心理實驗的變量與設計-實驗心理學經(jīng)典試題2_跨考網(wǎng)

心理實驗的變量與設計

名詞解釋

1.實驗法（浙大，2002）在控制的情境下，研究者系統(tǒng)地改變自變量，使之系統(tǒng)地改變，然后觀察因變量隨之改變的情況。分為實驗室實驗和自然實驗。

2.完全隨機化設計（浙大，2002）指用隨機數(shù)字表或抽簽的方法將被試隨機分組，使各組在接受實驗處理之前保持各方面相等，并隨機安排實驗處理的設計。

3.被試間設計（浙大，2001）又稱為組間設計或獨立組設計，就是把數(shù)目相同的被試分配到自變量的不同水平或不同的自變量上。

4.操作定義（華南師大，2004）操作定義是指用可感知、度量的事物、事件、現(xiàn)象和方法對變量或指標做出具體的界定、說明。操作定義的最大特征就是它的可觀測性，作出操作定義的過程就是將變量或指標的抽象陳述轉化為具體的操作陳述的過程。

5.實驗的內(nèi)部效度（南京師大，2002）內(nèi)部效度是指在研究的自變量與因變量之間存在一定關系的明確程度。

6.時間序列設計（華中師大，2003）時間序列設計是指對一組非隨機取樣的被試實施實驗處理，并在實驗處理前后周期性地做一系列測量，然后分析前后測量是否具有連續(xù)性，從而推斷實驗處理的效果。其基本形式為：一系列前測——實驗處理——一系列后測。時間序列設計多用于小樣本實驗，結果一般采用t檢驗進行考察。

簡答題：

1.舉例說明什么是自變量混淆？如何防止出現(xiàn)自變量混淆？（浙大2002，中科院2003）

答：如果應該控制的變量沒有控制好，那么，它就會造成因變量的變化，這時，研究者選定的自變量與一些沒有控制好的因素共同造成了因變量的變化，這種情況就稱為自變量混淆。在具體實驗操作時，我們可以采取消除額外變量、使額外變量保持恒定或隨機化等方法，來避免其對因變量的影響。

2.如何提高實驗者的內(nèi)部效度？（浙大2003）

答：內(nèi)部效度的目的是保證研究變量之間的關系的確定性。就實驗而言，就是要保證因變量的變化確系由特定的自變量所引起。由于除自變量外，任何其他外部變量都可能對因變量產(chǎn)生影響，使其效果與自變量的效果混淆在一起，從而使我們難以判斷研究變量之間關系的確定性，或?qū)ζ潢P系做出錯誤的結論、推論。因此，要使研究有較高的內(nèi)部效度．就必須控制各種外部變量，消除它們對研究結論的影響。

3.比較被試者內(nèi)設計與被試者間設計的特點（浙大2003）

答：被試間設計指要求每個被試只接受一個自變量水平的處理，對另一被試進行另一種自變量水平處理的情況。被試內(nèi)設計是指每一個被試都接受自變量的所有水平處理的情況。

（1）被試間設計由于每一個人只接受一種處理方式，一種處理方式不可能影響或污染另一種處理方式，因此避免了練習效應和疲勞效應等由實驗順序造成的誤差。但被試間設計所需要的被試數(shù)量巨大，且從根本上不能排除個體差異對實驗結果的混淆。

（2）被試內(nèi)設計節(jié)省了人數(shù)，且不同組的被試個體差異也得到了最好的控制。但被試內(nèi)設計會出現(xiàn)練習效應和疲勞效應。

4.舉例說明交互作用的含義（北大2005）

答：交互作用指在多變量實驗研究中出現(xiàn)的，當一個自變量產(chǎn)生的效果在第二個自變量的每一個水平上不一樣的現(xiàn)象。例：2[組間]*3[組內(nèi)]的混合實驗，被試對紅、黃、綠三種燈光的反應是否與燈光的強度有關的實驗。

5.反應指標應該有什么要求？（浙大2004）

答：實驗中的反應指標一般需要具備下列特點：指標要具有有效性；要具有客觀性；指標要能夠數(shù)量化；指標要能夠精確地、真實地度量反應的變化。

6.簡述因變量的可靠性、有效性和敏感性？（中科院2003）

答：因變量的可靠性是指因變量的觀測的信度，即對同一被試重復觀測的結果應是相同或相近的。有效性是指實驗中觀測的因變量正是實驗者欲研究的符合研究目的的心理或行為反應。敏感性與有效性直接相關，敏感的觀測可以提供精確和完整的心理和行為反應的情況。

7.舉例說明被試內(nèi)設計和被試間設計（北師大2001）

答：例如一個研究要探討文章的生字密度對學生閱讀理解的影響。實驗自變量是生字密度，有四個水平,實驗實施時，若研究者將所選被試隨機分為四組，每組被試閱讀一種生字密度的文章，并回答測驗問題，這種設計即為被試間設計；若研究者要求所選被試閱讀所有四種生字密度的文章，并回答測驗問題，這種設計即為被試間設計。

8.在心理學實驗中，常用的抵消平衡方法有哪些，舉例說明。（北師大2001）

答：有對比組法和循環(huán)法。對比組法是隨機建立兩個被試組，兩組除研究變量外，在其他無關變量的效果方面都是相等的，兩組結果之差可視為研究變量的差異所致。循環(huán)法主要用來平衡研究處理的順序效應。

9.試將心理實驗設計中需要考慮的各種變量加以歸納和解釋。（南京師大2002）

答：（1）自變量

自變量即由主試選擇、控制的變量，決定著行為或心理的變化。

自變量的種類：

①刺激特點自變量：刺激的不同特性會引起被試不同的反應。

②環(huán)境特點自變量：進行實驗時環(huán)境的各種特點如溫度、是否有觀眾在場、是否有噪音、白天或夜晚等等，都可以作為自變量。記憶實驗多采用時間為自變量。

③被試特點自變量：一個人的各種特點，如年齡、性別、職業(yè)、文化程度、內(nèi)外傾個性特征、左手或右手為利手、自我評價高或低等等，都可以作為自變量。

④被試的暫時差別：通常是由主試給予不同的指示語造成的。

對自變量方面的控制：

①對自變量規(guī)定操作定義；②檢查點的確定；③儀器的校準；④控制呈現(xiàn)刺激方式，包括呈現(xiàn)時間的長短、呈現(xiàn)的順序、空間位置等，都應根據(jù)要求加以控制。

（2）因變量的種類與控制

因變量即被試的反應變量，它是自變量造成的結果，是主試觀察或測量的行為變量。

因變量的種類較為復雜，一般講其指標有：①準確性方面的指標，正確率；②速度或敏捷度方面的指標；③刺激的強度水平；④概率或頻率；⑤反應的強度或力量等。

對因變量方面的控制：

①對反應規(guī)定操作定義：規(guī)定反應變量的操作性定義便于數(shù)量化，但是同時要注意指標的單一性偏差。

②反應變量應具備的條件：實驗中的反應指標一般需要具備幾個特征：指標要具有有效性；要具有客觀性；指標要能夠數(shù)量化；指標要能夠精確地、真實地度量反應的變化。

③反應指標的平衡：最常見的即為反應時與速度間的平衡，即若強調(diào)反應時，則會出現(xiàn)正確率的下降，若強調(diào)正確率，則反應時下降。

（3）無關變量及其控制

無關變量又稱控制變量，即除自變量之外，一切能夠影響實驗結果，而實驗中需要加以控制的變量。

對無關變量的控制：

①按照具體的操作方法有以下幾種主要方法：

消除法；恒定法與平衡法；統(tǒng)計控制法。

②按照變量的分類，無關變量的控制方法有以下幾種

第一，對暫時被試變量的控制方法

具體方法：有用指導語控制；規(guī)范主試對被試的態(tài)度；雙盲實驗法； 采用實驗組、控制組法；合理選擇被試，減少被試的個體差異。

第二，對環(huán)境變量及部分被試變量的控制方法：

具體方法：消除無關環(huán)境變量；保持無關變量恒定；通過實驗組和控制組實驗結果的對照達到平衡的效果。隨機化法。隨機化分配被試，利用數(shù)學概率原理，從理論上使各個處理條件下的情況相似。達到平衡誤差的目的。利用ABBA或者AB法平衡。采取抵消、循環(huán)法，利用實驗順序的變化抵消平衡實驗誤差。統(tǒng)計方法的運用。在實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析中充分考慮實驗誤差的影響。通過統(tǒng)計方法觀察實驗可能存在的誤差，協(xié)方差方法就是最常見的方法之一

論述

1.設計一個多因素實驗，要求有一個自變量與語言有關，一個自變量與語言無關，分別說明（北師大 2005）

（1）你研究的問題（2）自變量和因變量（3）變量控制（4）實驗材料的處理（5）實驗過程（6）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計

答：（1）研究問題：文章生字密度研究中，探討生字密度與生詞主題熟悉性對閱讀理解的問題（2）自變量：生字密度與生詞主題熟悉性；因變量；閱讀理解測驗的得分（3）變量控制：學生已有語言水平，材料的難易程度，測試環(huán)境的影響（4）實驗材料的處理：選擇兩種類型的文章，主題是被試不熟悉的，如激光技術，以及被試熟悉的，如春游。使用三種密度：5/1,10/1,20/1。（5）選擇被試，隨機分為6組，每組接受一種處理水平的結合，閱讀后接受測驗。（6）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計：采用兩因素完全隨機實驗的方差分析進行統(tǒng)計。

2.用多因素設計研究人的因素對汽車駕駛的影響。（北大，2005）

答：實驗課題：研究性別和年齡因素對汽車駕駛的影響

自變量：性別，分為男和女；年齡，分為30以下和30以上

因變量：實驗前一年所發(fā)生的交通事故次數(shù)

被試選擇：從某城市所有出租公司隨機抽取30歲以上男司機和女司機，30歲以下男司機和女司機

實驗設計：2*2事后回溯設計

實驗過程：從公司獲得他們的行車事故記錄

結果統(tǒng)計：用方差分析進行統(tǒng)計計算。

3.心理學研究通常涉及的三類變量（西南師大，2002）

答：分別闡述三類自變量，因變量，無關變量定義分類即可。

4.設計一個真實實驗程序，檢驗隨年齡發(fā)展對高表象詞和低表象詞的記憶效果的差異變大的趨勢。要求：被試取樣和分組，材料選擇，實驗程序，預期結果分析。（天津師大1998）

（1）被試取樣和分組，隨機選取平均年齡在4，10，25，40的四組人群

（2）材料選擇：選擇高表象詞和低表象詞，進行試測后材料難度要適中，防止出現(xiàn)天花板-地板效應。

（3）實驗程序：對材料試測，進行正式學習記憶，進行記憶效果測驗

（4）預期結果分析：單因素方差分析

5.控制無關變量的方法（至少5種）（華南師大，2004）

答：參考教材可對以下幾種方法加以闡述：消除法，恒定法，平衡法，統(tǒng)計法，無關變量的納入。

6.心理科學研究中有一些基本方法，如觀察法、問卷法、實驗法等。你認為實驗法、問卷法的本質(zhì)區(qū)別在哪里，并說明實驗法由此而采用了哪些手段？（華中師大，2001）

答：本質(zhì)在于實驗能夠采用控制的方法進行心理現(xiàn)象因果原因的探索。實驗法是心理研究方法中唯一能研究因果關系的研究方法?？刂剖侄伟▽ψ宰兞?、因變量和無關變量的控制。

7、老鼠走迷宮的實驗（中科院1998）

答：自變量：給老鼠的食物量多少

因變量：學習時間

控制變量：老鼠的饑餓程度，練習疲勞效應，對學習時間的測量

????????????????? 學習時間

?

第一次

第二次

第三次

第四次

小食物量???????? 大食物量?????? 食物量

結論：食物量會影響到老鼠學習的效率，隨著食物量的增加可以提高老鼠學習的時間。

?

第三章 反應時法

名詞解釋

1.唐德斯反應時ABC（華東師大2004研，中科院2002研，南京師大2002研）

答：荷蘭心理學家唐德斯把反應時分為三類：即簡單反應時（A反應時）、選擇反應時（B反應時）和辨別反應時（C反應時），又稱唐德斯反應時ABC。A反應時是指呈現(xiàn)一個刺激，要求被試從看到或聽到刺激到立即作出反應的這段時間間隔；B反應時是指當呈現(xiàn)兩個或兩個以上的刺激時，要求被試分別對不同的刺激做不同的反應所需要的時間，包含了簡單反應時（即基線時間）、辨別時間和選擇時間（即選擇不同刺激的加工時間）；C反應時是指當呈現(xiàn)兩個或兩個以上的刺激時，要求被試對某一特定的刺激作出反應所需要的時間，包含了簡單反應時和被試辨別時間（即在若干個刺激中辨別出目標刺激的加工時間）。

2.反應時間（吉林大學2002研，首師大2003研）

答：反應時是指從刺激作用發(fā)生到引起機體外部反應開始動作之間的時距。一般包括幾部分時間的總和，即刺激引起感官的活動、神經(jīng)沖動經(jīng)由神經(jīng)的傳遞、大腦的加工活動及效應器官接受沖動作出反應等所耗費的時間，其中以大腦活動占時最多，故也稱作反應潛伏期。

3.速度－準確性權衡（南京師大2002研）

答：在反應時測驗時，被試在保證反應正確的前提下，反應越快越好，而實際上被試會運用不同的權衡標準來指導自己的反應。有的被試會犧牲正確率而換取速度，而另一些則相反。這就是速度-準確性權衡。

簡答題

1.簡述減法反應時分析法與加法反應時分析法的異同。（浙大2003研）

答：相同點：（1）性質(zhì)一樣。二者都是用反應時分析信息加工過程的技術方法；（2）相同的理論依據(jù)。二者都是以信息加工理論為基礎，認為信息在腦內(nèi)要經(jīng)過一系列操作加工，這些操作加工有明確的先后次序，在不同的加工階段信息處于不同的狀態(tài)，而這些都是在時間上進行的，其特征必然能在反應時上表現(xiàn)出來。（3）加法反應時是減法反應時的發(fā)展和延伸，二者是同一個問題的兩個不同的側面。

不同點：（1）邏輯思想不同。減法反應時的邏輯思想是，在安排兩種或兩種以上的反應時作業(yè)中，其中一個作業(yè)包含有另一個作業(yè)所沒有的加工階段，而其他方面則相同，從這兩種作業(yè)的反應時差異即可判斷那個特有的加工階段所需要的時間。像簡單反應時、分辨反應時和選擇反應時的差異可歸結為分辨過程、選擇過程所需要的時間和基本的時間——即簡單反應時間三者都相同。這種方法可從測得的總反應時間中，分析出研究者感興趣的過程，這一過程可通過設計不同的任務，插入或刪去一個加工階段、不改變其他加工階段來實現(xiàn)，原則上連續(xù)相減可獲得每個加工階段的持續(xù)時間。加法反應時的邏輯思想，如果兩個因素的效應相互制約，即一個因素的效應可以改變另一個因素的效應，那么這兩個因素只作用同一個信息加工階段；如果兩個因素的效應分布獨立，那么這兩個因素各自作用于不同的信息加工階段，如果事先可以發(fā)現(xiàn)或觀察到完成作業(yè)所需時間的一些因素，通過單獨地或成對地應用這些因素進行實驗，就可以將各因素所需時間相加，從完成各階段的時間變化來確定這一信息加工過程的各階段以及所需要的時間總和。（2）二者應用前提不同。減法反應時要求實驗者對實驗任務引起的刺激與反應之間的乙烯利心理過程有精確的認識，并要求在相減的兩種反應時作業(yè)中有嚴格的相同或匹配的部分。加法反應時是以信息的加工方式是系列加工而不是平行加工為前提的，如果這一前提不能得到滿足，就不能應用加法反應時。

2.什么是反應時間的相加因素分析法？舉例說明它在心理學研究中的應用范式。（浙大2002研）

答：反應時的相加因素分析法由斯騰伯格提出，其邏輯是：如果兩個因素的效應相互制約，即一個因素的效應可以改變另一個因素的效應，那么這兩個因素只作用同一個信息加工階段；如果兩個因素的效應分布獨立，那么這兩個因素各自作用于不同的信息加工階段，如果事先可以發(fā)現(xiàn)或觀察到完成作業(yè)所需時間的一些因素，通過單獨地或成對地應用這些因素進行實驗，就可以將各因素所需時間相加，從完成各階段的時間變化來確定這一信息加工過程的各階段以及所需要的時間總和。它以信息的加工方式是系列加工而不是平行加工為前提的。

心理學研究中應用范式的舉例：

短時記憶信息提取實驗。讓被試先看1-6個數(shù)字（識記項目），然后再看一個數(shù)字（測試項目），要求被試判定該數(shù)字剛才是否識記過，按鍵反應，并記下反應時間。通過一系列實驗，斯騰伯格從反應時的變化上確定對短時記憶信息提取過程有獨立作用的四個因素，即測試項目的質(zhì)量（優(yōu)質(zhì)或低劣）、識記項目的數(shù)量、反應類型（肯定或否定）和每個反應類型的相對頻率。他認為信息提取過程包括相應的四個獨立的加工階段，即刺激編碼階段、順序比較階段、二擇一的決策階段和反應組織階段。他認為，測試項目的質(zhì)量對刺激編碼階段起作用，識記項目的數(shù)量對順序比較階段起作用，反應類型對決策階段起作用，反應類型的相對頻率對反應組織階段起作用，這些加工階段是通過嚴密的推理得到的。

3.什么是反應時間？舉例說明反應時研究中的自變量、因變量和控制變量。（浙大2001研）

答：反應時間是指從刺激作用發(fā)生到引起機體外部反應開始動作之間的時距。一般包括幾部分時間的總和，即刺激引起感官的活動、神經(jīng)沖動經(jīng)由神經(jīng)的傳遞、大腦的加工活動及效應器官接受沖動作出反應等所耗費的時間，其中以大腦活動占時最多，故也稱作反應潛伏期。

舉例：要測量光線的強度對個體反應時間的影響，讓被試在一個暗淡的屋子里，坐在一個有電鍵的桌子前，前面有一個幕，幕中有一個洞，光線可以從洞中照射過來。事先讓被試熟悉光刺激，告訴他聽到預備信號就把手指放到電鍵上，當看到閃光時就按下電鍵。在主試那邊有一個與電鍵刺激器連接在一起的計時器，可以記錄從刺激呈現(xiàn)到被試的反應開始時的時間間隔，即反應時間。

例中實驗中的自變量是光線強度；因變量是反應時間；控制變量有按鍵的靈敏度、計時器的穩(wěn)定性和精確性、按鍵的練習效應和順序效應等。

4.簡述減數(shù)法的基本思想及其應用。在表象心理旋轉試驗中，如何運用減數(shù)法的原理獲得表象心理旋轉的速度？（北師大2003研）

答：減數(shù)法的邏輯思想是，在安排兩種或兩種以上的反應時作業(yè)中，其中一個作業(yè)包含有另一個作業(yè)所沒有的加工階段，而其他方面則相同，從這兩種作業(yè)的反應時差異即可判斷那個特有的加工階段所需要的時間。像簡單反應時、分辨反應時和選擇反應時的差異可歸結為分辨過程、選擇過程所需要的時間和基本的時間——即簡單反應時間三者都相同。這種方法可從測得的總反應時間中，分析出研究者感興趣的過程，這一過程可通過設計不同的任務，插入或刪去一個加工階段、不改變其他加工階段來實現(xiàn)，原則上連續(xù)相減可獲得每個加工階段的持續(xù)時間。在認知心理學中，經(jīng)常應用減數(shù)法提出很多信息加工的過程分析和一些新的理論構思。

在表象心理旋轉實驗中，選取不同的字母或數(shù)字（如R、J、G、2、5、7等）為實驗材料，將這些材料取正面或反面以及六種不同的傾斜度隨機呈現(xiàn)，被試的任務是辨別呈現(xiàn)的字母或數(shù)字是正寫的還是反寫的，并在反應后記錄反應時間。如果不同旋轉角度圖形的辨認時間不同，說明在辨認圖形時首先將傾斜不同角度圖形的表象加以旋轉，然后再去辨認，這樣就造成不同旋轉角度的辨認時間不同了。也就是說，被試在表象心理旋轉實驗中有一個心理旋轉階段和一個辨認階段。辨認階段即簡單反應時階段就是材料正面呈現(xiàn)時的反應時間，而心理旋轉的時間就是被試對按某種傾斜度呈現(xiàn)的字母或數(shù)字的反應時間減去辨認時間。所以，表象心理旋轉的速度也即心理旋轉的時間除以傾斜的度數(shù)。

5.簡述反應時測量技術的基本思想及其在心理學實驗研究中的應用。（北師大2004研，華東師大2003研）

答：反應時測量技術包括減法法和加法法兩種。減法法的基本思想是，在安排兩種或兩種以上的反應時作業(yè)中，其中一個作業(yè)包含有另一個作業(yè)所沒有的加工階段，而其他方面則相同，從這兩種作業(yè)的反應時差異即可判斷那個特有的加工階段所需要的時間。像簡單反應時、分辨反應時和選擇反應時的差異可歸結為分辨過程、選擇過程所需要的時間和基本的時間——即簡單反應時間三者都相同。這種方法可從測得的總反應時間中，分析出研究者感興趣的過程，這一過程可通過設計不同的任務，插入或刪去一個加工階段、不改變其他加工階段來實現(xiàn)，原則上連續(xù)相減可獲得每個加工階段的持續(xù)時間。在認知心理學中，經(jīng)常應用減數(shù)法提出很多信息加工的過程分析和一些新的理論構思。如視覺編碼和聽覺編碼實驗中應用減法法驗證短時記憶的編碼形式；句子-圖畫匹配實驗；心理旋轉實驗。

加法法的基本思想，如果兩個因素的效應相互制約，即一個因素的效應可以改變另一個因素的效應，那么這兩個因素只作用同一個信息加工階段；如果兩個因素的效應分布獨立，那么這兩個因素各自作用于不同的信息加工階段，如果事先可以發(fā)現(xiàn)或觀察到完成作業(yè)所需時間的一些因素，通過單獨地或成對地應用這些因素進行實驗，就可以將各因素所需時間相加，從完成各階段的時間變化來確定這一信息加工過程的各階段以及所需要的時間總和。加法法經(jīng)常被應用于確定認知加工過程的不同階段，如短時記憶信息提取實驗應用加法法的思想確定了信息提取過程包括四個獨立的加工過程，即刺激編碼階段、順序比較階段、二擇一的決策階段和反應組織階段。

實驗設計（新增題）

設計一個實驗室實驗測量速度——準確性權衡。（中科院2004研）

答：(1)在完成用反應時作為反應指標的各類作業(yè)中，人類被試可以主動地調(diào)整自己的反應速度，這樣會使對反應時的解釋復雜化。人在完成反應時任務中，平衡速度與準確性的操作特征稱為速度——準確性權衡。個體在完成一種操作性技能過程中，如果要追求比較快的速度，則準確性會降低。如果要重視準確性，則被試的速度會慢下來。

如果被試在完成某些反應時作業(yè)的“反應時——錯誤率關系模式”是由速度——準確性決定，此時的反應時指標就不可靠，因為被試追求正確率可能成為影響反應的主要因素。因追求正確率所造成的反應時差異，掩蓋了真實的反應時差異，不能正確反映被試的反應特點，遇到這種情況，要特別注意這一操作特征所帶來的影響。

(2)實驗設計

研究題目：被試在操作反應過程中的速度——準確性權衡性現(xiàn)象

被試選擇：選擇40名中學生作為被試，男女生各半，被試之間無明顯其他特征差異。實驗材料：事先制作好的一些圖形卡片和對應的文字、一些英語單詞　

實驗過程：設計一個圖形操作實驗。在實驗的前一部分，呈現(xiàn)給被試一些實驗材料，讓被試有足夠的時間進行辨別記憶。在實驗的后一部分，給被試材料后馬上要求被試進行識記。同時，主試要求被試將回憶的材料(比如英語單詞)用筆記錄下來。主試記錄在不同限制時間內(nèi)被試的正確數(shù)和錯誤數(shù)。

結果分析：根據(jù)被試在實驗中的正確率和錯誤率進行比較分析，加以統(tǒng)計分析，得出結論。