使用组内设计研究人的两侧面孔在情绪表达强度上的差异。早期的研究者发现，被试能够准确地区分呈现给他们的人类的6种基本情绪（快乐、惊奇、恐惧、悲伤、愤怒、和厌恶）的照片。Sackheim和他的合作者利用一个人的一侧面孔和其镜像重新构成一张完整的面孔的照片。上图为三种实验材料。

给被试呈现如图所示的照片制成的幻灯片，要求被试利用7点量表评价每一张幻灯片的情绪的强度。每次呈现一张幻灯片，每张呈现10秒钟，然后给被试35秒钟进行评定。实验中的自变量为照片的形式（左侧构成，原始照片，和右侧构成），每位被试评价54张幻灯片：18张左侧构成照片，18张原始照片和18张右侧构成照片。
问题是，两种重新构成的照片在表现出的厌恶程度上是否相同。在本实验中，被试对左侧构成照片的厌恶强度评价明显高于对右侧构成照片的厌恶强度评价。Sackheim等人用大脑半球的分化解释以上实验结果。通常，左半球控制身体的右侧，而右半球控制身体的左侧。因此，左侧构成照片反映的是右半球的控制，而右侧构成照片反映的是左半球的控制。对左侧构成照片情绪强度评价较高表明右半球在情绪的表达方面更为重要。
 
小样本设计
较少的被试或单个被试参与的实验设计，在心理物理学、临床和操作条件反射研究中有广泛的使用，它是被试内设计的变式。对被试需要进行大量的观察或测试。适合对简单心理过程的研究（因为人与人之间的差异教小）
例如：侦察一个特定的纯音信号（有许多种纯音）

 
混合设计（Mixed Design）
混合设计是指在一个研究中有些自变量按组内设计安排，有些自变量按组间设计安排。一般说来，如果一种自变量很可能会影响另一种自变量，那么对这些自变量按组间设计安排，其余的自变量按组内设计安排。
心理学研究领域中的大多数研究都不仅涉及一个自变量，而是多个自变量共同作用的结果。多于一个自变量的实验的优势：
 做一项多自变量的实验比分别做多个实验效率高；
 做一项实验研究比分别做多项实验研究易于保持控制变量恒定；
 也是最重要的，在几个变量同时并存的情况下所概括的实验结果比从几个单独实验所概括的结果更有价值，更接近实际生活。 

Johnson，Petzel，Hartney和Morgan（1983）用混合设计的方法比较抑郁者和非抑郁者的记忆成绩。他们假设，抑郁者比非抑郁者对于未完成的记忆任务的记忆效果更好。实验中，要求抑郁组和非抑郁组完成20项记忆任务，其中，10项记忆任务在完成之前被打断。在全部任务完成后，要求被试回忆记忆任务的名称或尽可能多地描述记忆任务。

交互作用
当一个自变量的效果在另外一个自变量的每一水平上不一样时，就存在着自变量的交互作用。
例如：影响助人行为的因素：饭桌大小与午饭处理方式（被扫走或掉地上）
 

控制无关变量的方法（防止自变量混淆的方法）
 将影响实验效果的因素从实验情境中消除。例如，“噪声”可能影响学习，可以将它从研究情境中消除。
 对于不能消除的无关变量，可以在整个实验中保持恒定。例如，在上午的测验成绩可能要比下午好，为避免测验时间不同带来的影响，可以使测验时间恒定，让所有受试者都在上午测验或下午测验。
 随机分配被试。
 采用平衡的方法消除某些无关变量的影响。例如各实验处理之间使男生数最大程度上相等，也使女生数最大程度上相等。
 采用抵消平衡的方法控制无关变量的影响。ABBA方法
 双盲实验（Double-blind experiments）：主试和被试均不明确实验设计
 避免实验设计中的需要特征（Demand characteristics）
 进行安慰剂控制 （Placebo effect）
 采用电脑作为主试