第 02章 实验研究的基本问题
? 本章主要内容：
? 一、实验研究中的变量及其控制
? 二、实验的效度
? 三、实验设计
? 四、实验的信度
四、实验的信度
? 怎样验证实验结果的可信性？
关于类比问题解决的研究
? 邓克肿瘤问题：假如你是医生，面临着一个胃
内有恶性肿瘤的病人。在肿瘤上不能动手术。
但是，肿瘤不切除，病人就会死去。有一种辐
射能摧毁肿瘤。如果辐射以足够高的强度立刻
到达肿瘤，肿瘤会被摧毁。但不幸的是，当高
强度的辐射经过机体的其他地方时，健康的组
织同时也被摧毁。低辐射条件下，射线对健康
肌体无害，但也不能对肿癌起作用。我们应该
用什么类型的辐射去摧毁肿瘤同时又避免伤害
健康的组织呢?(Gick和 Holyoak,1980)。
吉克和霍利约克的研究（研究一）
? 最早研究中,45个被试只有 2个（ 4%）提出了
,会聚解决法, 。
? 他们想研究：当在辐射问题前先给出一个类似
的问题及其解决办法时，是否会有更多的人能
解决这个问题。即是否被试能从第一个问题中
抽象出指导原则，然后运用到第二个中去。
? 基于这种想法，吉克和霍利约克提出了其他的
,类比故事, 。这些类比故事蕴涵着高效解决
辐射问题的基本原则。
类比故事 ——指挥官故事
? 一支坦克部队的指挥官要向敌军司令部
(要塞 )发起攻击。如果用许多坦克，他
赢的机会很大；但他的部队必须经过又
窄又不牢仅能通过少数坦克的桥，因此
只能用少量的坦克发起袭击，但易被敌
方击退。为了取得胜利，这支坦克部队
指挥官制订了一个让坦克分别通过每座
小桥包围敌司令部的计划。这样，所有
坦克都能立刻过桥攻击和占领敌司令部。
实验设计
? 三种实验处理：
? ①解决问题前没有阅读指挥官故事；
? ②解决问题前阅读无关故事；
? ③解决问题前阅读指挥官故事。
? 前两种条件下
实验结果
? 在解决辐射问题前没有阅读故事或阅读无关故
事的被试仅有大约 10％是用最有效的方法解决
问题的。在解决辐射问题之前阅读过类比故事，
的被试约有 75％在时间限度内解决了问题。
? 由于几个实验都得出了这样的结果，因此可以
说这一基本现象是经过反复验证过了的。显然，
人们的问题解决能从类比中受益。
提示是否有助于解释类比推理问题？
（研究二）
? 吉克和霍利约克 (1980) 思考了类比推理的过程。
? 他们让所有被试读类比故事，然后解决辐射问题。他
们设置了两种条件：
? ①提示条件：提示利用故事作为提示考虑怎样解决问题。
? ②无提示条件：不提示被试刚读过的故事与他即将面临的问
题解决任务之间存在的联系。
? 结果显示，提示确实是解决类比推理问题的一个重要
因素。提示组 92％的被试解决了问题；无提示组仅有
20％。
? 可见，只给出类比是不够的，还必须引导被试在试图
解决后一问题时要积极利用它。
第 30页
类比问题解决实验的信度问题
? 结果是真的吗？如果重做这个实验，还
会得到与之相同的结果吗?
考察实验信度的方法
? 1.推断统计
? 2.实验验证
1.推断统计
? 推断统计用于确定两种条件的结果差别是由
自变量还是随机因素造成的。如果不同实验
条件下所得出的结果之间差异很大，而且这
种差异由偶然因素导致的概率低于 5%时，研
究者可以排除偶然因素导致该结果的可能性，
而认为结果是由自变量造成的。
? 吉克和霍利约克的实验中有无提示条件的结
果，他们运用推断统计得出，两组间解决问
题百分比的差异不是由偶然因素，而是由实
验中是否有提示条件造成的。因此，我们可
根据这个统计检验得出差异具有统计信度。
统计推断的问题
?,重复一次抵得上一千次 t检验, 。
? 尽管结论在统计上被认为是可信的，但
由偶然因素 (统计信度仍保留 5％的错误
概率 )、一些末被注意到的混淆因素、或
者实验者误差所造成错误的可能性仍然
存在。
? 例如，大多数聪明的被试碰巧被分到一
种条件中。
2.实验验证
? 三种实验验证方法：
? ①直接验证
? ②系统验证
? ③概念验证
① 直接验证
? 直接验证是指在尽可能保持原实验方法
的情况下在实际中重复它。
? 例如：如果我们想要尽可能准确地重复
吉克和霍利约克 (1980)关于提示是否有
助于类比迁移的实验，就构成对他们实
验的直接验证。
② 系统验证
? 所谓系统验证，就是系统变化那些被认为与实
验结果不相关的因素，考察是否会出现同样的
实验结果。
? 也就是说，如果原始实验中发现的某种现象是
真的，那么，尽管重做中一些因素发生了变化，
但它仍然该出现。
? 前面提到的吉克和霍利约克的研究中,研究二
就可以看作是对 研究一 的系统验证。
③ 概念验证
? 所谓概念验证，就是根据一个较为抽象
的概念或者理论模型设计实验，验证实
验结果。
吉克和霍利约克（ 1983）关于正迁移
的条件的研究
? 他们想考察迁移量是否随着被试加工类比故
事的方式的不同而发生变化。
? 实验材料：辐射问题和另一个别的问题；两
个问题的类比故事；
? 实验设计：
? ①控制条件：只呈现类比故事而不带任何指导语；
? ②告诉被试概述故事而不要为了回忆测验而学习；
? ③是否以言语或文字的形式给出被试这一故事所
表达的道理和它的策略本质；
? ④把图解和故事一起呈现给被试；
? 实验结果：正迁移量没有发生变化。
进一步的研究
? 吉克相霍利约克 (1983)发现，当被试学习两个
类比故事并亲自描述其相似性 (在问题前给出 )
时，产生的正迁移要比只是学习一个大得多。
他们认为，被试学习两个类比故事，然后思考
其相似性能产生好的内在观念 (或用他们话说，
因式 )，这一观念能自动地用于解决新问题。
? 尽管吉克和留利约克 (1983)的实验并非直接或
系统地验证了他们早期得出被试难于自发应用
类比解决问题的实验研究，但他们会聚出了一
个相同的结论，即难于从类比来改善推理。
? 因此，这些后来做出的实验可被看作概念验证，
尽管实验技术不是原实验中的重复，但在某种
程度上他们验证了那种没有明确指导的类推困
难现象的本质。
小结：考察实验信度的方法
? 1.统计推断
? 2.实验验证
? ①直接验证
? ②系统验证
? ③概念验证
? 本章主要内容：
? 一、实验研究中的变量及其控制
? 二、实验的效度
? 三、实验设计
? 四、实验的信度
四、实验的信度
? 怎样验证实验结果的可信性？
关于类比问题解决的研究
? 邓克肿瘤问题：假如你是医生，面临着一个胃
内有恶性肿瘤的病人。在肿瘤上不能动手术。
但是，肿瘤不切除，病人就会死去。有一种辐
射能摧毁肿瘤。如果辐射以足够高的强度立刻
到达肿瘤，肿瘤会被摧毁。但不幸的是，当高
强度的辐射经过机体的其他地方时，健康的组
织同时也被摧毁。低辐射条件下，射线对健康
肌体无害，但也不能对肿癌起作用。我们应该
用什么类型的辐射去摧毁肿瘤同时又避免伤害
健康的组织呢?(Gick和 Holyoak,1980)。
吉克和霍利约克的研究（研究一）
? 最早研究中,45个被试只有 2个（ 4%）提出了
,会聚解决法, 。
? 他们想研究：当在辐射问题前先给出一个类似
的问题及其解决办法时，是否会有更多的人能
解决这个问题。即是否被试能从第一个问题中
抽象出指导原则，然后运用到第二个中去。
? 基于这种想法，吉克和霍利约克提出了其他的
,类比故事, 。这些类比故事蕴涵着高效解决
辐射问题的基本原则。
类比故事 ——指挥官故事
? 一支坦克部队的指挥官要向敌军司令部
(要塞 )发起攻击。如果用许多坦克，他
赢的机会很大；但他的部队必须经过又
窄又不牢仅能通过少数坦克的桥，因此
只能用少量的坦克发起袭击，但易被敌
方击退。为了取得胜利，这支坦克部队
指挥官制订了一个让坦克分别通过每座
小桥包围敌司令部的计划。这样，所有
坦克都能立刻过桥攻击和占领敌司令部。
实验设计
? 三种实验处理：
? ①解决问题前没有阅读指挥官故事；
? ②解决问题前阅读无关故事；
? ③解决问题前阅读指挥官故事。
? 前两种条件下
实验结果
? 在解决辐射问题前没有阅读故事或阅读无关故
事的被试仅有大约 10％是用最有效的方法解决
问题的。在解决辐射问题之前阅读过类比故事，
的被试约有 75％在时间限度内解决了问题。
? 由于几个实验都得出了这样的结果，因此可以
说这一基本现象是经过反复验证过了的。显然，
人们的问题解决能从类比中受益。
提示是否有助于解释类比推理问题？
（研究二）
? 吉克和霍利约克 (1980) 思考了类比推理的过程。
? 他们让所有被试读类比故事，然后解决辐射问题。他
们设置了两种条件：
? ①提示条件：提示利用故事作为提示考虑怎样解决问题。
? ②无提示条件：不提示被试刚读过的故事与他即将面临的问
题解决任务之间存在的联系。
? 结果显示，提示确实是解决类比推理问题的一个重要
因素。提示组 92％的被试解决了问题；无提示组仅有
20％。
? 可见，只给出类比是不够的，还必须引导被试在试图
解决后一问题时要积极利用它。
第 30页
类比问题解决实验的信度问题
? 结果是真的吗？如果重做这个实验，还
会得到与之相同的结果吗?
考察实验信度的方法
? 1.推断统计
? 2.实验验证
1.推断统计
? 推断统计用于确定两种条件的结果差别是由
自变量还是随机因素造成的。如果不同实验
条件下所得出的结果之间差异很大，而且这
种差异由偶然因素导致的概率低于 5%时，研
究者可以排除偶然因素导致该结果的可能性，
而认为结果是由自变量造成的。
? 吉克和霍利约克的实验中有无提示条件的结
果，他们运用推断统计得出，两组间解决问
题百分比的差异不是由偶然因素，而是由实
验中是否有提示条件造成的。因此，我们可
根据这个统计检验得出差异具有统计信度。
统计推断的问题
?,重复一次抵得上一千次 t检验, 。
? 尽管结论在统计上被认为是可信的，但
由偶然因素 (统计信度仍保留 5％的错误
概率 )、一些末被注意到的混淆因素、或
者实验者误差所造成错误的可能性仍然
存在。
? 例如，大多数聪明的被试碰巧被分到一
种条件中。
2.实验验证
? 三种实验验证方法：
? ①直接验证
? ②系统验证
? ③概念验证
① 直接验证
? 直接验证是指在尽可能保持原实验方法
的情况下在实际中重复它。
? 例如：如果我们想要尽可能准确地重复
吉克和霍利约克 (1980)关于提示是否有
助于类比迁移的实验，就构成对他们实
验的直接验证。
② 系统验证
? 所谓系统验证，就是系统变化那些被认为与实
验结果不相关的因素，考察是否会出现同样的
实验结果。
? 也就是说，如果原始实验中发现的某种现象是
真的，那么，尽管重做中一些因素发生了变化，
但它仍然该出现。
? 前面提到的吉克和霍利约克的研究中,研究二
就可以看作是对 研究一 的系统验证。
③ 概念验证
? 所谓概念验证，就是根据一个较为抽象
的概念或者理论模型设计实验，验证实
验结果。
吉克和霍利约克（ 1983）关于正迁移
的条件的研究
? 他们想考察迁移量是否随着被试加工类比故
事的方式的不同而发生变化。
? 实验材料：辐射问题和另一个别的问题；两
个问题的类比故事；
? 实验设计：
? ①控制条件：只呈现类比故事而不带任何指导语；
? ②告诉被试概述故事而不要为了回忆测验而学习；
? ③是否以言语或文字的形式给出被试这一故事所
表达的道理和它的策略本质；
? ④把图解和故事一起呈现给被试；
? 实验结果：正迁移量没有发生变化。
进一步的研究
? 吉克相霍利约克 (1983)发现，当被试学习两个
类比故事并亲自描述其相似性 (在问题前给出 )
时，产生的正迁移要比只是学习一个大得多。
他们认为，被试学习两个类比故事，然后思考
其相似性能产生好的内在观念 (或用他们话说，
因式 )，这一观念能自动地用于解决新问题。
? 尽管吉克和留利约克 (1983)的实验并非直接或
系统地验证了他们早期得出被试难于自发应用
类比解决问题的实验研究，但他们会聚出了一
个相同的结论，即难于从类比来改善推理。
? 因此，这些后来做出的实验可被看作概念验证，
尽管实验技术不是原实验中的重复，但在某种
程度上他们验证了那种没有明确指导的类推困
难现象的本质。
小结：考察实验信度的方法
? 1.统计推断
? 2.实验验证
? ①直接验证
? ②系统验证
? ③概念验证
