单一被试实验在教育学和心理学研究中的应用

1、单一被试实验在教育学和心理学研究中的应用单一被试实验在教育学和心理学研究中的应用所谓单一论文联盟.Ll.被试实验是指以一个或几个被试为研究对象，通过对被试在基线期与处理期的行为变化来分析、推断实验处理是否有效。单一被试研究方法在科学研究中具有重要作用，尤其在面对小样本、特殊群体时，其作用更是无法取代。纵观国内研究。不难发现大多数运用单一被试研究方法的是特殊教育领域、医学临床治疗方面的研究(如学业不良、注意缺陷多动症、口咽腔共鸣障碍、嗓音障碍、听力障碍等)，并且研究所采用的设计类型非常单一，往往是最根本的A-B设计，缺少说服力。可见，单一被试实验在教育学与心理学研究中并未得到充分的应用。因此，本

2、文结合单一被试研究的专著和文献研究，对单一被试实验的主要内容及问题进展阐述，旨在使教育学与心理学研究者更全面地认识单一被试实验，以引起研究者的兴趣与关注，发挥单一被试实验在教育与心理学研究中的作用。一、单一被试实验的信度与效度在单一被试实验中，研究者经常使用观察来确定目的行为发生与否，这样，不同的观察者会受到自身认知及经历的影响，从而使测量具有主观性，因此研究要确定内部观察者信度，以确保实验过程的公正、道德和严谨。实验的效度通常分为内部效度和外部效度，单一被试实验也不例外。内部效度是指研究者充分控制自变量、因变量以及无关变量(或混淆变量)的程度，亦即研究的自变量与因变量之间关系的明确程度。其影

3、响因素主要包括成熟、被试的流失、突发事件、多种处理问的互相干扰、实测工具及主试的影响等等。外部效度指的是实验结果的有效性，或推论、应用之范围的准确性。单一被试实验的性质在很大程度上限制了实验的外部效度，而进步其外部效度的方法就是进展重复实验，包括直接重复和系统重复。在直接重复中，研究者尽可能准确地重复实验过程；在系统重复中，研究者可以改变部分实验变量，如被试、行为或情境，然后进展重复实验。实验效果被同一个或不同的研究者重复得越多，外部效度就越好。二、单一被试实验设计的类型单一被试实验设计有多种类型，主要包括撤销设计、多重基线设计、交替处理设计及变更标准设计，它们都有着各自的优点与缺乏，许多研究

4、者提出了相应的适应性变化以弥补每种类型的缺陷。1撤销设计撤消设计(ithdraaldesigns)是在一个或多个研究阶段将实验处理撤消，以证明实验处理对目的行为产生了影响。它是一种证明处理有效的根本实验程序，广泛应用于多种领域，如特殊教育中的交往障碍、聋哑教育和视觉障碍等领域。典型的撤消设计通常用字母表示为A-B，A代表基线，B代表处理或干预。而A-B设计是最根底的单一被试设计，其他设计本质上都可视为A-B设计的变式，由于其方便利行，许多研究者采用了A-B设计。国内研究者张英萍和刘宣文(2022)运用A-B设计考察了认知行为训练对小学生课堂注意行为的辅导效果，并进展了追踪研究，从其结果图1中，

5、可以清楚地看到这种设计的形式和效果。然而，即使实验得到了预期的结果，由于研究者不能确定实验效果是否由实验干预引起，其他因素(如成熟、练习效应)也可能起到一定的作用，因此这种设计的说服力并不强。所以为了加强证明自变量与因变量的函数关系，在A-B设计的根底上再加上一个A就构成了撤消设计中的最根底类型A-B-A设计。国内研究者杜卫华和周晖运用A-B-A设计考察了代币制对注意缺陷多动障碍学童注意力的增进作用，其结果图如下：由图2我们能清楚地看到，假设研究的因变量确实由自变量所引起，那么在第三阶段被试就会随着实验处理的撤消而回到基线程度，即研究完毕后，被试仍停留在无处理状态。为防止这类情况，研究者可以采

6、用再次进展干预的A-B-A-B设计。这种设计既能加强证明自变量与因变量之间的函数关系，又能使被试受益于实验。国内学者叶平枝(2022)运用该设计论证了系列集体游戏对矫正幼儿社交退缩行为的有效性(见图3)。撤消设计较易施行，是证明自变量与因变量之间函数关系的有力设计，它可以有效地将因素混杂变量对处理效果的影响降到最低。但应用撤消设计需要满足一定的条件，即目的行为及实验处理本身必须是可逆的，由此使撤消设计的应用受到一定的限制。此外，实验处理的撤消会引发伦理道德上的问题，被试可能会因此受到消极的影响。尤其是在对一些危险行为使用撤消设计时，有效处理的撤消将受到高度的质疑。典型的撤消设计是比较根底和简单

7、的，有时并不适宜作为某些研究的方法。因此，许多研究者对其做了适应性变化，如B-A-B设计、A-B-A-B-A-B设计(反复撤消)、A-B-设计(变更条件)、A-B-A-设计(多重处理)等等。2多重基线设计多重基线设计(ultiplebaselinedesigns)是在同一研究中A-B设计的重复。在根底的多重基线设计中，研究者同时对两个或更多的基线表现进展重复的测量，在获得一个稳定的、可预测的基线后施行干预(自变量)，并记录这段时间内所得的结果，以证明干预的效果。多重基线设计主要有三种类型：(1)跨行为多重基线设计，即在一样情境中对同一个人的两个或更多的目的行为进展一样的处理；(2)跨情境多重基

8、线设计，即在两种或更多的情境下对目的行为进展一样的干预；(3)跨被试多重基线设计，即在一样情境下对两个或更多个体的目的行为进展一样的干预。多重基线设计的过程如下：假设三种因变量已确定，在获得三种因变量的基线数据后，研究者对第一个因变量施行干预，同时保持另外两种因变量的基线条件不变。获得第一个行为，第一种情境，或第一个单独被试的标准后，对第二个因变量施行干预并分析其影响，与此同时，第三个因变量的基线条件保持不变。随后，在明确干预对第二个因变量有效后，再对第三个因变量施行干预。假设有相继的因变量，那么以此类推。以Petersen等人(2022)的研究为例，研究者采用跨被试多重基线设计考察了故事表达

9、干预(lieratenarrativeinterventin)对神经性语言障碍儿童叙事才能的作用效果。被试为三名患有语言障碍的儿童，年龄范围在68岁。故事表达干预共有10个步骤，因变量包括宏观叙事才能和微观叙事才能(主要测查方式为图片提示叙事，辅以口头提示叙事)，图4是对宏观叙事才能的干预结果。与国外相比，多重基线设计在国内并未得到足够重视，应用不多。运用多重基线设计时应当注意因变量间的共变问题，因此要选择一定程度上独立的因变量，但不宜选择完全无关的因变论文联盟.Ll.量。研究者应该选择功能相似的因变量(有着一样行为的个体，同一个体的不同行为，或者同一个体呈现一样行为的不同情境)，这样它们对一

10、样处理的反响便可能有一样的变化，且不太可能改变，直到对特定因变量施行详细的处理。另外，必须采用一样方法对这些因变量进展测量，以便比较不同因变量的结果。最后，应该同时测量因变量，且应合理地平衡其他变量对每一因变量可能产生的影响。多重基线设计具有一定的优势，它无需撤消处理便可证明白变量和因变量之间的函数关系，且自变量的施行顺序与教育实际相符，还可以监测行为改变的泛化程度，使用方便。其局限之一便是上文所讨论的共变问题；另一局限是其说服力并没有撤消设计强；还有一点是需要时间，且往往需要动用大量的资源。多重基线设计的适应性变化主要有两种。其一是多重探测设计，研究者对基线程度进展定期测量，而不是持续测量，

11、这样就缩短了基线数据的搜集时间，也节省了资源。其二是延迟的多重基线设计，在无法施行撤消设计或者出现需要干预的其他行为、情境或个体时可采用这种方式，由于它常是在其他行为、情境或个体出现后才进展基线测量，进而施行干预，即基线并不同时测量，因此更为节省资源。3交替处理设计交替处理设计(alteatingtreatentsdesigns)，可以对作用于一样行为的两个或多个自变量(处理)的效果进展比较。此设计经常与其他设计结合使用。它有三种根本类型：(1)无基线交替处理设计，不需搜集基线数据；(2)基线交替处理设计，需在处理开始前搜集基线数据；(3)包含最终处理阶段的基线交替处理设计，包含基线，并在最终

12、处理阶段只应用所研究的多种处理中最有效的一种继续进展实验。以Pny，Skinner和Jaspers的研究为例，研究者采用基线交替处理设计考察遮挡重复一比较程序(简称)与录音一问题程序(简称TP)中哪一个能更有效地增强数学计算的速率，被试为一名具有低认知功能的10岁女孩，从图5中可以看出两种干预手段都能进步被试数学计算的速率，但TP程序所需时间更短，更为有效。运用交替处理设计时要注意两点：其一，要将处理的所有方面加以平衡，包括呈现顺序(即每种处理或由几种处理组成的组块随机呈现且呈现的次数一样)、处理时间和主试；其二，被试要可以区分不同的处理条件，需要时可帮助被试加以区分(如提供语言线索、提示信息

13、或提示符号)。交替处理设计非常适用于确定几种干预中哪种更为有效；与其他设相比，它能更为迅速地确定各种干预问的相对效果；交替处理设计中的基线数据不必到达稳定，这样便于对不易获得稳定基线数据的因变量(如易受练习效应影响的因变量)进展研究；它不需要撤消处理来确定自变量与因变量之间的函数关系；如前所论文联盟.Ll.述，它还应用平衡消除了顺序效应。但交替处理设计也存在一定局限：(1)多种处理间会互相干扰，为减小这种干扰，研究者可采用差异较大的多种处理或在实验末尾进展最有效的处理(包含最终处理阶段的基线交替处理设计)；(2)设计中的副示行为要具有可逆性；(3)只适用于可以区分不同处理条件的被试；(4)在应

14、用和解释方面存在缺乏，如条件是人为创造的，与自然情境大不一样，当数据途径重叠时，无法对结果进展明确的解释。交替处理设计的适应性变化方法主要有两种。一是同时性处理设计，也称一样进度设计，处理条件同时施与被试而不是交替进展，因此这种设计要求有更多的技巧、方案和组织。二是改进的交替处理设计，每种干预条件都被施用于不同的行为，这些行为具有一样程度的反响困难，但功能上互相独立(如有相似标准分数的拼写考试和数学运算考试)。4变更标准设计变更标准设计(hangingriterindesigns)要求以分段的或逐步变化的方式细致地改变所必需的标准程度以增加行为出现的可能性或减少行为出现的可能性。该设计最早由霍

15、尔命名(1971)。最初变更标准设计被哈特曼和霍尔归为多重基线设计中的一个特殊类型，它也被看作是A-B设计的一个变式。在变更标准设计中，搜集到基线数据(A)后，处理阶段被分为多个子阶段，每个子阶段要求目的行为的变化越来越接近最终的行为目的。国外研究者Ganz和Flres(2022)考察了直接指导(DiretInstrutin)在教授孤独症(Autis)儿童语言中的效用，所采用的单一被试设计便是变更标准设计，其中一名10岁男孩的结果(图6)显示，在研究者的干预下，被试的正确反响次数有了稳步的提升，这说明干预程序对孤独症儿童是有效的。变更标准设计的过程可概括为如下几个步骤：(1)严密界定目的行为；

16、(2)搜集基线数据；(3)确定行为表现的标准程度(伴随强化物或惩罚的呈现)；(4)开始干预；(5)初始标准程度运用过后，引入下一个子阶段的程度；(6)以分段的方式持续进展每个子阶段，直到实现最终目的。运用变更标准设计时，有三个非常重要的问题需要考虑：首先是确定每个子阶段的长度。在每个子阶段中，反响程度都应变化到标准程度并保持相对稳定。这种稳定性证实了实验具有更好的内在效度。其次是确定标准变化的幅度。一般来说，对于相对较稳定的行为，所用的标准变化幅度较小；而对于相对易变的行为，就需要运用较大的变化来证实对行为的控制。最后是确定变更标准的数量。实际上是指研究所包含的阶段(子阶段)的数量。变更标准设

17、计有两个突出的优点：一是当所设定的最终目的需要用相对较长的时间来实现时，该设计较为实用；二是不需要撤消实验处理来证明其与目的行为的必要函数关系，除非研究者想要证明实验具有更好的内在效度。而其局限主要表达在：(1)适用性受到限制，不适用于那些不能以渐变、阶段f生方式进展改变的行为；(2)行为应随特定的标准程度发生变化以便更好地解释实验控制，但当最终目的能较快实现时，可能得不到教育或临床所料想的结果；(3)在阶段数量、长度和标准变更幅度确实定上要作细致而慎重的考虑。在变更标准设计中，为更好地解释自变量对因变量的实验控制，可采用该设计的适应性变化方法：其一是颠倒标准变化方向使其回到前一个标准程度；其

18、二是恢复基线条件。假设行为程度退回到相应阶段(或基线)的标准程度，那么更有助于证明行为的变化确由实验处理所致，也就更能证明白变量与因变量间存在着严密的函数关系。当然，与撤消设计中的某些设计类似，假设变更标准实验完毕于基线阶段，那么有违道德伦理标准，因此可再次引入干预阶段以弥补该缺陷。三、单一被试实验的数据分析方法单一被试实验的数据分析方法主要有三种：直观分析法、统计分析法以及定性分析法。1直观分析法论文联盟.Ll.研究者将数据绘制成图，并对研究结果进展形成性分析和总结性分析，主要检验数据的两大方面程度和趋势。详细来说，研究者应考察数据点的数量、行为表现的变异、行为表现的程度以及出现的趋势的方向

19、和角度。直观分析法主要应用于两个方面：(1)考察某一阶段或条件中的变化；(2)考察阶段之问或条件之间的变化。直观分析法有四大优点：第一，突出了社会意义的重要性，行为上的有些变化在统计学上可能未到达显著程度，但却具有重要的教育或临床意义，这时就可借助直观分析来显示；第二，利于鉴别出可产生稳固或具社会意义的结果的自变量，这样就不易被统计上的显著性所误导；第三，可细致地检验数据的每个方面(包括总体效果)以确定变异的来源；第四，不要求满足特定的假设，具有更大的灵敏性。直观分析法的局限主要在于所使用的标准是不严格与不准确的。因此，参与研究的评定者必须承受很好的训练并纯熟地掌握程序。由两名或多名分析者独立

20、地考察数据并得出结论，再将他们相比照，这样所获得的信度可以大大进步研究的说服力。2统计分析法统计分析法运用于以下几种情境：第一，研究者不能获得稳定的基线，但基线的趋势明显时，可运用统计分析法来确定干预介入时所发生的变化的显著性。第二，结果不明确时，直观分析法很难顺利进展，这时就需要运用统计分析。第三，单一被试研究中存在着较多的因素混杂变量，需要用统计分析法来加以甄别。研究者通常使用的统计方法大致有两类描绘统计和推论统计。描绘统计用来描绘数据的各个方面而不用推断统计显著性；推论统计用以检验统计显著性，并且当研究者想要将其成果推广到其他个体身上时也需使用推论统计。推论统计还可进一步划分为参数统计和

21、非参数统计。使用推论统计，要求满足特定的假设，详细的假设根据所使用的统计方法的不同而有所不同。常用的推论统计方法有t检验、方差分析、时间系列分析(非参数检验)、随机化检验(非参数检验)。统计分析法得出的结果客观、准确，可以有力地证明研究的假设。但它也存在一些局限：应用统计方法需要满足特定的假设；统计上的显著性也可能会误导研究者；应用统计分析法的同时，通常还要掌握一定的计算机统计程序的知识。3定性分析法定性分析法包括个案研究、个人经历、内盛生活故事、访谈以及观察的、历史的、互相影响的、视觉的或非视觉的文本。定性分析法可以用于几乎所有单一被试研究中。例如，对问题、情境、相关个体、道德标准的看法及对结果的效度的描绘等经常会在研究中出现。定性分析法可以帮助研究者更加充分地展开和解释数据和事件(或现实)。而其局限主要在于用时较长，为获得定性资料，基线和干预阶段可能会被延长，这有违于单一被试研究的要求(尽量缩短时间以降低成熟或练习效应)。综上所述，我们简要介绍了直观分析法、定量分析法和定性分析法，每种方法都有各自的适用范围及优缺点，研究者可以将其中两种或三种方法结合起来使用，以取长补短。四、单一被试实验在教育与心理学研究中的意义在教育与心理学研究中，单一被试实验具有独特的优势。首先，它特别适用于研究有特殊