自从冯特在1879年建立第一个心理实验室以来，实验研究极大地促进了心理与教育的发展。作为心理与教育的研究中介，仪器设备发挥着重要作用，如产生刺激、呈现刺激、记录被试反应、分析处理研究资料等。但要在实际研究中真正发挥仪器设备的功用，还需要遵循一定的原则。本节将主要介绍实验仪器设备的功用和使用原则。
一、仪器设备的功用
纵观心理与教育科学的发展历史，不难发现，在19世纪中叶之前，研究方法基本上是以思辨法为主，主要借助直观经验进行归纳、演绎，所得结论带有明显的主观臆测性。19世纪中叶之后，自然科学的巨大发展也极大地促进了心理与教育科学的发展。自然科学对心理与教育科学的影响不仅表现为对人们世界观和方法论的冲击，而且也为具体方法与技术提供了样板。其中，最显著的表现就是实验研究在心理与教育科学研究中的广泛应用。例如，心理物理学的诞生与发展、世界上第一个心理实验室的建立、实验教育学的提出等都与实验研究的应用分不开。
众所周知，实验研究极大地促进了心理与教育科学的发展。而任何一项实验研究都是由三个基本成分构成的：即实验者、实验中介（实验仪器）、实验对象，实验过程实质上就是这三者相互作用的过程。在心理与教育科学研究中，实验者（研究的主体）以及被试（研究对象）都指的是各种各样的人，而实验仪器则是指实验者用来作用于被试的一切物质手段的总和，不管它是用于产生刺激，还是记录被试的反应，还是用于分析处理研究的结果。实验仪器的基本功能是充当实验者与被试之间的中介，一方面把研究主体的作用传递到研究对象身上去，另一方面把研究对象的信息传递到研究主体的感官上来。
实验仪器的中介作用在心理与教育科学研究过程中具体表现如下：
1.产生刺激，例如在感知觉研究中经常使用的信号发生器，就是根据研究需要产生不同刺激的重要装置。
2.呈现刺激，例如用于研究认知方式、深度知觉的棒框仪，研究视觉的光亮度辨别仪，各种类型的速示仪等，都是用来呈现刺激的仪器。
3.控制实验环境，例如常用的暗室、单向玻璃、眼罩等。
4.记录被试反应，例如用于研究课堂教学的录音、录像设备，测量反应时的各种类型的计时器等，都是记录被试反应的常用仪器。
5.分析、处理研究资料，例如计算机，不仅可以储存数据资料，而且还可以进行各种统计分析。
各种仪器设备的功能是不相同的，因此在心理与教育科学研究中发挥的作用也不一样。有的表现出单一的功用，如仅是呈现刺激；有的表现出复合的功用，不仅可以呈现刺激，而且还可以同时记录反应，甚至分析处理研究结果。不管仪器设备在心理与教育科学研究过程中具体发挥何种功用，它们都具有重要的认识论意义。利用仪器不仅可以延伸人的感官功能，例如利用现代医疗设备可以在不开刀的情况下观察大脑内部结构，而且还可以延伸人脑的功能。例如利用计算机可以记忆、储存非常庞大且复杂的数据资料，进行人脑无法完成的复杂计算。因此，各种仪器设备在心理与教育科学研究中的应用将对人类认识自身起到重要作用。
随着现代科学技术的发展，用于心理与教育科学研究的仪器设备的性能不断得到改进，精度、准确性不断提升。例如，测量反应时间早期是使用秒表，以人工操作，误差较大。现在则出现了光电速示仪，其精度达到毫秒，计算机测量时间的精度更高，可以达到微秒。不仅如此，专门用于心理与教育科学研究的新型仪器不断出现，例如用于研究阅读的眼动记录仪等等。总之，仪器设备的发展将进一步推动心理与教育科学的进步。
二、仪器设备的使用原则
实验仪器的使用极大地促进了心理与教育科学的研究。特别是近二三十年，随着心理与教育科学研究的深入，越来越多地借助现代化的实验仪器，如电子装置、计算机系统等等。这些仪器的采用，使得实验研究现代化，大大提高了心理与教育实验研究的水平。但是，采用现代化实验仪器能否有助于实验研究，还要视所选择实验仪器的实际情况而定。一般来说，选择与使用实验仪器要遵循以下几个方面的原则：
1.要考虑研究对象的基本特征 在心理与教育科学研究过程中，选择和使用实验仪器首先要考虑研究对象的基本特征，如年龄特征、性别特征、学历水平、身体健康状况等。如果所选择的实验仪器的性能和操作要求与研究对象的基本特征不相符合，将会直接影响到研究结果的可靠性、准确性。例如，在研究低幼儿童注意分配能力时，采用双手调解器测量和记录自动化活动就不太适宜，因为低幼儿童生理发育尚未成熟，随意精细动作能力还较差，在这种情况下，很有可能研究结果反映的不完全是注意分配能力，在一定程度上还反映了儿童的生理成熟水平。
2.要考虑研究问题的性质 选择和使用何种实验仪器还要考虑所研究的问题。不同的研究问题，考察的研究变量不同，测量的指标也会不同，应根据实验研究的基本要求来选择和使用仪器。例如，呈现刺激、记录反应的方式，是要求视觉的还是听觉的，是文字、图形性质的，还是声音的。问题不仅决定实验仪器的类型，而且还规定了仪器的性能。例如，研究信息加工速度发展问题，对反应时间的精度要求比较高，普通的手动秒表就达不到实验的要求。
3.仪器不能干扰所要研究的问题 这也是实验中常常忽略的一点。在实验中，如果仪器选择不当，会对所研究的问题产生干扰，如加强、减弱或改变被试的行为，就可能使研究所得的结果不能真实地反映研究问题的实质。例如，要观察自然状态下的亲子互动情况，研究者就不能把普通的摄像机架设于现场，而应通过单向玻璃进行录像，或采用隐蔽型摄像头来观察记录，否则，将会直接影响到亲子交往的自然性。
4.仪器必须灵敏、准确，而且在实验过程中保持性能恒定 在呈现刺激、记录结果时，都要求仪器必须灵敏而且准确，必须按实验要求提供刺激和反应的真实数据。而且，在整个实验过程中，仪器的灵敏度、准确性应该维持在一个水平上，否则，就可能因仪器灵敏度、准确性的变化产生实验误差。只有注意了这些问题，才能依靠仪器向研究者提供客观地、真实地反映被试情况的实验结果。
5.仪器必须能产生足够的刺激条件的变化 刺激条件的变化不仅能扩大实验结果的概括性，而且可以避免被试因学会了仪器的特点，而有意无意地依记忆来反应。
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