实验心理学整理版

一、名词解释（4个）

1．自变量：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。（实验者操纵的，对被试的反应产生影响的变量）具有刺激特点、环境特点、被试特点、暂时被试差别四种类型。

2．额外变量：不准备研究而对被试反应产生影响的变量，使实验结果发生混淆的主要根源。可以通过排除、恒定、匹配、随机、抵消、统计等进行控制。

3．变量混淆：应该控制的变量没有控制好，那么它就会造成因变量的变化。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。混淆的结果是额外变量就是潜在的自变量。

4．主效应：指由一个自变量的不同水平引起的因变量变化，多出现在多因素试验设计中。5．交互效应：（指一个自变量对因变量的作用受其他自变量的影响情况。）当一个因素（自变量）对因变量影响的大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时所产生的交互作用影响因变量的结果。

6．嵌套设计：指在实验设计中一个自变量的每个水平仅与另一个自变量的某个水平相结合。7．真实验设计：是在各种设计方法中要求控制条件最严密、操纵自变量最有效和测定记录因变量最准确的一种。为了达到这些目标，常常需要将这类研究置于实验室条件下进行，也称为实验室研究设计。（张一中，1998）

8．随机区组设计：将控制的额外变量分为几个组，组内同质，每一区组接受全部实验处理，同一区组内被试按设计要求随机地接受处理的实验设计。目的是对某些特殊额外变量进行控制，使处理效应的估计更加精确。

9．拉丁方设计：拉丁方设计又叫轮换设计，即让各组被试都接受不同的处理，对实验处理的顺序和实验时间的顺序采用了轮换的方法。

10．被试内设计：被试内设计是指每个或每组被试接受所有自变量水平的实验处理的真实验设计，又称“重复测量设计”。

11．被试间设计：指要求每个被试（组）只接受一个自变量水平的处理，对另一被试（组）进行另一种自变量水平处理的实验设计。这种设计的特点是，比较在不同被试之间进行，因此，这种设计又称为组间设计。

12．混合实验设计：既包含非重复测量的变量（被试间因素），又包括重复测量的因素（被试内因素）的实验设计。

13．反应时：反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内部的进行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的、对环境的效应为止。因而，反应时间往往也被称为“反应的潜伏期”。在反应的潜伏期中包含着感觉器官、大脑加工、神经传入传出所需的时间以及肌肉效应器反应所需的时间，其中大脑加工所消耗的时间最多。

二、效应的处理（简答4个）

1．实验者效应：（罗森塔尔效应）实验者为搜集能证明其假设的实验结果，在实验过程中有意无意地通过不同的表情、动作、语言将预期的要求暗示给被试(人或动物)，造成一种引起实验结果有利于证明原假设的效应，即称为实验者效应。

2．被试效应：（霍桑效应、被试者效应）由于受到额外的关注而引起绩效或努力上升的情况我们称之为“霍桑效应。也可以是，由于实验对象对其被试身份的认知及态度而产生有意识的变化。

（处理）

（1）采用双盲实验法，让主试和被试都不知道自己是在做实验。

（2）另外一种方法是“霍桑控制”, 也就是增加一个霍桑控制组, 设计如下: 在该实验中儿

童(或班级或学校)被任意分配到3种条件或3个组中的任何一组。组1是无处理控制组, 课程没有变化。组2是霍桑控制组, 课程引入了变化, 但不包括假定影响儿童学习的特殊变化。组3是实验一程序组, 包括那些假定影响儿童学习的特殊变化。这样, 如果在数据处理时发现出现了实验效果, 研究就可以区分出儿童所产生的预期变化是由什么因素。

3．天花板效应：当要求被试完成的任务过于容易，所有不同水平(数量)的自变量都获得很好的结果，并且没有什么差别时，我们就说实验中出现了高限效应。

4．地板效应：当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，并且没有什么差别时，我们就说实验中出现了低限效应。

（处理）

天花板和地板效应都阻碍了因变量对自变量效果的准确反映，在选择反应指标时应努力避免。通常的方法是：尝试着先通过实验设计去避免极端的反应，然后再试着通过测试少量的先期被试来考察他们对任务操作的反应情况。如果被试的反应接近指标量程的顶端或底端，那么实验任务就需修正。例如，在一个记忆实验中如果记忆成绩太好，那就可以增加呈现的材料以降低作业水平。与此相似，如果被试完成得太糟糕，几乎记不住任何东西，那么就要通过减少识记材料、放慢呈现速度等方法使任务变得容易些。

5．安慰剂效应：这一现象最初是在医学研究中发现的。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。这是由于病人的自我暗示的心理作用产生的一种效应。安慰剂效应在心理学实验中作为一种被试变量出现往往会影响实验的真实结果。（处理）

控制安慰剂效应的方法是建立一个安慰剂控制组。还可采用“盲被试”，使被试不知道自己在做实验，就能避免被试因心理上的原因而使反应改变。另外一种更为有效的控制需要特征和实验者效应的研究方法称作双盲实验, 即被试和观察者都不了解各个实验组接受的实验条件。

6．顺序效应：系列位置效应是指识记一系列项目时，项目在系列中的位置对记忆效果的影响。它表现为，在自己回忆时，系列的开始部分和末尾部分的项目的记忆效果好(首因效应和近因效应) ，而中间部分项目的记忆效果差。

（处理）

1) 随机原则：即运用“随机数字表”实现随机化；运用“随机排列表”实现随机化；运用计算机产生“伪随机数”实现随机化。运用统计学知识设计自己的实验，减少外在因素和人为因素的干扰。

2) 对照原则：空白对照组的设立——只有通过对照的设立研究者才能清楚地看出实验因素在当中所起的作用。

3) 重复原则：所谓重复原则，就是在相同实验条件下必须做多次独立重复实验。一般认为重复5次以上的实验才具有较高的可信度。

4) 平衡原则：在实验设计的过程中要注意时间上的分配，只有在时间上分配好了，才不会出现一段时间特别忙而一段时间特别闲的情况，如拉丁方设计。

7．练习效应：有不少研究发现，应试者参加相同或重复的测验，会由于练习效应而使测验成绩提高。

三、变量识别（4个）

1.自变量：实验者操纵的、对被试的反应产生影响的变量

2.因变量：由自变量引起的被试的特定反应

3.中介变量：在刺激和反应之间起中介作用的变量

4.额外变量：不准备研究而对被试反应产生影响的变量

练习一：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。

自变量(被操纵变量)：刹车灯的亮度

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

练习二：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。

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

练习三：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不舒服。请对变量命名。

自变量：参与者性别

因变量：被试不舒服的程度

控制变量：电话亭的大小、挤在电话亭的人数(6)、被试的身材等

四、实验设计评价（3-4个）

(一)评价标准

1．恰当地解决研究者所要解决的问题，即实验设计必须与研究问题匹配；

2．有较好的“内在效度”，即能够有效地控制无关变量使反应变量的变化完全由自变量决定；3．实验结果应具有一定的科学性、普遍性，能够推论到其他被试或其他情境，即有较高的“外在效度”。

(二)影响因素：

1影响内在效度的因素

1．选择：在无前测的不等组实验中，由于没有采用随机取样和随机分配的方法，他们在各方面的情况并不相等，在二者起点不同的情况下比较结果，显然是没有意义的。

2．历史：指自变量以外的因素（它不是重大的历史事件，虽然它可能是）。

3．成熟：在心理实验过程中随着时间的推移被试会“自然发展”，其身心的进步也许仅是由于自然成熟造成而不是实验因素（实验处理）带来的，这就会降低周期较长的单组心理实验的设计效度。

4．前测迁移：实验开始时的前测，可能导致被试熟悉测验的内容和解题思路，从而适应测验，表现出一种“测验智慧”。若只选取一组被试，前测、后测用同一套智力量表，这样就不可避免地使后测成绩高于前测成绩。

5．测试工具影响：是指两次测验使用的测量工具不同或施测发生了改变，或所用的工具不稳定等，造成因变量的改变，并不是自变量有作用。

6．统计回归：指极端分数向平均数移动。

7．实验对象流失：如果是一项长期的实验，有些被试可能中途退出实验，使样本难以代表原来的样本，因而降低了内在效度。

8．选择和成熟的交互影响：在不等组实验中，由于被试的年龄不同，心理发展速度也有差异，致使被试成绩不同。如某语言学习实验，实验被试正处于语言发展的关键期，控制组被试则已过关键期，这样实验结果中显然包含选择与成熟的交互作用。

9．期望效应：如果实验者或被试在实验中期望某种结果，他们的行为就可能受这种期望的影响。是期望而不是自变量造成了所观察到的结果就叫期望效应。

2影响外在效度的因素

1.测验的反作用效果（前测试验设计降低实验者本身的特点。）

2.选择偏差与实验变量的交互效应（抽样失误，被试选择具有某种相类似的特征，且该种特征会对实验结果带来消极或者积极的影响。）

3.实验安排的反作用效应（霍桑效应或安慰剂效应的影响）

4.重复实验处理干扰（练习效应和疲劳效应引起的）

5．实验环境的人为性：实验是在控制条件下进行的，实验环境的人为性可能使某些实验结果难以用来解释日常生活的行为现象。

6．测量工具的局限性：实验者对于自变量和因变量的操作定义往往是以所用的测量工具的测量结果加以考虑的。

(三)评价模型：

1.判定该实验设计属于哪一类实验并简述实验模式。

2.根据评价标准列举优缺点。

(四)实例分析：

1．一个研究者想要确定饥饿是否会影响猫的攻击性。以10只猫为被试，主试将他们关在不同的笼子里，并对他们进行不同时间间隔的食物剥夺。两周后，猫的体重降为正常体重的80%。主试将2只猫放在一起15分钟，观察是否有攻击行为或打架发生。所有情况下，猫都表现出一定的威胁状态，大多数情况下出现了打架行为。研究者得出结论，饥饿可以增加猫的攻击性。

解答：自变量--猫的饥饿程度；因变量--攻击行为的多少。

该实验中只观察了自变量的单一水平，没有使用对照组，不能确定攻击行为是否比不饥饿时增加。

修改：采用不进行饥饿处理的猫作为对照组，观察两组攻击行为数量，检验差异是否显著。

2．一位心理学家想调查大学生失败的原因。她选取两组学生，一组曾经考试不及格，另一组成绩优异。他对两组学生进行自尊测验。结果发现，考试不及格组的自尊低于成绩优异组。她认为，低自尊是造成大学生失败的原因之一，并进一步提出低自尊的人很可能成功期望低，在大学里表现出抵抗行为，最终导致失败。

解答：自变量--考试成绩优异/不及格；因变量--自尊测验分数。

可能存在的问题是，即使实验得出不及格组与优异组被试的自尊分数差异显著，也不一定说明自变量与因变量之间孰因孰果的关系。也可能是由于考试不及格导致自尊下降。3．为了测验在学习简单任务时，高驱力的被试要比低驱力的被试学习速度快，心理学家设计了一个实验。他们进一步提出在学习复杂任务时会得到相反的结果--低驱力的被试学习速度更快。实验者对驱力的操作定义是每一个被试在外显焦虑量表上的得分（MAS）。实验选择20名高焦虑（高驱力）被试，20名低焦虑（低驱力）被试，要求他们学习一项复杂任务，结果低驱力组速度快于高驱力组，于是实验者认为结论证实了假设。

解答：自变量--1）焦虑水平（驱力水平），高/低，2）学习任务，难/易；因变量--学习速度。可能存在的问题是，

本实验只检验了2种自变量结合4种情况中的2种，不能充分证实所提出的假设。

修改：采用2*2设计，即将20名高焦虑随机分配到难易两种任务中，每组10名，20名低焦虑被试也随机分配到难易2种任务中，每组10名；

焦虑水平高低

任务难S1~S10 S21~S30

难度易S11~S20 S31~S40

另外，若要得出倒U型曲线的数据，应该采用3*3或者更多水平的实验设计。

4．一名统计学教师想要比较两种引导统计学的教学方法。一种方法主要讲授统计背后的理

论(理论教学法)，另一种方法主要教给学生各种统计测验，并在使用测验的过程中进行讲解(食谱教学法)。这名教师发现管理工程学院在所有的引导统计学课堂教学上都是使用理论教学法；州立师范大学在他们的课堂上都是使用食谱教学法。期末时这名教师对两组班级实施标准化统计测试，结果表明理论教学法的班级成绩明显优于食谱教学法的班级。这名教师得出的结论是理论教学法是一个更好的教学方法，它应该被统计学老师所采用。

解答：自变量——1）理论教学法/食谱教学法；2）管理工程学院班级/州立师范大学班级，因变量——标准化统计设计测试的班级成绩。

该设计的控制组情况与实验组情况并不一致，因此成为了一个影响因变量的因素，无法得出是否由于教学法的影响而使得测试成绩不同的结论。

修改：在同一所学校的情况基本相同的两个班级采用不同的教学法。

6.一名心理学家认为组员能够彼此增进了解时，这个组的生产率就会上升，在某一点之后便开始慢慢下降。这个下降的“蜜月完结期”效应就是组员不再相敬如宾，开始勾心斗角的转折点。为了检验这个理论，这名心理学家集合了一个陌生群体并让他们完成一系列的作业，这是五个各需要35分钟才能完成的作业。他在各作业之间安排了5分钟的相处时间。结果表明这个组的生产率一直上升，直到在完成第五个任务的时候，成绩出现了明显的下降。他认为他的理论就是证明这个现象的基础。

五、实验设计（2个）

1.自变量的定义

自变量，又称独立变量或刺激变量，是指由实验者操纵控制并且能产生所要研究的心理现象的因素或因素的组合。

2.因变量的定义

因变量（Dependent Variable），又称依变量或反应变量，是指由自变的变化而引起的行为上的变化，是研究者力图测量、记录的行为指标。

3.因变量必备的性质

（1）有效性：即指标充分代表当时的心理现象或过程的程度，也称为效度。

（2）客观性：即指标是客观存在的，是可以通过一定的方法观察到的。

（3）数量化：反应变量的指标应该是能数量化的。这是进行统计分析的前提。

（一）实验设计的基本过程

1．研究问题的提出和假说的形成

1)研究问题的三个特征：可用客观方法检验；旨在探索两个或多个变量之间的关

系；提出的问题是可行的。

2)假说的三个特征：由问题转化而来以明确的方式表达；是对两个或多个变量关

系的预测；假说是可检验或证伪的。

2．实验变量的识别与安排

1)自变量的识别与安排（识别、操作化、呈现）

2)因变量的识别与安排（识别、确定反应指标、测量）

3)额外变量的识别及控制（找出来源、进行控制）

3．实验设计模式选择与安排

1)根据实验控制的严格程度

真实验设计、准实验设计、非实验设计

2)根据控制无关变异的方法

完全随机设计、随机区组设计、拉丁方设计

3)根据操纵因素的多少

单因素设计、多因素设计

4)根据被试接受处理的情况

被试间、被试内、混合实验设计

（二）几种基本实验设计的特点及数据分析

真实验设计

真实验设计的具体分类:

根据统计检验力：*(是三种最基本的实验设计方法，它们可以组合成各种复杂的实验设计。它们的区别在于控制无关变量的方法。分别采用随机化方法、区组技术、双重区组技术控制无关变量的影响。实验结果的检验精度逐级提高)

①完全随机设计：*(采用完全随机化的方法将同质的受试对象分配到各处理组,然后观察各组

的实验效应。

完全随机设计也叫组间设计，被试被分成若干组，每组分别接受一种实验处理，有几种实验处理被试也相应的被分为几组，各实验组的被试之间相互独立，因而又叫“独立组”设计。)

②随机区组设计：*(随机区组设计，亦称完全随机区组设计。这种设计的特点是根据“局

部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分为等于重复次数的区组，一区组安排一重复，区组内各处理都独立的随机排列。这是随机排列设计中最常用而最基本的设计。)

③拉丁方设计：(要求重复次数和处理次数相等，纵横双向均构成区组，各小区方阵排列，

每一处理在每行或每列仅出现一次，是田间试验中随机区组排列的特殊形式。)

根据实验中自变量的数量：

①单因素实验设计：实验中只有一个自变量，被试接受这个自变量的不同水平的实验处理的

设计

②多因素实验设计：实验中有多个自变量，被试接受几个自变量水平的结合的实验处理。能

探讨较复杂的因果关系，如交互作用，代表实验设计发展的趋势。

根据被试分派程序：

①被试内设计：*(是重复测量设计的一种形式，由一个被试（而不是一组同质被试）接受所

有的自变量水平或自变量水平的结合的设计。实验中的自变量叫做被试内变量。这种设计能把被试带来的无关变异减到最小的程度。但其使用的前提是，先施测给被试的实验处理对后实施实验处理没有长期影响。)

②被试间设计：是指实验中每个被试只接受一种自变量水平或自变量水平的结合，完全随机、

随机区组和拉丁方设计都属于被试间设计。实验中的自变量叫做被试间变量。)

③混合设计：*(是指在一个实验设计中既有被试内自变量，又有被试间自变量的设计，是重

复测量设计的一种复杂形式，是一种最有实用价值的实验设计。)

1．完全随机化设计

指用随机化的方法将被试随机分为几组，然后依照试验的目的对各组被试实施不同的处理。

2．多因素试验设计

多因素实验设计是指在实验中包括两个或以上因素（自变量），并且每个因素都有两个或以上的水平，各因素的各个水平相互结合，构成多种组合处理的一中实验设计，又称为完全随机析因分析。可考察各个自变量的主效应、交互作用和简单效应。

3．随机化区组设计

将控制的额外变量分为几个组，组内同质，每一区组接受全部实验处理，同一区组内被试按设计要求随机地接受处理的实验设计。目的是对某些特殊额外变量进行控制，使处理效应的估计更加精确。

准实验设计

1．单组准实验设计

（1）时间序列设计

指对一组被试或个体进行一系列周期性测试，并在测试的时间序列中引进实验处理（X），然后观测引进实验处理后的一系列测量结果，并与引进实验处理前的一系列测量结果相比较，研究实验处理前后结果的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。

模式：O O O O X O O O O

（2）相等时间样本设计

在心理研究中，与选择两等价样本组（实验组和控制组）相对应，当只有一组被试时，常使用两相等的时间样本，在其中的一个时间样本中不出现实验变量，而采用常规安排X。

模式：XO XO XO XO

其中O，O表示接受实验处理（X）后的测验结果，O，O表示接受常规安排（X）后的测验结果。该设计被广泛应用于研究学生学习中，它早期的典型应用是研究不同条件下学生学习效应。采用在没有控制组的情况下，对两种实验条件（变量）进行比较的方法，即对X，X 产生的效应进行比较。

2．多组准实验设计

为使实验结果尽量少受无关因素干扰，使实验结果具有较高的可靠性，在条件允许下应该擦用多组实验设计。

（1）不相等实验组控制组前后侧设计

设计特点：研究者不能按照随机化原则和等组法来选择对等组，有时也不能随机安排哪一个为实验组，哪个为控制组。

模式：O1 X O2

················································

O3 O4

接受实验处理的是实验组，未接受的是对照组。对两组进行前后侧，以便于对照比较。虚线表示不能随机选择和部署两组，并且两组也可能不对等。在该设计中，实验者通过前侧可以取得两组基本等价或存在某种差异的指标，以提供固定整组在控制机体变量和因变量方面的最初数据，作为在两整组之间开始进行比较的基础。

（2）不相等实验组控制组前侧后侧时间序列设计

指在单组时间序列和不相等实验组控制组前后侧设计的基础上，组合而成的一种多组准实验设计。

模式：O O O O X O O O O

·············································································

O O O O O O O O

X表示对实验组给予处理；虚线表示两组为固定整组；O O O O表示实验组在处理前的一系列观测成绩；O O O O表示在对实验组进行一系列观察的同时，对控制组观察所得的一系列观测成绩；O O O O表示实验组在接受处理后的一系列观察成绩，O O O O表示在对实验组进行一系列后测的同时，对控制组观察所得的一系列观测成绩。3．平衡设计（拉丁方实验设计）

又叫轮换设计，即让各组被试都接受不同的处理，对实验处理的顺序和实验时间的顺序采用了轮换的方法。

一项研究要考察不同物体对个体重量判断的影响，但由于考虑到前一次判断可能对后一次判断产生影响，研究者决定要平衡每一种物体呈现的顺序。实验准备了三种物体（A、B、C），代表自变量的三个水平；被试对物体重量估计的准确性为因变量。在实验时，研究者将三个物体的呈现顺序分为三种：ABC、BCA、CAB，然后将15名被试随机分为三组，每个组的被试对三种物体都要估计其重量。

被试者实验顺序

B1 B2 B3 B4

C1 X1 X2 X3 X4

C2 X2 X4 X1 X3

C3 X3 X1 X4 X2

C4 X4 X3 X2 X1

统计方法拉丁方的方差分析

非实验设计

1．单组后测设计

只有一个实验组，而对实验只给予一词实验处理，然后通过测量得到一个后测成绩。

模式：X O

其中，X是研究者操纵或某种未知因素的处理，O是研究者操纵自变量引起的结果或研究者观察到的结果。

2．单组前测后测设计

是对单组后测的一种改进。

模式：O X O

3．固定组比较设计

采用实验组和控制组两组被试，但因这两组被试在实验处理前就已经形成，故它不能使用随机化原则来选择被试。

模式：X O

·····························

O

4．时候回溯设计

指所研究的对象已经发生过的事。在研究过程中，研究者不需要设计实验处理或操纵自变量，只需通过观察存在的条件或者事实，将这种已自然发生的处理或自变量与某种结果或因变量联系起来加以分析，从中发现某种可能的简单关系。

模式：O

表示该设计的自变量或实验处理，是研究者不能操纵或改变的，O是实验者观

察到的结果。

附录：区组随机设计实例

将控制的额外变量分为几个组，组内同质，每一区组接受全部实验处理。对某些特殊额外变量进行控制，使处理效应的估计更加精确。

一项研究想考察生字密度对学生阅读成绩的影响。已有研究发现学生的智力水平也可能影响阅读成绩。不过研究者发现所选取的被试的智力水平分布有极端化趋势，随机处理可能无法完全克服智力水平的影响，因此准备把智力作为额外变量进行单独控制。在实验前，研究者首先对32名被试进行智力测验，并按智力测验分数将被试分为8个区组，然后在每个区组内将4名同质性被试随机分配到4种生字密度的阅读中。

1．单因素区组随机设计

区组实验处理区组平均

X1 X2 X3 X4

1 O11 O1

2 O1

3 O1

4 O1

2 O21 O22 O2

3 O2

4 O2

3 O31 O32 O33 O3

4 O3

4 O41 O42 O43 O44 O4

处理平均O.1 O.2 O.3 O.4

统计分析随机化区组方差分析

2．多因素区组随机设计

区组实验处理区组平均

a1b1 a1b2 a2b1 a2b2

1 O11 O1

2 O1

3 O1

4 O1

2 O21 O22 O2

3 O2

4 O2

3 O31 O32 O33 O3

4 O3

4 O41 O42 O43 O44 O4

处理平均O.1 O.2 O.3 O.4

统计分析随机化区组方差分析