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体育心理实验是指运用实验心理学的方法，研究参与体育运动的人的心理活动的一项心理实验。它的任务是应用一定的实验材料，在严格控制的条件下，对参与体育运动的人的心理活动进行测试，并以具体数据说明人在体育活动中的心理状态的变化，人在掌握运动技术动作时的心理因素的作用，以及不同专项运动的心理素质等。
理论来源于实践。体育心理学的众多理论也产生于体育运动实践之中。正如当初心理学实验引领心理学从哲学走出来一样，体育心理学产生的基础也是大量与体育运动密切结合的心理学实验与测量。因此，要真正领会体育心理学这门应用科学，就必须掌握心理实验与测量的基础知识与基本技能。
对于体育专业学生来说，在学习体育心理学的同时，进行一定学时心理实验、心理测量的知识学习和实践操作，将具有以下三个方面的重要意义。
首先，进行体育心理实验和测量的学习，将有助于学生对体育心理学理论知识的理解和掌握。其次，进行体育心理实验和测量的学习，能够使学生掌握一定的心理实验和测量技能，培养学生的实践能力、研究能力。第三，学生掌握一定的心理实验和心理测量知识，对他们日后的科学研究工作会有很大的帮助。学生也可以在毕业论文中，进行综合性、设计性心理实验，锻炼自身的创新能力。