实验设计的基本类型

2023-07-15
实验设计的基本类型:实验设计的基本类型

实验设计(experimentaldesign)乃是进行科学实验前做的具体计划。它主要是控制实验条件和安排实验程序的计划。它的目的在于找出实验条件和实验结果之间的关系,做出正确的结论,来检验解决问题的假设。心理实验设计的内容包括:刺激变量(或刺激变项)(stimulusvariable)的确定及其呈现的方式,反应变量(或反应变项)(responsevariable)的指标及其测量方法,对一切有关变量(或变项)(variable)的控制措施,确定被试者人数和选择被试者的方法,拟定主试在实验开始前对被试者要说的指示语,规定实验次数,安排实验程序,规定使用仪器的型号,处理实验数据的方法等等。实验设计要对实验结果有预见性,要保证严格按照实验设计进行才能取得有效的实验数据。

每一个实验设计都必须回答三个基本问题:(1)实验采用多少自变量?例如在一个阅读速度的研究中取“照明强度”为自变量。(2)各自变量内又采用多少处理水平?例如照明强度又分为强、中、弱等处理水平。(3)在各自变量和各处理水平中用相同的被试者,还是用不同的被试者?根据这三个条件的组合,就可构成许多不同类型的实验设计。

一般根据对上述三个问题的回答,就可把实验设计的类型大体上分为三种:被试者内设计、被试者间设计以及同时包括被试者内与被试者间的混合设计(mixeddesign)。

被试者如果在自变量发生变化的所有情况下接受实验,则是被试者内设计。例如,自变量是照明强度,假如有强、中、弱等三种照度供操纵;因变量是观测一个在标准条件下视角为一分的C型视标的距离。采用被试者内设计时,同一被试者需要在三种照明条件下都接受测试。

如被试者只接受多个自变量情况中的一个,即不同的被试者接受不同自变量的处理,这类设计便是被试者间设计。在上例中,如实验者令一组被试者在强照度条件下测试,令另一组被试者接受中等照度条件下的测试,令第三组被试者接受弱照度条件下的测试,如此类推,直到各组都分别接受某一种照度条件下的测试。这种实验设计就是被试者间设计。

为什么在被试者内设计和被试者间设计中,实验都可以同时操作两个或两个以上的自变量呢?乍看之下,这种处理似乎违背了实验法“单一变量”的原则。其实,由于实验者采用了统计方法,可以通过平衡多变量的关系,通过控制其他一些自变量,使某一阶段变化特性显露出来,这一问题就迎刃而解了。因此,可以说统计技术是实验设计的基础。

所谓混合设计,是指在一项实验中,有些自变量是被试者内的,而有些自变量是被试者间的。例如,一个被试者接受甲变量的每一种情况,但只接受乙变量的一种情况。根据被试者内设计和被试者间设计的特征,这时的甲变量是被试者内自变量,乙变量则是被试者间自变量了。这类实验设计即是混合设计。