歡迎來到「規劃心理學研究」!
你有沒有想過,心理學家是如何將一個充滿好奇心的問題——例如「喝咖啡能改善記憶力嗎?」——轉化為一個具科學性且嚴謹的實驗?在這一章中,你將會學到心理學家從頭到尾規劃研究時所使用的完整工具箱。
規劃研究是 OCR GCSE (9–1) 心理學課程中最重要的課題之一。它會貫穿兩份試卷:在 卷一(Component 01) 中(你需要自行設計一項研究),以及在 卷二(Component 02) 中(你需要評估未見過的研究範例)。如果一開始覺得專有名詞很多,千萬不用擔心——我們會用清晰的例子,一步步為你拆解每一個概念!
1. 假設(Hypotheses):作出可供檢驗的預測
在進行研究調查之前,研究員必須撰寫一個假設(hypothesis)。假設就是對研究中將會發生的情況,作出明確且可供檢驗的預測。
兩大主要假設類型
• 虛無假設 / 零假設(Null Hypothesis, \(H_0\)): 預測不同實驗組別之間沒有顯著差異,或變項之間沒有關聯。觀察到的任何微小差異純粹由機遇(偶然因素)所致。
例子:「喝咖啡的參與者與喝水的參與者之間,回憶出的詞彙數量將沒有顯著差異;任何差異純屬機遇。」
• 對立假設(Alternative Hypothesis, \(H_1\)): 預測變項之間將會有顯著差異或關聯。
方向性假設 vs. 非方向性假設
在撰寫對立假設(\(H_1\))時,你必須決定使用方向性還是非方向性假設:
1. 方向性假設(單尾假設 / Directional Hypothesis, One-tailed): 預測結果的明確走向或方向(例如使用:更快、更慢、更多、更少、更高、更低等詞彙)。
例子:「飲用 200 毫升含咖啡因咖啡的參與者,在一份包含 20 個詞彙的清單中,回憶出的詞彙數量將顯著多於飲用 200 毫升水的參與者。」
2. 非方向性假設(雙尾假設 / Non-Directional Hypothesis, Two-tailed): 預測將會產生某種效應或差異,但沒有指出哪一組表現會更好或更差(使用如存在差異等字眼)。
例子:「飲用 200 毫升含咖啡因咖啡的參與者與飲用 200 毫升水的參與者,在一份包含 20 個詞彙的清單中回憶出的詞彙數量將存在顯著差異。」
應試必備技巧:操作化你的假設(Operationalising Your Hypothesis)
在考試中,如果你的假設寫得太含糊,將會被扣分!要取得滿分,你的假設必須完全操作化(operationalised)。這意味著你必須清楚列出自變項(IV)的兩個實驗情境/條件,以及應變項(DV)的精確測量單位。
• 表現欠佳(0–1 分):「咖啡能令記憶力變好。」
• 滿分答案:「在記憶力測試中,飲用 200 毫升咖啡的參與者,於總數 20 個詞彙中所能回憶出的詞彙數量,將顯著高於飲用 200 毫升水的參與者。」
重點總結: 虛無假設(\(H_0\))永遠預測「沒有差異」,而對立假設(\(H_1\))則預測「存在差異」。方向性假設會指明結果的走勢方向,而非方向性假設僅表明兩者會存在差異。
2. 變項(Variables):我們改變、測量與控制的事物
變項(又稱變量)是指在研究調查中任何可以變化或改變的事物。
自變項 vs. 應變項
• 自變項(Independent Variable, IV): 由實驗人員直接操縱、改變或調整的變項,用以觀察其帶來的影響。
• 應變項(Dependent Variable, DV): 由研究員進行測量的變項,用以評估自變項所產生的效應。
記憶小貼士: Independent variable(自變項)是「I(我,即研究員)」去改變的事物;Dependent variable(應變項)則是收集到的「Data(數據)」!
操作化定義(Operationalisation)
操作化(Operationalisation)是指用精確、可測量及客觀的標準來界定變項,使其他研究員能夠準確複製同一項研究。
生活比喻: 如果食譜寫「用熱焗爐烘烤一會兒」,這就不是操作化;但如果寫「以 180°C 烘烤 25 分鐘」,這就是操作化!
額外變項 vs. 混淆變項
• 額外變項 / 無關變項(Extraneous Variables, EVs): 自變項以外,任何如果不加控制可能會影響應變項的不必要多餘變項。
- 參與者變項(Participant Variables): 參與者的個人特質(例如年齡、天生記憶力、智商、疲勞程度)。
- 情境變項(Situational Variables): 測試環境的特徵(例如背景噪音、光線、室內溫度、進行測試的時間)。
• 混淆變項(Confounding Variables): 未能受到控制,並隨自變項系統性改變的額外變項,會直接破壞研究結果。當存在混淆變項時,你便無法確定應變項的改變究竟是由自變項引起的,還是由混淆變項造成的。
控制技術(Control Techniques)
心理學家會使用幾種巧妙的技巧來防止額外變項干擾研究:
• 標準化(Standardisation): 確保所有實驗程序、指導語、時間控制及環境條件對每位參與者都完全一致。
• 隨機化 / 隨機分配(Randomisation / Random Allocation): 完全憑機遇將參與者分配到不同的實驗情境中(例如從帽子中抽籤或使用隨機數字生成器),使個人差異能平均分佈在各組之間。
• 單盲法(Single-Blind Procedure): 參與者不知道自己處於研究的哪一個實驗條件中。這可以防止需求特徵(demand characteristics)(即參與者猜測研究目的後改變自己的行為)。
• 雙盲法(Double-Blind Procedure): 參與者以及與他們接觸的研究員均不知道參與者處於哪一個實驗條件中。這能同時控制需求特徵及研究者效應(investigator effects / 研究員偏差)。
重點總結: 我們操縱自變項(IV),測量應變項(DV),並控制額外變項(EVs),以免它們演變成混淆變項(Confounding Variables)!
3. 實驗設計(Experimental Designs)
實驗設計描述了參與者如何被分配到自變項的不同實驗條件/組別之中。
1. 獨立樣本設計 / 獨立組別設計(Independent Measures Design / Independent Groups)
• 運作方式: 在自變項的每個條件中使用不同的參與者(例如:A 組喝咖啡;B 組喝水)。
• 優點: 沒有順序效應(order effects)(參與者不會因為重複操作而感到疲倦或產生練習效應),而且由於參與者只經歷一種實驗條件,產生需求特徵的風險較低。
• 缺點: 參與者變項(兩組之間的個體差異,如先天智力)可能會成為額外變項;此外,這需要兩倍數量的參與者。
2. 重複測量設計(Repeated Measures Design)
• 運作方式: 同一組參與者參與研究的所有實驗條件(例如:所有參與者在星期一喝水完成測試,然後在星期二喝咖啡重複進行測試)。
• 優點: 完全消除參與者變項,因為兩組條件下的參與者完全相同;整體所需的參與者人數亦較少。
• 缺點: 產生順序效應(order effects)的風險很高——參與者可能會因練習效應在第二次測試中表現更好,或因疲勞、厭煩而表現更差。
• 如何控制順序效應: 心理學家會使用平衡對抗法(counterbalancing)(\(AB/BA\) 設計)。一半參與者先進行條件 A 再進行條件 B,而另一半參與者則先進行條件 B 再進行條件 A。這能將練習或疲勞效應平均分攤在兩種條件中。
3. 配對樣本設計(Matched Pairs Design)
• 運作方式: 每個條件使用不同的參與者,但會在預先測試後,根據關鍵特徵將參與者兩兩配對(例如:將年齡與智商相近的兩人配對)。配對中的一人分配到條件 1,另一人分配到條件 2。
• 優點: 大大減少參與者變項的影響,同時完全避免順序效應(因為每個人只受測一次)。
• 缺點: 非常耗時,而且要做到完美配對相當困難。若其中一人退出,整組配對的數據就會作廢!
常見考試陷阱:切勿混淆
千祈不要將實驗設計(experimental designs)與研究方法(research methods)混淆!如果題目要求寫出一個「實驗設計」,你必須回答獨立樣本設計(Independent Measures)、重複測量設計(Repeated Measures)或配對樣本設計(Matched Pairs)——而不是寫「實驗法」或「觀察法」。
重點總結: 獨立樣本設計每組使用不同的人(有參與者變項風險);重複測量設計使用同一批人(有順序效應風險——可用平衡對抗法解決);配對樣本設計則將特徵相似的人配對分組。
4. 總體與抽樣(Populations and Sampling)
心理學家通常希望了解龐大人群的行為模式,但他們不可能測試世界上所有人!
核心概念
• 目標總體 / 母體(Target Population): 研究員想要研究並從中得出結論的整個群體(例如:「全英國所有 GCSE 學生」)。
• 樣本(Sample): 從目標總體中選取出來、實際參與研究的一小部分人。
• 代表性與推論性(Representativeness and Generalisability): 如果樣本能準確反映目標總體的特徵、年齡與背景,該樣本就具備代表性(representative)。這使研究員能夠將其研究結果推廣 / 普及化(generalise)至更廣泛的目標總體。
OCR GCSE 心理學的三大抽樣方法
1. 隨機抽樣(Random Sampling)
• 抽樣方式: 目標總體中的每位成員都有均等的機會被選中(例如:將全校點名冊上的名字放入帽子中抽籤,或使用電腦隨機數字生成器)。
• 優點: 代表性極高,且不受研究員主觀偏差影響。
• 缺點: 非常耗時;需要目標總體所有人的完整名單,而且被選中的人可能會拒絕參與。
2. 機會抽樣 / 便利抽樣(Opportunity Sampling)
• 抽樣方式: 選取在研究進行的時間和地點中,剛好在場且願意參與的人(例如:在學校走廊或商場向走過的人進行調查)。
• 優點: 進行過程非常快捷、方便且成本低。
• 缺點: 偏差風險高且代表性不足,因為它完全忽略了在特定時間和地點不在場的人。
3. 自選抽樣 / 志願抽樣(Self-Selected / Volunteer Sampling)
• 抽樣方式: 參與者因應廣告、海報、電郵或傳單主動報名參加。
• 優點: 容易組織;參與者意願高、積極性強,中途退出的機會較低。
• 缺點: 志願者偏差(volunteer bias)——主動報名參加研究的人通常具有特定特質(例如:較樂於助人、較自信或有較多空閒時間),導致樣本缺乏代表性。
常見考試陷阱:樣本大小 vs. 代表性
考官經常指出,龐大的機會樣本並不代表它具備代表性!即使在同一所學校的飯堂測試了 500 名學生,這仍然屬於機會抽樣,數據不能推論到全英國的青少年,因為它排除了該學校以外的所有人。
重點總結: 隨機抽樣讓每個人機會均等並減少偏差;機會抽樣速度快但偏差大;志願抽樣依賴自願參與者,但可能帶有特定且不具代表性的個體特質。
5. 倫理與 BPS 行為守則
英國的心理學家必須遵守英國心理學會(British Psychological Society, BPS)制定的嚴格準則,以保障所有參與者的安全、尊嚴與權益。
6 大核心倫理指引及應對方法
1. 知情同意(Informed Consent)
• 倫理問題: 參與者必須在充分了解研究目的、風險及程序的情況下同意參與。
• 應對方法: 參與者在研究開始前簽署書面的知情同意書(consent form)。如果參與者未滿 16 歲,必須取得家長或監護人的同意。
2. 欺瞞 / 隱瞞(Deception)
• 倫理問題: 蓄意誤導參與者或隱瞞研究的真實目的。
• 應對方法: 欺瞞情況只應在為避免需求特徵而具科學必要性時才可使用。研究結束後,必須立即在全面的事後解說(debrief)中向參與者清楚交代。
3. 免受身體及心理傷害的保障(Protection from Physical and Psychological Harm)
• 倫理問題: 參與者承受的身體傷害、壓力、尷尬或心理困擾,絕不能高於他們在日常生活中可能經歷的程度。
• 應對方法: 若觀察到參與者感到痛苦或不安,研究員必須立即終止實驗,並在需要時提供研究後的支援或輔導服務。
4. 退出權利(Right to Withdraw)
• 倫理問題: 參與者必須完全有權在任何階段退出研究,而不會受到任何處罰。
• 應對方法: 在研究開始、進行中及結束時明確告知參與者,他們可以隨時退出,甚至在研究結束後仍可要求將其數據刪除。
5. 保密與匿名(Confidentiality and Anonymity)
• 倫理問題: 法律規定參與者的個人資料及個別測試分數必須嚴格保密。
• 應對方法: 使用參與者編號、字母代號或化名代替真實姓名,並將所有數據安全妥善地儲存。
6. 事後解說(Debriefing)
• 倫理問題: 確保參與者離開研究時的心理狀態與進入研究時相同。
• 應對方法: 在實驗後進行討論,研究員向參與者揭示研究的真實目的、解答疑問、交代任何欺瞞之處,並確認參與者的心理健康狀態良好。
倫理題目應試必備技巧
切忌使用「說句對不起」或「問他們可不可以」等非正式的日常口語。作答時務必使用規範的心理學術語:取得書面知情同意(obtain written informed consent)、提供完整事後解說(provide a full debrief)、透過匿名編號保持私隱與保密性(maintain confidentiality through anonymised participant numbers),以及提醒參與者享有隨時退出的權利(remind participants of their right to withdraw)。
重點總結: BPS 指引透過知情同意、控制欺瞞、免受傷害保障、退出權利、保密性以及全面的事後解說來保障參與者。
考前快速複習清單
在應考前,確保你能夠:
• 寫出完全操作化的虛無假設(\(H_0\))、方向性假設及非方向性假設。
• 從全新的研究情境中辨識出自變項(IV)與應變項(DV)。
• 解釋額外變項與混淆變項的分別。
• 評估 3 種實驗設計(獨立樣本設計、重複測量設計、配對樣本設計)並解釋平衡對抗法。
• 比較隨機抽樣、機會抽樣及志願抽樣方法。
• 指出 BPS 倫理問題,並說明解決各項問題的正確程序。