實驗心理學(xué)研究中的基本變量

實驗心理學(xué)研究中的基本變量變量的概念變量（變項）（variable）是指在數(shù)量上或質(zhì)量上可變的事物的屬性。例如：光的強度可以由弱變強，呈現(xiàn)的時間可以由短變長，智力的IQ可以由小變大，這些都屬于量的變量。又如，人的性別有男女，人的宗教信仰有佛教、道教、伊斯蘭教、基督教、天主教等等，這些是質(zhì)的變量。質(zhì)的的變量有時可以用數(shù)字代替類別，以便于統(tǒng)計分析。變量的種類自變量在心理實驗中，自變量是由實驗者操縱、掌握的變量。自變量一詞來自數(shù)學(xué)。在數(shù)學(xué)中，y=f（x）。在這一方程中自變量是x，因變量是y。將這個方程運用到心理學(xué)的研究中，自變量是指研究者主動操縱，而引起因變量發(fā)生變化的因素或條件，因此自變量被看作是因變量的原因。1、自變量的特點（1）它的變化會導(dǎo)致研究對象發(fā)生反應(yīng)；（2）它的變化能夠被研究者所操縱控制；（3）它的變化是受計劃安排，系統(tǒng)性變化的。2、自變量的種類：（1）刺激特點自變量：如果被試的不同反應(yīng)是由刺激的不同特性，如燈光的強度、聲音的大小等引起來的，我們就把引起因變量變化的這類自變量稱為刺激特點自變量。（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。時間是一種非常重要和無時不在的自變量，特別是在記憶的實驗中，你甚至可以說，幾乎沒有不用時間作自變量的記憶實驗。（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，都可以作為自變量。（4）暫時造成的被試差別：被試的暫時差別通常是由主試的安排，也就是由主試給予的不同指示語造成的。（5）任務(wù)自變量：在實驗中，被試接受的實驗任務(wù)也可以作為自變量。

（6）指導(dǎo)語自變量：當(dāng)被試來到實驗室時，他們在各方面都是大致相同的，但是，當(dāng)主試對被試進行分組后，每一組被試接受的指導(dǎo)語是不同的，這時一組被試與另一組被試的差別就產(chǎn)生了。因變量（dependentvariable）因變量是因為自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象變化或結(jié)果，因此自變量和因變量是相互依存的，沒有自變量就無所謂因變量，沒有因變量也無所謂自變量。在實驗中，由操縱自變量而引起的被試的某種特定反應(yīng)稱為因變量（dependentvariable）。1、因變量的特點（1）它必須是跟隨自變量的變化而變化的因素，或?qū)ψ宰兞孔龀鲰憫?yīng)的；（2）它是根據(jù)需要，有待觀測的因素；（3）它是能夠以某種反應(yīng)參數(shù)來表征的可測量因素。

2、因變量的分類

因變量的測量客觀指標(biāo)主要有：

（1）反應(yīng)速度

例如，簡單反應(yīng)時、或潛伏期，走完一個迷津所需要的時間，在一定時間內(nèi)完成某項作業(yè)的數(shù)量等。

（2）反應(yīng)速度的差異

在現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)實驗中，經(jīng)常以反應(yīng)速度的差異作為考察被試各種高級認(rèn)知機能的指標(biāo)。例如：在內(nèi)隱學(xué)習(xí)的研究中，被試對隨機組字母和規(guī)則組字母的反應(yīng)時之差就可以作為內(nèi)隱學(xué)習(xí)量的指標(biāo)。

（3）反應(yīng)的正確性

例如，選擇反應(yīng)的正確次數(shù)、走迷宮入盲巷的次數(shù)、跟蹤盤離靶的次數(shù)或距離等。

（4）反應(yīng)的難度

有些作業(yè)可以定出一個難易等級，看被試或動物能達到什么水平，如斯金納4、操作性定義最好能把變量轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)形式，凡是能計數(shù)或計量的內(nèi)容都是可以直接觀測的。5、用多種方法形成操作性定義，既可以從操作入手，也可以從測量入手。（四）如何做到對實驗變量的有效操作對實驗變量有效操縱的原則是要有系統(tǒng)的變化，而且變化的差異要盡可能大。因此，通常在實驗設(shè)計時選擇兩個極端值，或取其最佳值，或選擇幾個具有代表性的值作為實驗刺激的條件。例如，以教學(xué)方法作為實驗變量時，則兩種（或兩種以上）教學(xué)方法應(yīng)有顯著的不同，實驗才能取得成效。又如，若以媒體的刺激量或刺激持續(xù)時間作為實驗變量時，則要把刺激量或刺激持續(xù)時間分成幾個等級，每個等級之間應(yīng)有顯著的不同，并且最好是包括有極端值的情況，即完全沒有刺激或刺激時間為零的情況。（五）對因變量的控制因變量的控制主要著眼于如何精確客觀地記錄下它的變化。一般而言，有幾種主要方法可以用于因變量的控制：

1．反應(yīng)控制

在人作為被試的實驗中，對反應(yīng)的控制往往是通過指導(dǎo)語實現(xiàn)的。指導(dǎo)語能夠為被試設(shè)定課題，也就是控制被試的反應(yīng)。例如，內(nèi)隱學(xué)習(xí)實驗[創(chuàng)始人雷伯（Reber，1967）]，記憶指導(dǎo)語產(chǎn)生內(nèi)隱學(xué)習(xí)條件，而規(guī)則發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)語產(chǎn)生外顯學(xué)習(xí)條件。

規(guī)范的指導(dǎo)語應(yīng)符合：（1）內(nèi)容確定，即主試要嚴(yán)格確定給被試什么樣的指導(dǎo)語。（2）完全，即在指導(dǎo)語中，要把被試應(yīng)當(dāng)知道的事交代完全。（3）簡單明確，即指導(dǎo)語要寫得簡單明確，要保證被試確實懂得了指導(dǎo)語。為防止被試誤解指導(dǎo)語，可以讓被試用自己的話重述讓他做什么、怎么做等等。（4）標(biāo)準(zhǔn)化，即指導(dǎo)語中所用的詞語以及說明指導(dǎo)語時主試的表情、語氣、聲調(diào)等方面都要進行標(biāo)準(zhǔn)化，即對所有的被試，指導(dǎo)語都應(yīng)一樣。對有些實驗最好能用錄音機給出指導(dǎo)語。

在指導(dǎo)語不能充分控制反應(yīng)時，就要很好地考慮刺激條件和實驗裝置，使刺激條件、實驗裝置與指導(dǎo)語配合起來，使被試只能作出主試所要求的反應(yīng)。

2．選擇恰當(dāng)?shù)囊蜃兞恐笜?biāo)

一般常用的反應(yīng)指標(biāo)有：絕對閾限、差別閾限、反應(yīng)時、反應(yīng)持續(xù)時間、反應(yīng)程度、完成量、錯誤率、完成一定的作業(yè)所需要的時間、達到一定基準(zhǔn)所需要的次數(shù)以及口頭報告等等。

因變量指標(biāo)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)：（1）有效性。是指標(biāo)充分代表當(dāng)時的現(xiàn)象或過程的程度，也稱為效度（validity）。（2）客觀性。是指此指標(biāo)是客觀存在的，是可以通過一定的方法觀察到的。（3）數(shù)量化。指標(biāo)能數(shù)量化，也就便于記錄、便于統(tǒng)計，并且量化的指標(biāo)能進行比較。

3．避免量程限制

在影響指標(biāo)有效性的各種因素里，天花板效應(yīng)（ceilingeffect）和地板效應(yīng)（flooreffect）是尤其典型的情況。這兩種效應(yīng)是指反應(yīng)指標(biāo)的量程不夠大，而造成反應(yīng)停留在指標(biāo)量表的最頂端或最低端，從而使指標(biāo)的有效性遭受損失。

天花板和地板效應(yīng)都阻礙了因變量對自變量效果的準(zhǔn)確反映，在選擇反應(yīng)指標(biāo)時應(yīng)努力避免。通常的方法是：嘗試著先通過實驗設(shè)計去避免極端的反應(yīng)，然后再試著通過測試少量的先期被試來考察他們對任務(wù)操作的反應(yīng)情況。如果被試的反應(yīng)接近指標(biāo)量程的頂端或底端，那么實驗任務(wù)就需修正。設(shè)計實驗任務(wù)和反應(yīng)指標(biāo)的指導(dǎo)思想是應(yīng)使被試的反應(yīng)情況分布在指標(biāo)量程的中等范圍內(nèi)。謹(jǐn)慎的研究者在實施可能被天花板或地板效應(yīng)污染的實驗前，?；馊プ鲱A(yù)備實驗。預(yù)備實驗?zāi)苁寡芯空吡私獾綄嶒炛写嬖诘挠嘘P(guān)設(shè)計或?qū)嶒灣绦蚍矫娴膯栴}。（六）對額外變量的控制1、排除法。排除法是把額外變量從實驗中排除出去。從控制變量的觀點來看，排除法確實有效，但用排除法所得到的研究結(jié)果卻常常難以推廣。（如要排除霍桑效應(yīng)就用雙盲實驗）2、恒定法。恒定法指在使額外變量在實驗過程中保持恒定不變。這主要體現(xiàn)在保持實驗條件恒定的方面，實驗者和控制組被試的特性也應(yīng)保持恒定。只有這樣，兩個組在作業(yè)上的差異才可以歸于自變量的結(jié)果。3、匹配法。匹配法是使實驗組和控制組中的被試屬性相等的一種方法。使用匹配法時，先要測量所有被試身上與實驗任務(wù)成高相關(guān)的屬性；然后根據(jù)測得結(jié)果將被試分成屬性相等的實驗組和控制組。實際應(yīng)用中，匹配法常常是配合其它技術(shù)共同使用的。4、隨機化和平衡法。隨機化法是把被試隨機的分派到各處理組中的技術(shù)。隨機分派形成的各處理組的各種條件和機會是均等的，也即在額外變量上做到了匹配。隨機化法不會導(dǎo)致系統(tǒng)性偏差，能夠控制難以觀察的中介變量。隨機法不僅能應(yīng)用于被試，也能應(yīng)用于刺激呈現(xiàn)和實驗順序的安排。5、統(tǒng)計控制法。以上討論的情況，都是在實驗尚未正式開始前先行著手控制額外變量的方法，這類技術(shù)被稱為實驗前控制。另一種技術(shù)是實驗后控制，就是在實驗完成后通過一定的統(tǒng)計技術(shù)（主要是協(xié)方差分析技術(shù)）來事后避免實驗中額外變量的干擾，因而也稱為統(tǒng)計控制法。統(tǒng)計控制主要用于實驗前控制難以完全控制額外變量影響的情況下。本節(jié)課主要類容舉例：例1：不同教育水平的師生課堂交流研究自變量：不同的教育水平，分為3個類別：高小，初中，高