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简单实验设计的变式之二:单被试设计

已有 565 次阅读 2021-7-15 23:58 |系统分类:科研笔记

心理学的实验研究,以单个实验为基本单元。一篇实验报告(学术论文)可以包含一个实验,也可以包含存在逻辑关系的若干个实验。实验设计是针对单个实验而言的,涉及自变量及其水平的选取、被试及其数量的选取、因变量及其指标的选取,以及重要额外变量的确定及控制。独立样本设计、重复测量设计、匹配组设计,均是这样,本文要介绍的单被试设计亦是如此。

一、基本原理

如果说匹配组设计是独立样本设计与重复测量设计的叠加,那么单被试设计是重复测量设计的极化,即一组被试极化为一个被试。简而言之,单被试设计是在自变量的不同条件下,只对同一个被试重复测量相同因变量的实验设计。

顾名思义,单被试设计就是实验中只用一个被试的实验设计。人们不免提出各种疑问:采用这种设计的研究合适吗?人类存在极大的个体差异,仅仅研究一个人,各种偶然因素太多了,所得结果有什么意义呢?所得结论不能推广吧?在人们的印象中,心理学研究,起码得抽取一个样本,这样的单被试设计,显得很不靠谱。

的确,心理学研究,不能主要依靠单被试实验,特别不能依靠来自个人轶闻趣事性质的实验。然而,单被试设计的原理与其他领域的科学研究相同或类似。例如,一名物理学家可以对一块来自月球的岩石进行研究——在真空与常压条件下,检验它的物理属性。这种研究,能够带来很有价值的科学知识。并且,就是通过研究这块岩石,物理学家就可以相当肯定地推测月球上岩石的物理属性——虽然,研究的只是也只有这一块岩石。同样地,心理学家只是研究一个人,也可以(至少可能)相当肯定地推测其他人存在类似的心理属性。

二、经典例子

单被试设计具有独特的价值,心理学中的一些重要发现和进展,往往是单被试研究的结果。从具体的研究被试来看,可分为两种情况,一种是以动物为被试的研究,一种是以人为被试的研究。

以动物为被试的此类实验,几乎都是心理学中的经典研究。由于它们都是举世闻名的,只需列出有关名称即可:巴甫洛夫的经典条件作用实验(实验被试是一条狗)、桑代克的试误实验(实验被试是一只猫)、苛勒的顿悟实验(实验被试是一只黑猩猩)、斯金纳的操作条件作用实验(实验被试是一只老鼠)、哈洛的依恋实验(实验被试是一只猴宝宝)。

以人为被试的此类实验,也都是大名鼎鼎的,这里仅举3例。其一,布洛卡对失语症患者Tan的研究(此前博文已经介绍过)。其二,爱宾浩斯的记忆实验,被试就是他本人,研究得到了遗忘曲线,人尽皆知。其三,米尔纳(Brenda Milner, 1918-)对遗忘症的研究,被试是H. M.——正是米尔纳,把记忆系统分为陈述性记忆与程序性记忆。

三、适用情况

由上述经典例子不难发现,单被试设计适用于研究人和动物的基本心理功能,例如,学习、记忆、情感等。对于以人为被试的研究来说,尤其适用于特别的患者,例如,失语症患者、遗忘症患者。就人的基本心理功能而言,相同之处可能大于不同之处,从而,对单个被试的实验研究,有望发现一般规律。

同时,单被试设计在具体使用中,也会有一些调整,例如,被试不再限定于一个人,可以是两个人。例如,Spelke, Hirst, & Neisser1976)对两名学生进行数周训练,每周5小时。两名被试学习一边阅读一些小故事,一边听写词语字单。结果表明,被试在以正常速度阅读理解的同时,能够写下词语、发现听写词语之间的关系、按意思对词语进行分类。这两名被试的表现,与注意能力有限的观念是不一致的。又如,Humphreys & Riddock1993)对两名巴林特综合征(由于特定脑损伤,患者对视觉引导的物体难以注意到)的病人进行实验。要求病人回答一张卡片上的32个圆圈是否属于同一颜色。一名患者在圆圈离得很近时完成得非常好,从而支持一个理论——脑损伤造成注意转换困难。

总之,单被试设计是重复测量设计的一种变式,是将一组被试极化为一个被试的情况。这种设计对于考察基本心理功能,特别是与特定医学状况相关的认知缺陷,是非常有用的

参考文献

Humphreys, G. W., & Riddock, M. J. (1993). Interactions between object and space systems revealed through neuropsychology. In D. E. Myer, and S. M. Kornblum (eds.). Attention and Performance (Vol. XIV). London: MIT Press.

Spelke, E. S., Hirst, W. C., & Neisser, U. (1976). Skills and divided attention. Cognition, 4, 215-230.



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