心理實驗法第四講：Basic experimental design

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在2009年10月15日 (四) 14:07所做的修訂版本

Basic experimental design

心理實驗法九十六學年度第四講

上課之前

系站為何要留姓名
- 虛擬世界更需要確認身份
- 網路上ID常是辨識你的主要依據
- 那我們如何相信這ID後面的一個人？
- 網路世界發展出多種身份認證機制，但沒有一個是十全十美的（甚至可以說問題多多）
  但我們不能因噎廢食；因為怕被盜用，就不敢申請帳號?!
  你會因為外面的世界會有危險，而永遠不出門嗎?!
- 但幸好系站很小，可以用很陽春的方式
- 就是姓名認證
Wiki為什麼要用同一個ID
- 因為這裡更沒有身份認證這個玩意
- 本來這是web 2.0的工具
  [ 補充: Web 2.0強調三個主要特性- 互動. 分享. 參與 ；例如: 大家所熟悉的Youtube就是一個具代表性的Web 2.0網站，任何人都可以上傳自己的影片，來與世界各地的人分享，這是一種全球的互動! ]
- 以類似民主（或說鄉民主義）的方式運作
- 但系上人口不夠多+要給分方便
- 所以借用系站認證
網路世界的基礎
- 互信
  - 因為你我之間看不到對方
  - 你如何相信另一端的人？
  - 要靠認證嗎？
  - 這個可以作假
  - 那是否處處防人？
  - 那不要上網好了！
  - 所以要上網，就相信他人，也讓他人相信
請遵守網路禮節
- 這其實是基本作人的道理！
請珍惜你的ID
- 那是代表你的人、人格、靈魂
不干擾他人使用
- 自由的範圍就是不侵犯他人自由

今天進入實驗

今天是第三章
- 第一章後面的地方以後（期中考前）再談
- 第二章留在期中考後
以上
- 一半是在我意料中（前一個）
- 另一半是不在我意料中
- 課本改版與我預期不同+我上週五才拿到新版

Case Study 1

古老的實驗
- 200年前Spallanzani (1785)
Hypothesis
- Semen（精液）中的sperm（精蟲）是讓狗pregnant（懷孕）的要素
作法
- 分兩組，一組母狗打入濾掉精蟲的精液（即manipulation），另一組則打入不做任何處理的精液

科學的步驟（常見的:)）

課本p.39中間
- (假設) Hypothesis->
- (設計實驗) Design Experiment->
- (做實驗) Perform Experiment->
- (觀察) Make Observations->
- (結論) Conclusion

以上是常見的科學研究（主要使用實驗）的歷程

Operational definition (操作型定義)

Define concepts(words) by manipulation or measurement
How to define 『Anxiety』?

焦慮？
緊張？
紙筆測驗？
膚電反應？
心跳？
眼球運動？

作一個很簡單的現場示範

step1: 準備一張不要的紙 & 一隻剪刀

step2: 將紙張對折,對折,對折再對折, 總共對折4次

step3: 剪去對折後紙的右上角

攤開後, 會發現一件有趣的事: ) ----> 大家所剪出的花樣不盡相同^^a

@@? 為什麼一樣對折四次，一樣是剪去右上角，但大家所得到的結果卻不同呢?

=> Operational Def. 的問題了!!!

Why Operational Definition?

心理學用語 VS 日常生活用語
- 練習（p.41）=>期中考必考！
  - 焦慮、記憶、色情描寫
  - 創造力、學習、洞察
  - 攻擊、強化、領導才能
  - 智慧、自尊、成就
  - 挫折、態度、死亡
  - 飢餓、處罰、行為
- 依研究的不同各自訂定適當之操作型定義
  - 舉例來說：「焦慮」一詞有哲學、生理學、心理學、文化上，甚至是宗教上的不同詮釋
- 與該研究操作（operate, IV之manipulation, 環境之control.....）相關
- 與該研究領域之共識符合
- 或參考下頁要領

How to define an operational definition

四大要領（課本提的）
- Ask
  - 利用問卷等方法直接問受試者
- Physiological indicator
  - 量生理指標（會因情況變動的）
- Biological indicator
  - 量生物指標（與基因性與官能性有關，即較不變的）
- Empirical observation
  - 取得穩定觀察資料

Operational definition例

問題：飲酒情況與「酒醉」
- 至少有兩個東西要「定義」
  - 飲酒狀態
  - 酒醉
- 飲酒狀態
  - 喝了一杯啤酒？兩杯高梁？
- 酒醉
  - 微醺、爛醉如泥...
- 酒醉的操作型定義
  - Dubowski's Stages of Alcohol Intoxication (p.42)
  - BAC – physiological indicator
    - 單位 g/100ml of blood 或 g/210l of breath
  - Stage
  - Clinical symptoms
    - Ask & observe

留給大家玩

在最近wiki上留下各位常用的「詞」
有空請練習一下如何對這一些下操作型定義
可能的「詞」

冏
 閃光
 鄉民
 丁丁

萌

腦殘

焦慮 ....

Spallanzani實驗特色

Control（控制）
- 受精（insemination）過程
Manipulate（操弄）
- 精液中是否含有精蟲
兩個組
- Experimental group
- Control group

Variables

Independent variables (IV)
- Manipulated variables
Dependent variables (DV)
- Observed variables

Case study 1 (p.38)

semen+sperm (normal semen) -> pregnant control condition
Semen-sperm -> not pregnant experimental condition

實驗基本架構

Plant and Peruchen (2005)
問題
- 警官遇到可能要拔槍時如何判斷要不要開槍？
- 警官的判斷會不會受對方種族的影響？
實驗情境與操弄
- 利用電腦模擬（computer simulation）
- 同時呈現人（黑人/白人）與物品（中性-手機/威脅性-槍）
- 反應開槍-按'A' / 不開槍 – 按'L'
反應測量
- 會不會反應錯誤
- 即對拿手機的人開槍或對拿槍的人不開槍
- 錯誤發生的對象是黑人或是白人
結果
- 對於黑人拿中性物品開槍的機會多於白人
- 多次以後以上差距變小

Experimental social psychology

Asch(1952)
印象形成
- Primacy v.s. Recency information
  - intelligent(智慧的）
  - industrious（勤勉的）
  - impulsive（衝動的）
  - critical（計較的）
  - stubborn（頑固的）
  - envious（妒忌的）
- IV
  - Order (forward / backward)
- DV
  - Impression

Selected IV

Subject variables
- IQ, authoritarianism, gender, race,......
- 不能manipulate之variables
Benbow and Stanley (1980)
- 受試者
  - 9927 7,8年級學生
- 工具
  - Scholastic Aptitude Test
- DV
  - Mathematics portion
Problem for Selected IV
- 可否確知因果關係？
  - 答案並非全對或全錯
  - 如前例：男生就比較有數學能力？
    - 雖然在Benbow and Stanley (1980)的實驗操弄中，其結論是男生數學能力較好，但也可能受社會文化〈兒童玩具的選擇、被社會要求〉的影響。
  - 因果關係強度總比manipulated低
為何仍要使用？？
- 因為有興趣，所以只好儘可能操弄。
我們可不可以manipulated 性別？
我們可不可以manipulated 個性？
......

Control Group的價值

回顧Spallanzani的實驗
- 如果只有去掉精蟲組（實驗組）
  - 沒有懷孕
    - 解釋一：因為沒有精蟲可以使母狗懷孕
    - 解釋二：因為母狗本來就不孕（也許未性成熟、不在受孕期、.......）
Control group 一定要嗎？
- 重新檢視以下實驗
  - Plant and Peruchen (2005)
    - 不同種族對象與拔槍之判斷
  - Asch (1952)
    - 印象形成，形容詞的正向排列與負向排列
  - Benbow and Stanley (1980)
    - 數學能力，性別與數學測驗成績
- Control group在那裡？
Supa, Cotzin, and Pallenbach (1944)
- Hypothesis: 盲人避免碰撞障礙物是
  - Facial vision
    - Air pressure on skin
  - Auditory cue
- 設計
  - Treatment 1 裝veil（面罩）與gloves（手套）
  - Treatment 2 帶earplugs（耳塞）
  - Control
    Control Group的作用
- 在前實驗若無control group
  - Earplugs組會碰撞障礙物但
  - Veil + gloves不會
    如何歸因？
- 兩種可能
  - Earplugs使盲人碰撞
  - Veil + gloves使盲人不會碰撞
Control group的作用
- 顯示自然狀態下之結果，以利比對。
- 但不是每個實驗都需要控制組的。

Control
- 是心理學實驗（以及各種研究）中最重要的議題
- 也是最難處理的問題
- 也最容易出問題的地方
- 所以下週會重復這個地方

取自"http://wiki.kmu.edu.tw/index.php/%E5%BF%83%E7%90%86%E5%AF%A6%E9%A9%97%E6%B3%95%E7%AC%AC%E5%9B%9B%E8%AC%9B%EF%BC%9ABasic_experimental_design"

 *** 答案並非全對或全錯
 *** 如前例： 男生就比較有數學能力？
+**** 雖然在Benbow and Stanley (1980)的實驗操弄中，其結論是男生數學能力較好，但也可能受社會文化〈兒童玩具的選擇、被社會要求〉的影響。
 *** 因果關係強度總比manipulated低
 * 為何仍要使用？？
+** 因為有興趣，所以只好儘可能操弄。
 * 我們可不可以manipulated 性別？
 * 我們可不可以manipulated 個性？