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rz2
第二节认知心理学的方法
认知心理学在其具体研究中，采用实验、观察（包括自我观察）和计算机模拟等方法。
以反应时和作业成绩为指标的实验特别受到重视，利用被试的出声思考的观察法也得到发展。
一般说来，当涉及快速的信息加工过程时，多利用以反应时为指标的实验；而涉及较慢的信息加工过程时，则可应用出声思考形式的观察法。
计算模拟既可运用于快速的、又可以运用于慢速的信息加工过程的研究。
不管就用哪一种方法，认知心理学都强调将条件与结果加以对照，即将输入和输出联系起来进行推理，以发现某一心理现象的内部机制。
这称作抽象分析法。
因此，认知心理学特别注重实验设计，以求获得为判定内部心理机制所需要的材料。
一、减法反应时实验
在研究快速的住信息加式过程如识别、短时记忆时，常应用这种反应时实验。
这个方法最初是荷兰生理学家Donders（1868）提出的，目的是测量包含在复杂反应中的辨别、选择等心理过程反需要的时间。
在这种实验里，通常需要安排两种不同的反应时作业，其中一种作业包含另一种作业所没有的某个心理过程，即所要测量的过程，这两种反应时的差即为该过程所需的时间。
具体地说，在一个掺应时实验中，要求被试觉察一个灯光刺激并以右手按键作出反应，这种就测得一个简单的视觉反应时（RT1）。
如果实验安排红绿光刺激，并要求被度看到红光时以右手按键来反应；而看到绿光时不反应，这样测到的复杂反应时（RT2）要长于前面的简单反应时（RT1）。
这两种反应时作业的区别仅仅在于后者需要将红绿两个色光刺激区分开来，反以这两个反应的差就是辨别过程所需要的时间，即RT2-RT1=辨别过程时间。
同理，如果实验仍安排红绿两个色光刺激，但要求被试在看到红光时，以右手按键来反应；而在看到绿光时，以左手按键来反应，这时被不仅要对两个色光刺激进行激进辨别，而且还要对反应作出选择，将这样测到的复杂反应时（RT3）减去含有辨别过程的复杂反应时（RT2），就可得到选择过程所需要的时间，即RT3-RT2=选择过程时间。
从上述实验可以看出，减法反应时实验起初是用来确定某个心理过程所需要的时间的，但是反过来看，也可以从两种反应的差数来判定某个心理过程的存在。
认知心理学正是这样来应用减去反应时实验的。
在认知心理学中，减法反应时实验既可用于研究某一个信息加工阶段或操作，也可用于研究一系列连续的加工阶段。
例如，自60年代以来，一般认为人的自顾不短时记忆信息如字母是以听觉形式表征的，即有听觉编码。
但是Posner等（1969，1970）却表明，这种信息可以有视觉编码。
减法反应时实验的逻辑是安排两种反应时作业，其中一个作业包含另一个作业所没有的一个因素，而在其他方面均相同，从这两个作业的反应时之差来判定与之相应的加式阶段。
这种实验在原则上有一定的合理性，在实践上是可行的。
但用这种实验来研究各种具体的心理过程，特别是在复杂的过程中，区分出不同的加工阶段，还是存在一些困难的。
需要依照不同课题的特点，进行精心设计，以避免或减少一些困难。
二、相加因素实验
这种实验是减法反应时实验的延伸，最初是Sternberg（1966，1967，1969）发展出来的。
依照他的看法，完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和，如果发现可以影完成作业所需的时间的些因素，那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以观察到完成作业时间的变化。
相加因素法实验的基本逻辑是：
如果两个因素的效应是分别独立的，即可以相加，那么这两个因素各自作用于某一特定的加工阶段。
这样，通过单变量和多（双）变量的实验，从完成作业时间的变化就可确定这一信息加工过程的各个阶段。
三、“开窗”实验
前面所说的两种反应时实验都不是直接到某一特定加工阶段所需的时间，而要间接地通过两种作业的比较才能得到，并且相应的加工阶段或操作也要通过严密推理才能被发现。
如果有一个实验技术能够直接地测量每个加工阶段的时间，从而能明显地看出这些加工阶段，那就好像打开窗户一览无遗了。
现在发展出来的这种实验技术即称作“开窗”（OpenWindow）实验，它是反应时实验的一种新的形式。
除反应时实验外，认知心理学还应用以作业成绩为指标的实验。
它与传统的心理实验没有差别。
比较而言，反应时实验有利于揭示内部的信息加工过程的诸阶段，作业成绩实验有利于揭示某一加工阶段的特点。
这两类实验不是互相排斥的，事实上常可同时应用时和作业成绩两个指标，以取得更为完整的资料。
一个实验研究究竟采取哪种方法，要依具体情况而定。
四、出声思考
在研究慢速的信息加工过程如问题解决时可利用出声思考形式的观察法。
慢速的信息加工过程持续的时间较长，内部操作更为复杂，存在多种选择的可能性。
这给研究工作带来许多困难。
人的思维活动又总是默默地进行的，可说是借助于不出声的内部言语来进行的。
一个人在完成解一道数学题的思维作业时，他通过哪些内部操作来完成是别人无法直接观察到的。
克服这种困难的一个有效的方法是让他利用外部言语进行思考，即进行出声思考，使他的思维过程外部言语化，这样就可以直接观察人的思维过程。
这种出声思考的方法是德国心理学家Duncker（1945）首先发展出来的，后来Newell和Simon（1972）在研究问题解决时，把它当作一个重要的方法加以应用。
五、计算机模拟
前面已经提到，认知心理学主张建立心理过程的计算机模型。
照它看来，如果认识了人的某个心理过程的规律而形成一定的心理学理论，那么根据这处理论来编写计算机程序，使计算机能以类似于人的方式来达到类似于人的活动结果，这个理论就得到证实，否则就会发现该理论的不足之处和存在的问题。
在这处意义上，计算机程序也就是心理学理论，通过对心理过程的计算机模拟，也可以认识心理过程本身。
所以，计算机模拟不仅是认知心理学的一个研究领域，同时也是它的一个研究方法。
这实际上是一件事情的两个方面。
（一）含义
是一种用减数方法将反应时间分解成各个成分，然后用来分析信息加工过程的方法。
具体做法为：
至少安排两种不同的的反应时作业，其中一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，此过程就是所要测量的心理过程；两种作业其余方面均相同，这两种反应时的差就是此加工过程所需的时间。
（二）方法
唐得斯的反应时三成分说（减法反应时法原理）人的反应可分为三类，第一类称为A反应，只有一个刺激，一个反应，其反应时为简单反应时，由称基线反应时；第二类反应为B反应，有多个刺激，需进行多个反应，其反应时包括简单反应时、辨别反应时和选择反应时；第三类反应为C反应，有多个刺激，只需做一种反应，其反应时包括简单反应时和辨别反应时。
基于此，可得出如下算式：
辨别反应时=C-A；选择反应时=B-C。
（三）反应时相减法在认知心理学研究中的应用
记忆信息的编码方式的研究，心理旋转时间的研究，启动效应于负启动效应的研究等。
二、相加因素法
（一）含义
相加因素法认为完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和，如果发现可以影响完成作业所需时间的一些因素，那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，判断这些因素是否与特定的信息加工阶段相联系。
该法的关键不在于区分每个加工阶段的时间，而是辨认加工的顺序并证实不同阶段的存在。
（二）方法
相加因素法的逻辑：
如果两个因素的效应是相互制约的，即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这两个因素只作用于同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应是分别独立的，即可以相加，那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段。
图3-1相加因素法示例
（三）相加因素法在认知心理研究中的应用
斯腾伯格有关短时记忆提取过程的研究：
研究影响因素，然后推断信息加工阶段，再验证信息加工过程阶段。
三、开窗实验
（一）含义
是一种能够比较直接地测量每个加工阶段的时间，而且也能比较明显地看出这些加工阶段的新型反应时技术。
由于利用这种方法可以象打开窗户一样直接观察到认知加工过程的阶段，所以叫做“开窗”实验。
（二）开窗实验技术在认知心理学研究中的应用
典型的研究范例为Hamilton（1977）和Hockey（1981）的字母转换实验。
实验任务：
给被试呈现1-4个英文字母并在字母后面加上一个数字n，要求被试说出英文字母表中，每个字母之后的第n个位置的字母。
如，呈现“H+2”时，要求被试说出“J”；当呈现“ACFH+4”时，要求被试说出“EGJL”。
实验过程：
以KENC+4为例，四个字母相继呈现，由被试自己按键控制，第一次按键后出现K，开始记时；接着被试按要求进行出声转换，要求说出LMNO；然后再按键看第二个字母。
如此循环直到被试最后报告出“OIRG”，停止记时。
这样记录的是总体的转换时间。
为了进一步区分各个加工阶段的时间，可以对实验过程各阶段的具体时间进行记录。
如从字母出现，到开始出声的时间就是编码阶段所花的时间；从出声开始到出声结束，是转换阶段所花的时间；从出声结束到下一个字母呈现之间的时间，就是存储阶段所消耗的时间。
实验结果：
个体在完成字母转换任务过程中包含三个加工阶段：
编码阶段、转换阶段和储存阶段。
（详见P155-156，《实验心理学》，杨治良，1998）
心理试验设计试卷2002-2006
2002年下半年北京市高等教育自学考试心理实验设计试卷
一、单项选择题（每小题1分，共10分）
1、斯蒂文斯曾让被试用握力大小来匹配电流、白噪音、振动等的强度，用以验证幂定律，这种方法称为（D）
A、差别阈限法B、感觉等距法C、数量估计法D、不同感觉道的交*匹配法
2、SN分布的平均数与N分布的平均数的关系是（A）
A、大于B、等于C、小于D、不确定
3、样本越大，产生抽样偏差的可能性（C）
A、越大B、不变C、越小D、不确定
4、在信号检测论的实验中，当没有信号出现，被试回答有信号，说明出现（C）
A、击中B、漏报C、虚报D、正确否定
5、与单一刺激相比，复合刺激会使反应时间（B）
A、延长B缩短C、不变D、不确定
6、考察因变量的可*性的指标是（B）
A、效度B、信度C、敏感度D、可控度
7、当两个总体没有差异，而统计推论的结论说有差异，就犯了（B）
A、Ⅰ类错误B、Ⅱ类错误C、Ⅲ类错误D、Ⅳ类错误
8、如果不同的实验条件之间有相互干扰，最好采用（B）
A、组内设计B、组间设计C、拉丁方设计D、混合设计
9、ROC曲线的曲度越大，即离45°对角线越远，说明被试的感受性（A）
A、越高B、不变C、越低D、不确定
10、在用恒定刺激法测量重量差别阈限的实验中，标准刺激和比较刺激是继时呈现的，这时需要平衡的误差是（D）
A、空间误差B、期望误差C、动作误差D、时间误差
二、多项选择题（每小题2分，共10分）
11、根据观察场景的不同，可以将观察法分为（BD）
A、直接观察B、自然观察C、间接观察D、实验室观察
12、随机取样的方式有（ABD）
A、随机数字表B、计算机选择C、分层取样D、人工选择
13、在组间设计中，消除被试差异的方法有（AC）
A、随机组设计B、拉丁方设计C、匹配组设计D、完全平衡设计
14、信号检测论的实验方法包括（BC）
A、减半法B、有无法C评价法D、次数法
15、影响反应时间的因素有（ABCD）
A、刺激类型B、准备状态C、酒精和药物D、年龄
三、填空题（每小题1分，共10分）
16、如果自变量的变化不能引起相应的因变量的变化，这样的因变量是不敏感的。
不敏感的因变量有两类典型的例子，它们是（高限效应）和（低限效应）。
17、与经典的心理物理学不同，信号检测论可以将人的（感受性）和（判断标准）区分开来。
18、用最小变化法进行实验时，当递增系列的阈限值大于递减系列的阈限值且差异显著时，说明存在（习惯）误差，如果相反，说明存在（期望）误差。
19、ω2是自变量和因变量联系强度的指标，当ω2≤（•01）时自变量与因变量联系很弱，实验效果很差；ω2≥（•15）时自变量与因变量联系较强，实验效果好。
20、准实验设计是介于（非实验设计）和（真实验设计）之间的实验设计。
四、名词解释（每小题4分，共20分）
21、定量研究
22、内部效度
23、需要特征
24、ROC曲线
25、阶梯法
五、简答题（每小题6分，共30分）
26、简述基础研究和应用研究的关系。
27、举例说明什么是自变量混淆，如何防止出现自变量混淆？
28、举例说明不等控制组设计。
29、举例说明如何用感觉等距法制作心理等距量表。
30、举例说明反应时间实验中的速度-准确性的权衡现象。
六、分析题（共10分）
31、请结合下图说明，评价法中低标准下的击中率和虚报率为什么应该是累计概率？
fN（x）fSN（x）
概
率
密
度
x3x4x1x2
123456
C1C2C3C4C5
评价法反应图示
七、实验设计题（共10分）
32、请设计实验考察中断正在完成的任务对抑郁者和非抑郁者记忆成绩的影响。
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发表于2007-5-112:
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2003年下半年北京市高等教育自学考试心理实验设计试卷
一、单项选择题
1、《心理物理学纲要》的作者是（D）
A．韦伯B．艾宾浩斯C．斯蒂文斯D．费希纳
2、我们可以在1995年、2000年和2005年分别选择当时16岁的被试进行研究，这种实验设计称为（A）
A．时间迟滞研究B．横断研究C．纵向研究D．比较研究
3、下列哪种自变量属于环境自变量（C）A、任务难度B．个性特征C、时间D．指导语
4、制作心理等距量表的间接方法是（D）
A．分段法B．数量估计法C．对偶比较法D．差别阈限法
5、霍克基等人发展了一种新的反应时实验技术，能够直接测量每个加工阶段的时间，称为（A）A．"开窗"实验B．相加因素法C．反应时相减法D．ABC反应时
6、在信号检测论中，P（y／SN）指（D）
A．正确否定率B．虚报率C．漏报率D．击中率
7、在方差分析之后还要对实验中的各个总体进行两两比较，这种比较称为（B）
A．简单效应检验B．事后检验C．主效应检验D．交互作用检验
8、差别阈限与标准刺激的比例称为相对差别阈限，也就是指（C）
A．主观相等点B．相等地带C．韦伯比例D．不肯定间距
9、随着判断标准的提高，击中率和虚报率都会（C）A．增加B．不变C．降低D．不确定
10.如果心理量和物理量画在双对数坐标上是一条直线（B）
A．线性定律B．幂定律C．对数定律D．韦伯定律
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
10.用数量估计法制作的心理比例量表符合
A．对数定律B．幂定律C．斯蒂文斯定律D．费希纳定律
12.确保代表性样本的方法有
A．分层取样B．成团取样C．配额取样D．雪球式取样
13.凡是能够对因变量产生影响的实验条件叫做实验的有关变量
A．自变量B．控制变量巳反应变量C．反应变量D．额外变量
14.下列哪些设计属于准实验设计?
A．不等控制组设计B．随机区组设计C．中断时间序列设计D．混合设计
15.为了获得较高的外部效度，其研究结果必须能够推论到以下几个方面
A．其他人群B．其他研究C．其他环境D．其他时间
三、填空题（本大题共5小题，每空1分，共10分）
16．1879年（）在德国的（）大学建立了世界上第一个，心理学实验室，标志着心理学作为一门独立的学科的产生。
17．变量就是一些在（）或（）上可以改变的事物。
18．恒定刺激法中计算绝对阈限的方法，除了直线内插法之外，还有（）和（）。
19．心理顺序量表可以用（）法和（）法来制作。
20．ω2是自变量和因变量联系强度的指标，当（ω2≤（）自变量和因变量联系很弱，实验效果很差；当ω2≥（）时，表示自变量和因变量联系较强，实验效果好。
四、外词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
21．交互作用
22．双盲实验
23．自变量混淆
24．感觉等距法
25．简单效应
五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
26．简述心理学规律的性质。
27．简述单被试实验设计的设计模式。
28．举例说明如何根据ROC曲线分析被试的分辨力和判断标准。
29．举例说明反应时间作为因变量的优越性。
30．信号检测论相对于经典心理物理学方法的优点是什么?
六、分析题（本大题共1小题，10分）
人在短时记忆中的信息的编码形式（听觉和视觉）根据图示说明研究方法和结论（图及答案见教材P137-138）
七、实验设计题（本大题共1小题，10分）
32．请设计实验考察自我评价高低以及是否有观众在场对作业成绩的影响。
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发表于2007-5-112:
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2004年下半年北京市高等教育自学考试心理实验设计试卷
一、单选
1.实验心理学的创建者是
A、赫尔姆霍兹B、冯特
C、韦拍D、费希纳
2.《论记忆》一书是下列哪位心理学家的著作？
A、冯特B、费希纳C、艾宾浩斯D、斯蒂文斯
3.自变量与因变量之间的因果关系可以通过下列哪个指标来表示？
A、内部效度B、结构效度C、外部效度D、统计效度
4.随着判断标准的降低，击中率和虚报率都会
A、增加B.不变C.降低D.不确定
5.下列哪种自变量属于被试变量？
A.任务难度B.指导语C.时间D.个性特征
6.在信号检测论中，P（y/N）指
A.正确否定率B.虚报率C.漏报率D.击中率
多选（暂空）
三、填空
16.一个完整的研究计划包括变量、样本、（）和（）四个重要成分。
17.心理量表包括顺序量表、（）和（）三种类型。
18.标准刺激和比较刺激同时呈现时，要注意平衡（）误差；而当二者相继呈现时，要注意平衡（）误差。
19.消除组间设计各组被试间差异的方法有（）和（）。
20.ω2是自变量和因变量联系强度的指标，ω2≤（）时自变量与因变量联系很弱，实验效果很差；ω2≈（）时自变量与因变量联系中等，实验效果中等；ω2≥（）时自变量与因变量联系较强，实验效果好。
四、名解
21.实验者效应
22.安慰剂控制
23.不同感觉通道的交叉匹配法
24.数量估计法
五、简答题
26.简述定量研究和定性研究的关系
27.简述多基线设计的模式
28.简述评价法相对于有无法的优点。
29.什么是“开窗”实验？
请举例说明
30.请结合实验说明中断时间序列设计。
六、分析题
31.下图是一项心理学研究的实验结果，请结合图示解释这一结果及其意义。
（P147-148反应时间作为因为量的优越性）
七、实验设计题
32.请设计实验考察对于内外倾不同个性特点的人来说，工作压力如何影响他们的业绩，有什么不同？
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发表于2007-5-113:
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2006年10月心理实验设计试卷
（LIURUI妹妹原创）
（这套题是我考完后凭记忆记下来的，问题和名词我都记得比较清楚，前面三题记不好了，希望这套题能给后面考的同学有个帮助吧。
如果有同学能多记起来的话，就在后面给补充一下吧。
）
一、单选题。
（共10题，每题1分，共10分）
1.如果因变量具有较高的内部效度，就意味着本实验的结果主要是由研究者操纵的自变量造成的。
A.内部效度B.外部效度C.统计效度D.结构效度
2.信度和效度，信度是由于（）造成的。
A.操作误差B.系统误差C.D.
3.在方差分析之后还要对实验中的各个总体进行两两比较，这种比较称为（）
A．简单效应检验B．事后检验C．主效应检验D．交互作用检验
4.如果心理量和物理量画在半对数坐标上是一条直线（）
A．线性定律B．幂定律C．对数定律D．韦伯定律
5.要求比较3个总体平均数是否有显著差异时，就不宜采用t检验的方法。
当要比较3个或3个以上的总体平均数时，应采用方差分析即ANOVA的方法。
（具体题目忘了，就这一块的）
二、多选题。
（共5题，每题2分，共10分）
1.单被试实验设计的分类：
ABAB设计、ABACA设计、AB1AB2A设计。
2.ROC曲线的曲率是由信号强度和被试的感受性共同决定的。
3.下列哪些设计属于准实验设计?
A．不等控制组设计B．随机区组设计C．中断时间序列设计D．混合设计
三、填空题。
（每空一分，共10分）
1．在反应时实验中，被试往往在刺激呈现之前就作出“反应”，我们称这叫“假反应”，防止这种现象的有效措施是在实验中插入侦察试验。
2．（记不起来了）
3．ω2是自变量和因变量联系强度的指标，当ω2≤·01时自变量与因变量联系很弱，实验效果很差；ω2≥·15时自变量与因变量联系较强，实验效果好。
4．信号检测论的实验方法包括有无法和评价法。
5．大样本产生抽样偏差的可能性较低，但大样本也会费钱又费时，同时会掩盖不适当的设计；和被试变量。
四、名词解释。
（第个4分，共5题，共20分）
1.个案研究：
是对单个被试或单一组织进行的深入描述和分析。
个案研究的材料来自于自然观察、访谈、心理测验和档案记录等。
2.时间迟滞研究：
我们可以在1995年、2000年和2005年分别选择当时16岁的被试进行研究。
我们将这种实验设计称为为时间迟滞研究。
3.韦伯定律：
1846年韦伯发表了他关于重量差别阈限的研究，系统地阐述了差别阈限与标准刺激之间的关系：
差别阈限与标准刺激成正比，并且差别阈限和标准刺激的比例是一个常数，用△T/I=k这个等式表示。
其中△T代表差别阈限，I代表标准刺激的强度，k是小于1的一个常数。
k也叫作韦伯比例或韦伯分数或相对差别阈限。
费希纳把这个关于差别阈限的规律称之为韦伯定
4.随机组设计：
最常用和最简单的消除组间设计组被试差异的办法是随机分配被试。
可以随机选择或随机分派被试到不同的实验组中，是因为假设每个被试被分配到某一组的概率是相同的。
通常有两种形成随机组的方法：
随机选择和随机分配。
随机选择是从同一个总体中抽出两个或多个样本。
解决以上问题的方法是把被试随机分配到各种实验条件中。
5.准实验
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