《心理学实验设计》PPT课件.ppt

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1、第三章第三章 心理学实验设计心理学实验设计第一节第一节 概述概述第二节第二节 实验设计类型实验设计类型第三节第三节 实验设计评价实验设计评价一、实验设计的概念一、实验设计的概念 指研究者针对需要验证的实验假设，为有计划的搜集观指研究者针对需要验证的实验假设，为有计划的搜集观察资料而预先建立和依据的设计模式。察资料而预先建立和依据的设计模式。实验设计是进行科学实验前做的具体计划实验设计是进行科学实验前做的具体计划 目的在于找出实验条件和实验结果之间的关系，做出正确目的在于找出实验条件和实验结果之间的关系，做出正确的结论，来检验解决问题的假设。的结论，来检验解决问题的假设。第一节第一节 概述概述二

2、、实验设计的内容二、实验设计的内容刺激变量刺激变量(或刺激变项或刺激变项)的确定及其呈现的方式；的确定及其呈现的方式；反应变量反应变量(或反应变项或反应变项)的指标及其测量方法；的指标及其测量方法；对一切有关变量对一切有关变量(或变项或变项)的控制措施；的控制措施；确定被试总体及被试样本人数和选择被试的方法；确定被试总体及被试样本人数和选择被试的方法；拟定主试在实验开始前对被试者要说的指导语；拟定主试在实验开始前对被试者要说的指导语；规定实验次数；规定实验次数；安排实验程序；安排实验程序；规定使用仪器的型号；规定使用仪器的型号；规定处理实验数据的方法。规定处理实验数据的方法。三、实验设计的基本

3、类型三、实验设计的基本类型从对实验控制条件的严密程度的不同：从对实验控制条件的严密程度的不同：n真实验设计真实验设计n准实验设计准实验设计n非实验设计非实验设计根据实验中要操纵变量的多少：根据实验中要操纵变量的多少：n单因素实验设计单因素实验设计n多因素实验设计多因素实验设计根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试：根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试：n被试内设计被试内设计n被试间设计被试间设计n混合设计混合设计四、实验设计中使用的符号四、实验设计中使用的符号X：表示一种处理，即研究者操作或变化的实验变量（自变量）；：表示一种处理，即研究者操作或变化的实验变量（自变量）；在比

4、较不同的处理时，以在比较不同的处理时，以X0，X1，X2表示表示O：表示处理前或后的一种观测或度量：表示处理前或后的一种观测或度量自左至右：表示时间次序或先后自左至右：表示时间次序或先后同一横行的同一横行的X或或O：表示这些：表示这些X或或O作用于同一组被试作用于同一组被试R：表示被试已被随机化选择、分配：表示被试已被随机化选择、分配M：表示把被试加以配对：表示把被试加以配对由虚线所隔开的各组是非同质的，虚线表示不能随机选择和由虚线所隔开的各组是非同质的，虚线表示不能随机选择和部署两组部署两组表示事后回溯设计中的自变量，是研究者不能操纵或改变的表示事后回溯设计中的自变量，是研究者不能操纵或改变

5、的X五、实验设计的基本术语五、实验设计的基本术语1、因素与水平、因素与水平因素因素：自变量：自变量可以是刺激变量，也可以是被试变量可以是刺激变量，也可以是被试变量水平水平：因素的特定值称为：因素的特定值称为“水平水平”或称为或称为“处理处理”2、水平结合、水平结合一个因素的某一水平与另一因素的某一水平的结合，成为一个水平结合，一个因素的某一水平与另一因素的某一水平的结合，成为一个水平结合，或者一个处理结合或者一个处理结合例如：噪声强度两个水平：例如：噪声强度两个水平：40分贝（分贝（A1）、）、60分贝（分贝（A2）;任务难度两个水平：高（任务难度两个水平：高（B1）、低（）、低（B2）包含的

6、实验处理有包含的实验处理有22=43、主效应与交互效应、主效应与交互效应主效应：主效应：指的是一个因素的独立效应，即它的不同水平所引起的变异指的是一个因素的独立效应，即它的不同水平所引起的变异32222：噪声：噪声强度、任度、任务难度、有无度、有无竞争争交互效交互效应：反映两个或者多个因素的反映两个或者多个因素的联合效合效应。当一个因素如何起作用受。当一个因素如何起作用受到另一个因素影响到另一个因素影响时，称，称为两个因素之两个因素之间存在交互效存在交互效应；当一个因素如何起；当一个因素如何起作用受到另外两个因素影响作用受到另外两个因素影响时，称，称为三个因素之三个因素之间存在交互效存在交互效

7、应。4、简单效应与简单简单效应、简单效应与简单简单效应A、简单效应：、简单效应：一个因素的水平在另一个因素的某个水平上的变异。一个因素的水平在另一个因素的某个水平上的变异。例如：例如：噪声强度两个水平：噪声强度两个水平：40分贝（分贝（A1）、）、60分贝（分贝（A2）;任务难度两个水平：高（任务难度两个水平：高（B1）、低（）、低（B2）如果两个因素之间存在交互效应，就需要做简单效应分析。如果两个因素之间存在交互效应，就需要做简单效应分析。在在B1（任务难度高）水平上，（任务难度高）水平上，40分贝（分贝（A1）与）与60分贝（分贝（A2）时，测）时，测验成绩有没有差异，如果有，称为验成绩有

8、没有差异，如果有，称为A在在B1水平上有简单效应；水平上有简单效应；同样同样A在在B2水平上是否简单效应；水平上是否简单效应；B在在A1水平上是否简单效应；水平上是否简单效应；B在在A2水平上是否简单效应；水平上是否简单效应；B、简单简单效应、简单简单效应一个因素的水平在另外两个因素的水平结合上的效应一个因素的水平在另外两个因素的水平结合上的效应例如：例如：噪声强度（噪声强度（A）、有无竞争（）、有无竞争（B）、任务难度（）、任务难度（C）之间存在交互作用。）之间存在交互作用。可以检验简单简单效应：可以检验简单简单效应：在在C1B1水平的结合上，水平的结合上，A1与与A2之间的任务成绩有无差异

9、，如果有差之间的任务成绩有无差异，如果有差异，说明存在简单简单效应。异，说明存在简单简单效应。同样：同样：5、处理效应、处理效应 指的是，总变异中由自变量所引起的那部分变异。指的是，总变异中由自变量所引起的那部分变异。主效应、交互效应、简单效应、简单简单效应，都属于处理主效应、交互效应、简单效应、简单简单效应，都属于处理效应效应第二节第二节 实验设计实验设计 一、真实验设计一、真实验设计 二、准实验设计二、准实验设计 三、非实验设计三、非实验设计（一）（一）完全随机化设计完全随机化设计（独立样本设计或被试间设计）（独立样本设计或被试间设计）（二）（二）随机化区组设计随机化区组设计（相关样本设计

10、或被试内设计）（相关样本设计或被试内设计）（三）（三）多因素实验设计多因素实验设计（析因设计）（析因设计）（四）（四）交叉聚合实验设计交叉聚合实验设计一、真实验设计的类型一、真实验设计的类型 每个被试只接受一种自变量水平或者多个自变量水平结合中每个被试只接受一种自变量水平或者多个自变量水平结合中的一种实验处理，不同被试接受不同的自变量水平或者多个自变的一种实验处理，不同被试接受不同的自变量水平或者多个自变量水平结合中的不同实验处理，所以称为量水平结合中的不同实验处理，所以称为被试间设计被试间设计；被试随机取样，随机安排到不同的实验处理，称为被试随机取样，随机安排到不同的实验处理，称为完全随机化

11、完全随机化设计设计 各个实验处理组的被试之间没有关系，称为各个实验处理组的被试之间没有关系，称为独立样本设计独立样本设计（一）完全随机化设计（独立样本设计或被试间设计）（一）完全随机化设计（独立样本设计或被试间设计）1.实验组控制组后测设计实验组控制组后测设计（1）设计模式）设计模式R1XO1R2O2该设计模式表示该设计模式表示：RXO例如：探讨观看暴力电视节目是否导致攻击行为的增加例如：探讨观看暴力电视节目是否导致攻击行为的增加（2）数据的统计检验）数据的统计检验A、独立样本平均数的独立样本平均数的t-检验：检验：？O1O2B、曼、曼-惠特尼（惠特尼（Mann-Whitney）U-检验检验或

12、或中位数中位数检验（非参数检验）检验（非参数检验）（3）实验组控制组多组后测设计）实验组控制组多组后测设计例如：考察噪音对记忆成绩的影响数据的统计检验：单因素方差分析，事后多重比较数据的统计检验：单因素方差分析，事后多重比较实例：实例：印象形成的首因效应印象形成的首因效应随机选取并分配被试进入两组，呈现一组描述个人的形容词随机选取并分配被试进入两组，呈现一组描述个人的形容词自变量：肯定和否定形容词的呈现顺序（先肯定后否定、先否定自变量：肯定和否定形容词的呈现顺序（先肯定后否定、先否定后肯定）后肯定）因变量：被试对个体的描述因变量：被试对个体的描述结果：先肯定后否定的被试组对人产生积极肯定的印象

13、；结果：先肯定后否定的被试组对人产生积极肯定的印象；先否定后肯定的被试组对人产生消极否定的印象；先否定后肯定的被试组对人产生消极否定的印象；2.实验组控制组前测后测设计实验组控制组前测后测设计（1）设计模式）设计模式RO1XO2RO3O4例：例：选择右手中指、丹田和右脚脚踝为温度探测点，探讨了腹式呼选择右手中指、丹田和右脚脚踝为温度探测点，探讨了腹式呼吸对皮肤温度的影响。吸对皮肤温度的影响。3030名被试，随机分为两组：对照组和腹式呼吸组名被试，随机分为两组：对照组和腹式呼吸组基线温度值、腹式呼吸期间温度值基线温度值、腹式呼吸期间温度值（2）数据的统计）数据的统计A、增值分数比较：、增值分数比

14、较：aO2-O1bO4-O3?abB、协方差分析：以前测分数为协变量，对实验实施前协方差分析：以前测分数为协变量，对实验实施前的被试的组间差异进行统计控制和调整，以使得两的被试的组间差异进行统计控制和调整，以使得两组的后测成绩具有可比性，排除前测成绩的影响组的后测成绩具有可比性，排除前测成绩的影响（优先选择的统计方案）（优先选择的统计方案）C、曼曼-惠惠特特尼尼（Mann-Whitney）U-检检验验或或中中位位数数检检验（非参数检验）验（非参数检验）不不可可以以使使用用；先先考考察察（O1、O3）没没有有显显著著性性差差异异，然然后后对对后测分数（后测分数（O2、O4）t检验。检验。a、不符

15、合设计所遵循的统计原理、不符合设计所遵循的统计原理b、两次统计决策增加了、两次统计决策增加了型型错误概率错误概率（3）评价）评价优点：同实验组控制组后测设计优点：同实验组控制组后测设计缺缺点点：使使用用了了前前测测，虽虽然然为为检检查查随随机机分分组组是是否否存存在在偏偏差差提提供供了了充充分分的的依依据据，但但可可能能影影响响后后测测的的敏敏感性、疲劳效应、熟悉效应。感性、疲劳效应、熟悉效应。3.所罗门四组设计（重迭实验设计）所罗门四组设计（重迭实验设计）(1)设计模式设计模式R1O1XO2（实验组（实验组）R2O3O4（控制组（控制组）R3XO5（实验组（实验组）R4O6（控制组（控制组）

16、(2)特点特点特点是将特点是将“有无前测验有无前测验”这一变量纳入实验设计之中，将此变量所这一变量纳入实验设计之中，将此变量所造成的方差从总的方差中排除出去，以检验实验处理所产生的影造成的方差从总的方差中排除出去，以检验实验处理所产生的影响是否显著。响是否显著。相当于相当于2（有无前测）（有无前测）2（有无实验处理）设计（有无实验处理）设计R1O1XO2（实验组（实验组）R2O3O4（控制组（控制组）R3XO5（实验组（实验组）R4O6（控制组（控制组）(3)数据的统计分析数据的统计分析A、如果忽略前测的影响，以及前测和实验处理的交互作用，则、如果忽略前测的影响，以及前测和实验处理的交互作用，

17、则可以采用单因素方差分析，对四个组的后测平均数（可以采用单因素方差分析，对四个组的后测平均数（O2、O4、O5、O6）进行比较和检验。）进行比较和检验。B、如果不能确信前测效应是否可以忽略，、如果不能确信前测效应是否可以忽略，则把前测成绩作为协则把前测成绩作为协变量，采用协方差分析，来比较变量，采用协方差分析，来比较O2、O4。采用采用t检验来比较检验来比较O5、O6。如果如果O2、O4比较的结果与比较的结果与O5、O6比较的结果不一致，则应比较的结果不一致，则应该考虑前测与实验处理的交互效应。该考虑前测与实验处理的交互效应。C、分析前测和实验处理的交互作用，则采用、分析前测和实验处理的交互作

18、用，则采用22方差分析。方差分析。例：例：有无实验处理效应？有无实验处理效应？有无前测效应？有无前测效应？统计方法？统计方法？例：例：有无实验处理效应？有无实验处理效应？有无前测效应？有无前测效应？统计方法？统计方法？（4）评价）评价 优点：优点：因把实验组控制组前测后测设计与实验组控制组后测设因把实验组控制组前测后测设计与实验组控制组后测设计结合起来使用，所以具有这两种设计的所有优点；另外，还可计结合起来使用，所以具有这两种设计的所有优点；另外，还可以检验实验处理与前测验之间的交互效应。所以该设计模式在内以检验实验处理与前测验之间的交互效应。所以该设计模式在内在效度和外在效度方面都无缺点，是

19、研究心理和行为的一种理想在效度和外在效度方面都无缺点，是研究心理和行为的一种理想的实验设计的实验设计 缺点：缺点：该设计要使用四组同质的被试，往往难以找到，所以一该设计要使用四组同质的被试，往往难以找到，所以一般使用在验证性实验研究中，试探性研究不采用该设计。般使用在验证性实验研究中，试探性研究不采用该设计。（二）随机化区组设计（相关样本设计、被试内设计）（二）随机化区组设计（相关样本设计、被试内设计）1、区组（、区组（plot）的概念）的概念区组在实验设计中的概念起源于农业田间研究中按土地的特点把实验区域区组在实验设计中的概念起源于农业田间研究中按土地的特点把实验区域划分为不同的划分为不同的

20、“区域区域”或或“区块区块”心理学实验中的心理学实验中的区组区组是指把被试按照个体差异分配到不同的被试组，并且是指把被试按照个体差异分配到不同的被试组，并且把这种把这种“区组区组”的差异作为一个额外变量来进行控制。的差异作为一个额外变量来进行控制。2、随机化区组设计的目的、随机化区组设计的目的使区组内的被试差异尽量缩小（区组内被试同质），区组之间的差异尽量使区组内的被试差异尽量缩小（区组内被试同质），区组之间的差异尽量扩大扩大 每一区组都接受全部实验处理，每一种实验处理在不同的区组中重复的次每一区组都接受全部实验处理，每一种实验处理在不同的区组中重复的次数也相同数也相同3、三种分配区组被试的方

21、式：、三种分配区组被试的方式：A、一名被试作为一个区组重复接受一名被试作为一个区组重复接受H种处理，即重复测量设计种处理，即重复测量设计B、采用配对法，把在某些特性相同的、采用配对法，把在某些特性相同的H个（或个（或H的倍数）被试加以配对，的倍数）被试加以配对，这时每个配对组为一个区组，这时每个配对组为一个区组，H个被试随机分配到个被试随机分配到H个处理中个处理中C、区组内的基本单元是一个团体或一个子集，如一个年级为一个区组，、区组内的基本单元是一个团体或一个子集，如一个年级为一个区组，用随机分配的方法给予每个班的实验处理方面用随机分配的方法给予每个班的实验处理方面4、评价、评价 优点：考虑了

22、个别差异对实验结果的影响（即区组效应），并可通过统优点：考虑了个别差异对实验结果的影响（即区组效应），并可通过统计处理排除这种影响计处理排除这种影响 缺点：区组的划分不一定容易进行；划分得到的区组内部的被试差异也缺点：区组的划分不一定容易进行；划分得到的区组内部的被试差异也可能很大可能很大5、随机化区组单因素设计的基本模式、随机化区组单因素设计的基本模式区区组组实验处理实验处理区组平均区组平均X1X2X3X4优良优良O11O12O13O14O1中等中等O21O22O23O24O2较差较差O31O32O33O34O3处理平均处理平均O.1O.2O.3O.4O.6、实验组控制组配对被试设计、实验组

23、控制组配对被试设计A、基本模式、基本模式RXO1OMRO2B、数据统计分析、数据统计分析相关样本的相关样本的t 统计法统计法C、优点、优点a、对机体变量的控制方面要比完全随机化设计更为严格，、对机体变量的控制方面要比完全随机化设计更为严格，特别是被试人数较少时特别是被试人数较少时b、统计方法比较简单、统计方法比较简单（三）多因素实验设计（析因设计）（三）多因素实验设计（析因设计）1、多因素实验设计（析因设计）、多因素实验设计（析因设计）是指在同一个实验里可以同时观测两个或两个以上自变量对一个因变量的影响，是指在同一个实验里可以同时观测两个或两个以上自变量对一个因变量的影响，以及自变量与自变量交

24、互作用效果的实验设计以及自变量与自变量交互作用效果的实验设计一般用一般用表示因素之间的相互结合关系，每个数字表示一个因素，数字取值表示该表示因素之间的相互结合关系，每个数字表示一个因素，数字取值表示该因素的水平数，如因素的水平数，如232是三因素设计，第一个因素为是三因素设计，第一个因素为2个水平，第二因素为个水平，第二因素为3个水平，个水平，第三个因素为第三个因素为2个水平。如本实验采用个水平。如本实验采用3（项目难度：难、中、易）（项目难度：难、中、易）2（时间压力：有、（时间压力：有、无）两因素被试内设计。无）两因素被试内设计。2、多因素实验设计的优点：、多因素实验设计的优点：可考察各个

25、自变量对同一因变量的主要影响效应（主效应）可考察各个自变量对同一因变量的主要影响效应（主效应）可考察各个自变量交互作用对因变量的主要影响效应（交互作用）可考察各个自变量交互作用对因变量的主要影响效应（交互作用）可考察一个自变量的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应（简单效应）可考察一个自变量的各个水平在另一个因素的某个水平上的效应（简单效应）3、完全随机化多因素实验设计（随机析因设计）、完全随机化多因素实验设计（随机析因设计）RXa1Xb1O1RXa1Xb2O2RXa2Xb1O3RXa2Xb2O4XbXaXa1Xa2Xb1O11O12O1:.O1kO31O32O2:.O3kOb1Xb2O21

26、O22O3:.O2kO41O42O4:.O4kOb2Oa1Oa2RXa1Xb1O1RXa1Xb2O2RXa2Xb1O3RXa2Xb2O4RXa3Xb1O5RXa3Xb2O6XbXaXa1Xa2Xa3Xb1O11O12O1:.O1kO31O32O3:.O3kO51O52O5:.O5kOb1Xb2O21O22O2:.O2kO41O42O4:.O4kO61O62O6:.O6kOb2Oa1Oa2Oa322完全随机化多因素设计模式完全随机化多因素设计模式32完全随机化多因素设计模式完全随机化多因素设计模式A、基本模式、基本模式B、数据的统计分析、数据的统计分析独立样本的多因素方差分析独立样本的多因素方差

27、分析4、随机化区组多因素实验设计、随机化区组多因素实验设计 A、什么是随机化区组多因素实验设计、什么是随机化区组多因素实验设计 在析因设计中，还可以用一个组的被试去接受设计中每一种因素各个水在析因设计中，还可以用一个组的被试去接受设计中每一种因素各个水平组合成的全部处理，观测得到每个被试的全部反应分数就是一个区组，至平组合成的全部处理，观测得到每个被试的全部反应分数就是一个区组，至于哪个被试先接受哪一种实验处理，则须用随机分配的方法来决定于哪个被试先接受哪一种实验处理，则须用随机分配的方法来决定 B、基本模式（、基本模式（23随机化区组多因素设计）随机化区组多因素设计）区区组组实验处理组合实验

28、处理组合Xa1Xa1Xa1Xa2Xa2Xa2Xb1Xb2Xb3Xb1Xb2Xb31O111O112O113O121O122O1232O211O212O213O221O222O223nOn11On12On13On21On22On23C、数据的统计分析、数据的统计分析 随机化区组多因素方差分析（重复测量的方差分析）随机化区组多因素方差分析（重复测量的方差分析）D、优点、优点 a、所需的被试人数少，是完全随机化多因素设计中的一组、所需的被试人数少，是完全随机化多因素设计中的一组 b、减少了个体差异、减少了个体差异5、分区重复测量的多因素实验设计、分区重复测量的多因素实验设计在析因实验设计中，对被试的

29、分配，有时采用随机分配与重复测量相结在析因实验设计中，对被试的分配，有时采用随机分配与重复测量相结合的方法，即对一种或几种自变量用随机分配法，而对其它自变量则用重复合的方法，即对一种或几种自变量用随机分配法，而对其它自变量则用重复测量法，这种综合分配的多因素实验设计被称为分区重复测量多因素实验设测量法，这种综合分配的多因素实验设计被称为分区重复测量多因素实验设计（多因素混合设计）计（多因素混合设计）A、基本模式（、基本模式（32多因素混合设计）多因素混合设计）XbXaXa1Xa2Xa3Xb1O11O12O1:.O1kO21O22O2:.O2kO31O32O3:.O3kOb1Xb2O41O42O

30、4:.O4kO51O52O5:.O5kO61O62O6:.O6kOb2Oa1Oa2Oa3B、数据的统计分析、数据的统计分析采用重复测量的方差分析采用重复测量的方差分析年年龄组龄组第一第一测试测试年年第二第二测试测试年年第三第三测试测试年年5岁组岁组5岁岁6岁岁7岁岁4岁组岁组4岁岁5岁岁6岁岁3岁组岁组3岁岁4岁岁5岁岁交叉聚合实验设计交叉聚合实验设计P146-148交叉聚合设计包括横断设计、纵向设计和时间延迟设计交叉聚合设计包括横断设计、纵向设计和时间延迟设计推断年龄是发展的一个原因推断年龄是发展的一个原因二、准实验设计二、准实验设计（Quasi-ExperimentalDesigns）1、

31、单组准实验设计单组准实验设计2、多组准实验设计多组准实验设计单组准实验设计单组准实验设计1、时间系列设计、时间系列设计A、设计模式：、设计模式：O1O2O3O4XO5O6O7O8B、引入实验变量、引入实验变量X后，时间系列设计的某些可能的结果模型后，时间系列设计的某些可能的结果模型ABCDEFHG-20-201801803803805805807807809809801 12 23 34 45 56 67 78 8XC、数据的统计检验、数据的统计检验检验实验处理检验实验处理X前的回归直线与实验处理前的回归直线与实验处理X后的回归直线是否存在显后的回归直线是否存在显著差异，包括对残差（剩余标准差

32、）、截距和斜率的差异显著性检验。著差异，包括对残差（剩余标准差）、截距和斜率的差异显著性检验。D、评价、评价优点：能较好控制优点：能较好控制“成熟成熟”因素、降低历史因素对内部效度的影响，可因素、降低历史因素对内部效度的影响，可控制测验因素的干扰，有时能控制统计回归的因素；控制测验因素的干扰，有时能控制统计回归的因素；缺点：不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除与自缺点：不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除与自变量同时出现的附加变量的影响，不易控制测验与实验处理的交互作用，多变量同时出现的附加变量的影响，不易控制测验与实验处理的交互作用，多次施测可能降低或增加被试

33、对实验处理的敏感性。次施测可能降低或增加被试对实验处理的敏感性。2、相等时间样本设计、相等时间样本设计A、设计模式、设计模式X1O1X0O2X1O3X0O4B、数据的统计检验、数据的统计检验两因素方差分析：两因素方差分析：2（实验处理）（实验处理）2（实施顺序）（实施顺序）第一次施行第一次施行第二次施行第二次施行X1O1O3X0O2O4C、评价、评价优点：能较好控制优点：能较好控制“历史历史”因素对内部效度的影响。所以该设计被广泛因素对内部效度的影响。所以该设计被广泛应用于研究不同条件下学生学习的效应。应用于研究不同条件下学生学习的效应。缺点：在控制影响外部效度的因素方面不够理想：测验的反作用

34、、实验缺点：在控制影响外部效度的因素方面不够理想：测验的反作用、实验安排的反作用、选择偏差与实验变量的交互作用重复实验处理的干扰均可能安排的反作用、选择偏差与实验变量的交互作用重复实验处理的干扰均可能影响相等时间样本设计下的研究的外部效度。影响相等时间样本设计下的研究的外部效度。多组准实验设计多组准实验设计1、不相等实验组控制组前测后测设计、不相等实验组控制组前测后测设计A、基本模式、基本模式O1XO2O3XO4B、主要缺点、主要缺点选择与其他因素的交互作用可能会降低该设计的效度选择与其他因素的交互作用可能会降低该设计的效度2、不相等实验组控制组前测后测时间系列设计、不相等实验组控制组前测后测

35、时间系列设计A、基本模式、基本模式O1O2O3O4XO5O6O7O8O9O10O11O12O13O14O15O16B、评价、评价影响内部效度的因素基本上得到控制影响内部效度的因素基本上得到控制测验的反作用、选择偏差等因素是实验处理测验的反作用、选择偏差等因素是实验处理X的交互作用可能会影响该设的交互作用可能会影响该设计的外部效度计的外部效度3、平衡对抗设计（轮组设计、拉丁方设计）、平衡对抗设计（轮组设计、拉丁方设计）A、定义、定义a、平衡对抗设计（、平衡对抗设计（CounterbalancedDesigns）实实验验中中由由于于前前一一个个实实验验处处理理影影响响后后一一个个实实验验处处理理的

36、的效效果果，采采用用此此设设计计可可对对实实验验处处理理顺顺序序进进行行控控制制，使使实实验验条条件件均均衡衡，抵抵消消由于实验处理先后顺序的影响而产生的系统性误差。由于实验处理先后顺序的影响而产生的系统性误差。b、轮组设计（、轮组设计（Switch-OverDesigns）在在实实验验中中，由由于于学学习习的的首首因因效效应应和和近近因因效效应应的的存存在在，因因而而在在实实验验方方法法上上，使使实实验验内内容容的的先先后后次次序序轮轮换换，使使情情景景条条件件和和先先后后顺序对各个实验组机会均等，从而排除这两种效应的影响。顺序对各个实验组机会均等，从而排除这两种效应的影响。c、拉丁方设计（

37、、拉丁方设计（Latin-SguareDesigns）数学家欧拉发明的一种数学家欧拉发明的一种“数字拼图数字拼图”，即每一数字（或字母），即每一数字（或字母）在每一横行和纵列只出现一次，不许重复，如此安排实验处理顺在每一横行和纵列只出现一次，不许重复，如此安排实验处理顺序被称为拉丁方设计。序被称为拉丁方设计。44 44 拉丁方的拉丁方的4 4个标准方个标准方ABCDABCDABCDABCDBADCBCDABDACBADCCDBACDABCADBCDABDCABDABCDCBADCBA时间顺序时间顺序组组AX1OX2OX3OX4O组组BX2OX3OX4OX1O组组CX3OX4OX1OX2O组组D

38、X4OX1OX2OX3O第一个标准方的基本模式B B、拉丁方设计的标准方与基本模式、拉丁方设计的标准方与基本模式C、设计的评价、设计的评价a、基本控制了成熟、历史和测验因素对实验结果的影响、基本控制了成熟、历史和测验因素对实验结果的影响b、不能采用随机分配被试的方法，受选择因素的影响、不能采用随机分配被试的方法，受选择因素的影响（从结果数据的统计分析方法看：拉丁方试验的精确度比随机区组试验更高！（从结果数据的统计分析方法看：拉丁方试验的精确度比随机区组试验更高！）D、数据的统计分析、数据的统计分析采用不考虑交互作用的三因素方差分析：涉及实验处理、组别、时间采用不考虑交互作用的三因素方差分析：涉

39、及实验处理、组别、时间顺序三个因素顺序三个因素三、非实验设计（三、非实验设计（Non-ExperimentalDesign）没有真正操作自变量，但具有实验设计的某些特点，也可没有真正操作自变量，但具有实验设计的某些特点，也可对因果关系进行尝试性探讨的研究设计对因果关系进行尝试性探讨的研究设计1、单组后测设计单组后测设计2、单组前测后测设计单组前测后测设计3、固定组比较设计固定组比较设计（静态组比较设计、整组比较设计）（静态组比较设计、整组比较设计）4、事后回溯设计事后回溯设计单组后测设计单组后测设计1、设计模式、设计模式XO2、设计的评价、设计的评价不符合大多数用于控制内部效度的原则，难以得出

40、实验处不符合大多数用于控制内部效度的原则，难以得出实验处理理X是引起实验结果是引起实验结果O的原因的结论，但简便易行，可作为对的原因的结论，但简便易行，可作为对问题的初步探索的研究方案问题的初步探索的研究方案单组前测后测设计单组前测后测设计1、设计模式、设计模式O1XO22、设计的评价、设计的评价相比单组后测设计增加了前测，可提供被试的基线数据，可相比单组后测设计增加了前测，可提供被试的基线数据，可控制选择偏差的影响控制选择偏差的影响容易受到历史、成熟、测验的反作用、及仪器和统计回归及容易受到历史、成熟、测验的反作用、及仪器和统计回归及测验等因素与实验处理的交互作用的影响测验等因素与实验处理的

41、交互作用的影响固定组比较设计（静态组比较设计、整组比较设计）固定组比较设计（静态组比较设计、整组比较设计）1、设计模式、设计模式XO1O22、设计评价、设计评价基本上能对历史、成熟因素进行控制，不会受测验、仪器基本上能对历史、成熟因素进行控制，不会受测验、仪器的因素干扰的因素干扰可能受选择及选择与成熟的交互作用的影响可能受选择及选择与成熟的交互作用的影响事后回溯设计事后回溯设计1、基本设计模式：、基本设计模式：O表示该设计的自变量或实验处理无法被操作或改变，表示该设计的自变量或实验处理无法被操作或改变，O则则代表研究者观察到的结果代表研究者观察到的结果事后回溯设计的原则是从已经发生并在某方面有

42、差异的组别事后回溯设计的原则是从已经发生并在某方面有差异的组别开始，追溯研究产生这种差异的原因开始，追溯研究产生这种差异的原因XX2、事后回溯设计的类型、事后回溯设计的类型A、相关研究设计、相关研究设计O1O2相关研究是从一个被试组收集两个或更多个可测变量，并试图研究其间相关研究是从一个被试组收集两个或更多个可测变量，并试图研究其间的关系，即阐明它们之间的关系是属于正相关还是负相关或是无相关的关系，即阐明它们之间的关系是属于正相关还是负相关或是无相关目的是为了说明在实验变量之间存在着某种关系，并提出因果关系可能目的是为了说明在实验变量之间存在着某种关系，并提出因果关系可能存在的基础存在的基础B

43、、准则组设计、准则组设计CO1O2C表示按照一定的准则，代表一种经验的选择表示按照一定的准则，代表一种经验的选择准则组设计的用途可归纳为三点：准则组设计的用途可归纳为三点：（1）可以通过对比，确定与准则组）可以通过对比，确定与准则组相联系的特征是哪些；（相联系的特征是哪些；（2）比较准则组与非准则组对学习效果的影响有何差）比较准则组与非准则组对学习效果的影响有何差异；（异；（3）可供研究准则的伴随情况）可供研究准则的伴随情况3、评价、评价A、优点、优点a、可对自然条件下出现的时间或现象进行时间上的追溯，以、可对自然条件下出现的时间或现象进行时间上的追溯，以了解产生这些现象的信息了解产生这些现象

44、的信息b、适用于研究简单的因果关系问题、适用于研究简单的因果关系问题c、可为提出研究假设提供证据，以便于后续研究对该假设的、可为提出研究假设提供证据，以便于后续研究对该假设的严格检验严格检验d、较少人为性，研究更具有生态效度、较少人为性，研究更具有生态效度e、比严格的实验设计更具实用性、比严格的实验设计更具实用性B、缺点、缺点缺乏对实验变量的严格控制，无法获得确定的因果关系缺乏对实验变量的严格控制，无法获得确定的因果关系一、实验前的基本条件一、实验前的基本条件1必须建立变量之间必须建立变量之间因果关系因果关系的假设的假设实验研究的目的就是检验和证明因果关系实验研究的目的就是检验和证明因果关系变

45、量之间因果关系的假设是实验研究的逻辑起点变量之间因果关系的假设是实验研究的逻辑起点在在进进行行一一项项具具体体实实验验时时，研研究究者者必必须须事事先先建建立立起起两两个个变变量量之之间间因因果果关关系系的的明明确确的的假假设设。同同时时，研研究究者者应应了了解解他他所所要要引引入入的的自自变变量量是是什什么么，他他要要测测量的因变量是什么，特别是要清楚是否引入作为自变量的实验刺激量的因变量是什么，特别是要清楚是否引入作为自变量的实验刺激2自变量必须能够很好地被自变量必须能够很好地被“孤立孤立”这这即即是是说说，所所要要引引入入和和观观测测其其效效果果的的变变量量必必须须能能够够与与其其他他变

46、变量量隔隔离离开开，即实验环境能够很好地即实验环境能够很好地“封闭封闭”起来，避免起来，避免自变量混淆自变量混淆。第三节第三节 实验研究质量实验研究质量3自变量（实验刺激）必须是可以改变的，同时也是容易操纵的自变量（实验刺激）必须是可以改变的，同时也是容易操纵的最最简简单单的的改改变变是是“有有”和和“无无”而而对对应应的的操操纵纵则则是是给给予予实实验验刺刺激激”和和“不不给给予予实实验验刺刺激激”；更更为为复复杂杂的的改改变变则则是是程程度度上上的的变变化化，比比如如“强强”“中中”“弱弱”等等4实验程序和操作必须能够重复进行实验程序和操作必须能够重复进行实验作为社会研究方法中与自然科学方

47、法最接近、程序和操作也最严格实验作为社会研究方法中与自然科学方法最接近、程序和操作也最严格的一种研究方式，可重复性自然是必须具备的重要条件之一的一种研究方式，可重复性自然是必须具备的重要条件之一从另一个角度说，实验的可重复性也是实验结果所具有的高确定性的重从另一个角度说，实验的可重复性也是实验结果所具有的高确定性的重要基础要基础5必须具有高度的控制条件和能力必须具有高度的控制条件和能力对实验对象（包括实验组和控制组）的严格控制，以及对实验环境的高对实验对象（包括实验组和控制组）的严格控制，以及对实验环境的高度把握，共同决定着实验研究的结论的准确程度度把握，共同决定着实验研究的结论的准确程度可以

48、说，控制是实验研究的最本质的特征，没有控制就没有实验可以说，控制是实验研究的最本质的特征，没有控制就没有实验实验法的意义实验法的意义（能真正揭示变量间的因果关系）（能真正揭示变量间的因果关系）A、A是是B原因必须满足的三个条件：原因必须满足的三个条件：a、共变关系，即、共变关系，即A变变B也变也变b、时间顺序，即、时间顺序，即A在在B前变或与前变或与B同时变同时变c、消除其它因素的影响，确认、消除其它因素的影响，确认A引起引起B变化变化B、实验法如何满足这三个条件、实验法如何满足这三个条件a、利用实验组与控制组的对比来观察变量的共变关系、利用实验组与控制组的对比来观察变量的共变关系b、利用前测

49、与后测了解实验前后的情况，以决定变量发生变化的时间、利用前测与后测了解实验前后的情况，以决定变量发生变化的时间顺序顺序c、利用各种控制手段排除无关因素的干扰，以确保自变量的影响作用、利用各种控制手段排除无关因素的干扰，以确保自变量的影响作用自变量混淆自变量混淆1、定义、定义如如果果我我们们所所设设定定的的自自变变量量其其发发生生量量的的改改变变时时，另另一一个个已已知知或或潜潜在在的的自自变变量量亦亦随随之之有有量量的的改改变变，则则这这两两个个自自变变量量的的作作用用就就发发生生了了相相互互混混淆淆，即即其其效效果果被被污污染了染了事例事例 研研究究者者通通过过观观察察发发现现，晚晚饭饭前前

50、在在图图书书馆馆里里学学习习的的学学生生的的专专心心程程度度没没有有晚晚饭饭后后学学习习的的学学生生的的专专心心程程度度高高。我我们们是是否否可可以以认认为为：饥饥饿饿是是导导致致这这种种差差异异的的原原因？因？可能原因可能原因说明说明1：下午是否学习这一变量与饥饿因素发生了混淆：下午是否学习这一变量与饥饿因素发生了混淆说明说明2：与时间因素发生混淆，下午人的注意力可能本来就没有晚上集中：与时间因素发生混淆，下午人的注意力可能本来就没有晚上集中说明说明3：另一个可能与饥饿发生混淆的因素是学生学习的内容：另一个可能与饥饿发生混淆的因素是学生学习的内容自变量混淆自变量混淆2、两条关于易发生混淆的或