單實驗設計組

單實驗設計組第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、心理學的生態(tài)學運動

早期信息加工心理學采用人機類比，將人腦比作電腦，將人的心理活動機制還原成神經纖維上的電信號及其傳遞過程，絲毫不顧忌人的意識活動的內容效應和情境效應，其缺點是明顯的，以致有人聲稱當代認知主義已經失敗、認知心理學選擇了一個錯誤的開始。我暫且不對此進行評價，要問的是：在現(xiàn)代認知心理學的起點有沒有其他可能的選擇呢？追溯到二戰(zhàn)時期，我注意到與信息加工認知革命同時發(fā)生的吉布生主義（Gibsonism）——吉布生（J.Gibson）的生態(tài)認知心理學。第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一二、準實驗設計

準實驗設計是相對于標準實驗設計而言的，它借用實驗設計的某些方法來計劃搜集資料、獲得結果，但其實驗條件的控制不甚嚴格，更多保持了研究對象活動的情境性和現(xiàn)實性，其明顯特征是不對被試進行隨機分組，往往使用現(xiàn)成群體作為處理組。常用的設計有：時間序列設計、相等時間取樣設計、不等組前測后測設計、不等組的時間序列設計等。1.單組準實驗設計

當不方便對一組被試進行隨機分組，又沒有恰當?shù)谋辉嚱M作為對照組時，可以采用單組準實驗設計進行課題研究。單組設計主要包括：單組時間序列設計、單組相等時間取樣設計。第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一（1）時間序列設計

實例1：比如有位小學語文教師想研究一下某種新的識字教學法是否可以提高教學效果。于是他連續(xù)地運用舊的教學法進行了四個周的識字教學并對每一周的教學效果進行檢測。其檢測的方法是：第一周教給學生50個生字；第二周交給學生50個生字，同時檢測上一周的學習效果；第三周學習50個生字，同時檢測第二周所學生字的效果；第四周學習50個生字，同時檢測第三周的學習效果；從第五周開始改用新的教學方法學習50個生字，同時檢測第四周學習的效果，依此類推，第五到第八周都采用新的識字教學法。則八周識字教學的效果記錄如下：

第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

時間序列設計是對一組被試或個體進行一系列周期性測量，在測量的時間序列中引進實驗處理（X），然后觀測引進實驗處理前后測量結果的變化趨勢，從而推斷實驗處理是否產生效果。它的設計模式如下：

O1O2O3O4

XO5O6O7O8

其實驗結果可以用圖示來說明，也可以用t檢驗，分析被試在接受實驗處理前后測量序列回歸線的斜率或截距的差異性。第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一如何檢驗實驗處理前后回歸線截距的差異？第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一（2）相等時間取樣設計

實例2：比如有一教師研究學習反饋在寫作學習中有無明顯的影響。他：每周要求學生完成一篇作文，實驗周期共四個月，其中第一個月有學習反饋、第二個月沒有學習反饋、第三個月有學習反饋、第四個月沒有學習反饋。有學習反饋用X1表示，就是每周學生完成作文后，老師都要對其作文做詳細地批閱和給出恰當?shù)脑u語；沒有學習反饋用X0表示，就是學生每周完成的作文交來后，老師只是批上“閱”字和日期。老師對學生的作文成績進行評定但不公布。研究中兩組實驗處理下的時間取樣一樣，就可以控制歷史因素的影響。請問該設計與單因素重復實驗設計相同嗎？第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

單組準實驗設計，對實驗條件控制不嚴密，可能產生多方面的誤差：

第一，采用單組設計，實驗處理后的測驗可能增加或降低實驗處理的敏感性。因為連續(xù)測驗本身會激發(fā)被試的某種心理效應，影響實驗的外部效度；

第二，實驗安排中，實驗處理的間斷式出現(xiàn)會使被試產生新意感，并容易暴露實驗目的，由此產生實驗的霍桑效應，實驗結果也會降低外部效度；

第三，選擇偏差與實驗變量的交互作用可能降低實驗的外部效度。

第四，實驗的重復進行也會產生一系列的順序效應。采用單組準實驗設計時要分析上述可能的變異因素，盡可能地控制這些因素，以得到有外部效度的實驗結果?；蛘哒f，只是在不適宜采用真實驗設計時才使用準實驗設計。第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一2.多組準實驗設計（1）不相等實驗組控制組前測后測設計設計模式：不相等實驗組控制組前測后測設計的特點是研究者不能按隨機化原則和等組法來選擇對等組，有時也不能隨機安排哪個為實驗組哪個為控制組。它的基本模式如下：第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

請思考這一研究課題該如何做：假設某醫(yī)療研究機構研制了一種治療兒童多動癥的藥物，現(xiàn)在要進行臨床試驗，找到20名多動癥兒童參加實驗。為了保證樣本容量，不宜再對被試進行分組。該試驗用準實驗設計該如何做呢？

為了試驗的實施，有關研究者編制了兩套學習材料，包括甲、乙兩套，這兩套材料經檢驗在難度等方面相當，以分別用于前測和后測。為了更可靠地進行比較，他們選取了年齡相近的某年級一個班的學生（30人）作為控制組。實驗分三階段進行：第一階段是實驗組和控制組均使用甲套材料進行前測，即均在同樣長的時間里學習材料甲，然后檢測學習成績；第二階段，多動癥兒童接受藥物治療，而控制組不接受這種藥物；第三階段是兩個組各自都學習材料乙并進行學習效果的測試。

第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一中位數(shù)檢驗的具體做法是：首先將兩組數(shù)據合并成一個容量為N＝n1+n2的樣本，再找出這個樣本的中位數(shù)m。然后統(tǒng)計出X樣本中大于m的數(shù)據個數(shù)a，小于或等于m的數(shù)據個數(shù)b；Y樣本中大于m的數(shù)據個數(shù)c，小于或等于m的數(shù)據個數(shù)d，再進行χ2檢驗?，F(xiàn)在我們就以上述數(shù)據為例說明這一檢驗過程。第一步：計算實驗組X的后測與前測的差異量、控制組Y的后測與前測的差異量：X：165－230131515121015102020520201552514Y：15－555010510515155101555141010－51551015515552015第二步：計算樣本X和樣本Y的數(shù)據合并后數(shù)據的中位數(shù)m：按從小到大的順序排列合并樣本的數(shù)據：合并樣本的數(shù)據：－5－5－20555555555555551010101010101011121314141515151515151515151515151620202020202530

合并樣本的中位數(shù)是10.5。第三步：統(tǒng)計出X樣本和Y樣本中大于m和小于m的個案數(shù)

第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一（2）不相等實驗組控制組時間序列設計

前述的單組時間序列設計中，是對一個實驗組進行一系列前測，然后施加某種自變量的影響，接著再進行一系列的后測，通過比較施加自變量影響前后測量的變化曲線確定自變量的影響效應。如果懷疑在經過一系列前測后，會使測量產生某種系列效應的積累而在量變基礎上發(fā)生質變，容易導致錯誤結論，因此可以同時設置一個控制組，也進行一系列的前測和后測，但不對其施加自變量的影響。設計模式為：

實驗組：一系列前測——→實驗處理——→一系列后測控制組：一系列前測————————－→一系列后測

第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

單被試設計（single-subjectdesigns）是指在整個研究過程中只能用一個被試的研究設計，通常也叫個案設計（single-casedesigns）。盡管這些設計也可以使用成組被試，但是在只有一個被試的情況下，它為研究者提供了一種資料搜集與解釋的方法，這是它的獨特優(yōu)點。單被試設計在臨床心理學中具有特殊價值，它可以幫助臨床醫(yī)生在不中斷醫(yī)患關系的情況下進行實驗研究。當然，在發(fā)展和學校心理學中，它也是非常有用的。使用“實驗的”術語，是因為這些單被試研究設計也能明確地鑒定變量間是否存在因果關系。三、單被試研究設計第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一研究結果不能提供一系列被試組分數(shù)，無法計算平均數(shù)、方差和進行統(tǒng)計顯著性檢驗。單被試實驗結果的呈現(xiàn)與解釋常常依靠圖示，比如右圖所顯示的資料是來自于一項考察班級不團結行為矯治效果的研究，這是其中一個學生的行為表現(xiàn)。注意，用直線將各個數(shù)據點連接起來有助于對比處理前后行為模式的改變。（一）基本技術和術語1.資料分析技術第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一單元（phase）是構建單被試設計的基本成分。單元指在同一種條件下所做的一系列觀察。如前頁圖13-1中包含兩個單元：處理前，連續(xù)5次觀察構成第一個單元；處理后，連續(xù)5次觀察構成第二個單元。尚未施加處理時的觀察叫基線觀察（baselineobservation），一系列基線觀察稱為一個基線單元（baselinephase）；施加處理過程中所作的觀察叫做處理觀察（treatmentobservation），一系列的處理觀察稱為一個處理單元（treatmentphase）。一般，使用字母A代表基線單元，字母B代表處理單元。前圖13-1所示的研究設計可描述為AB設計，即包括一個基線單元A和一個處理單元B的設計。

2.觀察與觀察單元（phase）第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一水平穩(wěn)定：指一系列觀測得到的大致相同的數(shù)值。趨勢穩(wěn)定：指不同觀測之間的差異在同一方向上持續(xù)一致，數(shù)值上大致相同。趨勢表現(xiàn)為一系列數(shù)據點聚集在斜線周圍。穩(wěn)定性：指一系列觀察呈現(xiàn)出持續(xù)一致的水平或趨勢的程度。數(shù)據變化穩(wěn)定，變異較小。變異要相對較小，行為模式要相對清楚、明確。3.水平、趨勢和穩(wěn)定性第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一通常，在一段持續(xù)時間內，行為水平保持相當一致，這意味著一系列觀測顯示出其前后一致的行為模式（即行為上的一致性水平或一致性趨勢）。然而，當數(shù)據不穩(wěn)定時，我們就必須使用一些技巧來揭示其中的行為模式：（1）要耐心地等待；（2）求兩個或更多個觀察的平均數(shù)；（3）在不一致的行為中尋找模式。4.不穩(wěn)定數(shù)據的處理第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

如果只使用兩次觀測就不能提供足夠信息去確定一個行為變化模式，必須進行更多觀察才能確定行為模式的水平、趨勢和穩(wěn)定性。為了建立單元內的行為模式和保證數(shù)據的穩(wěn)定性，一個觀測單元最少也得包含三次觀測。盡管三次觀察是決定一個單元的最小值，但要構建一個清晰的模式往往需要進行5到6次觀察，而且，當數(shù)據變異很大時，還要追加觀測次數(shù)。5.觀察單元的長度第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

研究者收集到在一個單元內構建清晰、穩(wěn)定的行為模式所需要的數(shù)據后，就可以轉換到下一個行為觀測單元。單元轉換在本質上是對自變量的操縱，它通過施加、撤除或改變處理來完成。在新的單元內，研究者可以獲得一系列觀測數(shù)據。單元轉換的目的，是為了驗證增加或撤銷一個處理，是否使被試的行為產生了顯著改變。具體來說，就是單元轉換前后被試的行為模式是否有顯著性差異。（二）單元轉換與視圖檢查技術1.什么叫做單元轉換？第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一

是否開始一個新的單元，主要取決于先前單元是否有清晰、明確的模式。當然，其他因素也能影響何時和是否轉換單元，比如：如果基線單元的數(shù)據趨勢已經表明病人的行為正在改善時，研究者不宜采用新的處理單元對之進行干預；當基線數(shù)據顯示出行為方面的嚴重危險，研究者就不能再為了獲得清晰行為模式而等待5次或6次觀測結束，應該立即施加處理，這是研究者或治療者應有的道德責任。2.單元轉換的時機第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一3.視圖檢查技術第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一（三）單被試研究設計的常用模式ABAB輪回設計第2