第二章 实验设计 下载本文

要包括内部效度和外部效度。

二、内部效度及影响因素 (一)内部效度的定义

内部效度是指实验中的自变量和因变量之间因果关系的明确程度。如果在实验中,当自变量变化时因变量随之发生改变,也就是说确实是自变量而不是其他因素引起来因变量的变化,那么这个实验就具有较高的内部效度。由此可知,内部效度与无关变量的控制有关。当实验中未得到控制的无关变量越多,因变量的变化不是由自变量引起的可能性就越大,实验的内部效度就越低。当实验结果未受到任何其他变量的干扰,自变量与因变量的因果关系明确时,实验的内部效度就是高的。

(二)影响内部效度的因素 1、历史(经历)

历史因素是指实验过程中,与实验变量同时发生,并对实验结果产生影响的特定事件。当出现这种情况时,研究者无法判断实验结果是由处理(自变量)引起的,还是由特定事件引出的。

2、选择

指没有用随机取样的方法选择实验对象或进行分组;在对结果的分析处理时,又未采用相应的方法加以鉴别分析,所以其结果的差异难以说清是自变量的效果还是原有被试的差异造成的,如果只依数据的表面差异情况作出结论,就会降低内在效度。

3、成熟

在实验过程中,随着时间的延续,被试的身心发生变化,如变得更成熟、变得疲倦、对实验缺乏兴趣或饥渴等,这会影响实验结果的真实性,导致内部效度的降低。

4、测验经验增长

测验经验是指对心理学研究中常用的测验量表的应答技巧,它会使测验成绩越来越好。如果被试在测验实施前有实验处理的经历,那么前后两次测验结果的变化,就很难说是实验处理的效应,还是测验经验。

5、测量工具的稳定性和仪器使用不当

指呈现自变量和测定因变量的仪器或其他工具,随着时间、电压或其他原因而发生变化;或者仪器使用不当、测验材料出现问题、主试身心发生变化(更严格或疲劳等),都会影响实验结果。

6、统计回归因素

在取样时,选取了某些特征位于两端的被试,出现高分被试和低分被试得分向中间回归的现象,即高分组分数降低,低分组分数上升。进行实验时,在两次测定之间加一实验处理,然后再作第二次测定,如果低分者得分提高,高分者得分降低,这时很难说是实验处理造成的,还是由回归因素误差引起。此时,实验的内在效度自然降低。

7、被试亡失

指在实验过程中,由于种种原因使得实验组或控制组中有很多被试中途退出或死亡(动物实验),造成研究者无法对实验结果作出正确解释。在使用调查问卷研究时,由于某些人对问卷有看法、缺答题目或不递回问卷也属于此类。

8、选择与成熟的交互作用

选择不同被试可能与成熟之间存在交互作用,也影响效度。这在临床心理、

9

发展心理研究中经常出现。例如,儿童守恒概念研究、中学生情绪研究,选择异常与正常被试,都可能出现自然成长、恢复等成熟现象与选择之间的交互作用。

9、前测与实验处理的反作用效果

有些实验需要进行前测,前测与实验处理本身,都会对后测产生影响,这些影响有正有负,如心理唤醒水平、练习效果、迁移、前摄抑制等,都会影响内在效度。

三、外部效度及影响因素 (一)外部效度的含义

实验研究的外部效度是指实验研究的结果能被概括到实验情境条件以外的程度。也就是实验结果能够普遍推论到样本的总体和其他同类现象中去的程度。如果研究数据仅在本实验情境下有效,那么这种实验研究的外部效度就较低。如某些教学改革方法的研究仅适用于城市条件教学,而不适用于农村条件的教学,对这样的研究其外部效度就很低。实验结果的普遍性问题是所有类型研究中都存在的,也是研究者感兴趣的问题。它涉及实验结果的概括力和外推力,也就是实验结果接近现实的程度。

詹金斯的记忆实验四面体模型向我们提供了四个评价这种普遍性的维度:(1)用其他的被试人群也能得到同样的结果吗?(2)用其他的实验材料也能得到同样的结果吗?(3)用其他不同类型的测验也能得到同样的结果吗?(4)用不同的实验处理和不同自变量操作方式也能得到同样的结果吗? 概括说,就是一个特定的结果能否从诸如被试人群、材料、情景和因变量的测量等几个方面推广出去,对所有这些问题的回答,其实就是研究的外部效度问题。 (二)影响外部效度的因素

1、测验的反作用效果

在采用前测验和后测验的实验设计中,前测的作用有可能会增加或降低被试对实验处理的敏感作用。由于被试在前测验时已经觉察本身正处于实验情境中,所以对后来进行的测验就比较注意,致使他们本来的特征被有意或无意地掩盖下去。在这种情况下,用这类有前测验的实验设计所得到的结果,就不能直接推论到无前测验的实验中去,否则,就会导致错误。

2、选择偏差与实验变量的交互作用

由于某种原因或抽样出现错误,研究者所选择的被试样本具有某种特征,而且这种特征与实验处理发生作用对实验结果产生积极或消极影响。这种在选择中有偏向的样本并不能代表总体,故这种结果的可推广性也就因此而受到限制。

3、实验安排的反作用效果 在有些实验研究中,如果被试在实施处理前了解实验的安排或因参加实验而受到暗示,那么被试可能会产生霍桑效应和安慰剂效应,从而对实验结果产生影响。这样的实验结果自然也就不能推广到非实验情境中去。

4、重复实验处理的干扰

同一组被试在短期内接受两种或两种以上的实验处理时,前一实验处理往往会对后一实验处理产生积极或消极的影响,使被试产生练习效应或疲劳效应,因此用这种实验设计得到的结果就不能适用于非重复实验处理的情境。

10

第四节 实验设计类型(一)

——真实验设计

真实验设计对实验条件的控制程度要求较高,在真实验设计中,实验者可以有效地操纵实验变量,能有效地控制内在无效来源和外在无关因素的影响,能在随机化原则基础上选择和分配被试,从而使实验结果更能客观地反映实验处理作用。

一、完全随机化设计 完全随机化设计,也称简单随机化设计,是指用随机化方法将被试随机分为几组,然后依实验目的对各组被试实施不同的实验处理。随机化设计起源于统计学的取样理论。

1、随机实验组控制组前测后测设计 (1)设计的模式

研究者在实验前采用随机分配的方法将被试分为两组,并随机选择一组为实验组,一组为控制组。实验组接受实验处理,而控制组不接受实验处理。其基本模式为:

R O1 X O2 R O3 O4

R:采用随机法分配被试和实验处理 X:实验者操纵的实验处理 O1和O3表示两组的前测成绩 O2和O4表示两组的后测成绩 (2)设计的评价

11

(3)设计的显著性检验

分析方法:对增值分数进行统计分析。方法是对每一名被试,用后测成绩减去前测成绩(O2—O1、O4—O3),分别求出两组增值分数的平均数。对两组增值分数的显著性检验方法有:t检验(参数统计)、曼—惠特尼U检验或中位数检验(非参数检验)。

另外,还有协方差分析法,即将前测分数作为协变量,对实施实验处理前的组间差异进行控制和调整,以便使每组的后测成绩能够比较不受前测成绩的影响。

2、随机实验组控制组后测设计 (1)设计的模式

在随机实验组控制组前后测设计中,由于采用了前测验,从而可能影响到实验的外部效度。为克服这一缺陷,也可以考虑去掉前测验,而形成另一种实验设计随机实验组控制组后测设计。基本模式如下:

R X O1 R O2

R:采用随机法分配被试和实验处理 X:实验者操纵的实验处理

O1和O2表示后测成绩

(2)设计评价

几乎具备随机实验组控制组前后测设计的所有优点。首先,由于采用实验组接受实验处理,控制组不接受实验处理,从而控制了历史和成熟因素对内部效度的影响;另外,由于实验是在同等条件下进行的,因此它控制了选择和被试的中途退出等影响内部效度的因素。同时,没有前测,控制了测验与实验处理交互作用对实验外部效度的影响。在实验处理前,由于采用了随机化原则,使研究者控制了所有选择变量可能产生的偏向,遂使之成为理想的实验设计。 (3)设计的显著性检验 T检验对两组后测成绩进行比较;

非参数检验用曼—惠特尼U检验或中位数检验。

3、随机多组后测设计

(1)设计模式 R X1 O1 R X2 O2 R X3 O3

这种实验设计通过随机化的方式分配被试和实验处理到不同组别中,然后对几个组的被试进行后测验,获得各组被试的后测成绩。

12