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1、第五章第五章 确定研究变量确定研究变量n n一、确定研究变量一、确定研究变量n n1.1.什么是研究变量什么是研究变量n n变量（变量（variablevariable）指在质或量上可以变化的概念或属性，是随条件变化而变化的因素）指在质或量上可以变化的概念或属性，是随条件变化而变化的因素或因个体不同而有差异的因素。研究变量则是研究者感兴趣的，所要研究与测量的，或因个体不同而有差异的因素。研究变量则是研究者感兴趣的，所要研究与测量的，随条件变化而变化的因素。简单地说，变量就是会变化的、有差异的因素。如，学随条件变化而变化的因素。简单地说，变量就是会变化的、有差异的因素。如，学生的语言水平随学习时
2、间的推移而有所变化，每个学生在语言水平上也会体现出个生的语言水平随学习时间的推移而有所变化，每个学生在语言水平上也会体现出个体差异，因此我们把语言水平看作是一个变量。体差异，因此我们把语言水平看作是一个变量。n n变量是相对于常量而言的，常量是指在一个研究中所有个体都具有相同的状态或特变量是相对于常量而言的，常量是指在一个研究中所有个体都具有相同的状态或特征，一个概念具有一个值，如征，一个概念具有一个值，如“华东师范大学华东师范大学”就是一个常量，是指地处上海的一所重就是一个常量，是指地处上海的一所重点师范院校，不同的人对此的解释是相同的。而变量则是指在一个研究中不同的个点师范院校，不同的人对
3、此的解释是相同的。而变量则是指在一个研究中不同的个体具有不同的状态或特征，一个概念具有不同的值，如体具有不同的状态或特征，一个概念具有不同的值，如“教学教学”这个概念，不同的人对这个概念，不同的人对这个词的理解会有差异，尽管用的是同一个词，但教育部部长对这个词的理解会有差异，尽管用的是同一个词，但教育部部长对“教学教学”的理解，研究的理解，研究人员对人员对“教学教学”的理解，老师对的理解，老师对“教学教学”的理解，学生对的理解，学生对“教学教学”的理解，家长对的理解，家长对“教学教学”的的理解在实际含义上是有区别、有差异的。理解在实际含义上是有区别、有差异的。n n 例如，我们想比较两种不同的
4、教学方法对小学例如，我们想比较两种不同的教学方法对小学5 5年级学生阅读能力的效果，在这个年级学生阅读能力的效果，在这个研究中，年级水平是一个常量，因为每个被试都是研究中，年级水平是一个常量，因为每个被试都是5 5年级学生，年级学生，5 5年级对于每个个体年级对于每个个体来说具有相同的值，它在该研究中是不变的条件，大家都能理解它的含义，不会产来说具有相同的值，它在该研究中是不变的条件，大家都能理解它的含义，不会产生歧义。因此，研究者不需要对这个概念进行界定。而教学方法则可以按多种价值生歧义。因此，研究者不需要对这个概念进行界定。而教学方法则可以按多种价值标准来衡量，不同的教学方法有不同的操作程
5、序，因此它是变量。另外，阅读能力标准来衡量，不同的教学方法有不同的操作程序，因此它是变量。另外，阅读能力也是个变量，对于每个被试而言，阅读能力有强弱之分，在测量上阅读成绩会有不也是个变量，对于每个被试而言，阅读能力有强弱之分，在测量上阅读成绩会有不同的分数，因此，研究者必需对变量进行解释。同的分数，因此，研究者必需对变量进行解释。n n 在教育研究中，常量不是要研究的内容，研究要探讨的是变量之间的相互关系。在教育研究中，常量不是要研究的内容，研究要探讨的是变量之间的相互关系。一项研究往往会涉及许多个变量及其相互关系，正如不同教学方法效果的比较研究，一项研究往往会涉及许多个变量及其相互关系，正如
6、不同教学方法效果的比较研究，就被试来说，学业成绩、智力水平、学习动机、兴趣爱好、能力等因素在质和量上就被试来说，学业成绩、智力水平、学习动机、兴趣爱好、能力等因素在质和量上都会发生变化，都有差异，而且这些变量互相交织在一起。如果要把一项研究所涉都会发生变化，都有差异，而且这些变量互相交织在一起。如果要把一项研究所涉及的所有变量都拿来研究，事实上是不可能的，也没有必要，因此研究者必须事先及的所有变量都拿来研究，事实上是不可能的，也没有必要，因此研究者必须事先确定要研究的主要变量，了解研究情境中变量的性质，并理清变量之间的关系。确定要研究的主要变量，了解研究情境中变量的性质，并理清变量之间的关系。
7、2.2.研究变量的类型研究变量的类型n n在一个真实的研究情景中，常常会涉及许多个变量，变量的功能也各不相在一个真实的研究情景中，常常会涉及许多个变量，变量的功能也各不相同，变量之间互相交织，互相影响。其中有些变量是研究者要研究的，有同，变量之间互相交织，互相影响。其中有些变量是研究者要研究的，有些变量则是研究者不想研究的。另外，变量与变量之间彼此关联，互相作些变量则是研究者不想研究的。另外，变量与变量之间彼此关联，互相作用，在研究中的性质、作用和地位也各不相同，有主要的，有次要的；有用，在研究中的性质、作用和地位也各不相同，有主要的，有次要的；有主动的，有依附的；有连续的，有类别的。因此了解
8、研究情景中各个变量主动的，有依附的；有连续的，有类别的。因此了解研究情景中各个变量的性质，区分不同类型的变量，明白变量在一项研究中的关系，对研究者的性质，区分不同类型的变量，明白变量在一项研究中的关系，对研究者来说是非常关键的问题。来说是非常关键的问题。n n按形式划分，变量可以分为连续变量和类别变量。凡是在本质上能以连续按形式划分，变量可以分为连续变量和类别变量。凡是在本质上能以连续数值表示其特性的变量，称为连续变量。如数值表示其特性的变量，称为连续变量。如“学业成绩学业成绩”以分数表示，以分数表示，“身高身高”以厘米表示，以厘米表示，“年龄年龄”以岁数表示。凡不能以连续数值表示，而需以类别
9、表以岁数表示。凡不能以连续数值表示，而需以类别表示其特征的变量为类别变量，也称之为示其特征的变量为类别变量，也称之为“不连续变量不连续变量”。如。如“性别性别”分男女，分男女，“学校规模学校规模”分大中小，分大中小，“父母管教方式父母管教方式”分民主、独裁、放任等。这种分类方分民主、独裁、放任等。这种分类方式，对研究过程中统计资料的分析具有重要意义。式，对研究过程中统计资料的分析具有重要意义。n n按来源划分，变量可分为主动变量和属性变量。凡可以由研究者主动安排按来源划分，变量可分为主动变量和属性变量。凡可以由研究者主动安排或操纵的变量为主动变量。如或操纵的变量为主动变量。如“教学方法教学方法
10、”、“奖励方式奖励方式”、“噪声噪声”等，这些变等，这些变量是由研究者主动操作的。而另一类变量代表研究对象的各种属性，包括量是由研究者主动操作的。而另一类变量代表研究对象的各种属性，包括生理属性、心理属性、社会属性、物理属性等。这些变量研究者无法主动生理属性、心理属性、社会属性、物理属性等。这些变量研究者无法主动操纵，只能通过观察和测量来得知其特征，称为属性变量。操纵，只能通过观察和测量来得知其特征，称为属性变量。n n 按变量间的关系划分，可以分为自变量、因变量、无关变量、调节变量、按变量间的关系划分，可以分为自变量、因变量、无关变量、调节变量、中介变量等。在教育研究中，变量的分类体系很多，
11、其中最重要的，应用中介变量等。在教育研究中，变量的分类体系很多，其中最重要的，应用最广泛的变量是自变量、因变量和无关变量。最广泛的变量是自变量、因变量和无关变量。n n(1)(1)自变量自变量n n自变量（自变量（independent variableindependent variable）又称刺激变量。是引起或产生变化的原因，是研究者）又称刺激变量。是引起或产生变化的原因，是研究者操纵的假定的原因变量。当两个变量存在某种联系，其中一个变量对另一个变量具操纵的假定的原因变量。当两个变量存在某种联系，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个具有影响作用的变量为自变量。自变量的变化水平
12、完全取有影响作用，我们称那个具有影响作用的变量为自变量。自变量的变化水平完全取决于研究者的操纵与设计。例如，研究学生智力与学业成绩的关系，学生决于研究者的操纵与设计。例如，研究学生智力与学业成绩的关系，学生“智力智力”的的高低影响高低影响“学业成绩学业成绩”，那么，那么“智力智力”就是该项研究的自变量，是研究者要操纵的原因就是该项研究的自变量，是研究者要操纵的原因变量。变量。n n(2)(2)因变量因变量n n因变量（因变量（dependent variabledependent variable）又称反应变量，也称依变量。是受自变量变化影响的变）又称反应变量，也称依变量。是受自变量变化影响的
13、变量，是自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测定的假定的结果变量。因变量，是自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测定的假定的结果变量。因变量的变化不受研究者的控制，它的变化是由自变量的变化所产生。当两个变量存在量的变化不受研究者的控制，它的变化是由自变量的变化所产生。当两个变量存在某种联系，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个被影响的变量为某种联系，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个被影响的变量为因变量。在一项研究中自变量好比是原因，因变量好比是结果。例如，我们想研究因变量。在一项研究中自变量好比是原因，因变量好比是结果。例如，我们想研究噪声对学习效果的影响，
14、噪声对学习效果的影响，“噪声噪声”就是自变量，研究者可通过改变噪声的时间或强度就是自变量，研究者可通过改变噪声的时间或强度等来操纵这个变量。而等来操纵这个变量。而“学习效果学习效果”则是因变量，它是则是因变量，它是“噪声噪声”这个自变量作用于被试这个自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测量的结果变量。后产生的效应，是研究者要测量的结果变量。n n(3)(3)无关变量无关变量n n无关变量（无关变量（extraneous variablesextraneous variables）有时也称控制变量。是指与特定研究目标无关的非）有时也称控制变量。是指与特定研究目标无关的非研究变量，即除了研究者
15、操纵的自变量和需要测定的因变量之外的一切变量，是研研究变量，即除了研究者操纵的自变量和需要测定的因变量之外的一切变量，是研究者不想研究，但会影响研究进程的，需要加以控制的变量。例如，研究两种不同究者不想研究，但会影响研究进程的，需要加以控制的变量。例如，研究两种不同的教学方法对学生学业成绩的影响，在这里的教学方法对学生学业成绩的影响，在这里“教学方法教学方法”是自变量，是自变量，“学业成绩学业成绩”是因是因变量，除此以外其它各种因素都是无关变量。无关变量在这项研究中，可能会有教变量，除此以外其它各种因素都是无关变量。无关变量在这项研究中，可能会有教学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、
16、家教辅导等等各种因素，这些学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等等各种因素，这些因素会干扰自变量和因变量的对应关系。当这些因素与自变量（教学方法）的作用因素会干扰自变量和因变量的对应关系。当这些因素与自变量（教学方法）的作用混杂在一起时，往往导致人们难以确定两种教学方法效果的优劣，无法判断最终的混杂在一起时，往往导致人们难以确定两种教学方法效果的优劣，无法判断最终的研究结果（因变量）是来自教学方法（自变量），还是来自教学时间、教学环境、研究结果（因变量）是来自教学方法（自变量），还是来自教学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等等其他各种因素（无关变量）。如果
17、研学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等等其他各种因素（无关变量）。如果研究者能有效的控制这些无关变量，研究结果就会比较明确可靠。究者能有效的控制这些无关变量，研究结果就会比较明确可靠。n n(4)(4)调节变量调节变量n n调节变量（调节变量（moderator variablemoderator variable）是一种特殊的变量，具有自变量的作用，也称之为）是一种特殊的变量，具有自变量的作用，也称之为“次自变量次自变量”（secondary independent variablesecondary independent variable）。在实验中增加这种变量，目的是为了）。在实验中
18、增加这种变量，目的是为了了解它怎样影响或改变自变量和因变量之间的关系。有时候，自变量与因变量的关了解它怎样影响或改变自变量和因变量之间的关系。有时候，自变量与因变量的关系会受到另一个变量的影响而改变，这第三个变量称之为调节变量。例如，探讨系会受到另一个变量的影响而改变，这第三个变量称之为调节变量。例如，探讨A A、B B两种教学方法对提高学生学业成绩的效果，结果发现：两种教学方法对提高学生学业成绩的效果，结果发现：A A法对智力高的学生比较有法对智力高的学生比较有效；效；B B法对智力低的学生较有效。很明显，在这个研究中，教学方法是自变量，学法对智力低的学生较有效。很明显，在这个研究中，教学方
19、法是自变量，学生的学业成绩是因变量，但是研究的自变量和因变量的关系却可能受到第三因素生的学业成绩是因变量，但是研究的自变量和因变量的关系却可能受到第三因素学生智力的影响，因此学生的智力水平就是一个调节变量。学生智力的影响，因此学生的智力水平就是一个调节变量。n n当我们把一个因素看成自变量，我们关心的是它与因变量的对应关系；当我们把一当我们把一个因素看成自变量，我们关心的是它与因变量的对应关系；当我们把一个因素看成调节变量，我们关注的是它如何影响自变量和因变量的关系。在研究设个因素看成调节变量，我们关注的是它如何影响自变量和因变量的关系。在研究设计时，一定要将可能的、重要的调节变量纳入研究框架
20、中，这样在分析研究结果时计时，一定要将可能的、重要的调节变量纳入研究框架中，这样在分析研究结果时才不至于产生偏差。才不至于产生偏差。n n（5 5）中介变量）中介变量n n中介变量（中介变量（intervening variableintervening variable）也称中间变量，是介于原因和结果之间，自身隐而）也称中间变量，是介于原因和结果之间，自身隐而不显，起媒介作用的变量。中介变量是不能直接观测和控制的变量，它的影响只能不显，起媒介作用的变量。中介变量是不能直接观测和控制的变量，它的影响只能从研究的自变量和因变量的相互关系中推断出来。从研究的自变量和因变量的相互关系中推断出来。n
21、n例如，研究兴趣与学业成绩的关系，自变量为对某门学科的兴趣，因变量为学科的例如，研究兴趣与学业成绩的关系，自变量为对某门学科的兴趣，因变量为学科的测验成绩。结果是学习兴趣浓厚，学业成绩相对要好。当我们自问：为什么学习兴测验成绩。结果是学习兴趣浓厚，学业成绩相对要好。当我们自问：为什么学习兴趣浓厚导致学业成绩良好？原因是什么？这就是在问中介变量是什么？可能的答案趣浓厚导致学业成绩良好？原因是什么？这就是在问中介变量是什么？可能的答案是学生注意力的集中，或投入学习的时间增加等等。理解中介变量对形成研究结论是学生注意力的集中，或投入学习的时间增加等等。理解中介变量对形成研究结论具有重要意义，因为推断
22、中介变量可引出普遍性结论。兴趣本身是不会增加学业成具有重要意义，因为推断中介变量可引出普遍性结论。兴趣本身是不会增加学业成绩的分数的，但兴趣可引起学生的注意力，增加注意力可以提高学习效果。认识到绩的分数的，但兴趣可引起学生的注意力，增加注意力可以提高学习效果。认识到这一点，那么即使不采用提高兴趣的形式，只要采取各种能吸引学生注意力的手段，这一点，那么即使不采用提高兴趣的形式，只要采取各种能吸引学生注意力的手段，便可以提高学业成绩。便可以提高学业成绩。n n中介变量通常用来解释自变量和因变量关系的理论框架，反映研究者如何看待或说中介变量通常用来解释自变量和因变量关系的理论框架，反映研究者如何看待
23、或说明自变量和因变量之间的关系。中介变量的构建在很大程度上取决于研究者对所研明自变量和因变量之间的关系。中介变量的构建在很大程度上取决于研究者对所研究现象采取的理论立场，因此，探讨中介变量对最终形成理论具有重要意义。究现象采取的理论立场，因此，探讨中介变量对最终形成理论具有重要意义。n n二、研究变量之间的相互关系二、研究变量之间的相互关系n n 通常研究要探讨的是自变量与因变量的对应关系，通常研究要探讨的是自变量与因变量的对应关系，自变量是研究者要安排或操纵的因素，因变量是研究自变量是研究者要安排或操纵的因素，因变量是研究者要观察或测定的因素。自变量的变化能引起或影响者要观察或测定的因素。自
24、变量的变化能引起或影响因变量的变化，而因变量的变化依赖于或取决于自变因变量的变化，而因变量的变化依赖于或取决于自变量的变化。从这个意义上说，自变量和因变量的关系量的变化。从这个意义上说，自变量和因变量的关系可以看作为某种因果关系，即自变量是假定的原因，可以看作为某种因果关系，即自变量是假定的原因，因变量则是假定的结果。因变量则是假定的结果。n n 在一项研究中，除了自变量和因变量之外，还可能在一项研究中，除了自变量和因变量之外，还可能有许多变量介入到研究过程中来，并且干扰自变量和有许多变量介入到研究过程中来，并且干扰自变量和因变量的对应关系，这些变量统称为无关变量。无关因变量的对应关系，这些变
25、量统称为无关变量。无关变量是研究者要控制的因素，因为如果不排除这些无变量是研究者要控制的因素，因为如果不排除这些无关因素的干扰，便难以解释自变量与因变量的对应关关因素的干扰，便难以解释自变量与因变量的对应关系。自变量、因变量和无关变量三者之间的关系可用系。自变量、因变量和无关变量三者之间的关系可用下图解释，见图下图解释，见图 n n从图中我们可以看到，研究的目的是探讨自变量与因变从图中我们可以看到，研究的目的是探讨自变量与因变量的对应关系，图中用实线表示，研究的焦点最终集中量的对应关系，图中用实线表示，研究的焦点最终集中在因变量的测定上。自变量和无关变量都可能成为产生在因变量的测定上。自变量和
26、无关变量都可能成为产生因变量效果的原因，当自变量和无关变量混淆在一起时，因变量效果的原因，当自变量和无关变量混淆在一起时，我们难以判断自变量与因变量的一一对应关系。为了达我们难以判断自变量与因变量的一一对应关系。为了达到研究目的，获得准确的测定结果，必须对无关变量进到研究目的，获得准确的测定结果，必须对无关变量进行有效的控制，尽可能排除无关变量对因变量测定的影行有效的控制，尽可能排除无关变量对因变量测定的影响，图中虚线表示无关变量会影响因变量的测定结果，响，图中虚线表示无关变量会影响因变量的测定结果，需要加以控制。需要加以控制。n n要推断自变量和因变量之间是否存在因果关系，通常要要推断自变量
27、和因变量之间是否存在因果关系，通常要同时满足以下三个条件：一是具有共变关系。即自变量同时满足以下三个条件：一是具有共变关系。即自变量和因变量要共同变化，自变量变化了，因变量也要随之和因变量要共同变化，自变量变化了，因变量也要随之而变化；二是具有时间顺序关系，即自变量的变化必须而变化；二是具有时间顺序关系，即自变量的变化必须发生在因变量变化之前，因变量的变化取决于自变量的发生在因变量变化之前，因变量的变化取决于自变量的变化；三是对无关变量的控制，即排除无关因素对自变变化；三是对无关变量的控制，即排除无关因素对自变量和因变量对应关系的影响，使自变量和因变量的关系量和因变量对应关系的影响，使自变量和
28、因变量的关系“凸现凸现”、“纯化纯化”。自变量、因变量、无关变量、调节变量都是具体的，可观测的自变量、因变量、无关变量、调节变量都是具体的，可观测的自变量、因变量、无关变量、调节变量都是具体的，可观测的自变量、因变量、无关变量、调节变量都是具体的，可观测的变量，而中介变量则是假设的、潜在的概念变量，它不能直接变量，而中介变量则是假设的、潜在的概念变量，它不能直接变量，而中介变量则是假设的、潜在的概念变量，它不能直接变量，而中介变量则是假设的、潜在的概念变量，它不能直接观测，只能从自变量或调节变量对因变量所产生的作用中推导观测，只能从自变量或调节变量对因变量所产生的作用中推导观测，只能从自变量或
29、调节变量对因变量所产生的作用中推导观测，只能从自变量或调节变量对因变量所产生的作用中推导出来。通常像成就感、动机、新颖性、挫折等常被用来解释学出来。通常像成就感、动机、新颖性、挫折等常被用来解释学出来。通常像成就感、动机、新颖性、挫折等常被用来解释学出来。通常像成就感、动机、新颖性、挫折等常被用来解释学习过程中一些变量关系的中介变量。为了更好地理解各种变量习过程中一些变量关系的中介变量。为了更好地理解各种变量习过程中一些变量关系的中介变量。为了更好地理解各种变量习过程中一些变量关系的中介变量。为了更好地理解各种变量的作用，可用下图的作用，可用下图的作用，可用下图的作用，可用下图 n n在图中自
30、变量、因变量、无关变量的关系照旧，调节变在图中自变量、因变量、无关变量的关系照旧，调节变量是从无中分离出来的一种变量，它的作用相当于一个量是从无中分离出来的一种变量，它的作用相当于一个次要的自变量，并与自变量一起作为原因纳入研究。中次要的自变量，并与自变量一起作为原因纳入研究。中介变量是原因和结果之间，自变量和因变量之间的可能介变量是原因和结果之间，自变量和因变量之间的可能中介，它的存在会对自变量、调节变量的效果的解释产中介，它的存在会对自变量、调节变量的效果的解释产生影响。生影响。n n例如，课堂教学中采用多媒体教学和口头讲授教学效果例如，课堂教学中采用多媒体教学和口头讲授教学效果的比较研究
31、的比较研究n n假设：采用多媒体教学效果优于口头讲授教学效果假设：采用多媒体教学效果优于口头讲授教学效果n n自变量：授课的方式（多媒体教学与口头讲授教学）自变量：授课的方式（多媒体教学与口头讲授教学）n n因变量：学习效果的测量（可以是统一的考试）因变量：学习效果的测量（可以是统一的考试）n n无关变量：授课时数、内容、学生原有水平、练习时间无关变量：授课时数、内容、学生原有水平、练习时间等等n n调节变量：性别、智商调节变量：性别、智商n n中介变量：注意力、新颖性中介变量：注意力、新颖性n n三、控制研究变量的方法三、控制研究变量的方法n n教育研究中，教育研究中，“控制控制”这个术语表
32、示研究者对整个研究过程的把握与操纵。从广义上说，这个术语表示研究者对整个研究过程的把握与操纵。从广义上说，控制表示研究者能够操纵或选择自变量的变化水平；选择因变量以及测量因变量的方控制表示研究者能够操纵或选择自变量的变化水平；选择因变量以及测量因变量的方法；控制研究过程中的无关变量。从狭义上说，控制是指对影响自变量和因变量之间法；控制研究过程中的无关变量。从狭义上说，控制是指对影响自变量和因变量之间对应关系的无关变量的处理和控制。控制在教育研究过程中具有重要作用，它是决定对应关系的无关变量的处理和控制。控制在教育研究过程中具有重要作用，它是决定研究结果是否确实可靠的重要因素。控制研究变量包括三
33、项内容：对自变量的操纵；研究结果是否确实可靠的重要因素。控制研究变量包括三项内容：对自变量的操纵；对因变量的测量；对无关变量的控制。对因变量的测量；对无关变量的控制。n n（一）对自变量的操纵（一）对自变量的操纵n n自变量是研究者主动操纵、直接控制的变量。自变量的变化完全取决于研究者的操纵。自变量是研究者主动操纵、直接控制的变量。自变量的变化完全取决于研究者的操纵。按自变量的性质，可分为刺激变量（按自变量的性质，可分为刺激变量（stimulus variablestimulus variable）和机体变量（）和机体变量（organic variableorganic variable）两）
34、两类：类：n n刺激变量是指促使个体产生反映的一切事物。可以是来自外部环境的能量变化，也可刺激变量是指促使个体产生反映的一切事物。可以是来自外部环境的能量变化，也可以是来自个体内部的生理变化。如果自变量属于刺激类的变量，那么研究者就能直接以是来自个体内部的生理变化。如果自变量属于刺激类的变量，那么研究者就能直接操纵这个变量，改变他的数量或强度。例如，探讨噪声对学习的影响，噪声就是刺激操纵这个变量，改变他的数量或强度。例如，探讨噪声对学习的影响，噪声就是刺激类的自变量，研究者可以直接控制操纵噪声的强度，来研究对学习可能会有怎样的影类的自变量，研究者可以直接控制操纵噪声的强度，来研究对学习可能会有
35、怎样的影响。大多数研究的自变量属于刺激类自变量。对研究变量的操纵往往涉及次数、强度、响。大多数研究的自变量属于刺激类自变量。对研究变量的操纵往往涉及次数、强度、方式、程序、介入时间、延续时间等。方式、程序、介入时间、延续时间等。n n机体变量指个体的生理特征，如个体的性别、年龄、身高、体重、血型、体形等，也机体变量指个体的生理特征，如个体的性别、年龄、身高、体重、血型、体形等，也包括个体的心理特征，如智力、学历、性格等。当自变量属于机体变量时（如年龄、包括个体的心理特征，如智力、学历、性格等。当自变量属于机体变量时（如年龄、性别、性格等），由于研究者无法改变个体独有的生理心理特征，因此无法直接
36、操纵性别、性格等），由于研究者无法改变个体独有的生理心理特征，因此无法直接操纵机体变量，只能采取选择的手段来控制自变量。例如，我们想探讨学生的智力与数学机体变量，只能采取选择的手段来控制自变量。例如，我们想探讨学生的智力与数学能力之间的关系，由于智力是机体变量，我们无法直接对学生的智力进行操纵和控制，能力之间的关系，由于智力是机体变量，我们无法直接对学生的智力进行操纵和控制，用人为的方式将智力中等的转变为智力高的，或将智力高的转变为智力低的。因此，用人为的方式将智力中等的转变为智力高的，或将智力高的转变为智力低的。因此，只能采用选择的方法。如，进行一次智商测验，从总体中选取智力水平高、中、低的
37、只能采用选择的方法。如，进行一次智商测验，从总体中选取智力水平高、中、低的被试进行研究。被试进行研究。n n控制自变量需要考虑以下一些具体问题控制自变量需要考虑以下一些具体问题11：选定的自变量是否可以操纵？可以操纵的自变量是指研究者能够控制、调节、选定的自变量是否可以操纵？可以操纵的自变量是指研究者能够控制、调节、操作并有规律地变化的条件。如实验中的文字、声音、作业难度、时间等都操作并有规律地变化的条件。如实验中的文字、声音、作业难度、时间等都是可以由研究者主动操纵控制的条件。而不可操纵的自变量是研究者无法控是可以由研究者主动操纵控制的条件。而不可操纵的自变量是研究者无法控制和改变的条件，如
38、性别、年龄、发展水平等。一般可操纵的自变量可采用制和改变的条件，如性别、年龄、发展水平等。一般可操纵的自变量可采用实验研究方法。实验研究方法。确认自变量的数有几个？只有一个自变量的研究称为单因素研究，两个或两确认自变量的数有几个？只有一个自变量的研究称为单因素研究，两个或两个以上自变量的研究称为多因素研究。研究中自变量越多，需要控制的因素个以上自变量的研究称为多因素研究。研究中自变量越多，需要控制的因素也就越多，设计的方案就越复杂，但研究结果的内容也就更丰富，意义更深也就越多，设计的方案就越复杂，但研究结果的内容也就更丰富，意义更深刻。刻。确认自变量的水平（层次）需要多少个？实验研究在操纵自变
39、量时，至少要确认自变量的水平（层次）需要多少个？实验研究在操纵自变量时，至少要有两个水平（层次），即自变量有两个水平（层次），即自变量“有有”还是还是“没有没有”，“出现出现”还是还是“没出现没出现”，如，如，药物治疗多动症，有药物治疗多动症，有“服药服药”和和“没服药没服药”两种水平。有时为了比较用药量的最两种水平。有时为了比较用药量的最佳治疗效果，可以将自变量的水平分为多个等级，如分为没有服药的；服佳治疗效果，可以将自变量的水平分为多个等级，如分为没有服药的；服1 1毫毫克药的；服克药的；服2 2毫克药的、服毫克药的、服3 3毫克药的四种水平，然后观察服药后的行为表现。毫克药的四种水平，然
40、后观察服药后的行为表现。多因素设计涉及自变量的数和水平，通常以数字表示实验设计模式。如，多因素设计涉及自变量的数和水平，通常以数字表示实验设计模式。如，2 X 2 X 2 2设计，这是因素设计中最简单的模式。它的含义是实验自变量数有两个，即设计，这是因素设计中最简单的模式。它的含义是实验自变量数有两个，即“X”X”前后的数，而数值则意味着前后的数，而数值则意味着“X”X”前的自变量有两种水平，前的自变量有两种水平，“X”X”后的自变量后的自变量也有两种水平。也有两种水平。如果是如果是2 X 3 X 2 2 X 3 X 2 设计，就意味着这个实验有三个自变量，第设计，就意味着这个实验有三个自变量
41、，第一个自变量有两种水平，第二个自变量有三种水平，第三个自变量有两种水一个自变量有两种水平，第二个自变量有三种水平，第三个自变量有两种水平。平。2 X 3 X 2 2 X 3 X 2 设计要比设计要比 2 X 22 X 2设计复杂得多，因为设计复杂得多，因为2 X 3 X 2 2 X 3 X 2 设计要组合成设计要组合成1212个个组，即组，即2 X 3 X 22 X 3 X 2的乘积；而的乘积；而2 X 22 X 2设计只需设计只需4 4个组。因此，因素设计中自变量数个组。因此，因素设计中自变量数越多，数值越大，研究也就越复杂。越多，数值越大，研究也就越复杂。n n（二）对因变量的测量（二）
42、对因变量的测量n n因变量涉及研究的最终结果，因此如何选择最佳的因因变量涉及研究的最终结果，因此如何选择最佳的因变量以及如何精确地测量它的变化成了研究者最为关变量以及如何精确地测量它的变化成了研究者最为关心的问题。一般，因变量的测定同因变量本身的复杂心的问题。一般，因变量的测定同因变量本身的复杂程度有关；同研究要达到的精确程度有关；同现有的程度有关；同研究要达到的精确程度有关；同现有的测量工具、测量手段有关；同研究的定性定量水平有测量工具、测量手段有关；同研究的定性定量水平有关。关。n n因变量的一个重要特征是它可以通过直接或间接的方因变量的一个重要特征是它可以通过直接或间接的方式被观察、被测
43、量，并且可以转化为数据形式。如，式被观察、被测量，并且可以转化为数据形式。如，测验分数、考试成绩、评定等级、反映时间、答题正测验分数、考试成绩、评定等级、反映时间、答题正误的百分比等。误的百分比等。n n因变量的测定关键是要有合适的测量指标，指标通常因变量的测定关键是要有合适的测量指标，指标通常涉及测量方法、工具、材料、次数、时间、插入点的涉及测量方法、工具、材料、次数、时间、插入点的安排等。确定测量指标时安排等。确定测量指标时 ，以下几个方面可以考虑：，以下几个方面可以考虑：n n敏感性敏感性 所选指标对自变量的变化有较高的分辨能力。如，用称米的秤作为测所选指标对自变量的变化有较高的分辨能力
44、。如，用称米的秤作为测量工具去称黄金首饰就不合适，因为称米的秤作为测量因变量的工具灵敏度量工具去称黄金首饰就不合适，因为称米的秤作为测量因变量的工具灵敏度不高，最好能用精密的天平作为测量工具去称黄金首饰。黄金首饰重量上的不高，最好能用精密的天平作为测量工具去称黄金首饰。黄金首饰重量上的细微变化在天平上会敏感地感受到，在测量量表上会有明显的变化。又如五细微变化在天平上会敏感地感受到，在测量量表上会有明显的变化。又如五分制评分与百分制评分相比，百分制敏感性较高，精确程度也较高。一般而分制评分与百分制评分相比，百分制敏感性较高，精确程度也较高。一般而言，因变量的测量工具应选敏感性高的、精确程度高的指
45、标体系。言，因变量的测量工具应选敏感性高的、精确程度高的指标体系。n n客观性客观性 所选指标可以观察、可以测量，具有可靠性和准确性，指标的解释不所选指标可以观察、可以测量，具有可靠性和准确性，指标的解释不以研究者或被试的主观意志为转移。在教育研究中个体行为错综复杂，一个以研究者或被试的主观意志为转移。在教育研究中个体行为错综复杂，一个刺激可能会产生各种各样的反应。例如，巴甫洛夫的经典条件反射实验，以刺激可能会产生各种各样的反应。例如，巴甫洛夫的经典条件反射实验，以铃声作为刺激物（自变量）观察狗的唾液分泌（因变量）。事实上，狗对铃铃声作为刺激物（自变量）观察狗的唾液分泌（因变量）。事实上，狗对
46、铃声情景条件会有很多反应：摇尾、抖腿、竖耳、警觉、逃跑、汪汪叫、唾液声情景条件会有很多反应：摇尾、抖腿、竖耳、警觉、逃跑、汪汪叫、唾液分泌等。为什么巴甫洛夫选择唾液分泌反应作为测量的因变量而不选择其他分泌等。为什么巴甫洛夫选择唾液分泌反应作为测量的因变量而不选择其他指标呢？主要是唾液分泌具有较高的一致性，即狗对在同一刺激情况下产生指标呢？主要是唾液分泌具有较高的一致性，即狗对在同一刺激情况下产生的众多反应中，唾液分泌反应的变异程度最小，因此，一致性程度较高，可的众多反应中，唾液分泌反应的变异程度最小，因此，一致性程度较高，可靠性或准确性也较高。靠性或准确性也较高。n n稳定性稳定性 所选指标在
47、重复测验中数值接近，能获得稳定一致的结果。例如，某所选指标在重复测验中数值接近，能获得稳定一致的结果。例如，某个智力测验的确能够测量个体的智力，在反复多次测量中所得的数据资料差个智力测验的确能够测量个体的智力，在反复多次测量中所得的数据资料差不多，那么这个智力测验具有较高的信度和效度。而老师随堂出的测验卷则不多，那么这个智力测验具有较高的信度和效度。而老师随堂出的测验卷则由于难以重复，缺乏可比性，稳定性较差。测量工具的稳定性一般通过求重由于难以重复，缺乏可比性，稳定性较差。测量工具的稳定性一般通过求重复测量的相关系数来确定。复测量的相关系数来确定。n n经济性经济性 所选指标应观测方便，数据转
48、换容易，能节省时间和精力。所选指标应观测方便，数据转换容易，能节省时间和精力。n n例如，用测量体重作为指标来测量人是否有高血压就不是合适的指标。用称例如，用测量体重作为指标来测量人是否有高血压就不是合适的指标。用称小学生书包重量作为指标来研究学生的负担就不是一个合适的指标。因此，小学生书包重量作为指标来研究学生的负担就不是一个合适的指标。因此，如何选择最佳的因变量以及如何精确地测量因变量的变化是研究者最为关心如何选择最佳的因变量以及如何精确地测量因变量的变化是研究者最为关心的问题，这关系到研究成果的精确性和可靠性。的问题，这关系到研究成果的精确性和可靠性。n n在选择因变量时要注意：在选择因
49、变量时要注意：n n1 1、尽可能采用直接测量。如测量身高、体重用尺和秤，测量血压用血压仪，万不得已、尽可能采用直接测量。如测量身高、体重用尺和秤，测量血压用血压仪，万不得已才用间接测量，如有研究者想测量学生课堂学习注意集中的程度，一时又难以找到直才用间接测量，如有研究者想测量学生课堂学习注意集中的程度，一时又难以找到直接测量学生注意力的方法，他就采用间接测量的方法，用录音机录下汽车喇叭声、鸟接测量学生注意力的方法，他就采用间接测量的方法，用录音机录下汽车喇叭声、鸟叫声、钢琴声、哨声、自行车铃声等，每种声音持续时间叫声、钢琴声、哨声、自行车铃声等，每种声音持续时间1010秒，各种声音之间有间隔
50、。秒，各种声音之间有间隔。上课后，研究者在教室外以学生听觉阈限之上的同一音量播放录音。课后立即要求学上课后，研究者在教室外以学生听觉阈限之上的同一音量播放录音。课后立即要求学生用再认法和回忆法在问卷上回答上课时所听到的声音。以此间接地测量学生注意力生用再认法和回忆法在问卷上回答上课时所听到的声音。以此间接地测量学生注意力集中程度。集中程度。11n n2 2、采用权威的测量工具。测量工具多种多样，测验量表各不相同，通常要选择公认的、采用权威的测量工具。测量工具多种多样，测验量表各不相同，通常要选择公认的工具和量表，最好是标准化测验，有常模参照的。这样可以保证测量的效度。如要测工具和量表，最好是标