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心理实验的变量与设计
名词解释
1.实验法（浙大，2002）在控制的情境下，研究者系统地改变自变量，使之系统地改变，然后观察因变量随之改变的情况。分为实验室实验和自然实验。
2.完全随机化设计（浙大，2002）指用随机数字表或抽签的方法将被试随机分组，使各组在接受实验处理之前保持各方面相等，并随机安排实验处理的设计。
3.被试间设计（浙大，2001）又称为组间设计或独立组设计，就是把数目相同的被试分配到自变量的不同水平或不同的自变量上。
4.操作定义（华南师大，2004）操作定义是指用可感知、度量的事物、事件、现象和方法对变量或指标做出具体的界定、说明。操作定义的最大特征就是它的可观测性，作出操作定义的过程就是将变量或指标的抽象陈述转化为具体的操作陈述的过程。
5.实验的内部效度（南京师大，2002）内部效度是指在研究的自变量与因变量之间存在一定关系的明确程度。
6.时间序列设计（华中师大，2003）时间序列设计是指对一组非随机取样的被试实施实验处理，并在实验处理前后周期性地做一系列测量，然后分析前后测量是否具有连续性，从而推断实验处理的效果。其基本形式为：一系列前测——实验处理——一系列后测。时间序列设计多用于小样本实验，结果一般采用t检验进行考察。
简答题：
1.举例说明什么是自变量混淆？如何防止出现自变量混淆？（浙大2002，中科院2003）
答：如果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，这时，研究者选定的自变量与一些没有控制好的因素共同造成了因变量的变化，这种情况就称为自变量混淆。在具体实验操作时，我们可以采取消除额外变量、使额外变量保持恒定或随机化等方法，来避免其对因变量的影响。
2.如何提高实验者的内部效度？（浙大2003）
答：内部效度的目的是保证研究变量之间的关系的确定性。就实验而言，就是要保证因变量的变化确系由特定的自变量所引起。由于除自变量外，任何其他外部变量都可能对因变量产生影响，使其效果与自变量的效果混淆在一起，从而使我们难以判断研究变量之间关系的确定性，或对其关系做出错误的结论、推论。因此，要使研究有较高的内部效度。就必须控制各种外部变量，消除它们对研究结论的影响。
3.比较被试者内设计与被试者间设计的特点（浙大2003）
答：被试间设计指要求每个被试只接受一个自变量水平的处理，对另一被试进行另一种自变量水平处理的情况。被试内设计是指每一个被试都接受自变量的所有水平处理的情况。
（1）被试间设计由于每一个人只接受一种处理方式，一种处理方式不可能影响或污染另一种处理方式，因此避免了练习效应和疲劳效应等由实验顺序造成的误差。但被试间设计所需要的被试数量巨大，且从根本上不能排除个体差异对实验结果的混淆。
（2）被试内设计节省了人数，且不同组的被试个体差异也得到了最好的控制。但被试内设计会出现练习效应和疲劳效应。
4.举例说明交互作用的含义（北大2005）
答：交互作用指在多变量实验研究中出现的，当一个自变量产生的效果在第二个自变量的每一个水平上不一样的现象。例：2[组间]*3[组内]的混合实验，被试对红、黄、绿三种灯光的反应是否与灯光的强度有关的实验。
5.反应指标应该有什么要求？（浙大2004）
答：实验中的反应指标一般需要具备下列特点：指标要具有有效性；要具有客观性；指标要能够数量化；指标要能够精确地、真实地度量反应的变化。
6.简述因变量的可靠性、有效性和敏感性？（中科院2003）
答：因变量的可靠性是指因变量的观测的信度，即对同一被试重复观测的结果应是相同或相近的。有效性是指实验中观测的因变量正是实验者欲研究的符合研究目的的心理或行为反应。敏感性与有效性直接相关，敏感的观测可以提供精确和完整的心理和行为反应的情况。
7.举例说明被试内设计和被试间设计（北师大2001）
答：例如一个研究要探讨文章的生字密度对学生阅读理解的影响。实验自变量是生字密度，有四个水平，实验实施时，若研究者将所选被试随机分为四组，每组被试阅读一种生字密度的文章，并回答测验问题，这种设计即为被试间设计；若研究者要求所选被试阅读所有四种生字密度的文章，并回答测验问题，这种设计即为被试间设计。
8.在心理学实验中，常用的抵消平衡方法有哪些，举例说明。（北师大2001）
答：有对比组法和循环法。对比组法是随机建立两个被试组，两组除研究变量外，在其他无关变量的效果方面都是相等的，两组结果之差可视为研究变量的差异所致。循环法主要用来平衡研究处理的顺序效应。
9.试将心理实验设计中需要考虑的各种变量加以归纳和解释。（南京师大2002）
答：（1）自变量
自变量即由主试选择、控制的变量，决定着行为或心理的变化。
自变量的种类：
①刺激特点自变量：刺激的不同特性会引起被试不同的反应。
②环境特点自变量：进行实验时环境的各种特点如温度、是否有观众在场、是否有噪音、白天或夜晚等等，都可以作为自变量。记忆实验多采用时间为自变量。
③被试特点自变量：一个人的各种特点，如年龄、性别、职业、文化程度、内外倾个性特征、左手或右手为利手、自我评价高或低等等，都可以作为自变量。
④被试的暂时差别：通常是由主试给予不同的指示语造成的。
对自变量方面的控制：
①对自变量规定操作定义；②检查点的确定；③仪器的校准；④控制呈现刺激方式，包括呈现时间的长短、呈现的顺序、空间位置等，都应根据要求加以控制。
（2）因变量的种类与控制
因变量即被试的反应变量，它是自变量造成的结果，是主试观察或测量的行为变量。
因变量的种类较为复杂，一般讲其指标有：①准确性方面的指标，正确率；②速度或敏捷度方面的指标；③刺激的强度水平；④概率或频率；⑤反应的强度或力量等。
对因变量方面的控制：
①对反应规定操作定义：规定反应变量的操作性定义便于数量化，但是同时要注意指标的单一性偏差。
②反应变量应具备的条件：实验中的反应指标一般需要具备几个特征：指标要具有有效性；要具有客观性；指标要能够数量化；指标要能够精确地、真实地度量反应的变化。
③反应指标的平衡：最常见的即为反应时与速度间的平衡，即若强调反应时，则会出现正确率的下降，若强调正确率，则反应时下降。
（3）无关变量及其控制
无关变量又称控制变量，即除自变量之外，一切能够影响实验结果，而实验中需要加以控制的变量。
对无关变量的控制：
①按照具体的操作方法有以下几种主要方法：
消除法；恒定法与平衡法；统计控制法。
②按照变量的分类，无关变量的控制方法有以下几种
第一，对暂时被试变量的控制方法
具体方法：有用指导语控制；规范主试对被试的态度；双盲实验法； 采用实验组、控制组法；合理选择被试，减少被试的个体差异。
第二，对环境变量及部分被试变量的控制方法：
具体方法：消除无关环境变量；保持无关变量恒定；通过实验组和控制组实验结果的对照达到平衡的效果。随机化法。随机化分配被试，利用数学概率原理，从理论上使各个处理条件下的情况相似。达到平衡误差的目的。利用ABBA或者AB法平衡。采取抵消、循环法，利用实验顺序的变化抵消平衡实验误差。统计方法的运用。在实验数据的统计分析中充分考虑实验误差的影响。通过统计方法观察实验可能存在的误差，协方差方法就是最常见的方法之一
论述
1.设计一个多因素实验，要求有一个自变量与语言有关，一个自变量与语言无关，分别说明（北师大 2005）
（1）你研究的问题（2）自变量和因变量（3）变量控制（4）实验材料的处理（5）实验过程（6）数据的统计
答：（1）研究问题：文章生字密度研究中，探讨生字密度与生词主题熟悉性对阅读理解的问题（2）自变量：生字密度与生词主题熟悉性；因变量；阅读理解测验的得分（3）变量控制：学生已有语言水平，材料的难易程度，测试环境的影响（4）实验材料的处理：选择两种类型的文章，主题是被试不熟悉的，如激光技术，以及被试熟悉的，如春游。使用三种密度：5/1,10/1,20/1。（5）选择被试，随机分为6组，每组接受一种处理水平的结合，阅读后接受测验。（6）数据的统计：采用两因素完全随机实验的方差分析进行统计。
2.用多因素设计研究人的因素对汽车驾驶的影响。（北大，2005）
答：实验课题：研究性别和年龄因素对汽车驾驶的影响
自变量：性别，分为男和女；年龄，分为30以下和30以上
因变量：实验前一年所发生的交通事故次数
被试选择：从某城市所有出租公司随机抽取30岁以上男司机和女司机，30岁以下男司机和女司机
实验设计：2*2事后回溯设计
实验过程：从公司获得他们的行车事故记录
结果统计：用方差分析进行统计计算。
3.心理学研究通常涉及的三类变量（西南师大，2002）
答：分别阐述三类自变量，因变量，无关变量定义分类即可。
4.设计一个真实实验程序，检验随年龄发展对高表象词和低表象词的记忆效果的差异变大的趋势。要求：被试取样和分组，材料选择，实验程序，预期结果分析。（天津师大1998）
（1）被试取样和分组，随机选取平均年龄在4，10，25，40的四组人群
（2）材料选择：选择高表象词和低表象词，进行试测后材料难度要适中，防止出现天花板-地板效应。
（3）实验程序：对材料试测，进行正式学习记忆，进行记忆效果测验
（4）预期结果分析：单因素方差分析
5.控制无关变量的方法（至少5种）（华南师大，2004）
答：参考教材可对以下几种方法加以阐述：消除法，恒定法，平衡法，统计法，无关变量的纳入。
6.心理科学研究中有一些基本方法，如观察法、问卷法、实验法等。你认为实验法、问卷法的本质区别在哪里，并说明实验法由此而采用了哪些手段？（华中师大，2001）
答：本质在于实验能够采用控制的方法进行心理现象因果原因的探索。实验法是心理研究方法中唯一能研究因果关系的研究方法。控制手段包括对自变量、因变量和无关变量的控制。
7、老鼠走迷宫的实验（中科院1998）
答：自变量：给老鼠的食物量多少
因变量：学习时间
控制变量：老鼠的饥饿程度，练习疲劳效应，对学习时间的测量
学习时间
第一次
第二次
第三次
第四次
小食物量 大食物量 食物量
结论：食物量会影响到老鼠学习的效率，随着食物量的增加可以提高老鼠学习的时间。
第三章 反应时法
名词解释
1.唐德斯反应时ABC（华东师大2004研，中科院2002研，南京师大2002研）
答：荷兰心理学家唐德斯把反应时分为三类：即简单反应时（A反应时）、选择反应时（B反应时）和辨别反应时（C反应时），又称唐德斯反应时ABC。A反应时是指呈现一个刺激，要求被试从看到或听到刺激到立即作出反应的这段时间间隔；B反应时是指当呈现两个或两个以上的刺激时，要求被试分别对不同的刺激做不同的反应所需要的时间，包含了简单反应时（即基线时间）、辨别时间和选择时间（即选择不同刺激的加工时间）；C反应时是指当呈现两个或两个以上的刺激时，要求被试对某一特定的刺激作出反应所需要的时间，包含了简单反应时和被试辨别时间（即在若干个刺激中辨别出目标刺激的加工时间）。
2.反应时间（吉林大学2002研，首师大2003研）
答：反应时是指从刺激作用发生到引起机体外部反应开始动作之间的时距。一般包括几部分时间的总和，即刺激引起感官的活动、神经冲动经由神经的传递、大脑的加工活动及效应器官接受冲动作出反应等所耗费的时间，其中以大脑活动占时最多，故也称作反应潜伏期。
3.速度－准确性权衡（南京师大2002研）
答：在反应时测验时，被试在保证反应正确的前提下，反应越快越好，而实际上被试会运用不同的权衡标准来指导自己的反应。有的被试会牺牲正确率而换取速度，而另一些则相反。这就是速度-准确性权衡。
简答题
1.简述减法反应时分析法与加法反应时分析法的异同。（浙大2003研）
答：相同点：（1）性质一样。二者都是用反应时分析信息加工过程的技术方法；（2）相同的理论依据。二者都是以信息加工理论为基础，认为信息在脑内要经过一系列操作加工，这些操作加工有明确的先后次序，在不同的加工阶段信息处于不同的状态，而这些都是在时间上进行的，其特征必然能在反应时上表现出来。（3）加法反应时是减法反应时的发展和延伸，二者是同一个问题的两个不同的侧面。
不同点：（1）逻辑思想不同。减法反应时的逻辑思想是，在安排两种或两种以上的反应时作业中，其中一个作业包含有另一个作业所没有的加工阶段，而其他方面则相同，从这两种作业的反应时差异即可判断那个特有的加工阶段所需要的时间。像简单反应时、分辨反应时和选择反应时的差异可归结为分辨过程、选择过程所需要的时间和基本的时间——即简单反应时间三者都相同。这种方法可从测得的总反应时间中，分析出研究者感兴趣的过程，这一过程可通过设计不同的任务，插入或删去一个加工阶段、不改变其他加工阶段来实现，原则上连续相减可获得每个加工阶段的持续时间。加法反应时的逻辑思想，如果两个因素的效应相互制约，即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这两个因素只作用同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应分布独立，那么这两个因素各自作用于不同的信息加工阶段，如果事先可以发现或观察到完成作业所需时间的一些因素，通过单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以将各因素所需时间相加，从完成各阶段的时间变化来确定这一信息加工过程的各阶段以及所需要的时间总和。（2）二者应用前提不同。减法反应时要求实验者对实验任务引起的刺激与反应之间的乙烯利心理过程有精确的认识，并要求在相减的两种反应时作业中有严格的相同或匹配的部分。加法反应时是以信息的加工方式是系列加工而不是平行加工为前提的，如果这一前提不能得到满足，就不能应用加法反应时。
2.什么是反应时间的相加因素分析法？举例说明它在心理学研究中的应用范式。（浙大2002研）
答：反应时的相加因素分析法由斯腾伯格提出，其逻辑是：如果两个因素的效应相互制约，即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这两个因素只作用同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应分布独立，那么这两个因素各自作用于不同的信息加工阶段，如果事先可以发现或观察到完成作业所需时间的一些因素，通过单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以将各因素所需时间相加，从完成各阶段的时间变化来确定这一信息加工过程的各阶段以及所需要的时间总和。它以信息的加工方式是系列加工而不是平行加工为前提的。
心理学研究中应用范式的举例：
短时记忆信息提取实验。让被试先看1-6个数字（识记项目），然后再看一个数字（测试项目），要求被试判定该数字刚才是否识记过，按键反应，并记下反应时间。通过一系列实验，斯腾伯格从反应时的变化上确定对短时记忆信息提取过程有独立作用的四个因素，即测试项目的质量（优质或低劣）、识记项目的数量、反应类型（肯定或否定）和每个反应类型的相对频率。他认为信息提取过程包括相应的四个独立的加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段。他认为，测试项目的质量对刺激编码阶段起作用，识记项目的数量对顺序比较阶段起作用，反应类型对决策阶段起作用，反应类型的相对频率对反应组织阶段起作用，这些加工阶段是通过严密的推理得到的。
3.什么是反应时间？举例说明反应时研究中的自变量、因变量和控制变量。（浙大2001研）
答：反应时间是指从刺激作用发生到引起机体外部反应开始动作之间的时距。一般包括几部分时间的总和，即刺激引起感官的活动、神经冲动经由神经的传递、大脑的加工活动及效应器官接受冲动作出反应等所耗费的时间，其中以大脑活动占时最多，故也称作反应潜伏期。
举例：要测量光线的强度对个体反应时间的影响，让被试在一个暗淡的屋子里，坐在一个有电键的桌子前，前面有一个幕，幕中有一个洞，光线可以从洞中照射过来。事先让被试熟悉光刺激，告诉他听到预备信号就把手指放到电键上，当看到闪光时就按下电键。在主试那边有一个与电键刺激器连接在一起的计时器，可以记录从刺激呈现到被试的反应开始时的时间间隔，即反应时间。
例中实验中的自变量是光线强度；因变量是反应时间；控制变量有按键的灵敏度、计时器的稳定性和精确性、按键的练习效应和顺序效应等。
4.简述减数法的基本思想及其应用。在表象心理旋转试验中，如何运用减数法的原理获得表象心理旋转的速度？（北师大2003研）
答：减数法的逻辑思想是，在安排两种或两种以上的反应时作业中，其中一个作业包含有另一个作业所没有的加工阶段，而其他方面则相同，从这两种作业的反应时差异即可判断那个特有的加工阶段所需要的时间。像简单反应时、分辨反应时和选择反应时的差异可归结为分辨过程、选择过程所需要的时间和基本的时间——即简单反应时间三者都相同。这种方法可从测得的总反应时间中，分析出研究者感兴趣的过程，这一过程可通过设计不同的任务，插入或删去一个加工阶段、不改变其他加工阶段来实现，原则上连续相减可获得每个加工阶段的持续时间。在认知心理学中，经常应用减数法提出很多信息加工的过程分析和一些新的理论构思。
在表象心理旋转实验中，选取不同的字母或数字（如R、J、G、2、5、7等）为实验材料，将这些材料取正面或反面以及六种不同的倾斜度随机呈现，被试的任务是辨别呈现的字母或数字是正写的还是反写的，并在反应后记录反应时间。如果不同旋转角度图形的辨认时间不同，说明在辨认图形时首先将倾斜不同角度图形的表象加以旋转，然后再去辨认，这样就造成不同旋转角度的辨认时间不同了。也就是说，被试在表象心理旋转实验中有一个心理旋转阶段和一个辨认阶段。辨认阶段即简单反应时阶段就是材料正面呈现时的反应时间，而心理旋转的时间就是被试对按某种倾斜度呈现的字母或数字的反应时间减去辨认时间。所以，表象心理旋转的速度也即心理旋转的时间除以倾斜的度数。
5.简述反应时测量技术的基本思想及其在心理学实验研究中的应用。（北师大2004研，华东师大2003研）
答：反应时测量技术包括减法法和加法法两种。减法法的基本思想是，在安排两种或两种以上的反应时作业中，其中一个作业包含有另一个作业所没有的加工阶段，而其他方面则相同，从这两种作业的反应时差异即可判断那个特有的加工阶段所需要的时间。像简单反应时、分辨反应时和选择反应时的差异可归结为分辨过程、选择过程所需要的时间和基本的时间——即简单反应时间三者都相同。勤&思考研为您整理出最的考研资料，登陆网站，免费索要！这种方法可从测得的总反应时间中，分析出研究者感兴趣的过程，这一过程可通过设计不同的任务，插入或删去一个加工阶段、不改变其他加工阶段来实现，原则上连续相减可获得每个加工阶段的持续时间。在认知心理学中，经常应用减数法提出很多信息加工的过程分析和一些新的理论构思。如视觉编码和听觉编码实验中应用减法法验证短时记忆的编码形式；句子-图画匹配实验；心理旋转实验。
加法法的基本思想，如果两个因素的效应相互制约，即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这两个因素只作用同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应分布独立，那么这两个因素各自作用于不同的信息加工阶段，如果事先可以发现或观察到完成作业所需时间的一些因素，通过单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以将各因素所需时间相加，从完成各阶段的时间变化来确定这一信息加工过程的各阶段以及所需要的时间总和。加法法经常被应用于确定认知加工过程的不同阶段，如短时记忆信息提取实验应用加法法的思想确定了信息提取过程包括四个独立的加工过程，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段。
实验设计（新增题）
设计一个实验室实验测量速度——准确性权衡。（中科院2004研）
答：（1）在完成用反应时作为反应指标的各类作业中，人类被试可以主动地调整自己的反应速度，这样会使对反应时的解释复杂化。人在完成反应时任务中，平衡速度与准确性的操作特征称为速度——准确性权衡。更多资料登陆勤！思网站下载！个体在完成一种操作性技能过程中，如果要追求比较快的速度，则准确性会降低。如果要重视准确性，则被试的速度会慢下来。
如果被试在完成某些反应时作业的“反应时——错误率关系模式”是由速度——准确性决定，此时的反应时指标就不可靠，因为被试追求正确率可能成为影响反应的主要因素。因追求正确率所造成的反应时差异，掩盖了真实的反应时差异，不能正确反映被试的反应特点，遇到这种情况，要特别注意这一操作特征所带来的影响。
（2）实验设计
研究题目：被试在操作反应过程中的速度——准确性权衡性现象
被试选择：选择40名中学生作为被试，男女生各半，被试之间无明显其他特征差异。实验材料：事先制作好的一些图形卡片和对应的文字、一些英语单词
实验过程：设计一个图形操作实验。在实验的前一部分，呈现给被试一些实验材料，让被试有足够的时间进行辨别记忆。在实验的后一部分，给被试材料后马上要求被试进行识记。同时，主试要求被试将回忆的材料（比如英语单词）用笔记录下来。主试记录在不同限制时间内被试的正确数和错误数。
结果分析：根据被试在实验中的正确率和错误率进行比较分析，加以统计分析，得出结论。
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