實驗心理學

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實驗心理學(Experimental Psychology)

目錄

實驗心理學概述

  實驗心理學是應用科學的實驗方法研究心理現象和行為規律的科學,是心理學中關於實驗方法的一個分支,它目前已經成為科學心理學研究的代表和主力。這一地位的獲得離不開實驗心理學創始之初諸多研究者的貢獻,其中尤以費希納、馮特艾賓浩斯的工作最具里程碑意義。正是得益於這三位心理學家的卓越貢獻,實驗心理學乃至整個科學心理學的大廈才獲得了堅實的基石。

  近年來,實驗心理學的發展表明,它與專門研究某一方面的心理學,如學習心理學等略有不同,它更多地是研究心理學的一種方法學。

實驗心理學的發展

  19世紀以前,心理學的問題多半是在哲學領域內討論的,所用的是思辨和經驗概括的方法。當時流傳著一種信念,認為實驗的方法對研究心理現象是不適用的。文藝復興以後,在歐洲出現的唯物主義哲學思潮和自然科學的發展,孕育著19世紀末葉實驗心理學的誕生。

  前者如由洛克開創的唯物主義經驗論,哈特利的聯想主義和拉美特利等人的機械唯物主義等;後者如生理學上關於神經傳導的研究、腦功能定位的爭論和神經特殊能量學說的建立,生物學上的進化論,化學中的原子論,以及大學里各種實驗室的設立等。

  雖然1834年韋伯作了關於兩點閾和重量差別閾限的測定,1860年費希納在《心理物理學綱要》中提出了心理學獨特的研究方法——心理物理法,1875年詹姆斯在美國哈佛大學建立了為演示用的心理學實驗室,但由於馮特對用實驗方法研究心理學作了組織和提倡的工作,所以人們仍把1879年他在德國萊比錫大學建立第一個研究心理學實驗室,作為心理學從哲學中分化出來,成為一門獨立學科的標誌,並把馮特稱為實驗心理學的創始人。

  馮特和他的學生鐵欽納認為心理學應研究人的直接經驗,心理學要尋求的是如何把意識分解為最簡單、最基本的元素。為了達到這個目的,他們的心理實驗就是在控制條件下用內省法,憑直接經驗把意識內容分析成心理元素。

  他們主張一個人只有經過嚴格的訓練,才能充當被試。被試所要描述的是由刺激引起的意識狀態而不是刺激本身,否則就是犯了“刺激錯誤”。他們認為一切感覺都具有下列基本特性:品質、強度、廣延性、持續性和清晰性。為了保證經驗清晰和報告準確,必須進行實驗,因為實驗不僅是在控制條件的情況下進行的,而且是可以重覆的。實驗重覆的次數越多,經驗就越清晰,對經驗的描述也就越準確。

  但在心理過程進行時,試圖報告意識的變化會幹擾當時的意識狀態,為了剋服內省法的這種困難,常常採用回憶的方法。只有養成了內省習慣的被試者,才能在觀察時默記或做記錄而不幹擾他的意識。馮特還認為實驗的方法只適宜於研究基本心理過程,如感覺、聯想之類。對於高級心理歷程,如記憶思維、社會心理和人格等,則只能用觀察法或通過研究人性史來探索,為此他寫了《民族心理學》。

  雖然實驗心理學開始於德國,但德國的心理實驗並不是都按馮特的方式進行的。在馮特指出高級心理過程不能用實驗加以研究以後,艾賓浩斯首先用實驗法研究了學習和記憶問題。他創造了無意義音節,以無意義音節為實驗材料,自己作被試,用節省法檢查了識記以後間隔不同時間的保存量。這不僅擴大了實驗心理的研究範圍,還改變了馮特分析意識內容的傳統心理實驗方法。

  另外,馮特的學生屈爾佩從艾賓浩斯用實驗方法研究記憶得到啟發,因而相信思維過程也可以用實驗方法加以研究。但他並沒有擺脫內省的方法,不過他的內省法與馮特的不盡相同。他要求被試先完成一個任務,然後再對完成任務期間所獲得的經驗進行回省。被試事先並不知道要觀察什麼,只知道要努力完成所指定的任務。例如讓被試解決一個問題,然後讓他陳述是怎樣一步一步地思考,怎樣解決這個問題的。通過實驗,他發現並不是一切經驗都是由感覺意象組成的,思維可以在沒有任何感覺或意象內容的條件下發生,從而建立了無意象思維的符茲堡學派。

  在達爾文的《人和動物的表情》發表以後,雖然羅馬尼斯和摩根都對動物心理進行過研究,但他們的觀察絕大部分是在自然條件下進行的。到了桑代克才在嚴格控制的條件下進行動物學習的研究。桑代克創立了聯結主義的實驗方法。

  他早期的實驗是用迷箱進行的,被試是貓。他把饑餓的貓放在用板條製作的迷箱里,食物放在迷箱外面貓可以看到、嗅到的地方。為了打開迷箱的門吃到食物,貓必須拉動適宜的門閂。開始時貓是亂碰亂抓,直到碰巧作出正確的反應把門打開吃到食物為止。多次嘗試之後,錯誤的反應逐漸減少,開門所需要的時間逐漸縮短,直到把貓一放進迷箱就立刻作出正確的反應,學習就完成了。這種把反應和情景連接起來的學習過程就是桑代克的效果律,桑代克稱之為“嘗試與偶然成功學習”,在心理學書中有時也稱之為“嘗試錯誤”學習。

  巴甫洛夫的條件反射的實驗方法和桑代克的嘗試錯誤學習的實驗方法幾乎是同時建立的。典型的條件反射實驗是把與引起某種反應(如分泌唾液)無關的刺激(如燈光)與能引起該反應的刺激(如食物)多次結合之後,如果動物一見燈光就分泌唾液,那麼條件反射就形成了。

  桑代克和巴甫洛夫發展的都是關於動物學習的實驗方法,都是把特定的情景和特定的反應聯繫起來。其不同處在於巴甫洛夫的實驗中與某種反應聯繫起來的情景是由主試呈現的,而桑代克實驗中的情景是由被試偶然發現的。前者可以說是古典的條件反射法,而後者則為工具或操作條件反射法的先驅。過去認為,古典條件反射只限於研究由自主神經系統控制的反射性反應,而工具條件反射則只研究與骨骼肌肉相聯繫的隨意反應。但米勒等人通過反饋,成功地訓練被試能控制自己的心率、腸的收縮和舒張以及腦電的節律等等。

  華生認為心理學是自然科學的一個分支;心理學研究的不是意識,而是人和動物的行為;研究心理學的目的是要預測行為,找出行為產生的規律並控制行為。他在實驗室中研究的都是可以客觀地加以觀察的東西。他不要求人類被試觀察自己的意識經驗,而由主試設置實驗條件,併在這種條件下觀察被試的反應。他否認人類的本能,認為一切行為都是在社會中形成的條件反應。因此條件反射法就成為他進行心理實驗的最重要的方法。

  傳統的觀點認為發生在頭腦中的思維過程是難以觀察和進行實驗的。而華生則將思維看作是內部的言語運動,並通過記錄正常人的喉頭和舌的運動以及聾啞人手和手指的運動來觀察思維過程。他雖然反對內省,但並不摒棄言語報告,認為這也是一種客觀的行為。總之,他的實驗方法是在控制條件下,觀察被試的反應,並企圖把複雜的行為分解成“刺激一反應”單元,在這一點上他並沒有擺脫構造派元素主義的窠臼。

  韋特海默等人根據對似動現象的實驗研究,提出了知覺不是感覺元素的總和而是統一的整體的看法。這也就是格式塔心理學的核心。格式塔這個概念不僅應用於感覺經驗,也可以應用於學習記憶、思維等過程。總之,整體不是由個別元素決定的,而部分則是由整體的內在性質決定的。例如,一個由六個樂音組成的曲調,在一定條件下,改換另外六個樂音,仍可認出是這支曲子。也就是說我們認出那個曲調的根據,有比六個樂音的總和更多的東西,那就是各樂音之間的關係。只要這種關係不變就可以認出原來的曲調。為此格式塔學派的實驗方法,就是企圖在主試設置的情景下,發現知覺的結構原則。

  統計學方法在心理學上的應用開始於高爾頓關於個別差異的研究。後來瑟斯頓等人又發展了因素分析法。但統計法一直是與心理測驗聯繫在一起的。心理測驗基本上屬於自然實驗的範疇,與這裡所討論的狹義的實驗方法不盡相同。把統計法應用於心理實驗的設計是與費希爾的工作分不開的。費希爾發展了方差分析和使用小樣本的方法,提出了虛無假設的概念和推論統計等。

  他的方法首先應用於生物學和農業的實驗設計,後來才推廣到心理實驗設計上來。從此就把心理實驗中控制其他因素只改變一個自變數的古典設計方法向前推進了一步,開始應用同時改變幾個自變數的多因素設計法,並可獲得各因素之間的相互作用的信息

  隨著電子學和工程技術的發展,心理學的實驗裝置和測量儀器日益精密,從而使心理學的實驗研究在客觀性和準確性方面都得到了提高,並逐漸擺脫了不同心理學流派對實驗方法的影響和束縛。通過與工程學的合作,將實驗心理學應用於人機系統,使設計的機器能較符合人體的結構和功能,從而降低勞動強度、提高工作效率

  由於將數學進一步應用於心理學,通過實驗對人類行為作出量的假設以後,就可以製作數學模型,如根據概率論預測學習的數學模型,以及根據對落後兒童的實驗研究所發展的註意的數學理論等等。

  控制論的發展和電腦的廣泛使用,不僅使心理實驗的數據能在很短的時間內得到處理,而且對自動控制呈現刺激和記錄反應提供了方便,為模擬複雜的心理過程開闢了新的途徑,進而發展了行為的信息加工理論和認知心理學,並賦予學習記憶等以新的解釋。

  心理學發展到今天,所爭論的問題已不再是實驗方法對心理學的研究是否適用,而是如何使心理學的實驗方法更加完善,如何用實驗室中發現的心理學規律來解決實際問題。

實驗心理學的新發展

  (1)研究思路的生態化。隨著研究的不斷深人和社會需求的日益迫切,實驗室研究日益顯現出其固有模式的局限性,心理學研究出現了生態化的趨勢,即強調從現實生活中、自然情境下研究個體與自然、社會環境中各種因素的相互作用,從而揭示心理髮展和變化的規律。這種研究思路使心理學的研究更為客觀、真實、接近自然,提高了研究結果的外部效度、生態效度。

  (2)研究方式的多學科化。心理學所涉及的問題紛繁複雜,往往需要從多學科的角度來進行研究,心理學多學科的研究方式有兩種,一種是心理學內部各分支學科的協作,另一種是心理學和其他學科,如哲學、神經科學、教育學、社會學等的協作。

  (3)研究範式的跨文化特點。隨著心理學研究的深入和理論的發展,研究者越來越重視不同文化背景中個體的行為表現和心理髮展的類似性和差異性,即對不同文化背景下哪些心理特征具有普遍性,哪些心理特征是特定的等。跨文化研究對於豐富心理學研究成果、弄清個體心理發展的影響因素和規律及其使用範圍等基本問題意義重大,已成為心理學研究的一種新的範式。

  (4)研究方法的綜合化。心理學研究方法的綜合化趨勢主要表現在:①主張採用多種方法去研究和探討心理現象及其規律,以對不同方法所得的結果進行相互比較、補充和驗證;②強調和大量採用多變數設計,以揭示心理活動各個方面的相互聯繫;③強調採用綜合設計方式,如兼有縱向設計與橫向設計優點的聚合式交叉設計;④註重將定性和定量研究方法結合起來。

  (5)研究手段的現代化。隨著現代科學技術的迅速發展,在心理學研究中,錄音、錄像、攝像、照相設備以及各種專門研究儀器、工具(如運動房屋、視崖裝置、信號發生器、面部情緒變化測試儀、運動分析器、自動記錄儀、分析儀、眼動儀等)都得到了廣泛採用,一批現代化的觀察室和實驗室紛紛建立。其中,電腦技術在心理學研究中數據處理、實驗控制、心理過程模擬等多個環節的大量應用,是研究手段現代化最突出的表現。

  (6)研究結果的數量化。當代科學技術和數學科學的發展,加速了心理學研究的數量化趨勢,表現為:①在研究中越來越多地採用多元分析方法;②電腦及其相關軟體已成為最重要的計算工具;③在傳統使用定性方法的領域,開始採用“元分析”等定量方法;④模糊數學在心理學研究中日益得到廣泛應用。

實驗心理學變數

  自變數

  定義:在實驗中實驗者所操縱的、對被試的反應產生影響的變數。(由主試選擇、控制的變數,它決定著心理或行為的變化。

  例如,光的明度,聲音的響度、房間的溫度、動物的飲食量,

  比如研究反應時,想瞭解聲音的強弱對反應時間的影響。則聲音的強弱就成了自變數

  種類:作業自變數:環境自變數,被試自變數,相關變數,自變數

  因變數

  定義:自變數的變化而產生的現象變化或結果。因變數即被試的反應變數,它時自變數造成的結果,是主試觀察或測量的行為變數。

  因變數的一個標準是穩定性。

  敏感性:天花板效應地板效應

  種類:作為因變數的反應指標:反應速度,反應的正確性,反應難度,反應的次數或機率,反應的強度,口語記錄

  額外變數

  定義:除了自變數之外,能夠影響實驗結果,需要加以控制的變數。與所研究的條件和行為無關,但又影響反應變數(行為或實驗結果)

  例如,要研究男女生學習同一門課程的學業成績的差異

  自變數:性別

  因變數:學業成績

  額外變數:使兩組在年齡、年級、智力水平、原有基礎、任課教師

  其它變數:如身高、體重、衣著、髮型等則無需考慮)

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