眼动实验的假设和变量

科学研究是推动世界进步的核心力量之一。它促进创新，为复杂问题提供解决方案，并提升了技术、医疗保健和公共政策等各个领域的生活质量。以科学为驱动力的进步始于好奇心和解开世界奥秘的渴望，或是对理论或假设进行验证。

眼动追踪是一种常用的行为研究工具，常用于回答关于人类行为和认知各个方面的研究问题，如视觉注意力、记忆或决策。以下是一些可以用眼动追踪来解答的研究问题的例子：

• 观看恐怖片会怎样影响自主神经系统？

• 眼动是否会影响记忆检索？

• 眨眼是否会影响时间知觉？

假设、自变量和因变量

如上所述，研究问题过于广泛的话，是无法以一种受控且系统的方式回答的。因此，它们需要通过可测试的假设来验证。假设是对一个实验可能结果的预测，其中独立变量被操纵，观察到相应的因变量的变化。研究人员根据现有知识制定假设，然后设计实验来证实或否定这些假设。

自变量：

研究者在实验中操纵的因素或条件。假设表明，改变自变量会直接对因变量产生影响。

因变量：

在对自变量进行操作后所观察或测量的因素或条件。

以下是一些实验假设及其自变量和因变量的例子：

·  假设：观看恐怖片的片段相比于观看中性电影片段会出现瞳孔放大的现象

自变量：

电影片段类型（恐怖或中性）

因变量：

瞳孔大小

·  假设: 在记忆编码过程中出现的眼跳将导致更好的记忆表现。

自变量：

记忆编码过程中的眼跳

因变量：

记忆表现

·  假设: 在听觉刺激期间眨眼频率较高将导致对刺激持续时间的过高估计

自变量：

听觉刺激期间的眨眼频率

因变量：

听觉刺激的感知持续时间

外部变量

在设计眼动跟踪实验时，还有其他几种类型的变量需要考虑：

外部变量（也称为干扰变量）

尽管它们不是主要的自变量或因变量，但可能会影响实验结果的因素或条件。外部变量可能会引入研究者不希望看到的偏差，导致数据不准确和结论错误。外部变量分为可控的和不可控的。

• 可控变量在实验过程中被保持恒定或受到控制。通常通过随机化、匹配或交叉平衡控制干扰变量来实现这一点。

• 不可控变量可能会影响研究结果，但在研究设计中并没有被有意控制或考虑到。不可控的外部变量会使研究者很难确定观察到的因变量效应是由自变量变量还是其他因素引起的。

在研究“注视运动与记忆表现之间的关联”的实验中，需要考虑的一些外部变量包括：

可控外部变量

• 房间环境：温度、湿度、噪音水平、光照水平

• 被试的特征差异：年龄、性别、教育程度

• 刺激呈现顺序：低眼跳运动场景与高眼跳运动场景进行交叉平衡呈现

• 为防止因昼夜节律变化而产生的变异，选择特定的实验开展时间

不可控外部变量

• 情绪状态或实验进行时的心情可能会影响记忆

• 视觉疲劳可能会影响眼跳次数和回忆质量

• 干扰因素—来自实验室外部的意外噪音

• 个体间在记忆容量上存在差异

被试与刺激变量

被试变量

是指可能影响被试在实验中反应的个体特征。这些特征包括性别、年龄、种族、社会经济地位、读写能力、情绪、临床诊断等。

刺激变量

是指作为行为发生背景的刺激材料或刺激材料组的特征。这些特征通常是自变量和协变量的表现或子集。例如，刺激材料数量、类别、刺激材料的元素密集程度、颜色、亮度和对比度等。

变量的可操作定义 - 准备实验的重要步骤

在开始实验之前，非常重要的一点是，要对每个变量的测量和记录方式进行清晰的定义和策略。这个过程称为变量的可操作化。对于您的实验，研究“注视和记忆表现之间的关系”，您需要对两个主要变量进行可操作化：

眼跳（自变量）

"Number of saccades"（眼跳次数）是实验中的一个主要变量。在可操作化这个变量时，重要的是要定义对于注视的哪个特定方面感兴趣，例如注视到兴趣区域的眼跳幅度、在观看视觉场景时进行的眼跳次数，或者视觉扫描路径。这将有助于确保在实验中收集到的对于该变量的数据是准确和清晰的。

为了操纵眼跳的存在，您可以引入一个刺激变量——即要求被试在整个刺激呈现期间盯着屏幕。通过将“眼跳”试次与“注视”试次进行比较，您可以了解注视对记忆检索的影响。点此进一步了解眼动行为的类型。

为了测量、记录和量化眼跳和注视的各个方面，您可以使用眼动追踪技术，如眼动追踪软件和硬件。Tobii眼动仪可以以高达1200 Hz的速度捕捉眼动数据，而Tobii Pro Lab软件则简化了各种眼动追踪指标的计算和导出过程。

您还需要确定在实验中使用何种记忆测试方法。请了解更多关于基于眼动追踪的记忆任务的信息。

记忆表现（因变量）

定义您想要量化的记忆表现的方面以及您将要使用的任务。您将使用回忆任务、识别任务还是检索任务？与记忆表现测量相关的变量可能包括：

• 记忆任务类型（例如，自由回忆、带线索的回忆、识别任务）。

• 刺激材料（例如，单词、图像或其他类型的信息）。

• 呈现形式（例如，视觉、听觉或两者兼具）。

• 记忆方面（例如，速度、准确性或两者兼具）。