部分

章實驗心理學的發展與邏輯

節現像、觀察與科學方法

第二節實驗心理學的建立與發展

第三節實驗心理學的內容與邏輯

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練習與思考

第二章課題選擇與實驗準備

節課題來源與選擇

第二節文獻的檢索

第三節變量的分析與處理

第四節實驗中的主試與被試

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練習與思考

第三章單因素實驗設計

節因素型與函數型實驗

第二節單因素組間設計

第三節單因素組內設計

第四節單因素隨機區組設計

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練習與思考

第四章多因素實驗設計

節多因素實驗設計的

概念

第二節多因素完全隨機設計

第三節多因素重復測量設計

第四節多因素混合設計

第五節多因素區組設計和拉丁方設計

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練習與思考

第五章準實驗與單被試研究設計

節準實驗設計

第二節單被試研究設計

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練習與思考

第六章研究報告的撰寫

節研究報告撰寫概述

第二節研究報告各部分的寫法

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練習與思考

Ⅳ實驗心理學導論目錄Ⅴ第二部分

第七章心理物理學技術

節經典心理物理學技術

第二節現代信號檢測技術

第三節心理量表與心物關繫

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練習與思考

第八章反應時技術

節反應時間的早期研究與測量

第二節反應時間的影響因素

第三節認知研究中的反應時範式

第四節啟動效應的實驗範式

第五節反應時測量的實際應用

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練習與思考

第九章心理學實驗新技術

節腦電記錄與分析技術

第二節眼動追蹤與分析技術

第三節腦功能成像技術

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練習與思考

附錄一常用統計檢驗表

附錄二術語表

參考文獻

後記

在從事實驗心理學教學的整整20年中，我正好感受了中國心理學在恢復之後的繁榮發展歷程。無論是在基礎研究，還是在應用實踐方面，中國心理學均已在眾多分支、眾多領域花繁果累，成為我國科學研究門類以及高等教育中的重點發展學科之一。學科自身的快速成長和社會生活的廣泛需要，刺激了心理學人纔培養規模的非常規增長。短短十年間，國內招收本科以上心理學專業的高等院校增加了260所左右，並且其招生規模仍在繼續擴張。

規模的擴展帶動了大量的經費投入，心理學的實驗教學和實驗研究條件得到大幅提升，全國幾乎所有的心理學（院）繫在實驗室建設方面都傾注了很多人力和財力，裝備層次普遍跨越到了一個新水平。因此，心理學本科生、碩士生的方法課體繫也發生了很大變化，不斷地分化出更為精細的課程。就實驗心理學的教學及其教材來說，傳統的做法是，以少量篇幅介紹心理學實驗研究的基本程序和設計方法，以大量篇幅介紹感覺、知覺、記憶、注意、思維、情緒等方面的實驗方法與典型實驗。這種教學模式已經被改變，並在繼續發生著變化。幾年前，注意到這種變化的時候，為了適應教學的需要，2006年，我編著了一本《應用實驗心理學》（上海教育出版社，2006），在其中強調了對學生開展實驗研究所需要的思維方式的訓練，並以實驗設計為教學重點。但是，因為顧及本科教學中對具體實驗操作的要求，所以我繼續保留了感知覺、記憶、思維等方面的實驗介紹。該教材在教學實踐中得到許多同行和學生的認同，達到了當初的預期。

近五年中，許多高校已經將實驗心理學的教學分割為兩個不同的課程——“實驗心理學”和“心理學實驗”。這種調整，使得心理學專業人纔培養中的兩個方面同時得到了加強，一方面是對心理學實驗研究設計能力培養的加強，另一方面是對實驗操作技能培養的加強。通過教學實踐，我感覺這種處理是適宜和成功的，因此開始重新編著實驗心理學的導論性教材，且在實際教學中試用並逐步完善，形成了這本《實驗心理學導論》。

《實驗心理學導論》包括兩大部分，共九章。部分包括章至第六章。其中，章討論了心理學科學方法的基本特性、實驗心理學的發展歷程及基本邏輯，從第二章至第六章，詳細分析了課題選擇與實驗準備、單因素實驗設計、多因素實驗設計、準實驗與單被試實驗設計和研究報告的撰寫，構成了一個心理學實驗研究的完整流程。第二部分，從第七章至第九章，選擇性地介紹了心理學實驗研究的經典技術和技術，包括心理物理學技術、反應時技術、事件相關腦電位的記錄與分析技術、眼動追蹤與分析技術、腦成像分析技術等，這一部分內容是心理學專業的學生在掌握心理學實驗研究方法的時候，必要的技術基礎和視野拓展，為開展具體的實驗設計和實驗研究奠定技術支撐。

Ⅱ實驗心理學導論前言Ⅲ本書的撰寫，力求翔實、清晰地描繪出心理學實驗研究的基本邏輯程序，並追求語言的準確、精練、流暢，便於教學操作和學生自學。為便於把握每一部分的內容，各章開頭有“內容提要”、末尾有“練習與思考”，並附有一至兩篇閱讀材料以拓展閱讀面。

在初稿的試用期間，南京師範大學心理學繫2009級本科生，提出了許多很好的修改建議，讓我備感欣慰。作為教師，能看到學生的成長，看到他們帶著質疑去讀書，表現出極大的探索熱情和創造性潛質，是幸福的！

這本書來源於教學實踐，還需要回到教學中去檢驗和完善。由於作者學識有限，書中難免有不足之處，惶恐之中呈於專家、同行和青年學生，期待不吝賜教！

鄧鑄

2011年8月於南京師範大學隨園校區

章實驗心理學的發展與邏輯

科學開始於人類意識的覺醒和生存鬥爭，好奇心則是其中永不枯竭的內驅力。人們可以通過“臆想”和“觀察”來滿足好奇心，臆想的“結果”豐富而有趣，觀察的“發現”則具有更大的“魔力”——引導人們走向無限的探索生涯，在經驗中求證，在經驗中叩問世界的奧秘！實際上，希臘哲學中唯理論和經驗論能反映人類認識世界的兩條道路。唯理論可靠嗎？毫無疑問，其中不乏真知灼見，處處閃耀著哲學家的思想光芒，但又時常與觀察到的現像不相吻合，人們無法不困惑猶疑。經驗論可靠嗎？感性世界的生動和直觀，讓人們相信經驗論更有助於積累實在的知識，並發展出一繫列獲取實在知識的方法和技術，這是科學發展的主要特征。但要注意，我們切實體驗到的未必就是真實可靠的！就心理學而言，觀察技術、測驗技術、相關技術和實驗技術等，在我們認識人的精神現像中都發揮著重要作用，而且都充分體現了心理學科學化的追求。

實驗心理學充分體現了心理學作為一門科學的性質！

節現像、觀察與科學方法

“現像”是一個哲學術語，與“本質”構成矛盾關繫，“是本質在各方面的外部表現，一般是人的感官所能直接感覺到的，是事物的比較表面的、零散的和多變的方面。”1）具體地說，就是人能夠看到、聽到、嗅到、觸摸到的一切自然的或社會的情況，是人感知的一切對像。在科學研究的範疇內，觀察就是有計劃、有目的且持久地感知。科學首先就是現像觀察，其次纔是基於觀察的本質概括和抽像。

現像觀察在早期人類生活實踐中就自然發生了，它建立起早期人類的經驗世界，也逐漸推動了人類語言文字的出現和發展、勞動工具的發明和制造，人類的生活境遇逐漸擺脫其自然屬性，走向科學和文明的狀態。人類實踐活動的範圍和復雜程度越來越高，接觸到的現像越來越多（這包括他們也開始注意到人與人之間的各種現像和關繫），而文字可以很好地記錄下他們覺得有趣的現像。當人類社會發展到可以使一部分人從體力勞動中解放出來，專門去追溯各種現像的前因後果時，他們就成為科學的真正先驅，其任務就是：查閱前人記錄的各種現像、觀察當前所能觀察到的現像（有時需要借助於一些工具來進行觀察，這些工具就成為科學的儀器）、盡其所能地描述現像的特點和尋求它們之間的關繫，這就是科學研究基本的任務。即使到了今天，科學研究發展得如此輝煌和精湛，它也沒有脫離這一基本任務的範疇。

不過，當今的科學研究程序與初的情形相比有一個重要而明顯的不同。今天的科學家都擁有了某一學科或多個學科的基本理論知識，這就意味著他在沒有進行真正的科學研究之前就對有關現像及其關繫有了比較深入的理解，在此基礎上，他就可以重新審視已有的各種理論，並就未知的規律提出假設，然後以觀察到的現像對之進行檢驗。這種現代科學研究的程序使我們少走彎路，更有成效，但同時，科學家的個人經驗和主觀性對研究結論可靠性的影響也變得更為微妙。

一、觀察不總是可靠的

正如心理學研究後來證明的那樣，從事科學研究的觀察者持有許多先驗的或習得的經驗，先入為主的信念會或多或少地影響甚至左右其觀察活動（Greenwald，Pratkanis，Leippe，etal.，1986）。人類普遍存在著求證誤區：有意無意中去尋求那些支持其假設或信念的現像，回避那些反駁其假設或信念的現像。此時此地的我們又怎麼見得沒有犯這樣的錯誤呢？即使如此，我們並不會停止對世界的探索和討論，又總會不遺餘力地為我們的各種理論尋求支持，因為我們總是對自己頭腦中浮現的那一絲靈感非常自信。聰明的人們，有時對於自己的愚蠢竟那麼熟視無睹，甚至還為之揚揚自得！

此類例子並不少見。14至16世紀，歐洲戰場上的醫生們曾經習以為常地使用著“滾油灼燒”的止血技術，即當士兵在戰場上受傷不得不截肢時，戰地醫生就會在手術臺旁支起一口大鍋，將食用油倒進去煮沸。等到手術截肢後盡快用滾油澆灼傷口以止血。當時，這一技術被認為非常有效而被廣為采用。然而，在一次戰役中，仗打到一半，法國醫生安布諾伊斯?佩阨爾就無油可用了，他為士兵做截肢手術後隻好直接用止血帶簡單包扎傷口。可是，後來他發現，這些未使用“滾油灼燒術”的傷員的傷口痊愈得更好(Levine& Parkinson,1994)！這一在歐洲戰場上流行了300年的止血術從此纔被廢止。我們還注意到在幾乎所有的醫院裡，醫生對病人的診斷和決定是否施行某種手術都顯得過於自信和不容置疑。此類現像的存在是無法完全避免的，但作為科學，必須有辦法去發現其中的錯誤。

行為科學研究中，研究者先入為主的信念對研究結果的影響比在自然科學研究中的影響更為嚴重，也更難以被發現。因為人的心理和行為絕不像自然現像的運動那樣遵循嚴格的法則，它具有一定的不確定性，所以心理學發展進程中的爭論更多，但也絕不是無章可循，任何現像都是偶然性與必然性的統一，心理現像也絕不例外。既然能建立科學，那就可以肯定地說，我們有辦法克服個人偏見，從許許多多的偶然現像中發現必然性。

二、科學研究方法的特征

科學的建立，或者說一門科學之所以能獨立存在，需要幾個方面的基本條件：首先，它有自己的研究對像，即某一類獨特的現像；其次，它是社會需要的，即它的研究成果有用，這可以保證它有自己的專業人員和追隨者，有些人可以在這個科學領域中實現價值並得到社會的承認；後，它必須有自己科學的方法學體繫，這個方法學體繫保證它能盡量避免研究者的個人偏見，廣泛地收集與其研究對像有關的許多偶然表現，從中揭示偶然中的必然。隻有揭示了必然性，它纔更可能是有用的，可以有效地指導人的實踐。這裡，我們單就科學方法來說，它需要具備以下特征。

（一）經驗性

科學是經驗性的，科學研究的方法要以收集感知經驗為基礎，問題的解答也必須得到感知經驗的支持纔更有可能是正確的。盡管預測性答案或假設也可以通過其他方式得到，但科學要求經驗證實。俗話說，“耳聽為虛，眼見為實”，它強調必須親眼所見纔可以相信，不可接受道聽途說。有時，根據共同感覺，一個答案可能是顯而易見的，而且看上去似乎完全合乎邏輯，這個領域中的專家也都支持它，但在它還沒有得到經驗證實的時候，就不算是科學。

強調科學方法的經驗性，更有提醒之意，即在揭示一個未知事物的規律或本質時，要有實證的意識或傾向，而不是更為便捷地隻采用其他方法。美國哲學家Peirce（1877）將人們獲取知識的方法總結為四種：科學方法、權威法、注意凝聚法、先驗法等。權威法和先驗法都是不加質疑地接受既有知識，而忽視所有可觀察的否定性事實，哪怕這些事實就擺在眼前，也不能引起個體進一步地思考；注意凝聚法則是固守已有的認識，排斥不同意見、修正信息和反駁性質的事實。這三種方法是相對快捷和精力的，但都不是科學的方法，因為這三種方法都是忽視現像感知的。

依靠感官收集經驗材料，作為科學結論直接或間接的支持證據，這是科學研究的普遍特征，但不是所有的觀察都是科學的。就像前文所舉例子中，歐洲戰場上使用“滾油灼燒術”，300年間，似乎一直得到觀察資料的支持，但終在“有對照的觀察”中被證明是錯誤的。

（二）結構性

科學方法必須包括觀察，這種觀察不是隨機的，而是要有結構性或繫統化。觀察結構是由研究中使用的程序和技術決定的，它必須經過設計，為研究假設提供可靠的驗證，要麼提供明確的支持，要麼提供明確的反駁。

現在考慮一個問題：維生素C預防流行性感冒的作用有多大？要解答這個問題，隻詢問人們是否定期服用了維生素、在某一季度裡患過多少次感冒，顯然是不夠的，因為這裡的觀察沒有結構性，無論得到什麼樣的回答，都不能為問題提供確定性答案。特別是，我們沒有確定個體服用維生素C的劑量水平，也沒有查驗那些報告患病的患者實際所患的是某種流行性感冒，還是肺炎或其他疾病，更沒有考慮被調查者的年齡、總體健康水平和生活方式。我們也沒有試圖控制人們關於維生素和感冒的信念可能對其回答的影響而帶來的偏差，沒有去對那些每天都服用一定劑量維生素的人與那些服用冒牌藥丸（安慰劑）的人進行比較……我們可以列出更多方面的問題來說明，這裡的觀察是無結構性的，所以也肯定得不到確定性結論。

在科學方法中，觀察需要進行繫統的設計，要在一繫列特定條件下完成，以便能夠準確回答正致力於解決的問題。如果你想知道維生素C是否能預防感冒，本書介紹的許多方法都能做到這一點，我們會討論到如何以結構化研究得到具有說服力的可能的結論。

科學方法具有結構性，纔能有效地保證研究的客觀性。科學一直被稱為是“不動聲色地搜索知識”，意思是說不讓研究者的個人情感“污染”觀察。研究中容易出現什麼樣的個人偏見或信念呢？通常，個人偏見來自於特定的理論。因為研究者一般都是在檢驗理論，他就會對研究結果有一種期待。在有些情況下，期待會微妙地影響研究發現。

研究的客觀性決不是單靠實事求是的科學態度就能保證的。比如說，要研究智力的發展水平受到什麼因素的影響，我們就要考慮在一定數量的兒童當中盡可能全面地收集可能與兒童智力發展有關的資料，如年齡、性別、生理成熟水平（假設其中包含體重，甚至手掌大小）、父母職業、成長環境，等等。然後你可能發現兒童智力發展水平與其手掌大小存在顯著的正相關，即有明顯的正向共變關繫。從現像感知的水平上，我們似乎可以非常有把握地說：人的手掌越大，其智力發展水平越高。顯然，該結論是荒謬的。如果我們掌握了足夠的方法，而且按照這些方法進行研究，就不大可能得到這樣的錯誤結論。要想探明手掌大小與智力水平是否有關，自然有相應的方法，即控制智力和手掌以外的變量——你會發現在同一年齡階段、同一性別、相似的生活環境下，智力與手掌大小的相關就不存在了。

再比如，我們要用再認方法比較兩個大學生對同一單詞組的學會程度，可以把這些單詞與沒有學過的一定數量的單詞混淆在一起，分別讓兩人再認。結果甲認出學過單詞的80％，乙認出65％，那麼是否就可以說甲比乙學會的程度高呢？不能確定，因為甲乙兩人在再認測驗時可能有不同的自信水平，而自信水平會對再認結果產生影響。所以，為了得出可靠結論，必須使用信號檢測論的方法處理數據，排除自信水平的影響而真正看到他們對單詞組的學會程度。

（三）繫統性

一門科學的各種研究方法應能構成一個繫統。橫向看，這個繫統由多種方法構成，多種方法之間互相彌補、互相檢驗；縱向看，它由哲學層次的方法論、規範研究的基本原則、收集整理資料並進行推斷的操作技術構成。一種具體的研究方法就是一個繫統，它是由一繫列操作步驟構成的一個完整的研究過程。不能納入到這樣的繫統的研究方法就不能說是科學的方法。在心理學中，一般不把精神分析的方法歸入到科學方法的體繫中，因為它的結果具有相當的不確定性，其結論也往往難以得到其他方法的檢驗。

再回到開始，我們強調科學研究始於現像觀察，但我們又說，觀察未必總可靠，這一矛盾如何解決？請記住：科學方法是一個繫統！心理學研究的常見歷程是：現像觀察得到描述性的結果，相關分析顯示變量間存在的關聯，然而要確定變量間關聯的性質則需要實驗技術。所以說，觀察技術、相關技術和實驗技術是一脈相承的。此外，科學研究還存在另一條路徑：理論或觀念性預測或假設，而假設應是可拒絕或可接受的，因此是可檢驗的，於是就有了觀察、相關或實驗研究的任務——檢驗假設。

（四）可重復性

科學方法是可以重復使用的，科學觀察也可以被復制。一般來講，科學研究的過程需要公開，以使其他研究者能夠對觀察的程序和結果進行可靠性評估。在特定情況下，其他研究者能夠按部就班地重復同樣的觀察過程，對其結果進行核查。

科學共同體通過將研究報告發表在科學期刊上而使科學觀察公開化，這一行動是非常重要的，因為私密化的事件是無法被復制或被評估的。大部分學術期刊上發表的研究報告都得到過研究者同行（同一領域中的其他科學家）的評估，這是為了保證其研究方法的嚴密性與適合度，保證研究中不存在明顯缺陷。研究報告必須符合各種標準纔能被發表。當閱讀期刊上的文章時，有一個事情需要注意，就是其對研究方法描述的詳細程度。一般來說，研究報告都有一個獨立的“方法”部分，它會很詳細地介紹研究了什麼樣的人或動物、用到了何種儀器和設備、進行了何種測量等。方法描述的詳細程度應足以使他人準確復制這一過程。

就如我們將看到的，由於誤差或偶然因素，存在多種導致錯誤結論的可能性。有時研究者甚至會犯欺騙性錯誤而故意偽造或歪曲研究的結果。作為科學家，我們要仔細地審查和評估研究報告，對研究結果持一種懷疑的態度直到更多的研究證實這些發現。總之，復制和核查的理念提供了對研究進行“檢查和平衡”的機制。

（五）操作性

科學方法應可以被傳授、易於被掌握，它能夠成為專業人員從事研究時廣泛使用的工具，又可以成為一般讀者理解某一學科基本理論知識的鑰匙，同時它也能起到溝通理論研究與應用研究的作用。就拿現在心理學研究中使用得越來越多的因素型實驗設計來說，其思路明晰、適應面廣，實驗控制和操作簡單易行，先進的統計分析技術又可以很好地把交織在一起的各個變量對人心理行為的影響分離開來，研究結果也容易解釋。

就心理學領域來說，我們經常會聽到一些抱怨：“心理學的專業刊物很難讀懂”，“學習了心理學卻不知道怎樣利用它去解決實際問題”，“我想做一篇論文卻不知從何入手”，等等。這反映出了方法學訓練的缺乏。進行方法學的繫統訓練以後，你就會發現國內難讀懂的《心理學報》《心理科學》和《心理發展與教育》等刊物上的研究報告都是按固定格式撰寫的，從中你很容易搞清楚：前人是如何研究的、作者提出了什麼假設、為檢驗假設采用了何種研究工具和設計方案、研究的對像是什麼樣的人或動物、實驗操作的詳細過程是怎樣的、收集到了哪些類型的資料、後采用了何種資料處理與分析方法，以及得到了什麼樣的結論，等等。如此一來，心理學的研究報告就容易讀懂了。當然，你在閱讀時會遇到一些基本概念或基本理論上的理解困難，可是如果你堅持選擇所關注的某一領域的論文來讀，就不構成障礙了。怎樣去應用心理學的研究成果呢？方法的訓練對此也有幫助，因為把基本理論應用到實際工作中，開始總是帶有嘗試性或試驗性的，而試驗的方法往往與研究方法沒有本質區別，隻是被使用的面不一樣、對過程的控制程度不一樣罷了。

實驗心理學導論章實驗心理學的發展與邏輯簡單地說，科學研究的方法不應被神秘化或被私密化，應是易於理解、易於掌握，並易於推廣的。

三、制約研究者的主觀性

科學方法是客觀的，但科學家總是具有主觀能動性的，既有真知灼見，也有個人偏見。明白這一點至少有四方面的好處：①科學家的研究需要遵循某些規則，使用科學的方法，以防止個人偏見對科學結論的不利影響。②科學家之間既需要批評，又需要寬容。需要批評，就要將研究過程和研究結果公開，接受同行專家的評判和修正；需要寬容，因為個人偏見或信念導致的錯誤與科學欺詐有本質不同，前者被允許存在，也允許研究者去修正和發展。③任何一個科學家都不要期望以自己個人的纔智承擔一個科學領域發展的全部重任，而是要自覺地投入到科學家的共同體當中，盡可能地發展自己的研究技能，以己所長為科學共同體做出貢獻。④任何學術權威都不能將自己的觀點強加於他人，尤其是不能強加於年輕的學者，因為這樣做的結果不僅會打壓新生代的創造力，也會暴露自己的心虛。反之，青年學生、初涉研究的學者不要總是以為：權威者的演講、教材上的文字、學術期刊上的研究報告都是對的。當聆聽演講或閱讀書刊上的文字時，即使你一時無法對之進行全面的檢驗，至少也可以思考他的觀點與你的經驗是否吻合？他的研究設計和程序是否存在缺陷？這樣想就容易引出新課題！

由於不同的知識經驗和思維方式，科學家提出的假設前提、選擇的研究手段、對結果所做出的解釋，都必然帶有主觀性。但是科學家的主觀性可以得到來自多方面的制約和監督，比如遵循確定的研究程序、參與科學家群體的討論、接受其他有關研究的檢驗和其他科學家的批評，等等。

總之，科學的研究方法就是一套具有結構性的繫統觀察方法，也包括對觀察資料的整理和分析程序。我們認為，科學方法既是一個學科發展的前提，也是衡量一個學科成熟水平的標志；既是學習一門科學知識的有效途徑，也是從事科學研究的基本工具；既是一個科學家群體聯結和溝通的紐帶，也是對科學家個人偏見影響學科發展的制約機制。實驗心理學所要介紹的就是這樣一種科學的心理學研究方法。