2.3　考研真題和強化習題詳解

一、單項選擇題

1．研究者通常通過控制溫度、照明、噪音以及被試的性別、年齡職業等各種額外變量，以突顯自變量與因變量之間可能的因果關系，這些做法損害最大的效果類型（　　）。[統考2017研]

A．內部效度

B．外部效度

C．構思效度

D．統計結論效度

【答案】B

【解析】實驗室實驗會對實驗條件進行嚴格控制，從而利于研究者發現自變量與因變量之間可能的因果聯系，其內部效度較高。但缺點是其實驗情境帶有極大的人為性質，使得很難將實驗結果應用于日常生活中，即外部效度不高。

根據下列材料，回答2~4題。[統考2016研]

表2-20為一個考察學生幾何題解決能力的實驗設計模式及假設結果。其中，幾何題解決能力采用測驗進行測定，滿分100分。

表2-20

2．該研究最恰當的實驗設計是（　  ）。

A．被試內設計

B．被試間設計

C．嵌套設計

D．事后回溯設計

【答案】B

【解析】被試間設計是指每個被試（組）只接受一個自變量水平的處理，對另一被試（組）進行另一種自變量水平處理的情況，由于每個被試（組）只接受一種處理方式，一種處理方式不可能影響或污染另一種處理方式，因此該研究適合采用被試間設計。

3．根據所列結果，該實驗可能存在（　  ）。

A．交互作用

B．易化作用

C．抑制作用

D．強化作用

【答案】A

【解析】交互作用是指一個實驗中有兩個或兩個以上的自變量，當一個自變量的效果在另一個自變量的每一個水平上不一樣時，我們就說存在著自變量的交互作用。在該實驗研究中不同難度下，不同方法的效果不同，會產生交互作用。

4．根據所列結果，還應考慮實驗可能存在（　  ）。

A．霍桑效應

B．安慰劑效應

C．地板效應

D．天花板效應

【答案】D

【解析】天花板效應又稱高限效應，是指當要求被試完成的任務過于容易，所有不同水平（數量）的自變量都獲得很好的結果，并且沒有什么差別的情況時，我們就說實驗中出現了高限效應。在該實驗設計中容易條件下接受不同方法教學的學生成績均接近滿分，所以可能存在天花板效應。與之相反的稱為地板效應。

5．某研究者進行一項以教學方法為自變量、學習成績為因變量、智力為額外變量的實驗。下列選項中，最能有效控制額外變量的方法是（　　）。[統考2015研]

A．消除法

B．恒定法

C．等組匹配法

D．雙盲實驗法

【答案】C

【解析】等組匹配法是使實驗組和控制組的被試屬性相等的一種方法。智力作為與實驗任務高相關的屬性，無法消除也不能忽視，因此可以先測量所有被試智力，然后根據結果將被試分為智力沒有顯著差異的兩組。A項，消除法是把額外變量直接排除，如聲光實驗的隔音室，暗室，雙盲控制法等。該實驗中智力水平并不能排除。B項，恒定法是指額外變量無法消除時，讓它在整個實驗過程中保持相對恒定，如實驗儀器，物理條件。實驗中很難保證所有被試都是同一智力水平。D項，雙盲實驗法主要是用于控制主試-被試間的相互作用。

6．事后回溯設計屬于（　　）。[統考2015研]

A．單組前后側設計

B．前實驗設計

C．完全隨機化設計

D．隨機區組設計

【答案】B

【解析】前實驗設計是一種通常在完全自然條件下進行的研究，對被試不作專門的選擇和處理。前實驗設計包括單組后測設計、單組前測后測設計、固定組比較設計、事后回溯設計。其中，事后回溯設計是指所研究的對象是已發生過的事件，而且在研究過程中，研究者不需要選擇和分配被試，也不需要設計實驗處理或操縱自變量，只需觀察存在的條件或事實，將這種已自然發生的處理或自變量與某種結果或因變量聯系起來加以分析。

7．在探討性別與被試年齡（青年、中年、老年）對某品牌手機偏好影響的研究中，其實驗設計為（　　）。[統考2014研]

A．2×3設計

B．1×3設計

C．2×2設計

D．3×3設計

【答案】A

【解析】該實驗使用性別2（男，女）×年齡3（青年，中年，老年）設計。

8．表2-21所示為一個有四種實驗處理的設計方案。該研究設計屬于（　  ）。[統考2014研]

表2-21

A．匹配設計

B．ABBA設計

C．拉丁方設計

D．混合設計

【答案】C

【解析】拉丁方以表格的形式被概念化，其中行和列代表兩個外部變量中的區組，然后將自變量的級別分配到表中各單元中。簡單的說就是某一變量在其所處的任意行或任意列中，只出現一次。

9．在某研究設計中，用方便分組的方式，將被試分為一個實驗組和一個控制組，對兩組均進行了一次前測和后測。該設計是（　　）。[統考2014研]

A．交叉滯后設計

B．時間序列設計

C．相等時間樣本設計

D．不相等對照組設計

【答案】D

【解析】不相等對照組設計的實驗模式是具有一個實驗組和一個控制組，對兩組被試均進行前測和后測驗，以便于對照比較。

10．有研究發現，正常被試和遺忘癥患者自由回憶的正確率之間存在顯著差異，但詞匯辨認之間不存在顯著差異。據此可知實驗存在（　　）。[統考2014研]

A．期望效應

B．練習效應

C．習慣效應

D．交互效應

【答案】D

【解析】交互作用指自變量之間的相互關系，即當一個自變量產生的效果在第二個自變量的每一水平上不一樣時，就發生交互作用。A項，期望效應指被試的表現因為逐漸熟悉實驗情境而有系統地提升。B項，練習效應指實驗中，被試由于多次重復同樣的程序，實驗成績提高或降低的現象。C項，習慣效應指被試的表現因為連續作業的疲勞而系統地下降。

11．下列選項中，屬于準實驗設計的是（　  ）。[統考2014研]

A．匹配組設計

B．被試間設計

C．被試內設計

D．交叉滯后組相關設計

【答案】D

【解析】準實驗設計指未對自變量實施充分控制，但使用真正實驗的某些方法搜集、整理以及統計分析數據的研究方法，交叉滯后組相關設計屬于準實驗設計。B項，被試間設計是指要求每個被試（組）只接受一個自變量水平的處理，對另一被試（組）進行另一種自變量水平處理的情況。C項，被試內設計是指每一個被試都接受自變量的所有水平處理的情況。

根據下列材料，回答12~14題。[統考2013研]

為考察詞的類型（靶子詞、非靶子詞）以及辨別條件（高辨別、低辨別）對雙耳追隨效果的影響，研究者將60名被試隨機分為兩組，每組30名，一組既接受靶子詞-高辨別條件的處理，也接受靶子詞-低辨別條件的處理；另一組既接受非靶子詞-高辨別條件的處理，也接受非靶子詞-低辨別條件的處理。

12．該實驗設計是（　　）。

A．被試間設計

B．被試內設計

C．混合設計

D．回歸間斷點設計

【答案】C

【解析】實驗中兩組不同被試接受兩種類型的詞（靶子詞和非靶子詞）的處理，是被試間設計（組間設計）；所有被試接受兩種不同辨別條件（高、低水平）的處理，屬于被試內設計（組內設計）。在案例實驗中既用組內設計又用組間設計叫做混合設計。

13．該實驗中的辨別條件屬于（　　）。

A．被試間變量

B．被試內變量

C．額外變量

D．無關變量

【答案】B

【解析】實驗中所有被試都接受兩種不同辨別條件（高、低水平）的處理，屬于被試內變量。

14．該實驗存在的交互作用是（　　）。

A．詞的類型×辨別條件

B．靶子詞×非靶子詞

C．高辨別條件×低辨別條件

D．詞的類型×辨別條件×追隨效應

【答案】A

【解析】交互作用指的是兩個因素在對方的不同水平上呈現出的效應存在差異，本實驗研究為詞的類型×辨別條件。

15．在實驗研究中，排除法可用來控制額外變量，但也可能導致研究效度的降低。它可能降低的效度是（　　）。[統考2013研]

A．內部效度

B．外部效度

C．構思效度

D．統計結論效度

【答案】B

【解析】外部效度是指實驗結果能夠普遍推論到樣本的總體和其他同類現象中去的程度，即實驗結果的普遍代表性和適用性；而實驗情景的過分人工化會使實驗結果難以推廣到其他現實情境中。

16．考察7、8、9歲三個年齡但女生對4種不同材料學習效果，其實驗處理有（　　）。[統考2012研]

A．3種

B．4種

C．7種

D．12種

【答案】D

【解析】實驗處理的自變量是年齡與材料，其中年齡為被試間變量，共3個水平，為7歲、8歲、9歲；材料為被試內變量，共4個水平。所以實驗處理為3（三個年齡）×4（四種不同材料）＝12種。

17．當實驗出現了“霍桑效應”時，為了改進實驗，后續研究應采取（　　）。[統考2012研]

A．雙盲法

B．消除法

C．平衡法

D．對抗法

【答案】A

【解析】霍桑效應是指當被觀察者知道自己成為被觀察對象而改變行為傾向的反應。在心理學實驗中，有效消除主試被試間不恰當的相互作用，保證實驗內部效度的通用手段是雙盲實驗法。

18．一個實驗有3組被試，方差分析的組內自由度為27，則該實驗的被試總數為（　　）。[統考2011研]

A．24

B．28

C．30

D．81

【答案】C

【解析】根據已知條件，方差分析中，組別k＝3，組內自由度df＝k（n－1）＝3*（n－1）＝27，小組人數n＝10，總人數N＝3*10＝30

19．在實驗研究中，衡量自變量和因變量之間關系明確程度的指標是（　  ）。[統考2009研]

A．統計結論效度

B．外部效度

C．構思效度

D．內部效度

【答案】D

【解析】內部效度是指因變量確實是由自變量所引起的，而不是由其他因素所導致的。是衡量自變量和因變量之間關系明確程度的指標。實驗的外部效度是指實驗結果能夠普遍推論到樣本的總體和其他同類現象中去的程度。統計結論效度是對數據分析處理程序的效度檢驗，構思效度是指心理測驗對某一理論概念或特質測量的程度。

20．在探討人類對不同語義范疇類別（動物、工具）、不同危險性概念（高危險、低危險）進行加工是否存在差異的一項研究中，其實驗設計應是（　　）。[統考2009研]

A．二因素設計

B．四因素設計

C．二水平設計

D．四水平設計

【答案】A

【解析】該研究設計中有兩個自變量（語義范疇類別和危險性概念），因此屬于二因素的實驗設計。

根據表2-22所示的實驗設計方案（a、b為兩個自變量，S為被試），回答21~23題。[統考2009研]

表2-22

21．這種設計是（　　）。

A．ABBA設計

B．被試間設計

C．被試內設計

D．混合設計

【答案】D

【解析】該設計中不同的被試分別接受A因素的兩個水平的處理，屬于被試間設計，而每個被試都接受B因素三個水平的處理，屬于被試內設計，因此該設計方案是混合設計。

22．該實驗設計方案中的實驗處理數為（　  ）。

A．3

B．4

C．5

D．6

【答案】D

【解析】A因素有兩個水平，B因素有三個水平，結合起來組成6個實驗處理

23．若該設計的交互作用顯著，則應進一步做的統計分析為（　  ）。

A．主效應檢驗

B．相關分析

C．簡單主效應檢驗

D．回歸分析

【答案】C

【解析】在多因素的方差分析統計中，如果交互作用顯著，則需要進一步進行簡單效應分析。

24．如果不同的實驗條件之間有相互干擾，最好采用（　　）。

A．組內設計

B．組間設計

C．拉丁方設計

D．混合設計

【答案】B

【解析】組間設計的特點是每一個被試只接受自變量的一個水平，因此，不會受到不同實驗條件之間的相互干擾。而組內設計由于每一個被試接受自變量的所有水平，因此，會受到不同實驗條件之間的相互干擾。

25．隨著時間的流逝，被試內部結構發生改變，而影響了實驗結果的真實性。這是指（　　）。

A．歷史

B．選擇

C．成熟

D．亡失

【答案】C

【解析】隨著時間流逝，被試內部結構發生的變化屬于成熟因素對實驗結果的影響。選擇指由于被試的選擇的偏差所導致的對實驗結果的影響，歷史是指在實驗過程中，與實驗變量同時發生的事件對實驗結果的影響。亡失是指在較長時間的實驗周期中，由于被試退出實驗或死亡對實驗結果造成的影響，在發展心理學的縱向研究中經常發生被試的亡失。

二、多項選擇題

1．所羅門四組設計的特點有（　　）。[統考2012研]

A．可檢驗前測處理的效應

B．將“有無前測程序”這一變量引入實驗設計中

C．可采用被試內設計的方差分析檢驗所有主效應

D．可檢驗“前-后測效應”與“實驗處理”之間是否有交互作用

【答案】ABD

【解析】所羅門四組實驗設計也叫“重疊實驗設計”，是把后測設計和前測后測設計結合起來的一種實驗設計，分別有兩個實驗組和兩個控制組。除了具有單因素完全隨機后測設計、單因素完全隨機前測后測設計的優點外，所羅門四組實驗設計對實驗處理的效果進行了兩次檢驗，既可以確認實驗處理的效果，還可以檢驗測驗與實驗處理的交互作用。

2．平衡技術是控制額外變量的方法之一。常用的平衡技術有（　  ）。[統考2008研]

A．匹配法

B．拉丁方設計

C．雙盲法

D．ABBA法

【答案】BD

【解析】平衡技術是指在實驗中為了消除或減少實驗順序效應而采用一些系統地改變實驗處理順序呈現技術的設計。ABBA和拉丁方設計是兩種常用的平衡技術。ABBA設計適用于自變量的水平只有兩個的情況，拉丁方設計適合于自變量的水平在兩個以上的情況。

3．多自變量實驗是指在一個實驗中包含兩個或兩個以上的自變量的實驗，它之所以被廣泛采用，是因為它具有哪些優點？（　　）

A．效率高

B．實驗控制較好

C．實驗操作更簡易

D．可以獲得交互作用

【答案】AD

4．評價實驗設計的標準是（　　）。

A．能夠恰當地解決所欲解決的問題

B．恰當地控制實驗中的無關變量

C．使實驗結果有很高的可靠性（又稱效度）

D．實驗所用的儀器先進

【答案】ABC

5．在大多數實驗室實驗中，都會將燈光、噪音等作為（　  ）。

A．自變量

B．因變量

C．額外變量

D．控制變量

【答案】CD

【解析】在大多數實驗室實驗中，燈光、噪音、溫度等環境變量，通常作為控制變量和額外變量在實驗中保持恒定。

6．多因素設計的主要特點是（　　）。

A．可以觀察因素之間的相互作用

B．揭示不同因素之間的內在聯系

C．獲得更生態化的實驗結果

D．實驗設計與實施相對復雜

【答案】ABCD

三、簡答題

1．簡述心理實驗過程的主要流程。[統考2014研]

答：心理實驗過程的流程主要有：

（1）課題選擇與文獻查閱。

（2）提出問題與研究假設。

（3）實驗設計與實施。

（4）數據處理與統計分析。

（5）研究報告的撰寫。

2．某研究者假設：海馬與復雜思維加工有關，與簡單思維加工無關。該研究者隨機選出20只白鼠平均分成兩組，切除它們的海馬，讓第一組學習簡單迷宮，第二組學習復雜迷宮。第一組經過10次學習就出現完全正確的情況，第二組在學習30次后才出現完全正確的情況。研究者據此認為最初的假設成立。請找出該設計中存在的問題，并完善原有的實驗設計。[統考2007研]

答：（1）該設計中存在問題。任何白鼠學習復雜迷宮所需要的次數都要比學習簡單迷宮多，實驗結果可能與是否切除海馬無關，用不切除海馬的白鼠為被試可能會得到相同的結果。原設計使用了兩個獨立變量：任務難度和有、無海馬，但只改變了其中一個獨立變量，只說明了任務難度對學習的影響。要研究海馬對思維加工的影響，應將海馬體情況作為自變量，包括海馬體完好和切除兩個水平。

（2）完善的方案。加入海馬完整的白鼠作為控制組，成為2×2實驗設計：一個因素是海馬情況，包括完好和切除兩個水平，另一因素是迷宮的難度，包括簡單和復雜兩個水平。如表2-23：

表2-23

研究海馬情況和任務難度的交互作用，以及海馬因素在簡單任務和復雜任務兩個水平上的單純主效應。如果海馬單純主效應在簡單任務水平上不顯著而在復雜任務水平上顯著，則能說明海馬與復雜思維加工有關，與簡單思維加工無關。

3．在準實驗研究中可以得到因果關系的結論嗎？為什么？舉例說明。

答：（1）在準實驗研究中不能得到因果關系的結論。

（2）在準實驗研究中不能得到因果關系結論的原因。

①準實驗設計中，只能選擇某個特征（自變量）不同的被試，然后將這些在該自變量不同水平的被試行為加以比較。典型的準實驗常用被試變量作為自變量，因為對于大多數天生的被試變量（年齡、性別、種族、種群）、社會引起的被試屬性（社會階層、宗教或居住區）、疾病以及與疾病有關的被試因素（肢體殘缺、智力殘疾、腦外傷、災難后果）而言，只能選擇而不是改變。

②但是，只是選擇了在這個被試變量上有差異的被試，很難保證他們在其他相關變量上是相等的。即準實驗中實驗者的自由度是比較小的，對額外變量的控制也是較弱的。這使得被試變量的效用會和無法排除的額外變量的效用相混淆。因此，通過準實驗得到的結果便不能像真正的實驗結果那樣可以安全地、毫無閃失地歸因于自變量，而所得出的只能是自變量和結果變量之間的相關。

因此，在準實驗研究中，可以認為變量之間是相關的，但不能認為一個變量的變化導致或引起了另一變量的變化。即準實驗本質上是一種相關研究。嚴密控制、邏輯精巧的實驗研究是獲得因果關系的惟一有效途徑。

（3）在教育改革過程中對新教材、新教法的試用過程，以及在醫學的療效評估中，經常使用的不等組前后測設計就是典型的準實驗設計。舉例如下：

①例如，研究者想研究不同的教材處理方法對學生學習成績的影響。實驗前，選擇的教學班是兩個現成班級，不可能因為實驗而將兩個班拆散后再隨機分組，所以研究者只能隨機將其中一個班作為實驗組，另一個班作為控制組。依照準實驗設計的模式，前測成績是兩個班（實驗組和控制組）的小學升入初中的考試成績和他們第一學期的期末考試成績，這兩個成績作為兩個班開始比較的基礎。實驗組實行的處理是對教材邏輯順序的調整和增加教學過程的啟發性，控制組使用傳統的教學內容編排及教法。后測成績來源于對兩班學生實施的同一測驗的測驗分數。這就構成了一個不等組前測后測設計的準實驗研究。

②再如，某醫療研究機構研制了一種治療兒童多動癥的藥物，為了試驗此種藥物是否真的有效，研究人員篩選了20名多動癥兒童參加試驗。為了試驗的實施，他們編制了甲、乙兩套學習材料，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個年級一個班的學生（30人）作為對照組。實驗分三個階段進行：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；第三階段是兩個組兒童各自都學習材料乙并進行學習效果的測試，這是后測。這也是一個不等組前后測設計的準實驗研究。

從以上兩個例子可以看出，在準實驗設計中，被試不是被隨機分配到各個實驗條件中的，所以在控制個體差異產生的無關變量上，沒有實驗設計嚴格，可能會產生選擇與成熟的交互作用或前后測的交互作用等；因而準實驗研究不能得出因果關系的結論。

四、分析論述題

1．人們發現，大腦兩半球對情緒性信息的加工是不對稱的，在腦功能指標上存在著偏側化現象，有兩種理論對此加以解釋：半球優勢假說認為，只有右半球負責對情緒的加工；效價假說認為，不同效價的情緒是由不同的大腦半球進行加工的，右半球主要加工消極情緒，左半球主要加工積極情緒。

（1）請設計一個混合實驗檢驗這兩種假說，并簡要說明需要控制哪些主要額外變量。

（2）什么樣的實驗結果支持半球優勢假設說？

（3）什么樣的實驗結果支持效價假說？[統考2013研]

答：（1）被試選取：正常人被試，在利手性，性別，年齡，教育程度等方面匹配。

實驗材料：情緒圖片，（情緒效價分別為正性和負性，以及中性刺激作為填充材料。每種類型的圖片數量相同）。

實驗程序：將被試分為兩組，其中一組被試觀看負性情緒刺激，另外一組被試觀看正性情緒刺激。同時進行fMRI掃描。

實驗設計：自變量為：大腦半球（左半球，右半球）×刺激類型（正效價，負效價）。

因變量為：被試的左右半腦的激活情況。

需要控制的額外變量：

①被試的性別、左右利手性。兩種條件下被試的男女人數相同，并且全部為右手利。

②被試的年齡。可以將年齡作為一個協變量，通過協方差分析的方法排除年齡的影響。

③被試的疲勞和厭倦等情緒。在實驗刺激中插入部分中性刺激，采用隨機化的方法呈現材料刺激。

數據分析：獲得被試在正性刺激條件和負性刺激條件下的左右半球激活程度（中性刺激條件下的數據不進入數據分析）。然后進行兩因素混合設計方差分析。

（2）如果對于兩組被試，右半球的激活都顯著高于左半球的激活，說明無論情緒刺激的效果如何，都是主要由右半球負責加工，這就支持了半球優勢假說。

（3）如果對于負性情緒組，右半球的激活顯著高于左半球，對于正性情緒組，左半球的激活顯著高于右半球，說明不同效價的情緒是由不同的大腦半球分別進行加工的。該結果就支持了效價假說。

2．請閱讀下列兩段材料，回答后面的問題：

研究一：為研究家庭經濟環境對兒童語言發展的影響，研究者隨機選擇了某市家庭經濟收入高、低不同的兩組兒童各50名，在控制了除經濟收入外的其他重要的額外變量后，測量了這兩組兒童分別在1歲和2歲時的語言發展水平。結果發現：兩組兒童在1歲時不存在語言發展上的差異，但在2歲時差異顯著，表現為來自高收入家庭的兒童比來自低收入家庭的兒童擁有明顯的語言優勢。據此結果，該研究推論，良好的家庭經濟環境會促進兒童語言的發展。

研究二：在某些國家或地區，呈現偽證是警察審問嫌疑人獲取口供的常用方法之一。為了證明其可靠性，研究者設計了一個2（高、低易感性）×2（有、無目擊者）的完全隨機實驗。其中，易感性“高、低”是指被試分別以快、慢兩種速度輸入字母，目擊者“有、無”是指主試同伙報告“看見”或“沒看見”被試是否敲擊了“空格”鍵。因變量指標是被試順從、內化和虛構的人數比例。“順從”是指被迫承認敲擊了“空格”鍵，“內化”是向別人敘述自己敲擊了“空格”鍵，“虛構”是指向主試承認自己敲擊了“空格”鍵。結果發現，被試有69%表現出順從，28%表現出內化，9%表現出虛構，經檢驗差異顯著。尤其是在高易感性和有目擊者條件下，被試最有可能表現出順從和虛構。這表明，呈現偽證能夠使人們更易接受被指控的結果。該研究據此推論，警察審問時通過呈現偽證引出的供詞并不可靠。

（1）這兩項研究各自存在哪些不足？請說明理由，并分別給出改進的建議。

（2）試根據研究評價標準，分析這兩項研究所存在問題的性質，并闡述它們之間的關系。[統考2012研]

答：（1）兩項研究的不足、理由及改進建議：

①第一項研究的問題是年齡自變量變化范圍過窄，選取的被試變量過于單一，只有兩組被試即研究一歲兒童和兩歲兒童并進行比較，代表性不夠，不能揭示兒童語言發展是否與環境有關，其結論不能推廣。因為兒童語言是處于不斷發展之中，本研究只選取了1歲和2歲這兩個閱讀早期的年齡段，缺少年齡更大的不同家庭經濟環境兒童的數據支持，兩組兒童在年齡段上的差異并不表明在語言發展的其他年齡段也存在差異。后續研究可以進行追蹤或者添加更多年齡段兒童的數據，如進一步測試這兩組兒童在3、4、5、6歲年齡段（或更高年齡段）的語言發展水平，從而進行研究比較，得出更具說服力的結論。

②第二項研究的問題是研究結論外推的有效性。實驗中的被試產生的是對無意識疏忽性行為的內化，并不能確認他們會對真實審問情境中的明確犯罪意圖也產生內化。需要在接近真實的審問情境中檢驗被試對明確的犯罪意圖指責產生內化的可能性。

（2）兩項研究所存在的問題的性質及關系：

①第一項研究的問題屬于研究的內部效度問題，指實驗中的自變量與因變量之間因果關系的明確程度，研究一出現選擇的交互作用問題（或者不同年齡段的成熟與語言測驗之間的交互作用問題）。第二項研究屬于研究的外部效度問題，表明生態學效度存在問題，指實驗結果能夠普遍推論到樣本的總體和其他同類現象中去的程度，即實驗結果的普遍代表性和適用性。

②內部效度是外部效度的前提，沒有好的內部效度，也就談不上外部效度。但是，內部效度高并不能保證外部效度一定高。

3．表2-24和表2-25、表2-26和表2-27是針對同一問題采用兩種不同的實驗設計所獲得的模擬實驗研究結果。請據此回答下列問題：

（1）分別指出這兩種實驗各自屬于何種設計類型，每種設計各自使用了多少被試。

（2）針對研究問題，根據實驗設計一的統計分析結果，能得出什么結論？實驗設計二與實驗設計一的結論是否相同？如果不同，能得出什么結論？

（3）這兩種設計中哪一種更適宜考察本研究的問題？請具體說明理由。[統考2008研]

實驗設計一

表2-24  不同教學方法下不同類型學生的學習成績

表2-25  方差分析結果

實驗設計二

表2-26  不同教學方法下不同類型學生的學習成績

表2-27  方差分析結果

答：（1）實驗設計一為2×2被試間設計，被試為24人。

實驗設計二為2×2混合設計，其中，學生類型為被試間變量，教學方法為被試內變量。被試為12人。

（2）根據實驗設計一的結果，能得出如下結論：

①教學方法的主效應顯著，啟發式教學方法的成績顯著高于講授式。

②學生類型的主效應不顯著。

③教學方法和學生類型之間的交互作用顯著，即教學方法對不同類型學生的學習成績產生了不同的影響；與講授式教學方法相比，啟發式教學方法對學困生成績的提高作用更大。

實驗設計二與實驗設計一的結論相同。

（3）比較說明

①比較而言，被試間設計的方案能更好地回答研究問題。

②理由：雖然混合設計所需的被試量較少，且混合設計將教學方法作為被試內變量，能更好地控制來自不同個體間的差異，但當實驗過程中容易產生累積效應或練習效應時，則被試內實驗設計無法適用。本實驗如果將教學方法作為被試內變量則會產生累積效應或練習效應，因此，包含被試內設計在內的混合設計不能回答該研究所探討的問題，選擇被試間設計更佳。

4．某研發機構開發了一套適合于5歲幼兒閱讀能力訓練的游戲產品，欲通過比較該產品使用三個月前后幼兒閱讀能力的變化，以確定其有效性。請針對該目的提出具體實驗設計方案，說明理由；并對預期的實驗數據給出具體統計分析方法。[統考2007研]

答：根據題意，考慮到5歲兒童的閱讀能力及其發展速度有一定的個體差異，而且在實驗中，往往只能做到隨機分配被試，很難做到隨機取樣，同時考慮到實驗的目的主要是考察使用游戲產品前后兒童閱讀能力的變化，所以在實驗設計中使用前后測設計。前測的練習效應和成熟等影響可以通過設計控制組進行平衡。

（1）具體設計方法

①第一種實驗設計方案。采用隨機實驗組控制組前測后測設計。該設計的自變量為是否接受游戲產品訓練，因變量是幼兒的閱讀能力，額外變量包括被試選取、歷史成熟、實驗組控制組學習內容是否相同等。由題意，通過前測可以獲得所抽取樣本的最初水平，再與后測結果進行比較，以分析實驗處理的效應。同時，為了控制歷史、成熟、測驗等額外變量，增加了控制組。為了降低實驗組和控制組被試之間的選擇偏差，采取了隨機分派被試的方法。

表2-28

②第二種實驗設計方案。同樣采取前測后測方法，只是分配被試的方法不同。除了隨機分派之外，還可以利用匹配法進行分配被試。因變量、自變量、額外變量同上。前測后測可以控制較有效的控制歷史、成熟的因素，匹配的方法選擇被試也較有效的控制了被試選取中產生的誤差。

表2-29

（2）實驗方法的選擇原理

真實驗設計的本質特征在于對影響內部效度的無關變量采取嚴格的控制并有效地操縱研究變量。實驗設計中綜合采取隨機取樣、前測和控制組等手段。

①隨機分配被試是保證實驗組和控制祖被試特征相同的有效手段，因為它排除了被試取樣偏差導致的系統誤差。

②實驗設計中還常采取匹配方法，即將在各個與實驗相關的因素上相近或相同的被試匹配成對，隨機分配到實驗組和控制組。這種方法在一定程度上保證了兩組被試的相等性。但實際上配對的因素的數量是有限的，不可能保證被試的所有相關因素都相同，而且這種方法比較煩瑣，因而不如隨機取樣方法運用得廣泛。

③在實驗程序安排中，前測和控制組用于消除或平衡無關變量的干擾。實際上由于采用隨機取樣，使得前測的意義有所降低，因為前測也可能引起一定的練習效應。一般情況下，如果采用隨機原則選取和分配被試，是否需要前測要視具體實驗而定。

（3）具體統計分析方法

①檢驗

統計思路：

表示接受游戲產品訓練的實驗組前后閱讀能力變化；

代表未接受產品訓練的控制組或者匹配組前后閱讀能力的變化；

就表示接受游戲產品訓練引起的閱讀能力變化即產品的有效性。

具體統計檢驗：

分別進行實驗組前、后測（與）相關樣本檢驗，控制組或匹配組前、后測（與）相關樣本檢驗，后測的實驗組、控制組（與）獨立樣本t檢驗，或者后測的實驗組、匹配組（與）相關樣本檢驗。

t檢驗公式為：

為兩樣本平均數差數分布的標準誤，相關樣本和獨立樣本的計算方法不同。由于研究中，兩總體都是正態分布，兩總體方差都未知，當通過隨機分配被試時，的計算公式為：

代表實驗組的方差，代表控制組的方差。當通過匹配方法分派被試時，公式為：

其中：

為實驗組與匹配組中每一項之間的差異，為差異的平均數。

當前測與沒有差異時，可直接比較后測與，也可以比較與，如果二者有差異則代表產品有效。若與有差異時，只能進行與的比較，如果二者有差異則代表產品是有效的。

②方差分析

檢驗的這種思路面臨很多爭論。比較一致的是采用協方差分析或重復測量方差分析。

a．統計思路：

協方差分析又稱共變數分析，是將回歸分析與方差分析結合起來使用的一種分析方法。在這種分析中，先將前測成績作為協變量，建立因變量隨自變量變化的回歸方程，利用回歸方程把因變量的變化中受前測成績的影響扣除掉，從而能夠較合理地比較在實驗組和控制組下，經過回歸分析手段修正以后的因變量的總體均數之間是否有顯著性差異，這就是協方差分析的基本思想。

重復測量方差分析是把前后測作為一個組內變量，即重復測量，包括前測和后測，組別作為組間變量，包括實驗組和控制組。方差分析的基本思路就是把各樣本得到的原始觀察值的總差異分解成組間差異和組內差異兩部分，計算它們的相對大小：組間差異與組內差異的比值越大，說明各組平均數的差異就越明顯。在計算中，以檢驗來推斷多個平均數差異的顯著性。

b．方差分析公式及方差分析表：

協方差分析公式：

其中是指通過建立回歸方程將前測的影響扣除后各組成績的均方。

對協方差分析的預測結果的解釋：

如果協方差分析結果發現組別差異顯著，即在控制了前測成績的影響后，實驗組的后測成績顯著好于控制組或匹配組，那么就表明該游戲產品對5歲兒童閱讀能力的提高作用顯著。

c．重復測量的方差分析公式和方差分析表：

公式如下：

表2-30

對方差分析的預期結果做出解釋：如果重復測量的方差分析結果發現組別主效應顯著，實驗組的成績好于控制組或匹配組；測量與組別交互作用顯著，通過交互作用圖及分析發現控制組或匹配組的前后測成績變化不大，而實驗組前后測成績變化幅度大，差異顯著。那么結果就表明該游戲產品對5歲兒童的閱讀能力的提高作用顯著。