第六講教育實驗設計法第1頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)教育實驗研究的效度1．教育實驗研究效度的含義2．教育實驗研究的內(nèi)在效度3，教育實驗研究的外在效度第四節(jié)教育實驗的變量控制1．教育實驗變量控制的含義2．教育實驗變量控制的主要方法第五節(jié)教育實驗設計的主要格式1．單組前后測設計的格式及優(yōu)缺點2．非隨機分派控制組前后測設計的格式及優(yōu)缺點3．隨機分派控制組后測設計的格式及優(yōu)缺點4．隨機分派控制組前后測設計的格式及優(yōu)缺點5．所羅門四組設計的格式及優(yōu)缺點第2頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

第一節(jié)教育實驗研究概述一、教育實驗研究的內(nèi)涵1.實驗是一種研究情境，在此情境中至少涉及一個自變量，即實驗變量，它會受到研究者的精心操控或改。2.教育實驗研究是研究者運用科學實驗的原理和方法，以一定的教育理論及假設為指導，有目的地操縱某些教育因素或教育條件，觀察教育措施與教育效果之間的因果關系，從中探索教育規(guī)律的一種研究方法。第3頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、教育實驗研究的基本特點教育實驗是獲得知識、檢驗理論的一種特殊實踐活動。它具有實驗的根本特征，能夠自覺主動地去探索、變革和創(chuàng)新，主動采取某個變革措施，發(fā)揮實驗的“純化、重組、強化、模擬”作用，探索教育內(nèi)外部規(guī)律性聯(lián)系，因果聯(lián)系，從而發(fā)展理論。同時，教育實驗又不同于一般的實驗活動，它是教育實踐?；咎卣鳎?/p>

1．因果性

區(qū)別于歷史研究、調查研究和相關研究，實驗研究可以系統(tǒng)地變化條件，以觀察因這些條件化所引起的事物相應變化，從而揭示事物發(fā)展過程中各種變量間的因果關系。歷史研究是研究過去發(fā)生的事件。調查研究以搜集，分析存在的客觀事物或材料為直接認識任務，是對現(xiàn)狀的認識把握。相關研究尋求假說命題相關研究說明事物發(fā)生、發(fā)展過程諸要素的相互關系，“表明兩個事物之間有聯(lián)系”。只有實驗研究，才揭示變量間的因果關系，“若A則B”的正確性，說明“為什么”，推論因果關系的邏輯性。

第4頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．主動變革性教育實驗是為了變革現(xiàn)實，探索和創(chuàng)新，是要索取而不是消極等待研究現(xiàn)象的自然發(fā)生。因此，必須主動操縱自變量的變化。自變量，即變化的措施條件?？刂谱宰兞浚侵秆芯空呷藶榈厝ジ深A，控制現(xiàn)象發(fā)生的條件和進程，有意識地變革研究對象某一方面的條件，從而得到自己所要的結果。

３.控制性控制無關變量，也叫控制變量，指在實驗中應該保持恒定的變量。教育實驗中，為了探索因果關系，證實確實是自變量X導致因變量Y的變化，就必須排除其他無關因素的影響，使實驗的其他條件保持恒定。否則，就無法顯現(xiàn)假設中提出的因果關系，實驗也不可能有效度?！翱刂啤痹诮逃龑嶒炛兄饕腥龑雍x：（1）研究對于外部因素的和實驗情況的控制能力，包括各種無關因素的控制。（2）研究對于實驗所操縱的自變量的控制程度。（3）研究實驗設計過程中的控制成分，即研究如何通過實驗的設計控制無關變量。第5頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、實驗研究法的優(yōu)點觀察法、調查法都是對自然發(fā)生的現(xiàn)象進行描述、歸納與分析，不能主動操縱、干預研究對象，難以排除原因與結果之外第三變量的干擾，最終也很難確認事物間的因果聯(lián)系只能對某種可能性的原因進行推測。與觀察法、調查法相比較，實驗的優(yōu)點：1.常利用實驗組與控制組的對比來確定變量的共變關系；2.用預測與后測來了解實驗前后情況，決定變量發(fā)生變化的時間順序；3.采用各種控制方法、技術來改變研究對象的存在狀態(tài)，排除了無關因素的干擾，從而滿足了因果推論的第三個條件，成為揭示變量間的因果聯(lián)系的有效方法。與哲學方法相比較，實驗的優(yōu)點：1.驗證事物間的因果聯(lián)系不是靠思辨的力量而是靠事實2.驗證事物間的因果聯(lián)系不是由推理的邏輯而是以操作性的實踐；3.驗證事物間的因果聯(lián)系不是以定性的方式而是以定量的方法來證明、確認研究對象的因果聯(lián)系的客觀存在，保證了研究過程的可重復性、結論的可檢驗性和認識結果的客觀性。第6頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一四、教育實驗方法的局限性1.科學研究中的許多變量是無法操縱、控制的，不能通過實驗法去研究。原因與結果處于不同層次，許多原因往往不能直接觀察到，而需在事物的深層結構和內(nèi)在機制上加以理解性解釋。2.實驗控制有時使實驗情境與實際生活情境存在一些差距，從實驗情景中獲得的結論并不完全適用于實際生活情景，它還需要通過廣泛的實踐作進一步的檢驗。3.實驗過程本身離不開理論假設的引導，離不開對研究對象的觀測，從某種意義上來說，實驗是觀察調查與理性思辨的綜合運用。第7頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一五、教育實驗研究的主要功能教育實驗研究它能超越感性直觀經(jīng)驗的局限，探索和發(fā)現(xiàn)客觀事物的內(nèi)部聯(lián)系和規(guī)律性，并獲得利用這些規(guī)律來預測和駕馭事物發(fā)生和發(fā)展的能力。主要功能：

1.檢驗、修改和完善教育理論檢驗現(xiàn)有教育理論的科學性、先進性，并改進教育教學過程與方法。通過提供有意義的可靠的信息，對現(xiàn)有教育教學理論進行篩選、改造、提煉和發(fā)展、完善。另外，為發(fā)現(xiàn)和揭示新的教育特點和規(guī)律提供必要的基礎。通過教育實驗，我們能發(fā)現(xiàn)未知，開拓新的研究領域，從而不斷加深對教育發(fā)展的規(guī)律性認識。2.促進教育實踐的改革與發(fā)展通過教育實驗，人為地創(chuàng)設一定的系統(tǒng)和環(huán)境，在科學教育理論指導下改革教學內(nèi)容或教學方法。3.為新的科學理論假說應用于教育實踐尋求操作程序

當研究者提出一套完善的教育教學理論后，必須通過教育實驗將理論轉化成可操作的實驗方案以付諸教育實踐，才能切實發(fā)揮科學理論的指導作用。通過實驗，一方面尋求將這些理論具體化并運用于教育教學實踐過程的操作程序；另一方面，實驗的結果又將進一步檢驗、充實、完善這些理論的科學性、先進性和可行性。

第8頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一六、教育實驗研究的基本程序教育研究的全過程可分為“準備—實施—總結推廣”三個基本階段。這是一個相對穩(wěn)定的、有序的結構序列。1．教育實驗的準備階段教育實驗成功與否，很大程度上取決于實驗前的準備工作。具體包括以下內(nèi)容：（1）選定實驗研究的課題，形成研究假說。一般來說，一個實驗至少被一種假設指導，應陳述兩種變量間所希望的因果關系。（2）明確實驗目的。確定指導實驗的理論構架。為了使理論系統(tǒng)分析更接近客觀實際，需要進行先期的調查研究，查閱相關文獻資料并讓課題組全體成員進行充分討論。第9頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（3）確定實驗的自變量。選擇被試和形成被試組，決定每組進行什么樣的實驗處理，并確定操作定義。（4）選擇適合的測量工具并確定采用什么樣的統(tǒng)計方法，從而明確評價因變量的指標。（5）選擇實驗設計類型，謀劃好控制無關因素的措施，以最大限度地提高實驗的內(nèi)部效度和外部效度。第10頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．教育實驗的實施階段按照實驗設計進行教育實驗，采取一定的變革措施（實驗處理），觀測由此產(chǎn)生的效應，并記錄實驗所獲得的資料、數(shù)據(jù)等。3．教育實驗的總結推廣階段在實驗的總結和評價階段，研究者的主要任務是對實驗中獲得的資料、數(shù)據(jù)進行分析處理，確定誤差的范圍，從而對研究假設進行檢驗，最后得出科學結論。在對實驗結果進行分析的基礎上撰寫實驗報告，對實驗的過程和結論進行全面的表述。第11頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)教育實驗的基本類型為了在教育研究中正確運用實驗研究法并促進實驗法的發(fā)展，必須對教育實驗作出科學合理的分類。掌握不同的分類標準，確定教育實驗類型、特點、操作程序、適用范圍和條件是搞好教育實驗的一個重要前提。一、實驗室實驗與自然實驗根據(jù)實驗進行的場所，可分為實驗室實驗和自然實驗。1．實驗室研究實驗室實驗指研究者根據(jù)研究的需要于經(jīng)過專門設計的、人工高度控制的環(huán)境中進行的實驗。這類實驗的優(yōu)點是能把實驗中的各種變量嚴格分離出來，并給予確切的操作與控制，提高研究結論的準確性和可靠性。2．自然實驗

自然實驗也叫現(xiàn)場實驗，是在實際的教育情境中進行的實驗。第12頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、確認性實驗、探索性實驗與驗證性實驗1．確認性實驗這類實驗的目標主要在于借助實驗搜集事實材料，確認所研究的對象是否具有研究假說內(nèi)容的基本特征，并推動教育實踐的發(fā)展，也叫試探性實驗。研究問題來自實際，所以具有直接的實踐意義。實驗強調的是研究的應用價值，在事實基礎上概況經(jīng)驗性規(guī)律，追求最大限度的有效性。這類實驗在現(xiàn)場情境下進行，在研究方法上帶有很大的試探性，操作程序不太規(guī)范。因此，內(nèi)在、外在效度均不高。

第13頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．探索性實驗這類實驗包括有預測作用的超前實驗。它是以認識某種教育現(xiàn)象或受教育者個性發(fā)展規(guī)律為目標，通過揭示與研究對象有關的因果關系及問題的解決，來嘗試創(chuàng)建某種理論體系，所以具有較強的創(chuàng)新性。探索性實驗主要研究教育理論體系中的根本性問題，有重要的理論意義和實踐指導意義。此類實驗以專門研究人員為主進行。3．驗證性實驗它是以驗證已取得的實驗成果為目標，對已經(jīng)取得的認識成果用再實踐的經(jīng)驗來檢驗、修正和完善。這類實驗具有明顯的重復性，是在不同環(huán)境條件下反復進行的，不僅對實驗條件有明確分析，而且實驗方案具有可操作性，關注實驗結果應用的普遍性，追求實驗較高的外在效度。第14頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、單因素實驗與多因素實驗根據(jù)同一實驗中自變量因素的多少，可分為單因素實驗和多因素實驗。1．單因素實驗它是指同一實驗中研究者只操縱一個自變量的實驗，也叫單一變量實驗。由于單因素實驗的自變量單一、明確，操縱相對比較容易，實驗難度相對較小。2．多因素實驗

它是指在同一實驗中需要操縱兩個或兩個以上的自變量的實驗，也叫組合變量實驗。這類實驗要操縱的實驗因素較多，實驗的過程比較復雜，因變量的觀測內(nèi)容也隨之增多，因而在研究整體上難度較大。第15頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一四、前實驗、準實驗與真實驗1．前實驗指最原始的一種實驗類型，它是對任何無關變量都不進行控制的實驗。2．準實驗

指在實驗中未按隨機原則來選擇和分配被試，只把已有的研究對象作為被試，且只對無關變量作盡可能控制的實驗。3．真實驗

指嚴格按照實驗法的科學性要求，隨機地選擇和分配被試，系統(tǒng)地操縱自變量，全面地控制無關變量的實驗。第16頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

第三節(jié)教育實驗研究效度一、教育實驗研究效度的含義所謂效度，就是指實驗設計能夠回答要研究的問題的程度。教育實驗研究效度標示著教育實驗研究結論的準確性和普遍性程度。自從坎貝爾和斯坦利1966年起用內(nèi)在效度和外在效度概念以來，各國學者皆沿用此兩種效度來討論實驗研究結果的正確性。第17頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1．內(nèi)在效度內(nèi)在效度是指自變量和因變量相關聯(lián)的因果推論效度，即因變量的變化，確實由自變量引起，是操作自變量的直接成果，而非其他未加控制的因素所致。內(nèi)在效度表明的是因變量Y的變化在多大程度上取決于自變量X——有效性。沒有內(nèi)在效度的實驗研究是沒有價值的，因為內(nèi)在效度決定了實驗結果的解釋。第18頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一坎貝爾和斯坦利認為，有八類新異變量與教育實驗內(nèi)在效度有關或成為內(nèi)在效度的威脅因素。影響內(nèi)在效度的主要因素：

（1）偶然事件：在實驗進展過程中沒有預料到的影響因變量的事件的發(fā)生。（2）成熟程度：時間在被試身上起的作用。（3）測驗：注意一次測驗對隨后另一次測驗的影響。（4）測量手段：測量手段不統(tǒng)一會產(chǎn)生錯誤的結果。（5）統(tǒng)計回歸：挑選被試的誤差，比如用極端分數(shù)進行回歸，將對今后的測驗產(chǎn)生不利影響。（6）在實驗進展過程中被試的選擇差異：被試未能隨機分配或挑選，而其中一個因素起了作用，從而產(chǎn)生了組的不對等性。（7）實驗的偶然減員：非隨機挑選的被試脫離實驗，會產(chǎn)生不良影響。（8）取樣：成熟程度交互作用，由于取樣不一帶來的成熟程度的不一致。第19頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2.外在效度

外在效度是指實驗結論的外推范圍。即教育實驗研究結果的概括化、一般化和應用范圍問題，表明實驗結果的可推廣程度，研究結果是否能被正確地應用到其他非實驗情境、其他變量條件及其他時間、地點、總體中的程度。外在效度分總體效度和生態(tài)效度兩類。（1）總體效度是指實驗結果從特定的研究樣本推廣到更大的被試群體中去的適用范圍，從嚴格意義上講，研究結果只能推廣到抽樣樣本的那部分總體，即實驗可接受的總體中去。（2）生態(tài)效度是指實驗結果從研究者創(chuàng)設的實驗情境推廣到其他教育情境中去的范圍。

第20頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一坎貝爾和斯坦利認為，對外在效度的威脅主要有以下四個主要因素：（1）測驗的交互作用。（2）抽樣偏差和實驗處理的交互作用。（3）實驗安排的副效應。（4）多重處理干擾。內(nèi)在效度是外在效度的必要條件，但內(nèi)在效度的研究結果不一定具有很高的外在效度，而且內(nèi)、外在效度有時會互相影響。第21頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.結構效度是指對自變量結構和因變量結構的明確界定。影響結構效度的主要因素：（1）單一操作偏差；（2）對結構缺乏充分的說明；（3）實驗環(huán)境里的假設—猜測等4.統(tǒng)計結論效度是指對實驗組和控制組之間是否存在差異的精確性檢驗。影響統(tǒng)計結論效度的主要因素：（1）低統(tǒng)計力；（2）違反統(tǒng)計測驗假設；（3）測量的信度等。第22頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

第四節(jié)教育實驗的變量控制一、教育實驗變量控制的內(nèi)涵

教育實驗變量控制即無關變量的控制，是指控制那些在教育實驗中應保持恒定的變量。教育實驗中，為了探索因果關系，證實確實是自變量Ｘ導致了因變量Ｙ的變化，就必須排除外來的無關變量的干擾，保證各方面變量平等，才能保證實驗結果是可靠的。第23頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、教育實驗變量控制的主要方法教育實驗中無關變量很多，要對其進行有效的控制，實驗者必須有針對性地選擇合理的方法。教育實驗中控制無關變量的主要方法有：1.隨機選擇和分配被試。消除被試個體之間的差異，因而采用隨機方法來選擇和分配被試能有效地控制被試間的各種差異。2.設置控制組。在實驗中設置一個或多個控制組，對兩個組同時進行因變量的觀測（包括前側和后側），能較好地排除或恒定成熟對實驗中因變量的作用。第24頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.采用“雙盲法”。所謂雙盲法，即研究者在實驗中既不讓實驗的主試也不讓被試了解實驗的真實目的和意圖，這可在一定程度上控制主試的態(tài)度、被試間自變量的擴散等方面的無關變量.4.使無關變量保持恒定。對這些難以完全消除的無關變量，研究者可以設法將其恒定，即在實驗的各個組別、各個階段使其保持不變。5.提高實驗設計的科學性。在設計中根據(jù)對無關變量控制的需要來設計操作自變量的具體方法、設計實驗程序、進行時間分配，這能較好地進行無關變量的控制。6.控制資料統(tǒng)計過程。研究者按照實驗目的選擇合適的統(tǒng)計方法，并規(guī)范程序統(tǒng)計和結果處理，能減少統(tǒng)計誤差，提高研究結論的準確性。第25頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)教育實驗設計的主要格式一、實驗設計內(nèi)涵二、實驗設計的主要類型1．單組前后測設計的格式及優(yōu)缺點2．非隨機分派控制組前后測設計的格式及優(yōu)缺點3．隨機分派控制組后測設計的格式及優(yōu)缺點4．隨機分派控制組前后測設計的格式及優(yōu)缺點5．所羅門四組設計的格式及優(yōu)缺點第26頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一一、實驗設計的概念1.實驗設計乃是進行科學實驗前做的具體計劃。它主要是控制實驗條件和安排實驗程序的計劃。它的目的在于找出實驗條件和實驗結果之間的關系，做出正確的結論，來檢驗解決問題的假設。2.實驗設計的內(nèi)容①刺激變量(或刺激變項)的確定及其呈現(xiàn)的方式；②反應變量(或反應變項)的指標及其測量方法；③對一切有關變量(或變項)的控制措施；④確定被試總體及被試樣本人數(shù)和選擇被試的方法；⑤擬定主試在實驗開始前對被試者要說的指示語；⑥規(guī)定實驗次數(shù)；⑦安排實驗程序；⑧規(guī)定使用儀器的型號；⑨規(guī)定處理實驗數(shù)據(jù)的方法。

第27頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.好的實驗設計的標準（1）充分的實驗控制；（2）不加人為修飾；（3）比較的基礎；（4）通過數(shù)據(jù)獲得充足的信息；（5）非污染的數(shù)據(jù)；（6）相關變量間沒有干擾；（7）代表性；（8）省力原則。第28頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、實驗設計的主要類型1.僅僅實施后側的控制組設計不同類型的輔助教材對4年級學生閱讀行為影響的研究第29頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一前測--后測的控制組設計如：立體幾何概念教學的時間量對高中低年級學生在空間關系知識方面得分影響的研究第30頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.所羅門四組實驗設計這一設計實際上是上述前后測控制組設計和僅后測控制設計的綜合，是由所羅門(Solomon，1949)首創(chuàng)，故稱為所羅門四組設計(Solomonfourgroupdesigns)。其設計模式是：這種設計包含有兩個實驗組和兩個控制組，四組受試者均由隨機方法選擇而來。其中，有兩個組接受前測，兩個組則無。實驗處理后測，四組均接受后測。RG1O1XO2RG2O3—O4RG3XO5

RG4O6第31頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一如果上述四個差異的檢驗都獲得一致性的效果，研究者將更有信心確定是實驗處理產(chǎn)生了效果。因為這等于重復做了四次實驗（若以有前測和無前測比較，則等于重復做了二次實驗）。有關前測經(jīng)驗的單獨效果之檢驗，可比較第二組和第四組后測平均數(shù)的差異（O4-O6）。這種設計對影響內(nèi)在效度的八個因素均可控制，而且，可以控制和測量前測的主要效果，可以控制和測量前測與實驗處理間的交互作用效果（通過第一組和第三組的比較），可以測量“成熟”和“歷史”的綜合影響效果（根據(jù)第四組的后測平均數(shù)O6和第一、二組的個別前測平均數(shù)O1、O3的比較）。這樣能檢驗前測帶來的可能的效應。這種設計是最嚴謹控制的實驗設計之一。但是，由于有四個組，需要大量的樣本，研究者須付出很大的代價，缺乏實用性。因此，在一般的教育研究中，這種設計的應用并不廣泛。第32頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一所羅門四組設計就是屬于因素設計的范圍。因素設計包含兩個或兩個以上的自變量，在單一設計中，自變量被稱為因素。設計的單元取決于進行組合的自變量的水平。第33頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一4.重復測量設計（被試要接受多次相同的測量）關于材料類型和性別對解決概念獲得問題的影響的研究40個被，每人解決4個問題，因此，共有160個因變量得分。第34頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一5.時間延長設計（通過對實驗組進行額外的觀察得以延長，可以提供有關實驗量可能的延遲影響和影響持續(xù)的信息）RG1X1O1O2O3RG2—O4O5O6如：男性成人三種項目的鍛煉對心率的影響以及影響持續(xù)時間的研究

隨機分組心跳測量RG1

接受鍛煉項目A（X1）O1O2O3RG2

接受鍛煉項目A（X2）O4O5O6RG2

接受鍛煉項目A（X3）O7O8O9兩周三周四周第35頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一6.時間系列設計：包含有重復測量，并且在兩次測量之間插入一次實驗處理。RG1O1O2XO3O4O5RG2O6O7—O8O9O10如：討論論方式對學生學業(yè)成績的影響RG1O1O2

新的討論方式XO3O4O5RG2O6O7

傳統(tǒng)的討論方式—O8O9O10第36頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、真實驗設計（一）真實驗設計對實驗條件的控制程度要求較高，在使用這類實驗設計時，實驗者可以有效地操縱實驗變量，能有效地控制內(nèi)在無效來源和外在無關因素的影響，能在隨機化原則基礎上選擇和分配被試，從而使實驗結果更能客觀地反映實驗處理的作用。（二）真實驗設計類型1.完全隨機化設計2.多因素實驗設計3.隨機化區(qū)組設計第37頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（三）真實驗設計之一：完全隨機化設計完全隨機化設計也稱簡單隨機化設計，是指用隨機化方法將被試隨機分為幾組，然后依實驗的目的對各組被試實施不同的處理。1.隨機實驗組控制組前測后測設計2.隨機實驗組控制組后測設計3.隨機多組后測設計第38頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1.隨機實驗組控制組前測后測設計隨機實驗組控制組前測后測設計是指研究者在實驗前采用隨機分配的方法將被試分為兩組，并隨機選擇一組為實驗組；另一組為控制組。實驗組接受實驗處理，而控制組則不給予實驗處理。(1)設計的模式(2)設計的評價(3)設計的顯著性檢驗第39頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(1)設計的模式RG1

O1XO2

RG2

O3O4

R表示采用隨機布置方法分配被試和實驗處理GS

表示組X表示由研究者操縱的實驗處理O1、O3表示實驗關對兩組被試進行前測驗得到的初始成績O2、O4表示兩組被試的后測成績第40頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(2)設計的評價隨機實驗組控制組前測后測設計基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素。這是因為該設計采用隨機布置的方法將被試分為兩組，從而可以控制選擇、被試的中途退出以及選擇與成熟的交互作用等因素對實驗結果的干擾。另外，由于安排了實驗組和控制組，在實驗過程中，發(fā)生在前測到后測這段時間內(nèi)的事件對實驗組控制組的影響基本相同，因而可以控制歷史、成熟、測驗、儀器使用等影響內(nèi)部效度的因素對實驗結果的影響。該設計使用了前測驗。它為檢查隨機分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)。但它也帶來了不利的一面，即被試由于前測驗而獲得的經(jīng)驗，可能對后測驗產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測驗的反作用效果，導致對實驗設計外部效度的影響。

第41頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(3)設計的顯著性檢驗其一是對增值分數(shù)進行統(tǒng)計分析。方法是對每一名被試，用其后測成績減去前測成績(O2-O1，O4-O3)，分別求出兩組增值分數(shù)的平均數(shù)。對兩組增值分數(shù)進行顯著性檢驗的方法有：t-檢驗(平均數(shù)差參數(shù)統(tǒng)計)；曼—惠持尼(Mann—Whitney)U-檢驗或中位數(shù)檢驗(非參數(shù)檢驗)。另外，還有協(xié)方差分析法，這種方法被研究者認為是很好的方法。此方法是將前測分數(shù)作為協(xié)變量，對實施實驗處理前的組間差異進行控制和調整，以便使兩組的后測成績能夠比較不受前測成績的影響。

第42頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2．隨機實驗組控制組后測設計

(1)設計的模式(2)設計的評價(3)設計的顯著性檢驗(4)設計的實例分析第43頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(1)設計的模式RG1

XO2

RG2

O4(2)設計的評價首先，由于采用實驗組接受實驗處理，控制組不接受實驗處理，從而控制了歷史和成熟因素對內(nèi)部效度的影響；另外，由于實驗是在同等條件下進行的，因此它控制了選擇和被試的中途退出等影響內(nèi)部效應的因素。同時．由于兩組被試沒有進行前測驗，從而控制了測驗與實驗處理交互作用對實驗外部效度的影響。第44頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一(3)設計的顯著性檢驗隨機實驗組控制組后測設計使用的統(tǒng)計分析方法比較簡單。大部分研究者使用f—檢驗對兩組后測成績進行比較研究；非參數(shù)檢驗也常使用曼-惠持尼U-檢驗或中位數(shù)檢驗法。(4)設計的實例分析盧仲街等(1981)的研究項目“初中一年級數(shù)學自學輔導教學協(xié)作實驗研究”。第45頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.隨機多組后測設計在心理學的研究中，有時要進行實驗處理的方案不只是一個或兩個，即有時研究者要進行的實驗處理x的個數(shù)有3個或3個以上。設計的模式

RG1

xlOlRG2

x2O2RG3

x3O3第46頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（四）真實驗設計之二：多因素實驗設計多因素實驗設計是指在實驗中包括兩個或兩個以上因素(自變量)，并且每個因素都有兩個或兩個以上的水平，各因素的各個水平互相結合，構成多種組合處理的一種實驗設計，又稱完全隨機析因設計。在完全隨機析因設計中，研究者可以考察各個自變量交互作用對因變量的主要影響效應(交互作用)，并同時考察各自變量對同一因變量的主要影效應(主效應)，以及考察一個因素的各個水平在另一個因素的某個水平上的效應(簡單效應)；在心理學的實驗研究中，這種設計具有很大的實用價值。

第47頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1.多因素實驗的優(yōu)點多自變量實驗具有三個明顯的優(yōu)點：效率高實驗控制較好實驗結果更有價值第48頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2.完全隨機析因設計在析因設計中，為簡化表述，常常采用一些英文字母、符號和數(shù)字，作為各個因素和因素各個水平及其相互關系的標志。通常用英文大寫字母來表示因素，用與大寫字母相對應的小寫字母來代表因素的水平，而用乘號(×)表示因素之間的相互結合關系。例如，在包括兩個因素且其中一個因素有2個水平，而另一個因素有3個水平的析因設計中，以A和B代表兩個因素，以a1、a2相b1、b2和b3分別代表因素A和因素B的水平。我們稱其為雙因素設計，又稱A×B因素設計，也可稱2×3因素設計。第49頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.雙因素析因設計的主要效應與交互作用的效應主效應是指由每個單獨因家(自變量)所引起的因變量的變化。交互作用的效應是指當一個因素(自變量)對因變量影響大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同時，所產(chǎn)生的交互作用影響因變量的結果。相反，如果某一因素(自變量)對因變量影響大小，不受其他因素的水平或安排的影響，我們就說這個因素與其他因素是沒有交互作用的。第50頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（五）真實驗設計之三：隨機化區(qū)組設計隨機化區(qū)組設計是將被試按某種標準分為不同的組（區(qū)組），每個區(qū)組的被試接受全部發(fā)實驗處理。隨機化區(qū)組設計的目的在于使區(qū)組內(nèi)的被試差異盡量縮小，而對區(qū)組之間的差異依據(jù)設計要求而定。每種處理出現(xiàn)在每個區(qū)組中，這時區(qū)組之間的差異并不影響在各處理平均數(shù)間的差異。第51頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一隨機化區(qū)組設計的原則隨機化區(qū)組設計的原則是同一區(qū)組內(nèi)的被試盡量“同質”。每一區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)分配有3鐘情況：一名被試作為一個區(qū)組。這時，每名被試(區(qū)組)均接受全部處理，在接受處理的順序上要采用隨機化的方法。每個區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)是實驗處理數(shù)目的整倍數(shù)。區(qū)組內(nèi)的基本單元不是一名被試或幾名被試，而是以一個團體為單元。第52頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1.隨機化區(qū)組單因素設計隨機化區(qū)組單因素設計與隨機多組后測設計是基本相似的，不同的是隨機化區(qū)組單因素設計要求將被試劃分為不同的區(qū)組，并且每一區(qū)組隨機接受所有不同的處理。然后觀察實驗處理后每個區(qū)組對不同處理的反應，并作為后測成績。2．隨機化區(qū)組多因素設計隨機化區(qū)組兩因素設計與隨機化雙因素設計基本相似，只是隨機化區(qū)組兩因素設計將被試劃分為不同的區(qū)組，每個區(qū)組都隨機接受兩因素各個水平組合的全部處理，然后觀測每個區(qū)組對不同處理的反應，并將反應值作為后測成績。第53頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、準實驗設計

是指在實驗中，使用原始組作為被試，而不是隨機安排被試接受實驗處理。

主要類型：1.單組準實驗設計（1）時間序列設計（2）相等時間樣本設計（3）交叉滯后組相關設計（4）回歸間斷點設計2.多組準實驗設計（1）不相等組實驗組控制組前測后測設計（2）不相等組實驗組控制組前測后測時間序列設計（3）平衡設計

第54頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1.僅施后測、非對等控制組設計包含與實驗處理次數(shù)一樣多的實驗組，再加上一個控制組。使用原始組進行實驗，僅在實驗處理實施后測量被試一次。G1XO1G2

—O2Gk

—Ok+1如：一項教學方法對初三自然科學考試成績影響的實驗研究

現(xiàn)成教學班實驗變量后期測試因變量成績G11班方法1X1O1G22班方法2X2O2G33班方法3X3O3第55頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2.前測—后測、非對等控制組設計有助于檢測實驗組間的相似程度，其前測的分數(shù)可用于統(tǒng)計控制或產(chǎn)生增益分數(shù)。G1O1XO2G2O3XO4如：兩種新的閱讀方法對4年級學生閱讀的影響原始教學班G11班

O1新方法1X1

O2G22班

O3

新方法2X2O4G33班

O5

傳統(tǒng)方法—O6第56頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.單組準實驗設計在研究中，有時會因條件的限制和問題的性質而使研究無法采用控制組，從而選取準實驗設計進行研究。（1）單組時間序列設計時間序列設計是指對一組被試或個體進行一系列周期性測量，并在測量的時間序列中引進實驗處理（X），然后觀測引進實驗處理后的一系列測量結果，并與引入實驗處理X前的一系列測量結果相比較，研究插入實驗處理前后測量結果的變化趨勢，從而推斷實驗處理是否產(chǎn)生效果。第57頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一單組時間序列設計模式系列前測實驗處理系列后測第58頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一多組時間系列設計

（兩個或兩個以上被試，可以提供比較，能夠增強實驗的內(nèi)在效度）如：不同反饋（正、負）類型對代數(shù)成績的影響第59頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一時間序列設計評價時間序列設計可以較好地控制“成熱”因素對內(nèi)部效度的影響。其次，該設計可以控制測驗因素的干擾。由于每名被試都要經(jīng)過多次測驗，并得到一系列測驗結果．這就能夠降低由于只作一次測驗而出現(xiàn)的有偏向性樣本成績的概率。同時，該設計有可能控制統(tǒng)計回歸的因素。由于時間序列設計可以多次測量被試在處理前后的數(shù)據(jù)，因此通過觀察處理x前后的變化趨勢，也就可以判斷處理x前后在整個實驗過程中的作用。第60頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一缺點首先，由于該設計研究是在沒有控制組的情況下進行的，因而它不能控制與實驗處理同時發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除那些與自變過同時出現(xiàn)的附加變量的影響。其次，測驗與處理x的交互作用作為影響實驗外部效度的因素在該設計中不易受到充分控制。再次，多次實施前測驗往往會降低或增加被試對實驗處理的敏感性，從而在被試身上產(chǎn)生作用而影響被試在實驗處理后的成績。第61頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（2）相等時間樣本設計在心理研究中，與選擇兩等價樣本組（實驗組和控制組）相對應，當只有一組被試時，常使用兩相等的時間樣本，在其中的一個時間樣本中不出現(xiàn)實驗變量，而采用常規(guī)安排X0。評價相等時間樣本設計在控制影響內(nèi)部效度的因素方面是完全有效的。它能較好控制“歷史”作用的影響；其他影響內(nèi)部效度的因素也同時被較好地控制。第62頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一缺點相等時間樣本設計在控制影響外部效度的因素方面并不理想。①測驗的反作用效果會影響該設計的外部效度。②實驗安排的反作用效果會影響該設計的外部效度。③選擇偏差與實驗變量的交互作用可能會影響該設計的外部效度。④重復實驗處理的干擾也會影響該設計的外部效度。第63頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（3）交叉滯后組相關設計交叉滯后組相關設計要求在時間1對兩個變量（A、B）的關系作出測定和相關分析，再在時間2作相似測定和分析，當交叉滯后相關之間有顯著差異時，就可以推測變量A和B之間具有因果關系。舉例三年級兒童對于暴力或兇殺電視片與他們的攻擊性行為之間的關系飲食和體重之間的關系第64頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一（4）回歸間斷點設計這種準實驗設計通過實驗處理與事后測量回歸線的間斷點的特征，確定準實驗處理的主效應。即如果實驗處理前后的的回歸線出現(xiàn)了間斷，說明實驗處理是有效果的。第65頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一回歸間斷點設計舉例獎勵對職工工作成效的作用。2025第66頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2.多組準實驗設計在教育心理研究中，為使實驗結果盡量少受無關因索的干擾，使實驗結果具有較高的可靠性，在條件允許的情況下應該采用多組實驗設計，即包括有實驗組和控制組存在的實驗設計。（1）不相等組實驗組控制組前測后測設計不相等實驗組控制組前測后測設計的特點是研究者不能按隨機化原則和等組法來選擇對等組，有時也不能隨機安排哪個為實驗組、哪個為控制組。設計模式第67頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一評價首先，由于增添了控制組，從而使該設計基本上控制了歷史、成熟、測驗等因素對實驗的干擾。其次，由于兩組都有前測驗，研究者可以了解實驗處理實施前的初始狀態(tài)，從而也就對選擇因素有了初步的控制。缺點該設計沒有使用隨機化方法來分配被試或實驗處