音樂心理測量和統(tǒng)計(jì)的兩種新技術(shù)－ 音樂教育研究

1、音樂心理測量和統(tǒng)計(jì)的兩種新技術(shù) 音樂教育研究 【內(nèi)容提要】實(shí)時(shí)測量和元分析的統(tǒng)計(jì)方法，是音樂心理學(xué)研究界新近開發(fā)和應(yīng)用的研究方法。本文描述了這兩種研究方法在國外音樂心理、治療和教育研究中的發(fā)展?fàn)顩r，并分析了其應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】音樂心理；測量；統(tǒng)計(jì)；crdi；元分析。 【內(nèi)容類別】音樂心理學(xué)；音樂治療學(xué)；研究方法。 crdi：從非實(shí)時(shí)到實(shí)時(shí)音樂心理測量 20世紀(jì)80年代之前，音樂心理學(xué)和音樂治療學(xué)研究涉及的音樂情緒反應(yīng)和音樂認(rèn)知反應(yīng)的測量，多采用問卷、形容詞核對表、單維度或多維度量表以及操作反應(yīng)觀察的方式。這些測量方式為音樂情緒和音樂認(rèn)知的研究收集了大量的數(shù)據(jù)。但是，這類方法的最大缺陷，在于

2、與音樂的時(shí)間性質(zhì)相悖。它們收集的數(shù)據(jù)，是被測在聆聽音樂之后依賴記憶所做的反思。另外，這些方法在音樂情緒和音樂認(rèn)知反應(yīng)的研究中，不能與音樂的進(jìn)行過程實(shí)施實(shí)時(shí)的記錄及再現(xiàn)，不能使研究者對音樂進(jìn)行和被測反應(yīng)之間的同步關(guān)系做出全面、反復(fù)、精確和深入的觀察。簡言之，這些測量及記錄方法是非實(shí)時(shí)的。 從20世紀(jì)80年代初起，研究者從技術(shù)和裝置入手，開始解決音樂心理的非實(shí)時(shí)測量與音樂進(jìn)行的時(shí)間性之間的矛盾，使音樂心理學(xué)和音樂治療學(xué)的測量技術(shù)進(jìn)入實(shí)時(shí)反應(yīng)和記錄的時(shí)代。 實(shí)時(shí)測量技術(shù)，最早的形式是clynes于1982年研制的“情緒記錄器”（sentograph），用于測量被試對音樂的情緒反應(yīng)。這種簡單的裝置上設(shè)

3、有一個(gè)萬向的按鍵，被試根據(jù)對音樂情緒反應(yīng)的不同描述和強(qiáng)度操縱此鍵，便可將不同方向和壓力的操作按不同類別和比例，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，并給予與音樂進(jìn)行過程同步的記錄。 1983年，nielsen又設(shè)計(jì)出一種簧制的夾鉗，用于研究被試在音樂進(jìn)行過程中對音樂緊張度的實(shí)時(shí)反應(yīng)，并可將被試在研究過程中的持續(xù)反應(yīng)繪制成圖形。這種裝置所記錄的數(shù)據(jù)，在后來的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出很高的效度。 1991年，namba等人在音樂情緒反應(yīng)的系列研究中，利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)鍵盤，開發(fā)出一種“選擇性描述連續(xù)判斷方法”（the method of continuous judgment by selected description）

4、。研究者把用于不同類別情緒感受的形容詞指派于特定的鍵，被試接受半小時(shí)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)訓(xùn)練后，在音樂進(jìn)行過程中根據(jù)自己的情緒感受及與之相應(yīng)的形容詞描述，在鍵盤上連續(xù)操作相應(yīng)的鍵。這種實(shí)時(shí)反應(yīng)與記錄的方式，可以把被試的反應(yīng)以多維度的形式與音樂同步記錄和貯存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。 20世紀(jì)90年代初，美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)音樂研究中心在madsen領(lǐng)導(dǎo)下，研制出“連續(xù)反應(yīng)數(shù)字接口”（continuous response digital interface，簡稱crdi）。這是一種電位器與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字接口的技術(shù)。在音樂認(rèn)知或音樂審美情緒反應(yīng)的研究中，被試在聆聽音樂的全過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體要求，可以在250度范圍內(nèi)

5、撥動(dòng)帶有一枚凸針的旋鈕，連續(xù)不斷地對音樂進(jìn)行過程中情緒或認(rèn)知在兩極范圍內(nèi)的反應(yīng)及變化，同步地進(jìn)行調(diào)整。被試在操縱旋鈕時(shí)，實(shí)際上是將不同的電壓持續(xù)不斷地輸入計(jì)算機(jī)，并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，繪制成為與音樂進(jìn)行的時(shí)間橫軸線實(shí)時(shí)發(fā)展，依輸入強(qiáng)度變化形成的曲線圖。這種旋鈕操作輸入的信號的變化是無級的。crdi的另一種輸入方式，是11點(diǎn)量表型的滑桿。它以零為中心，依據(jù)反應(yīng)強(qiáng)弱程度的不同，使被試可以在+5和-5之間的11個(gè)點(diǎn)位上，連續(xù)不斷地調(diào)整滑桿在量表上的不同位置，以達(dá)到輸入反應(yīng)強(qiáng)度的目的。 值得一提的是，與連續(xù)反應(yīng)數(shù)字接口相類似的技術(shù)，20世紀(jì)80年代后期在我國已有研制，不過沒有直接應(yīng)用于音樂心理的研究，而是應(yīng)

6、用在被試對視聽電教材料的注意實(shí)驗(yàn)中，其范疇屬教育技術(shù)學(xué)的心理生理基礎(chǔ)研究。研究者黎加厚開發(fā)的裝置，由兩部分組成。一方面，將傳感器和a/d轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接，把被試在接受視聽電教材料刺激作用下的皮膚電阻（gsr）及其變化的全過程輸入計(jì)算機(jī)；另一方面，用攝像機(jī)對被試在實(shí)驗(yàn)過程中的外部變化過程給予攝制。經(jīng)后期合成，視聽教學(xué)材料的畫面（包括背景音樂），被試表情和動(dòng)態(tài)，以及被試的皮電阻反應(yīng)曲線這三個(gè)畫面同步地實(shí)時(shí)記錄于vcr，可供研究者反復(fù)觀察并做統(tǒng)計(jì)處理。筆者認(rèn)為，音樂心理和音樂治療可以直接采用這種技術(shù)，開展音樂心理生理學(xué)有關(guān)不同音樂要素或音樂風(fēng)格與情緒反應(yīng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。 自從madsen等人首次使用c

7、rdi技術(shù)，對音樂審美體驗(yàn)給予實(shí)時(shí)測量以來，近八年中crdi技術(shù)在美國音樂心理、治療和教育研究中所涉及的課題大致包括：音樂聽賞過程中的注意焦點(diǎn)；兒童音樂偏好；音樂審美體驗(yàn)；聽賞者差異；音樂要素（速度、音準(zhǔn)、力度、節(jié)奏、旋律、音色等）與認(rèn)知和情緒；音樂緊張度的感知等等。另外，由于crdi是一種非詞語和過程性的測量，研究課題還涉及非詞語和詞語，以及形成性與終結(jié)性測量的信度。此外，近兩年來，隨著研究者探討課題的深入，crdi描述的刺激反應(yīng)維度也從單一維度向多維度發(fā)展。 crdi技術(shù)在音樂心理測量以及與音樂心理直接相關(guān)的實(shí)驗(yàn)美學(xué)、教育、醫(yī)療、社會(huì)心理學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值無疑是巨大的，這里僅舉一例。198

8、9年，在中國音樂治療學(xué)會(huì)成立大會(huì)暨第一屆年會(huì)上，一位醫(yī)生曾提問：“音樂處方的開具依據(jù)是什么？”他的意思是明白的，當(dāng)然不能僅僅天真地訴諸于音樂作品的標(biāo)題。如同一劑藥品必須通過大量的嚴(yán)格驗(yàn)證才能投入臨床使用一樣，在音樂治療中，音樂作為處方，雖然不大可能使人 “中毒”，但是從科學(xué)的角度講，也應(yīng)該就音樂的某種或某些成分以及它們所構(gòu)成的整體與接受者之間的關(guān)系，在情緒、感知或生理、神經(jīng)諸多方面給予實(shí)時(shí)的測試和驗(yàn)證，以便達(dá)到最佳的預(yù)期效應(yīng)。就這一點(diǎn)而言，實(shí)時(shí)測量的概念和方法是必不可少的。 元分析：從“見樹”到“見林”的音樂心理統(tǒng)計(jì) 這是一個(gè)由音樂心理的定量研究方法與研究結(jié)論的定性概括之間關(guān)系引發(fā)的課題。作為

9、一門科學(xué)，心理學(xué)隨定量研究方法的應(yīng)用得以建立和發(fā)展。定量研究是心理學(xué)的既定學(xué)術(shù)規(guī)范。音樂心理研究作為分支心理學(xué)科，同樣是把主流心理學(xué)的定量實(shí)證作為它的基本研究范式的。在近一個(gè)世紀(jì)的漫長歲月后，實(shí)驗(yàn)音樂心理研究者逐漸認(rèn)識(shí)到，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須對變量進(jìn)行控制，所以少量的音樂心理定量實(shí)證研究不可能為這個(gè)領(lǐng)域的重大課題提供現(xiàn)成答案。當(dāng)某一相同或相近課題的量化實(shí)證研究達(dá)到充分的積累時(shí)，情形依然如此。即便是相同的研究課題，受研究變量、被測狀況、測量工具以及其他種種條件的影響，它們的結(jié)論，主要是統(tǒng)計(jì)的差異顯著性，會(huì)是不同甚至相反的。過去，對已有大量的相同或相近課題研究結(jié)論進(jìn)行概括時(shí)，研究者的方法是粗糙的tal

10、lying method，即羅列所有相近的文獻(xiàn)，根據(jù)符合統(tǒng)計(jì)的差異顯著性要求的研究的比例，大致確定對研究假設(shè)的論證程度。這種方法實(shí)際上人為地強(qiáng)化或掩蓋著研究數(shù)據(jù)的趨勢和形態(tài)。 出于對已有一批單獨(dú)研究的結(jié)果進(jìn)行再分析，以便全面和精確地總結(jié)這些研究結(jié)論的目的，20世紀(jì)70至80年代，格拉斯（g . v. glass）提出元分析的概念，并發(fā)展了元分析的步驟和方法。元分析（metaanalysis）亦稱總分析，其過程和功能，是對已有大批研究提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的再統(tǒng)計(jì)分析和綜合（或說分析的分析），繼以探查在這批研究中每次單獨(dú)研究顯現(xiàn)不出的，而對于解決重大問題具備更高價(jià)值的結(jié)論趨勢和形態(tài)。元分析作為一種統(tǒng)計(jì)方

11、法，其性質(zhì)屬于量化研究。不過筆者認(rèn)為，它是連接一批單獨(dú)定量研究的個(gè)別結(jié)果和形成定性結(jié)論概括之間的一座重要橋梁：通過總分析的統(tǒng)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)從個(gè)別結(jié)論（即便它們之間看起來存在沖突）到一般結(jié)論的科學(xué)歸納。 元分析的方法自確立以來，在醫(yī)學(xué)、社會(huì)學(xué)和心理學(xué)中得以廣泛的應(yīng)用，效益顯著。1987年后的10年中，僅“心理學(xué)信息”（psyc info）數(shù)據(jù)庫中，涉及元分析關(guān)鍵詞的研究已近2000項(xiàng)。在音樂心理和音樂治療研究的英語文獻(xiàn)中，使用元分析的研究者，僅有美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)音樂研究中心j.m.standley一人。這位女學(xué)者在1986年和1996年，先后發(fā)表醫(yī)學(xué)/牙科治療中的音樂研究：元分析的臨床應(yīng)用（這

12、項(xiàng)研究在10年后由作者充實(shí)修訂），對用于教育/治療目標(biāo)的音樂強(qiáng)化效應(yīng)的元分析。由于元分析具備的“總”分析性質(zhì)，應(yīng)用此方法的一項(xiàng)研究便可覆蓋數(shù)以百計(jì)的已有成果。因而，元分析的結(jié)論厚度和應(yīng)用價(jià)值，必然以集中、凝煉和確切的形態(tài)大大超過這一批單獨(dú)的研究本身。 元分析之所以能夠把大批單獨(dú)研究給予分析和合成，是因?yàn)樗褂玫氖且环N新的度量概念效果量（effect size，可簡稱es）。效果量是在大批單獨(dú)研究中的每一項(xiàng)研究使用的一種共同的統(tǒng)計(jì)單位。與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)過程不同，元分析觀察的是大批研究中所有效果的分布，如果某種結(jié)論趨勢或形態(tài)的確存在，效果量則會(huì)集中于一個(gè)方向。 研究統(tǒng)計(jì)中有四個(gè)互為制約的因素：檢驗(yàn)力，

13、樣本容量，顯著性水平，以及效果量。前三個(gè)概念，是傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法的使用者所熟悉的。簡單地說，檢驗(yàn)力，指統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)?zāi)墚a(chǎn)生的顯著性和拒絕某特定實(shí)驗(yàn)的原假設(shè)的概率。擴(kuò)大樣本容量，則增強(qiáng)檢驗(yàn)力。顯著性水平由研究者設(shè)定，它代表拒絕原假設(shè)所犯錯(cuò)誤的概率。而效果量則是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)旨在探查效果的準(zhǔn)確度量，是一種備擇假設(shè)的參數(shù)。 元分析的基本步驟包括三個(gè)部分。 第一，確定研究的領(lǐng)域和納入分析的已有研究的資格，據(jù)此對相應(yīng)課題的研究進(jìn)行全的 文獻(xiàn)檢索，并注意避免納入分析的研究在結(jié)果和來源等方面的偏頗（例如，研究結(jié)果本身具有缺陷；不能僅僅檢索已發(fā)表的文獻(xiàn)等）。 standley的研究，就這一步驟的界定是，納入分析的研究：（1）

14、是采用量化實(shí)證方法的英語文獻(xiàn)；（2）自變量采用音樂作為行為矯正的強(qiáng)化依隨；（3）因變量以教育和治療為目的；（4）研究結(jié)果的形式，具備數(shù)據(jù)分析的可重復(fù)驗(yàn)證性。文獻(xiàn)檢索首先涉獵以下數(shù)據(jù)庫：psycinfo，psycfirst，eric，dissertation abstracts，以及medline。然后，根據(jù)被檢索研究所列資料目錄再次檢索。兩次檢索共獲得該課題的100項(xiàng)研究，其中98項(xiàng)符合前述資格界定；有關(guān)因變量的效果變量達(dá)208個(gè)。 第二，確定納入分析的有關(guān)被試特征、因變量和自變量，并對其做出描述和分類。standley 從98項(xiàng)研究中歸納出正常被試和六種異常被試：智力障礙、情緒障礙、學(xué)習(xí)障礙

15、、行為障礙、多動(dòng)癥和腦癱。98項(xiàng)研究所含208個(gè)因變量則被分類為：學(xué)術(shù)變量、社會(huì)變量、身體康復(fù)變量、其他醫(yī)療變量、注意/交往變量、自助變量、交通行為變量、刻板行為變量、抱怨變量、作業(yè)變量和偏好變量。 第三，對有關(guān)因變量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)化的效果量。不論已有研究的統(tǒng)計(jì)方式 如何，他們均可被轉(zhuǎn)化統(tǒng)計(jì)為一致的效果量。其后，再根據(jù)前述確定的被試特征，對統(tǒng)計(jì)得出的效果量給予組織和比較，并分析和闡釋其結(jié)果。 standley的研究對208個(gè)因變量的效果量的統(tǒng)計(jì)，使用的是最保守的統(tǒng)計(jì)公式：實(shí)驗(yàn)組的因變量平均值減去控制組的因變量平均值，再除以控制組的標(biāo)準(zhǔn)差。在她確定的11種變量類別中，相應(yīng)地得出208

16、個(gè)效果量。按照該研究的宗旨（音樂作為依隨強(qiáng)化物，其效果如何），這些元分析統(tǒng)計(jì)，在它涉及的實(shí)驗(yàn)條件的比較，依隨音樂與其他條件的比較，強(qiáng)化作用，強(qiáng)化技術(shù)，強(qiáng)化程式，教育和治療目的，被試年齡和特征等方面的結(jié)果，以及這些結(jié)果的討論價(jià)值是引人入勝的。雖然本文的目的主要是向國內(nèi)音樂心理和音樂治療同行推薦元分析的特殊功能和方法，這里還是有必要對standley研究的結(jié)論給予扼要的歸納，供同行參考。 總的看來，與其他非音樂的依隨強(qiáng)化物和非依隨性的音樂強(qiáng)化相比較，音樂作為行為矯正過程的依隨強(qiáng)化物，其作用最為有效。它表現(xiàn)在能夠有效地增強(qiáng)期望行為的頻度，減低非期望行為的頻度，前者較后者更為明顯。從強(qiáng)化程式來看，音樂

17、的程式性強(qiáng)化較非程式性的連續(xù)作用更為明顯；另外，即時(shí)強(qiáng)化比延遲強(qiáng)化有效。音樂依隨強(qiáng)化效果最明顯的首先是身體康復(fù)和發(fā)展行為，其次是治療和教育目的，再次是體育運(yùn)動(dòng)應(yīng)用。 就各種不同年齡的被試而言，音樂依隨強(qiáng)化作用，在各種年齡被試中均為顯著的前提下，其最佳對象首先是成人和四歲以下嬰幼兒，其他依次為5-11歲、12-14歲、15-18歲的青少年以及老年人。結(jié)合被試特征看，音樂依隨強(qiáng)化對心理障礙和正常被試的效果優(yōu)于情緒障礙或醫(yī)療和身體殘疾的被試。 從分析所涉及的已有研究還可以看到，音樂依隨強(qiáng)化的應(yīng)用和效果是廣泛的。在醫(yī)療中，它作用于昏迷、腹痛、啼哭、神經(jīng)殘疾者的頸部強(qiáng)度和頭部體位，以及通過生物反饋治療頭痛等。在音樂依隨強(qiáng)化研究中，應(yīng)用最多的是教育領(lǐng)域。它能夠強(qiáng)化正常被試班中非音樂學(xué)科的學(xué)習(xí)成就，尤其是數(shù)學(xué)和閱讀，并能有效作用于音樂學(xué)習(xí)中的聽辨、歌唱的音準(zhǔn)和音樂知識(shí)及聽賞的技能。在特殊教育中，它有助于正常班級對殘疾