心理語(yǔ)言學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)教學(xué)課件

1、心理語(yǔ)言學(xué)研究中的心理語(yǔ)言學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理心理語(yǔ)言學(xué)研究的基本范圍 語(yǔ)言的習(xí)得與語(yǔ)言先天機(jī)制 語(yǔ)言的理解與人類心智 語(yǔ)言的產(chǎn)生與思維的本質(zhì)心理語(yǔ)言學(xué)研究的類型自然觀察 個(gè)案研究 抽樣調(diào)查實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)研究發(fā)展研究心理語(yǔ)言學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)方法的重要性 在科學(xué)研究中，有三個(gè)質(zhì)量要素，即科學(xué)的理論，科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)的計(jì)算。 實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，有利于研究者對(duì)科學(xué)假設(shè)的驗(yàn)證（包括證偽）。 實(shí)驗(yàn)樣本的可替代性，使研究更加經(jīng)濟(jì)，而且比自然觀察更易于控制。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可控制性能排除無(wú)關(guān)變量，使研究者有效地進(jìn)行觀察。心理語(yǔ)言學(xué)研究中統(tǒng)計(jì)方法的重要性 使研究者從隨機(jī)數(shù)據(jù)中找到規(guī)律。 使數(shù)據(jù)成

2、為揭示研究對(duì)象因果聯(lián)系的重要依據(jù)。 使研究?jī)?nèi)容易于表達(dá)。 使實(shí)驗(yàn)假設(shè)易于驗(yàn)證。心理語(yǔ)言學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本范式 各種反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)：命名，詞匯決定，語(yǔ)義（命題判斷），Stroop效應(yīng)，眼動(dòng)。 各種正誤反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：記憶與回憶，各種選擇判斷與作業(yè)測(cè)試。 聯(lián)想實(shí)驗(yàn)。 類型選擇反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。 各種神經(jīng)生理病理學(xué)實(shí)驗(yàn)：功能磁共振，正電子層描術(shù)，事件相關(guān)電位，腦磁圖。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中一些常用術(shù)語(yǔ)因素與因素設(shè)計(jì)1.因變量，自變量和無(wú)關(guān)變量2.因素的水平3.多因素設(shè)計(jì)處理與處理水平的結(jié)合主效應(yīng)，交互作用與簡(jiǎn)單效應(yīng)處理效應(yīng)，誤差變異與殘差比較實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想基礎(chǔ) 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的思想基礎(chǔ)：統(tǒng)計(jì)假說(shuō)的宗旨是確定以事實(shí)支持的概率，由于為假說(shuō)取得肯

3、定的支持難度很大，因此，在實(shí)驗(yàn)中研究者常常采用虛無(wú)假設(shè)。 Ho:u1= u2 ,H1 : u1 u2(u1 u2） 為了統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的目的，研究假說(shuō)應(yīng)轉(zhuǎn)化為虛無(wú)假說(shuō)，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的是虛無(wú)假說(shuō)。 方差分析的基本思想：檢驗(yàn)變異是否存在，即實(shí)驗(yàn)處理引起的變異，被試個(gè)體差異帶來(lái)的變異，實(shí)驗(yàn)誤差帶來(lái)的變異，等等。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中不同來(lái)源的變異對(duì)總變異的貢獻(xiàn)大小，從而確定實(shí)驗(yàn)中的自變量是否對(duì)因變量有重要影響。方差分析處理的是方差，方差是一組數(shù)據(jù)離散程度的測(cè)量。 方差分析的基本假設(shè)：F檢驗(yàn)-正態(tài)分布，變異的同質(zhì)性和和獨(dú)立性。F=MSb/MSW。方差分析實(shí)例被試條件1被試條件2S16S612S27S714S310S81

4、5S411S917S513S1019X=9.4S=6.44X=15.4S=5.84分?jǐn)?shù)為繞總平均數(shù)的變化實(shí)驗(yàn)條件 X x=（X-X） x2條件1 47 -15 225 n=5條件2 77 +15 225 n=5 X=62 x2 =450組間平方和與組間均方 SSb= x2/n/2=450/5=90 MSb = SSb /df=90/1=90分?jǐn)?shù)圍繞組內(nèi)平均數(shù)的變化S X x=（X-X） x2S X x=（X-X） x2S1 6 -3.4 11.5 S2 7 -2.4 5.76 S3 10 +0.6 0.36S4 11 +1.6 2.56S5 13 +3.6 12.96S6 12 -3.4 11

5、.56S7 14 -1.4 1.96S8 15 -0.4 0.16S9 17 +1.6 2.56S10 19 +3.6 12.96 X=9.4 x2 =33.20X=15.4 x2 =29.20組內(nèi)平方和與組內(nèi)均方 SSW=SSA + SSB =33.20+29.20=62.40 MSW =SSW /df=62.40/2(5-1)=7.8 F= MSb / MSW 如果F1，而且落入F分布的臨界區(qū)，則表明數(shù)據(jù)的總變異基本上由不同的實(shí)驗(yàn)處理所造成，即處理間存在顯著差異。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程研究問(wèn)題的提出和假說(shuō)的形成實(shí)驗(yàn)變量的識(shí)別與選擇1. 選擇自變量2. 選擇因變量3. 識(shí)別無(wú)關(guān)變量選擇樣本與被試

6、確定實(shí)驗(yàn)條件的分配方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分類 完全隨機(jī)，隨機(jī)區(qū)組和拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 單因素和多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 被試內(nèi)，被試間混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中各種變異的控制 使系統(tǒng)變異的效應(yīng)最大。主要是使自變量水平的改變所引起的變異能在因變量中反應(yīng)出來(lái)，避免地板效應(yīng)和天花板效應(yīng)。 控制無(wú)關(guān)變量：主要包括隨機(jī)化，消除，匹配，附加自變量，統(tǒng)計(jì)控制。 使誤差變異最小，主要是控制單元或被試內(nèi)在差異和測(cè)量誤差。單因素完全隨機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 特點(diǎn)：一個(gè)自變量的兩個(gè)或兩個(gè)以上水平，（P2）。 方法：把被試隨機(jī)分配給處理（自變量）的各水平，每個(gè)被試只接受一個(gè)水平的處理。 變異控制：隨機(jī)化方式a1a2a3a4S1S2s3S4S5S6S7S8S9

7、S10S11S12S13S14S15S16Sn單因素隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 特點(diǎn)：分離無(wú)關(guān)變量，一個(gè)自變量的兩個(gè)或兩個(gè)以上水平（P2），一個(gè)無(wú)關(guān)變量也有兩個(gè)或多個(gè)水平（n 2 ），且自變量與無(wú)關(guān)變量之間沒(méi)有交互作用。 方法：先將被試在無(wú)關(guān)變量上進(jìn)行匹配，然后將他們隨機(jī)分配給不同的實(shí)驗(yàn)處理。 假設(shè)：各處理水平總體平均數(shù)無(wú)差異，各區(qū)組總體平均數(shù)無(wú)差異。a1a2a3a4g1S11S12S13S14g2S21S22S23S24g3S31S32S33S34g4S41S42S43S44單因素拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 原理：拉丁方格。 特點(diǎn)：可以分離出兩個(gè)無(wú)關(guān)變量。 方法：一個(gè)無(wú)關(guān)變量水平在橫行分配，另一個(gè)無(wú)關(guān)變量水平在縱

8、列分配，自變量的水平則分配給方格的每個(gè)單元。 適應(yīng)：自變量?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上水平（P2）；處理水平與無(wú)關(guān)變量無(wú)交互作用；隨機(jī)分配處理水平給P2個(gè)方格單元，每個(gè)處理水平僅在每行每列出現(xiàn)一次，被試總數(shù)N=np2（n 1）。標(biāo)準(zhǔn)方塊2X2ABBA標(biāo)準(zhǔn)方塊4X4ABCDBADCCDBADCAB隨機(jī)化行和隨機(jī)化列BACDDCABADBCCBDA拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖解C1C2C3C4B1A1S1 S2A2S9 S10A3S17 18A4S22 S26B2A2S3 S4A3S11 S12A4S19 S20A1S27 S28B3A3S5 S6A4S13 S14A1S21 S22A2S29 S30B4A4S7 S8A1

9、S15 S16A2S23 S24A3S31 S32單因素重復(fù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 特點(diǎn)：更有效地控制由個(gè)體差異引起的變異。 方法：被試內(nèi)設(shè)計(jì)。 條件：被試接受前面的刺激對(duì)接受后面的刺激沒(méi)有連續(xù)的效應(yīng)（如學(xué)習(xí)，記憶的效應(yīng)是連續(xù)的）。 注意：疲勞效應(yīng)和順序效應(yīng)。單因素重復(fù)測(cè)量圖解A1A2A3A4S1S1S1S1S2S2S2S2S3S3S3S3S4S4S4S4S5S5S5S5S6S6S6S6多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 特點(diǎn)：能同時(shí)考察多個(gè)因素并且揭示因素間的交互作用。 條件：研究中有多個(gè)自變量，每個(gè)自變量有兩個(gè)或兩個(gè)以上水平，且研究者感興趣于所有處理水平的結(jié)合效應(yīng)。 方法：可用完全隨機(jī)，重復(fù)測(cè)量和混合設(shè)計(jì)的方法將被試分

10、配給因素的各個(gè)處理水平。多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例1A1A1A1A2A2A2B1B2B3B1B2B3S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例2A1A1A1A2A2A2B1B2B3B1B2B3C1C1C1C2C2C2S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21S22S23S24對(duì)交互作用的進(jìn)一步檢驗(yàn) 簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)：主效應(yīng)的檢驗(yàn)是在忽略其他因素的情況下檢驗(yàn)一個(gè)因素的處理效應(yīng)。簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)則是只分別檢驗(yàn)一個(gè)因素在另一個(gè)因素的每一個(gè)水平上的處理效應(yīng)。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析的句法manova all/wsfactors=a(2) b(3) /wsdesign/design/wsdesign=a within b(1)/design/wsdesign=a within b(2)/design/wsdesign=a within b(3)/design/wsdesign=b within a(1)/design/wsdesign=b within a(2)/design.數(shù)據(jù)的整理與分析 EXCEL的使用 SPSS的使用t-檢驗(yàn) 均值不相等的兩個(gè)樣本不一定來(lái)自均值不同的總體。 T-檢驗(yàn)是對(duì)來(lái)自正態(tài)總體的兩個(gè)樣本進(jìn)行均值比較的常