心理实验研究的原理与方法刘昌.ppt

1、心理实验研究的原理与方法,刘 昌南京师范大学,参考书目,肖内西(John Shaughnessy). 心理学研究方法. 人民邮电出版社2004年影印版.肖内西等（张明等译）. 心理学研究方法. 人民邮电出版社2010年4月.哈里斯（吴艳红等译）. 心理学实验的设计与报告. 人民邮电出版社2009年4月版. 博登斯、阿博特(袁军等译). 研究设计与方法. 上海人民出版社2008年版.殷海光系列著作.逻辑新引、怎样判别是非等, 上海三联书店2004年.,讲授内容,第一讲 心理实验研究的哲学基础第二讲 心理实验研究的程序第三讲 变量的控制与分离第四讲 随机组设计第五讲 因子设计(上)第六讲 相关实验

2、设计,讲授内容,第七讲 因子设计(下)任务分离第八讲 小样本实验设计第九讲 准实验设计第十讲 基于个体差异的相关研究附录 如何读和写心理研究报告,第一讲 心理实验研究的哲学基础,“我们能够从我们的错误中学习，我们的一切知识都只能通过纠正我们的错误而增长。”Karl R. Popper (1902-1994),美国心理学协会评选出的20世纪著名心理学家(前十名),B.F. Skinner Jean PiagetSigmund FreudAlbert BanduraLeon FestingerCarl R. RogersStanley SchachterNeal E. MillerEdward T

3、horndikeA.H. Maslow,内容,笛卡尔和艾宾浩斯心理学作为科学的内涵科学研究的过程：从假说到理论心理研究的多种途径,笛卡尔(1596-1650),笛卡尔： 身心二元论,“我思故我在”，我的全部本性在于思维作用，认识外界事物必须靠心灵。“我”是指精神我，是一个自由的非实体的心灵。已被证明是存在的那个我，是由我思维这件事实推知的，所以只有当我思维的时候我存在，若我停止思维，我的存在便没有证据了。心灵与形体彼此独立。心灵与一座类似机器的形体全然两样，而且更容易认识。认识外界事物不能靠形体上的感官，必须靠心灵。,笛卡尔：身心交感论,作为哲学家的笛卡尔将心灵与形体两者分开，作为科学家的笛卡

4、尔却不能忍受这种分裂，认为二者间存在相互作用。天赋观念、意志以及思维由心灵认识；感觉、爱、恨、恐惧等俱是身心相互作用的结果。 松果体是心灵与身体的相互作用之处。,艾宾浩斯(1850-1909) 的“遗忘曲线”,艾宾浩斯成功的关键在于他对可能会对结果产生影响的额外变量的控制上。以无意义音节作为词语学习的实验材料如“DIQ”、“KOP”等。采用这些材料可以达到几个目的：(1) 控制难易度；(2) 控制熟悉度；(3) 控制单元间的联结强度。(4)使用德文字母组合了约2300个无意义音节，解决了词语材料可能重复的问题。,艾宾浩斯(1850-1909) 的“遗忘曲线”,采用序列学习法：把学习材料的各个单

5、元项目排成序列，形成一个词单，在学习时，每个项目都按词单中固定的顺序依次一一呈现给被试，词单呈现完毕，被试开始回忆每个单元项目及其序列位置。例如，第一单元项目是“DIQ”，第二个是“VIF”，中间的记不清了，最后一个项目是“KOP”，如此等等。如果被试不能正确回忆所有的单元项目，或达到预期的学习标准，就必须继续接受另一次学习回忆期，如此等等，直到被试达到预定的学习标准。,艾宾浩斯(1850-1909) 的“遗忘曲线”,以节省百分数为因变量，研究了间隔时间与遗忘的关系，采用了6个不同水平的学习和回忆的间隔时间：20分钟、1小时、8小时、24小时、2天、6天以及31天。结论：开始一段时间遗忘较快，

6、随着间隔时间的增加，遗忘速度减慢。,什么是科学：为什么艾宾浩斯的研究富有生命力？,逻辑上：符合“奥卡姆剃刀”原则、本身是自洽的，不自相矛盾、有清楚界定的应用范畴；经验上：能解释已被旧理论解释的所有的数据，也有可被检验的预测，有被证实的预测、结果可被重复；没有国界，没有种族、文化的界限；与信仰无关。,Karl Popper：科学与形而上学的分界,可证伪性、可验证性、可重复性；科学的研究程序：问题假设实验研究理论新的假设,“大胆假设，小心求证”,观察、实验、归纳、推理、直觉理论假设来自于创造性直觉，这种直觉建立在经验事实的积累、知识的联系与沟通的基础上，但大胆的假设必须通过小心的求证才能避免浪漫与

7、狂放不羁。 从特殊到一般的道路是直觉性的，从一般到特殊的道路则是逻辑性的。,科学的心理学,科学的心理学旨在寻找心理行为过程的规律，揭示心理行为过程中各变量间的因果关系。,方法在心理学研究中的地位,方法永远是手段，是用于完善理论的手段；为什么方法在目前心理学研究中又是十分重要的？,心理学的研究对象人的心理十分复杂,生物性社会性,心理学科的复杂性,作为自然科学的心理学作为社会科学的心理学,心理研究的各个途径,行为主义的研究,心理,心理分析的研究,人本主义的研究,认知心理学的研究,神经科学的研究,PsycheSoulSpiritMind,心理学研究的层次,社会关系的心理研究人格的心理研究从感知觉到思

8、维情绪的心理过程研究心理过程的生理机制研究,库恩 (T. S. Kuhn)与心理学,“范式”(Paradigm)理论规范科学(normal science),心理学是不是规范科学？,目前的心理学仍处于尚未成熟的前范式阶段，还不是一门规范科学(normal science)。一个处于前范式阶段的学科要成为一门规范科学，资料的收集与积累将是一不可缺少的过程。方法已成为资料获取的准确性、丰富性以及资料概括和提炼的直接制约因素。,心理研究的多种途径,解释学（或释义学、诠释学）方法：通过对心理现象的解释来达到对隐藏在心理现象背后的意义的理解（弗洛伊德对梦的解释）；现象学方法：对研究对象进行整体描述，即面

9、向现实中的事物本身（格式塔心理学和人本主义心理学）；二者均强调从精神的和社会文化方面研究人的心理,心理研究的多种途径,实证性：强调心理研究的客观性，它要尽可能排除影响研究对象的任何主观因素观察法相关研究法：问卷调查，探讨变量间的相关，用于预测和估计实验法（狭义的实证研究）：目的在于最大限度地揭示心理行为过程中各变量间的因果关系。,“中国逻辑”,世界上有两种逻辑，一种叫逻辑，另一种叫“中国逻辑”。所谓中国逻辑：第一，问态度，不问事实。第二，问动机，不问是非。第三，问亲疏，不问道理。,讨论,心理学有用吗？“心理学到底该如何定位？在文科中不占主流，在理工中也不占主流。唉！心理学的科研还挺费脑子，比其

10、他学科都难，都严苛，累啊！为什么心理学工作者要背负起这样的命运？”,第二讲 心理实验研究的程序,一、发现问题，陈述问题，形成假说,生活事件观察争论文献阅读：做文献综述（Literature review）,并未证实的“结论”,我们仅仅用了我们脑力的10%；开发右脑，能提高创造力；学习音乐，能明显促进智力发展。,心理学西文期刊,American Psychologist British Journal of Psychology Cognitive Psychology Current Directions in Psychological Science Developmental Psych

11、ology Intelligence Journal of Cognitive Neuroscience Journal of Educational Psychology Journal of School Psychology,心理学西文期刊,Journal of Experimental Psychology (JEP): General JEP: Learning, Memory, & Cognition JEP: Human Perception & Performance Journal of Personality and Social Psychology Memory & C

12、ognition Psychological Bulletin Psychological Review Psychonomic Bulletin & Review Quarterly Journal of Experimental Psychology,心理学中文期刊,心理学报 心理科学 心理科学进展 心理发展与教育 心理与行为研究 心理学探新 应用心理学,相关网站,http:/ http:/www.sciencemag.org/http:/china.sciencemag.org/http:/www.pnas.org/http:/ 假说如何形成？长期的思索、意外的发现、直觉与灵感好的假说的

13、特点：可验证性、简洁性、概括性，符合奥卡姆剃刀 (Occams Razor) 的原则。,二、确定研究类型,自然观察法：在自然环境下观察、记录自然发生的行为，Lorenz观察动物攻击行为、印记行为等，珍尼古多尔在原始森林观察黑猩猩行为；调查研究、档案研究准实验研究：不能以随机方式分配被试，只能根据已经形成的群体推论因果关系，社会学研究、社会心理学研究等实验研究：随机抽样选择被试、操纵自变量，可减少误差，对实验研究的许多批评源于对实验研究本质的不甚了解。探索性实验与验证性实验预备实验,三、实验研究过程,发现问题，陈述假说界定变量：自变量、因变量、控制变量选择仪器确定实验方案：选定何种实验设计选择和

14、分配被试数据采集与处理：计划、指导语、时间安排等得出结论，检验假说撰写研究报告,选择和分配被试,界定总体和样本：所有可能参与研究的个体为总体；从总体中抽取部分个体，组成实验受试者，为样本。样本应有代表性取样：随机取样和分层随机取样；随机分组以获取等组被试；随机会产生波动，但仍是最好的方法。,数据采集与处理：注意事项,计划指导语时间安排仪器设备,数据采集与处理：数据类型,比例型数据：身高、体重、反应时间等，有相等单位，有绝对零点，可加减乘除；等距型数据：温度、智商、能力大小等，有相等单位，无绝对零点，可加减；等级型（顺序型）数据：喜好程度等，无相等单位，无绝对零点，不能加减乘除；类别型数据：气质

15、类型、性格类型等，无相等单位，无绝对零点，不能加减乘除。,数据采集与处理：统计方法,合理正确的统计方法极为重要参数检验非参数检验,撰写研究报告(research report),题目 Title摘要 Abstract前言 Introduction方法 Method结果 Result讨论 Discussion结论 Conclusion参考文献 References附录 Appendix,第三讲 变量的控制与分离,心理实验研究中的变量(variable),变量：在质或量上能产生变化的事物的属性刺激变量：光、温度、食物等反应变量：反应时、正确率等机体变量：动机、心率、饥饿程度等,自变量与因变量,心理

16、实验研究旨在建立变量间的因果关系：Y = f(X1, X2, , Xn)实验中实验者所操纵的对被试反应产生影响的变量称为自变量(independent variable)，由操纵自变量而引起的被试的某种特定反应称为因变量(dependent variable)。,额外变量或控制变量,除了自变量之外，还会有其它许多因素会影响因变量的变化。凡是对因变量产生影响的变量都可称为有关变量(relevant variable)，对因变量不产生影响的变量都可称为无关变量(irrelevant variable)。在有关变量中，实验者拟研究的变量称为自变量，不打算研究的那些有关变量称为额外的有关变量(extr

17、aneous relevant variable)，简称为额外变量(extraneous variable)，由于实验中必须要控制这些额外变量，故额外变量也被称为控制变量(controlled variable)。,变量测量中的有关问题,因变量的信度：同一刺激情况下的变异程度因变量的效度：能否真正测到因变量在不同自变量水平下的变化程度采用公认的因变量避免ceiling effect与floor effect采用多项测量：反应时、正确率等同时测量变量的操作性定义：采用测量它的操作程序来测量,如何建立变量间的因果关系？,穆勒五法：1843年，英国哲学家穆勒 (John S. Mill, 1806-

18、1873) 在其名著逻辑体系中系统地论述了探求因果关系的五种方法，为通过实验研究揭示心理行为过程中变量间的因果关系提供了一般方法论基础。,契合法,若A, B, Ca, b, c A, B, Da, b, d A, C, Ea, c, e则A是a的因例子：用不同物质做成的钟摆，若长度相同，则摆动周期也相同,差异法（使用对照组）,若A, B, Ca, b, c B, Cb, c则A是a的因例子：为了探讨光照是否有利于水稻生长，可以在其他条件相同的情况下让一块田给予光照，另一块田不给予光照。,共变法（当有些现象无法消除从而不能使用对照组时）,若A1, B, Ca1, b, c A2, B, Ca2,

19、 b, c A3, B, Ca3, b, c则A是a的因例子：物体受热与体积的膨胀；勤奋与成绩的提高。,穆勒五法运用不当之事例1上课与头疼,某学生一上刻就头疼，不上课就没事了。结论：上课导致头疼；分析：真正的原因是，某学生戴着一副不合适的眼镜。结论：需要分析真正的差异变量。,穆勒五法运用不当之事例2失眠的原因,第一天晚上，看2小时书+几杯浓茶导致失眠；第二天晚上，看2小时书+2包香烟导致失眠；第三天晚上，看2小时书+2杯咖啡导致失眠；结论：看2小时书导致失眠,穆勒五法运用不当之事例2失眠的原因,分析：浓茶、香烟、咖啡皆有的共同因素兴奋性物质导致失眠。,额外变量的控制,排除法：将额外变量从实验中

20、消除；恒定法：使额外变量在实验过程中保持固定不变，同一主试、同一时间、同一仪器等；匹配法：使实验组和控制组中的被试特点相等（独立组设计）；,额外变量的控制,抵消平衡法：通过采用综合平衡方式使额外变量的效果互相抵消（重复处理设计所产生的顺序效应）；随机化法：随机抽样并把样本随机地分配到各处理组、让刺激随机呈现等（已知有额外作用但不适于上述方法；无法确定起作用的额外变量来源）；统计控制法：由于条件限制不能采用上述方法时，可在实验后采用协方差分析等统计方法来控制额外变量。,2004年美国著名的民间科学实验麦当劳实验,一个叫斯普尔洛克的人每天三顿饭都在麦当劳解决，连续一个月天天如此。到月底的时候他的体

21、重增加了25磅（一磅约等于0.45公斤），而且身心疲惫不堪，严重影响了正常生活。斯普尔洛克把整个过程拍了下来，做成一部名叫超码的我的纪录片，并把首映式选在了以独立制片著称的圣丹斯电影节上，引起了不小的轰动。赚了大钱的斯普尔洛克据说再也不吃麦当劳了，结果体重很快降了下来，各项指标迅速恢复正常。,2005年索索维利的麦当劳实验,她同样只吃麦当劳快餐，而且断断续续地进行了3个月“残忍”的人体实验，结果却让她从 175磅减到了139磅。她也把自己进行实验的过程拍成了纪录片，名叫我和小麦。这里，索索维利亲切地把麦当劳称为“小麦”。不过，这部电影的市场效果远不能与超码的我比，只在小范围内放映过几场。,主试

22、与被试也可能会成为额外变量,指导语实验者效应(Rosenthal, 1966)：因主试的期待引起。主试可能以某种方式（如表情、手势、语气等）有意无意地影响被试，使其反应符合主试的期望。霍桑效应(Hawthorne effect)：因被试的动机改变引起。由于被试对实验态度发生了变化从而导致研究的自变量发生混淆。安慰剂效应(placebo effect) ：因被试的动机引起双盲控制,变量的分离,仅仅依靠变量的控制有时是不够的，穆勒五法应用成功与否的关键还在于能否将变量进行正确有效的分离。,一个例子：短时记忆信息遗忘的原因,记忆痕迹消退说记忆信息干扰说,Waugh & Norman (1965),给

23、被试呈现一系列数字让被试识记，最后一个数字呈现时伴随一个高频纯音，这最后一个数字称为探测数字，它在前面只出现一次。被试的任务是，一旦听到声音，就要从前面呈现的一系列数字中找出这个探测数字，并把它后面的一个数字报告出来。,Waugh & Norman (1965),例如,呈现一个16个数字系列，为1, 4, 7, 9, 5, 1, 2, 6, 4, 3, 8, 7, 2, 9, 0, 5*。其中带星号的“5”就是探测数字，探测数字在前面的一系列数字中的位置是第五个，它后面的一个数字是“1”，这是被试报告的正确答案。从应报告的数字后面的一个数字起，到最后一个数字为间隔的数字，也就是起干扰作用的数字

24、；呈现这些间隔数字所需要的时间为间隔时间。,Waugh & Norman (1965),因此，这个实验中自变量有两个：间隔数字和间隔时间。根据记忆痕迹消退说，保持的信息将随间隔时间的延长而减少；根据干扰说，保持的信息将随间隔数字的增加而减少。现在的关键是要把间隔数字和间隔时间这两个自变量分开。,Waugh & Norman (1965),使用两种呈现速度：快速呈现为每秒4个数字，慢速呈现为每秒1个数字，这样就可以在间隔数字不变的情况下来改变间隔时间，例如，间隔数字都是4个，快速呈现时的间隔时间为1秒，而慢速呈现时的间隔时间是4秒。同样也可以在间隔时间不变的情况下来改变间隔数字，例如，间隔时间都

25、是4秒，快速呈现时的间隔数字可达16个，而慢速呈现时的间隔数字仅为4个。,Waugh & Norman (1965),根据两种假说推测可能得到的实验结果,间隔时间,间隔数字,正确再现率,A,慢速,快速,快速和慢速,间隔数字,间隔时间,正确再现率,C,快速,慢速,快速和慢速,D,B,Waugh & Norman (1965)：支持干扰说,无论是快速还是慢速呈现数字，正确回忆率都随间隔数字（干扰项目）的增加而减少。正确回忆率并未因间隔时间的不同而有很大区别。短时记忆遗忘的主要原因是干扰而不是记忆痕迹消退。,实验研究的效度,内部效度外部效度外部效度以内部效度为基础,第四讲 随机组设计,一、双随机组设

26、计二、多随机组设计（单因素多水平实验设计）,例1：感冒特效药“紫锥花”被证明无效,如果把西医看作现代医学的话，那么中医（包括针灸）只能算作另类医学。传统中医用草药治病，在世界很多地方都有类似的治疗方法。2005年，一种流传于美国印第安人中的治感冒特效药“紫锥花”被证明无效，引起了不小的轰动。紫锥花是美国人最常用的一种治疗感冒的草药，每年的销售额高于1.5亿美元。安利公司曾经把这种药进口到中国，在其宣传手册上罗列了一大堆“疗效”，卖得非常贵。,感冒特效药“紫锥花”被证明无效,2005年7月份，美国媒体公布了一项迄今为止最大规模的科学实验，弗吉尼亚医学院的科学家找来了400名志愿者，他们被随机分成

27、了两组，而且也采用了“双盲实验法”。为了准确测定感冒的程度，研究人员甚至收集了所有病人的鼻涕。结果发现，“紫锥花”和安慰剂没有任何区别。,例2：针灸疗效的原因？扎哪儿都治偏头疼,一项研究报告了针灸治疗偏头痛的效果。将302名志愿者随机分成3组，一组接受针灸专家的治疗，一组什么治疗也没有，最后一组则接受“伪针灸”治疗，即由这些专家在穴位以外的地方用针。让这些病人每天用文字记录自己的偏头痛症状，然后让专家对这些日记进行评估，以此来决定治疗方法的效果。,结果,接受针灸治疗的患者中有51的人有显著效果（偏头痛天数比正常平均值少两天以上），而对照组只有15。接受 “伪针灸”的患者53有疗效，显示针灸的“

28、真伪”对疗效没有影响。针灸确实有效，但原因可能与“经络学说”无关，而可能是患者的心理作用，或是针刺刺激对身体产生了非特定性的作用，比如刺激身体分泌止痛激素等等。,“双盲实验”：患者不知道自己被分在了哪个组，读日记的专家也不知道他们读的是哪组患者的日记。这样做的原因是为了避免心理因素对实验的结果和评判标准造成偏差。中医、印第安疗法等要想成为现代医学的组成部分，就须在三大前提下（一个好的假说、一群数量够大的实验对象、一个公正的评判标准）进行科学实验。,例3：维生素C对感冒的作用,从总体中抽取60名被试，随机分为实验组与控制组。实验组：服用维生素C控制组：服用同样形状的淀粉颗粒观察今后6个月内患感冒

29、的次数设计关键：实验前必须确定两组在各方面相等（包括要记录的因变量）,如何达到等组？,相对大的样本；随计化原则：随机抽样、随机分组。若为小样本，两组被试各方面容易波动，较难“相等”。大样本更容易减少两组之间的差异，但仍可能由于随机波动出现不等组。例4：RNA是否与记忆有关？,统计分析,虚无假设：两组因变量的总体平均数之间无差异；计算平均数计算t值。t值反映两组平均数之间的差异程度，若差异很小（即不显著），则差异是由于随机波动而产生的，反之则是实验处理导致的；计算自由度：df = n1 + n2 2；,统计分析,若t(13) = 4.48 4.22 (此时=0.001)，可得出结论P0.001，

30、其含义是：两组之间的差异1000次中999次由实验处理导致，没有差异的可能性只有1次，由此而拒绝虚无假设。P值的设定与实际要求有关，如要求高度安全，可设定得更保守（P值更小）。一般情况下设定为 0.05就够了。被试数量应该多大？每组30人以上可算大样本，足以达到要求。,如何使两组有效区分开？,尽可能选择同质被试；实验程序严格标准化；减少测量误差,单因素多水平实验设计,自变量水平越多，评估它对因变量影响的准确度就越高。因此，多随机组设计显然优于两随机组设计。不同水平的差别尽可能大一些,例5：智力、记忆等认知能力的年龄发展特征；例6：gifted, Learning disability, nor

31、mal 三组儿童的数学能力比较；,例7：环境、教育与脑（Rosenzweig,1966,1971）,将出生21天的大鼠分成三组，饲养在不同的生活环境中。丰富环境：10-12只大鼠集体饲养在一只大笼子里，内有云梯、迷宫、坑道等设备供玩耍；贫乏环境（隔离环境）：单只饲养在小笼子里，无任何玩耍设备，无与同类交往机会；标准饲养条件：3只大鼠饲养在一个普通笼子里，内无任何玩具。在不同的环境中饲养120天后处理，进行脑解剖和神经化学分析。,环境、教育与脑（Rosenzweig,1966,1971）,较之于贫乏环境老鼠，丰富环境老鼠脑皮层较重较厚，特别是枕区；脑内神经元大，树突分枝多；脑内乙酰胆碱脂酶活动水

32、平较高，RNA/DNA比值增高；标准环境老鼠其特征介于二组之间。丰富环境老鼠在解决问题方面的能力较其它两组动物为强；丰富环境促使老鼠脑微结构发生变化，从而提高学习能力。,统计分析：为什么做两两t-test不合理？,假定自变量设为3个水平，若显著性水平=0.05，则正确作出推翻虚无假设的概率为95%，所有3次t-test都正确的概率为 0.953，至少有一个t-test结论不正确的概率为1-0.953（=14%），增加了拒绝虚无假设的可能性。改进方法：提高拒绝虚无假设的标准，例如对于本研究，修正后的=0.05/3（= 0.0167）才等于单个t-test中=0.05的情况。(0.98333 =0

33、.95)多重配对比较：如Bonferroni test,统计分析过程,虚无假设：不同组间因变量的总体平均数之间无差异计算总平方和SST、组间平方和SSB、组内平方和SSw计算自由度：dfT = N 1；dfB = 组数 1；dfW = N 组数= dfT dfB计算均方：组间均方MSB = SSB / dfB；组内均方MSW = SSW / dfW计算F值：F = MSB /MSW,若F =1，则不存在实验处理效应，即自变量对因变量无影响。若F显著，表示各组总体平均数间存在差异，仅表示至少有一对平均数间存在差异，要进一步明白此点可进行多重配对比较。,第五讲 因子设计（上）,举例1,研究者甲：智

34、力对学习成绩的影响不大研究者乙：智力对学习成绩的影响很大,举例2,研究者丙：年龄对记忆能力有很大影响研究者丁：年龄对记忆能力的影响不明显,智力对学习成绩的影响可能因兴趣的不同而有差异。不同年龄人群的记忆能力差异可能因受教育程度不同而有所不同。,几个概念,因子因子变化的水平各水平的结合（组数、单元数、处理单元等）主效应 (Main effect)：一个自变量的不同水平引起的因变量的变化程度；交互作用 (interaction)：一个自变量对因变量的影响由于其它自变量水平的不同而有所不同时，则这两个自变量之间存在交互作用。,统计分析,虚无假设：因子A的处理效应为零；因子B的处理效应为零；A、B两因

35、子的交互作用为零总平方和SST的分解：SST = SS处理间（组间平方和）+ SS处理内（组内平方和）；SS处理间 = SSA + SSB + SSAB,自由度分析,设因子A有p个水平，因子B有q个水平，每个处理单元有n个被试，则,计算均方,MSA = SSA / dfAMSB = SSB / dfBMSAB = SSAB / dfABMSE = MSW = SSW / dfW,计算因子效应（F值）,FA = MSA /MSEFB = MSB /MSEFAB = MSAB/MSE,为什么要研究分析交互作用？,人的心理行为通常由多种变量的交互作用所控制，仅研究一个变量的影响是十分简单的。例如，有

36、一个似是而非的判断：“某人很聪明，在校学习成绩一定很好”。学习成绩的好坏取决于多种因素，除智力高低外，其他因素如兴趣、动机等都影响学习成绩。分析举例：智力兴趣动机的三因素交互作用,完全随机因子设计的类型,2223332222222,因子设计的价值,可获取较多信息，增强研究结果的概括力；经济,第六讲 相关实验设计,双匹配组实验设计,目的与意义：对于随机组设计，随机永远只是一种理想状态，为了达到实验前的两组相等的状态，可使用匹配组设计。举例：性别对记忆是否有影响？以智力作为匹配变量匹配变量的选择：（1）匹配变量应与因变量有较高的相关，相关程度越高，匹配或等组的可能性越大；（2）将因变量作为匹配变量

37、，但可能产生顺序效应。,统计分析（paired t-test）,虚无假设：两组因变量的总体平均数之间无差异；计算平均数计算t值（相关样本的t值）。t值反映两组平均数之间的差异程度，若差异很小（即不显著），则差异是由于随机波动而产生的，反之则是实验处理导致的；计算自由度：df = n 1（n：配对数）,讨论：采用随机组设计还是匹配组设计？,随机分配并不一定随机；匹配设计应保证匹配变量与因变量的高相关，否则会对研究造成损害；不合适的匹配设计降低了能检出两组存在差异的程度，若找不到合适的匹配变量，则应采用随机组设计。,重复处理设计,二次重复处理设计：paired t-test 多次重复处理设计：被试

38、接受实验处理的顺序有随机或抵消平衡法。,统计分析,虚无假设：不同组间因变量的总体平均数之间无差异计算总平方和SST、被试间平方和SSB、被试内平方和SSw ：SST = SSB + SSw ；SSw = 处理间平方和 + 误差平方和比较：随机组设计总平方和SST = 组间平方和SSB + 组内平方和SSw组内平方和SSw = 误差平方和,由于进一步将被试内变异分解出了处理间平方和与误差平方和，从而大大降低了MSE，从而提高了能检出处理效应的程度。在检出存在总体显著差异后，如有必要，仍需做多重比较。,重复处理设计的前提和优缺点,前提：若干处理水平连续实施给同一被试时，被试接受前面的处理对接受后面

39、的处理没有长期影响。优点：经济利用被试；节约实验时间；减少实验误差缺点：容易产生顺序效应存在这种可能：对于同一问题，重复处理设计与组间设计可能产生相互矛盾的结果。,第七讲 因子设计（下）,对因子设计类型的进一步说明,22222被试内设计、被试间设计完全随机实验设计完全重复实验设计混合实验设计及其优点,选择何种实验设计？好的实验设计应具有的特点,能回答要研究的问题；通过同一批被试能给出较多信息；可重复性强（较高的实验内部效度）；结论的概括性高（较高的实验外部效度）；经济可行。总体上，不同的实验设计彼此间无绝对优劣之分，选择什么研究依赖于研究的问题和条件。但在一定情况下，存在一个最合适的实验设计。

40、,任务分离 (Task Dissociation),“控制单一变量而比较在两种不同的测验任务中变量的效应，如果变量影响被试在一种测验中的结果，但不影响另一种测验任务的结果，或者变量对两种测验任务的结果的影响有不同的方向，我们就说分离产生了。”（Tulving, 1985）,任务分离类型,单分离 (single dissociation)双分离 (double dissociation),任务分离(I)：单分离,单一分离指的是实验中一个自变量V1影响测验任务A，但不影响实验任务B。,启动效应,执行某一任务对后来执行同样的或类似任务的促进作用。不同于正迁移。测量方法：模糊字辨认（知觉辨认）、词干补

41、笔知觉辨认的通常做法：首先让被试学习一系列单字，然后在速示条件下（30毫秒）辨认学过的单字以及另外一些未学过的单字。,Warrington & Weiskrantz (1970),健忘症病人由于某种形式的脑损伤而丧失记忆，但其知觉能力、语言、智力等基本完好。健忘症病人不能把语词信息从短时记忆传递到长时记忆，即不能保存新近的经验。然真如此？,Warrington & Weiskrantz (1970),4位健忘症病人（3位Korsakoff综合症病人、1位颞叶切除病人）与16位控制组病人（无脑损伤）学习字单，然后进行4种记忆测验：自由回忆与再认、模糊字辨认（知觉辨认）、词干补笔。模糊字辨认：测验

42、时将字迹弄得模糊不清，要求说出是什么字。例如，将幻灯焦距不调集中使字迹模糊。词干补笔,Warrington & Weiskrantz (1970),被试变量影响回忆但不影响模糊字辨认；或者，被试变量影响再认但不影响词干补笔。,关于单分离的一般看法,很难从单一分离推论出两个独立的心理过程，因为单一的心理过程完全可以解释单一分离的实验结果：某一心理过程只对测验A敏感，而对B完全不敏感。Warrington & Weiskrantz (1970)的实验结果可解释为：被试变量对回忆或再认敏感，但对模糊字辨认或词干补笔不敏感。,Basso 等（1982）的研究,一名28岁的女性患者PV，右利手，5年前中

43、风，脑受损面积很大，扩展到脑左半球语言功能区的前后，她不能重复刚听到的句子。其词语工作记忆(verbal working memory)较正常人差，但空间工作记忆(spatial WM) 能力正常。PV的语音分辨音韵判断以及单词的理解能力均正常，其词语项目的长时记忆能力也正常。凭PV这一个案，能否认为PV的词语工作记忆较差是由于其脑左半球语言功能区受损的结果？,Hanley 等（1991）的研究,一名55岁的的女性患者ELD ，右利手，其脑右半球中央有一脑动脉瘤，导致6年前外侧沟出现血肿。其空间工作记忆能力明显低于正常人，但其词语工作记忆能力正常。ELD能正常辨认物体图片以及判断面部表情，其知

44、觉编码也正常。仅凭ELD这一个案，能否认为ELD的空间工作记忆较差是由于其脑右半球外侧沟受损的结果？,任务分离 (II)：双分离,认知心理学的表述：实验中变量V1影响A任务，但不影响B任务；实验变量V2影响B任务但不影响A任务。神经心理学的表述：若损伤定位于脑区a的一组病人比损伤定位于脑区 b的一组病人在B测验任务中占优势而在 A测验中占劣势，则可推论脑区a与脑区b存在不同的脑机能，即存在机能的双重分离（Teuber，1955）。,任务分离 (II)：双分离,任何一个特定的皮质病灶确实破坏一些心理过程的进行，同时另外一些过程仍然保持完好。例如，在左半球的顶-枕区中的特定病灶能导致知觉和运动的空

45、间定向的破坏，但并不妨碍流畅的语言、对音乐旋律的再认或再现；但是，在皮质颞叶区局部损伤时，则观察到完全相反的情况。（摘自鲁利亚神经心理学）,任务分离 (II)：双分离,若将PV和ELD这两个病例彼此相互参照，则符合双分离原则。PV和ELD为分离词语工作记忆和空间工作记忆提供了较为明确的证据，表明词语工作记忆与左半球有关，而空间工作记忆与右半球有关。,神经心理学研究中应用双分离原则需考虑的问题,任何一种认知能力都包含多个心理过程，较高级心理活动如记忆、思维通常需要感觉、知觉等心理过程的参与，也就是说，感觉、知觉等心理过程通常是多种认知能力的基本环节。因此，如果观察到局部脑损伤导致某种认知能力下降

46、甚至丧失，这就需要确定该能力下降或丧失是否是由感觉、知觉等更一般性的心理过程缺失引起的，否则会使研究结论缺乏明确的说服力。,Wang和Bellugi（1994）的研究,威廉斯氏综合症(Williams Syndrome)病人的数字广度成绩比唐氏综合症病人要好，而唐氏综合症(Down Syndrome)病人的空间记忆成绩比威廉斯氏综合症病人好，两组病人在两种任务的操作上表现出明显的分离 。但该研究没有排除这种可能性，即威廉斯氏综合症病人的空间性知觉编码能力是否存在缺陷，唐氏综合症病人的词语性知觉编码能力是否存在缺陷。因此，该研究不能明确说明两种工作记忆是否存在不同的脑机制。,模块化(modula

47、rity)大脑中存在众多模块(modular)或认知处理器(cognitive processor)。这些模块在解剖上是独立的，功能上也相对独立。大脑损伤常常只影响一些模块，而其他模块保持相对完好，因此损伤其中的一个将不会直接影响到其他模块的运作。认知神经心理学方法可能有助于发现这些认知模块。,认知神经心理学的基本假设,相似心理过程的不同脑定位,音乐与言语听觉十分相似一些局部脑损伤病人的观察表明：左颞区某些部位的破坏导致言语听觉明显失调（完全不能区别近似的语音），但音乐听觉未受损害。另一个案：有一位优秀的作曲家左颞叶脑溢血，不能区别语音、理解别人的话，但仍继续创作了出色的音乐作品。,不同心理过程的相同脑定位,如空间定向、计算、理解复杂的逻辑语法结构这些不同的心理过程，都依赖于共同的定位：左半球顶-枕联合区,结论：双分离设计在神经心理学研究中是一个有用的工具,没有绝对纯粹的测验任务，最简单的任务也要求多种心理过程的参与；脑损伤总是影响到多重神经通路，因此，神经心理学的测验结果总是涉及不止一种缺陷；虽然如此，脑损伤造成的单一缺陷仍然可以测量出来，即将多种测验任务与多种不同定位的脑损伤进行比较。双分离正好可满足这点。病变在许多情况下影响临近部位的功能，多次重复运用双分离方法，可使引起病变的定位越来越确切。,认知心理学中的双任务分离范式,