PAGE第1頁共12頁第四節(jié)實驗法（講稿）一、實驗法的概念和特點實驗法有別于觀察法、調(diào)查法等研究方法，就在于實驗法不僅是一種獲得資料的方法，而且它是通過人為地創(chuàng)設(shè)一定的情境和有意圖地控制和操作某些變量，從而發(fā)現(xiàn)和揭示有關(guān)變量之間因果關(guān)系的一種研究方法。就一般意義而言，任何一種研究方法都可以說是獲得資料的方法。但是，在現(xiàn)實世界中，人們所觀察到的事物是以自然狀態(tài)呈現(xiàn)在我們面前的。因此，從研究的立場出發(fā)，探詢導(dǎo)致或影響該狀態(tài)的主要原因時，如果僅僅憑借不能對研究對象進行干涉和難以控制無關(guān)因素干擾的觀察法、調(diào)查法時就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足研究的需要。為了主動地對所研究的對象及某些因素予以適當(dāng)?shù)目刂疲员隳芨訙?zhǔn)確的把握事物間的因果關(guān)系，就需我們要采用實驗法進行研究。由此也可以看出，實驗法最重要的特點在于對所要研究對象在條件方面加以適當(dāng)?shù)目刂疲懦匀粻顟B(tài)下無關(guān)因素的干擾，突出所要研究和印證的因素，從而，相對準(zhǔn)確地判斷出研究者試圖確認(rèn)的事物之間的某種關(guān)系。由于實驗法可以人為地控制有關(guān)條件，使得它具有以下特點：第一，實驗法可以使研究者觀察到在自然條件下難以觀察到的現(xiàn)象。第二，實驗法可以重復(fù)進行驗證。實驗是人為地對環(huán)境條件的控制，因此實驗過程相對可以再現(xiàn)和重復(fù)進行。第三，實驗法可以把某些特定的要素分離出來，從而比較容易觀察它的效果。第四，由于實驗是可控的，因此它比較便于測量，從而使研究結(jié)果相對精確并且易于進行橫向比較。二、實驗設(shè)計實驗工作必須預(yù)先進行周密的設(shè)計，以保證實驗結(jié)果的有效性和客觀性。為此，應(yīng)該了解和注意以下幾個方面的問題：㈠實驗設(shè)計原理實驗設(shè)計的目標(biāo)，是通過施加處理因素（Ｔ）來得到它所影響的實驗效應(yīng)（ｅ），即Ｔ→ｅ但Ｔ是不可能單獨影響ｅ的。例如，某教學(xué)方法為Ｔ，被試的狀況、環(huán)境等各種非處理因素（Ｓ）的影響，必然與處理因素的實驗效應(yīng)ｅ交織在一起，于是可以用下式來表達(dá)：Ｔ＋Ｓ→ｅ＋ｗ也就是說，在Ｔ與Ｓ共同作用下，實驗效應(yīng)ｅ和產(chǎn)生的誤差（ｗ）是混在一起的。進行實驗設(shè)計的主要任務(wù)就在于如何能把Ｔ作用下產(chǎn)生的效果ｅ單獨顯示出來，從而得到Ｔ的真正效應(yīng)，而不是混有非處理因素的干擾效應(yīng)（ｅ＋ｗ）。如果設(shè)立空白對照，并且使實驗組與對照組中的Ｓ均衡一致，也就是使Ｓ相互抵消，則實驗組的實驗效應(yīng)ｅ就可以顯露出來。用公式表示如下：Ｔ＋Ｓ→ｅ＋ｗ‖‖０＋Ｓ→０＋ｗ例如，實驗組采用教學(xué)方式Ａ，對照組采用教學(xué)方式Ｂ，結(jié)果實驗組的成績平均提高20個測量單位，而對照組的成績平均提高5個測量單位，兩組相差15個測量單位。如果ｗ1＝ｗ2，由于ｗ2是5個測量單位，則ｗ1也應(yīng)該是5個測量單位，則它們的關(guān)系為：ｅ（15）＋ｗ1（5）＝20—）０＋ｗ2（5）＝5────────────────────15從設(shè)計看，實驗組多提高15個測量單位，應(yīng)該是教學(xué)方式Ａ的效應(yīng)。當(dāng)然，這是一個直觀的分析，還應(yīng)進行假設(shè)檢驗。如果對照不是空白對照，而是相互對照，即兩組各有一個處理因素，且Ｓ均衡時，則Ｔ1＋Ｓ→ｅ1＋ｗ‖‖Ｔ2＋Ｓ→ｅ2＋ｗ其結(jié)果仍然是使兩個組中的Ｓ和ｗ相互抵消，從而使兩個實驗組的實驗效應(yīng)ｅ1和ｅ2顯露出來，并可對ｅ1和ｅ2進行差異的比較。㈡實驗的基本要素實驗由處理因素（即自變量）、實驗對象（被試）、實驗效應(yīng)（因變量）三個基本要素構(gòu)成。實驗的目的就是為了找出或確定自變量與因變量二者之間的因果關(guān)系。在進行實驗設(shè)計時應(yīng)注意以下幾個問題：=1\*GB1⒈處理因素（自變量）的性質(zhì)及數(shù)目處理因素是依據(jù)實驗?zāi)康挠蓪嶒炚呓?jīng)過選擇，可以控制并施加于實驗對象（被試）的刺激因素。在體育科學(xué)研究中，處理因素的性質(zhì)依據(jù)實驗?zāi)康?，可以是物理的（如運動強度、運動條件、電刺激等），也可以是社會的或是教育的（如教師行為、學(xué)生特征或數(shù)量的構(gòu)成等）。每次只觀察一個因素效應(yīng)的實驗，稱為單因素設(shè)計。其優(yōu)點是：目標(biāo)明確，簡單易行，條件好控制，結(jié)果一目了然。缺點是：如果有多種因素有待實驗的話，這種設(shè)計每次解決的問題少，研究進度慢，對照方面浪費。不過，有時因素雖然只有一個，但是可以有若干“水平”（施加因素強度和數(shù)量上的不同，稱為“水平”的不同，或稱“等級”不同），使得同一因素在“量”上表現(xiàn)為不同程度。在一次實驗中同時觀察多種因素的效應(yīng)，稱之為多因素設(shè)計。這種實驗應(yīng)采用隨機區(qū)組、析因或拉丁方等設(shè)計。在多因素設(shè)計中也可以考慮各因素不同水平的設(shè)計方案。在考慮和確定處理因素時應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：⑴盡可能使處理因素單純化，以排除非處理因素對實驗干擾的可能性。⑵整個實驗處理過程中，處理因素的性質(zhì)、強度、施加方式必須標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)該始終保持不變。=2\*GB1⒉實驗對象（被試）⑴選擇被試時需要考慮的條件：除種族、地域、性別、年齡等一般條件外，尚需考慮愛好、生活習(xí)慣、居住條件、經(jīng)濟狀況、家庭情況和心理狀態(tài)的一致性或近似性等。⑵被試?yán)龜?shù)：根據(jù)研究課題的需要、指標(biāo)的性質(zhì)、誤差的大小，以及被試對處理因素反映的的強弱等因素來確定被試的數(shù)目。一般30例以下為小樣本，30－100例為大樣本。３實驗效應(yīng)（因變量）實驗效應(yīng)是通過具體的指標(biāo)觀察和檢測出來的。⑴指標(biāo)的性質(zhì)：凡以“是”或“否”，“完成”或“未完成”反映例數(shù)的指標(biāo)都屬于計數(shù)指標(biāo)；凡以度量衡所測得的指標(biāo)都屬于計量指標(biāo)（如身高、體重、和跑、跳、投的成績等）。⑵指標(biāo)應(yīng)具備以下條件：①指標(biāo)的有效性。選擇的指標(biāo)必須與研究課題有特異性的聯(lián)系，這是指標(biāo)應(yīng)該具備的首要條件。可以通過查閱文獻或理論推導(dǎo)確定指標(biāo)的有效性。②指標(biāo)的客觀性。指標(biāo)分客觀指標(biāo)和主觀指標(biāo)?？陀^指標(biāo)是通過測量表示的結(jié)果，是用測量儀器實際觀測到的客觀存在的數(shù)據(jù)。主觀指標(biāo)是指被試敘述本人的主觀感覺或?qū)嶒灢僮髡叩闹饔^判斷。在實驗設(shè)計時要盡可能選用能夠客觀記錄和觀測的指標(biāo)。③除此之外還有指標(biāo)的精確性和指標(biāo)的靈敏性。在實驗設(shè)計時都應(yīng)給予充分的考慮。㈢實驗誤差及誤差的控制從實驗設(shè)計到實驗結(jié)束的過程中，往往會由于各種原因而出現(xiàn)影響或干擾實驗結(jié)果的誤差。=1\*GB1⒈在實驗設(shè)計階段容易造成誤差的主要原因是：⑴由生物原因引起的誤差。如種族差異、地區(qū)差異、生理狀態(tài)差異、健康狀態(tài)差異等。即便是同年齡、同性別、同地區(qū)的個體在血壓數(shù)值方面也會存在差異。⑵由條件引起的誤差。實驗組與對照組在實驗前所處的物理、營養(yǎng)等外部條件不一致而出現(xiàn)的誤差。⑶由分組引起的誤差。比如進行實驗分組時，實驗組與對照組的個體不是按隨機取樣的原則操作而出現(xiàn)的誤差。=2\*GB1⒉在實驗實施階段容易造成誤差的主要原因有：⑴由轉(zhuǎn)移引起的誤差。即前一種學(xué)習(xí)或訓(xùn)練，對后一種學(xué)習(xí)或訓(xùn)練所產(chǎn)生的影響。比如，采用Ａ、Ｂ兩種不同的教學(xué)組織方式對甲、乙兩個學(xué)校的同一年級的學(xué)生進行教學(xué)實驗，通過實驗以確認(rèn)它們對形成動作技能效果的差異。有時，盡管在實驗后，其實驗結(jié)果證明Ａ方式比Ｂ方式的效果好，但是如果在實驗之前，采用Ａ（或Ｂ）實驗方式的學(xué)生，由于受到某種方式訓(xùn)練的影響，即該方式對實驗結(jié)果產(chǎn)生的正或負(fù)的遷移時，我們就會對該實驗的結(jié)論，即“Ａ方式比Ｂ方式的效果好”產(chǎn)生懷疑。⑵由不同水平的操作者引起的的誤差。比如實驗組和對照組的被試以及實驗的外部條件盡管均衡，但是由于實驗執(zhí)行者在操作時處于顯著的不同水平，也會導(dǎo)致操作過程中出現(xiàn)誤差。對上述各種原因所可能產(chǎn)生的誤差，應(yīng)在實驗設(shè)計時充分考慮得力的措施加以有效的控制。㈣實驗設(shè)計的原則為了盡量避免和減少誤差，進行實驗設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：=1\*GB1⒈對照原則⑴對照的意義。通過對照可以排除自然變化和非處理因素對觀察結(jié)果的影響。由于教學(xué)和訓(xùn)練的實踐中，學(xué)習(xí)效果或訓(xùn)練效果并非完全是由教學(xué)和訓(xùn)練的影響所決定的，比如生長發(fā)育、營養(yǎng)、睡眠、疾病以及課外活動等因素也會對其產(chǎn)生一定的影響作用。因此，只有利用對照，才能夠充分澄清觀察結(jié)果到底是屬于處理因素的作用，還是其它原因的作用。⑵對照的要求。組間要均衡一致。為使組間具有“可比性”，要力求組間除處理因素外，其余各種條件都要一致。也就是說，被試、操作者、實驗條件、實驗時間等都應(yīng)盡可能一致。比如，在采取自身前后對照時，被觀察的指標(biāo)以及被試對象不應(yīng)隨時間的推移而變化，當(dāng)難以判斷實驗結(jié)果是由時間推移所致，還是由實驗處理因素所致時，就不要采用自身前后對照。另外，應(yīng)盡可能消除不同組間心理差別的影響。如采用雙盲法，即不使被試和操作者了解實驗設(shè)計者的意圖。⑶幾種常見的對照形式①無處理對照。即不給對照組任何一般或特殊處理來進行觀察。②不同方法的對照。即對照組所采用的處理因素的性質(zhì)、程度或形式與實驗組不同。③自身對照。即將自身的施加因素處理后的數(shù)據(jù)與其處理前的數(shù)據(jù)進行對照。=2\*GB1⒉隨機化原則隨機化就是從抽取樣本到實驗分組以及實驗過程中的操作順序都具有隨機性。隨機化是為了總體中每個單位都具有同等的被抽取的機會，進而使樣本對總體有較好的代表性，避免人為造成各組之間實驗對象的非均衡性。同時，在對實驗結(jié)果進行數(shù)理統(tǒng)計時，所采用的各種統(tǒng)計方法也都是建立在隨機化基礎(chǔ)上的。隨機化的方法有多種，如抽簽、摸球、隨機數(shù)字表等方法。在實驗中廣泛使用隨機數(shù)字表進行隨機化。隨機數(shù)字表的各個數(shù)字之間相互獨立，毫無關(guān)系。常用的隨機化方法有完全隨機設(shè)計的隨機化方法和配對設(shè)計的設(shè)計方法。⑴完全隨機設(shè)計的隨機化方法。如果試圖將10個被試，隨機分配到甲、乙兩個組時，我們可先將被試按體重或身高，或按其他與實驗有關(guān)的指標(biāo)，以一定的順序編為1～10號。然后在閉目的情況下，用鉛筆尖在隨機數(shù)字表上隨機地選擇隨機數(shù)字的起點（注：任何一本統(tǒng)計學(xué)書后都附有隨機數(shù)字表）。假如我們這次隨機選擇的起點是隨機數(shù)字表的第40行第11列，那么，將其隨機數(shù)字自左向右依次讀取10個隨機數(shù)字，并將這10個隨機數(shù)字記在相應(yīng)編號的被試下面，最后把隨機數(shù)字為單數(shù)的被試分入甲組，把隨機數(shù)字為雙數(shù)的被試分入乙組，即被試號碼：12345678910隨機數(shù)字：26786306551308270150所屬組別：乙乙甲乙甲甲乙甲甲乙也就是說，被分配到甲組的被試為3、5、6、8、9號；被分配到乙組的被試為1、2、4、7、10號。若兩組被試不相等時，可再次使用隨機數(shù)字表，從人數(shù)較多的一組中隨機抽取多余的被試,分配到被試較少的一組中去。直到兩組被試相等為止。⑵配對設(shè)計的隨機化方法。在體育科學(xué)研究中，往往以人和實驗動物為被試。由于人和實驗動物的個體差異較為明顯，在分組時難以使兩組的非處理因素相同。為了減少誤差，我們可以將相關(guān)條件近似的兩個被試配成對子，把配成對子的被試隨機分配到兩個組。例如，我們試圖將5對被試隨機分為甲、乙兩個組。首先將5對被試分別編號為：甲1、乙1，甲2、乙2，甲3、乙3，甲4、乙4，甲5、乙5。然后采用隨機數(shù)表進行隨機抽樣。假如，我們這次隨機選擇的起點是隨機數(shù)字表的第35行第1列隨機數(shù)字，那么，從起點開始自左向右依次讀取5個隨機數(shù)字，并將它們記在相應(yīng)編號的被試對子下面，若隨機數(shù)字為單數(shù)，則將相應(yīng)對子的被試甲分入一組；若隨機數(shù)字為雙數(shù)，則將對子中的被試乙分入一組。即被試對子號：１２３４５┌┴┐┌┴┐┌┴┐┌┴┐┌┴┐甲1乙1甲2乙2甲3乙3甲4乙4甲5乙5隨機數(shù)字：6419589779一組被試號：乙1、甲2、乙3、甲4、甲5．二組被試號：甲1、乙2、甲3、乙4、乙5．=3\*GB1⒊重復(fù)性原則只有多次重復(fù)的實驗才能顯示實驗的一致性和穩(wěn)定性，并提高實驗結(jié)果的可靠性和真實性，同時，也只有可重復(fù)和多次實驗，其結(jié)果才具有可檢驗性和真理性。一次性或少量的實驗，或者是別人無法重復(fù)的實驗，很難證明實驗結(jié)果是穩(wěn)定的、客觀存在的現(xiàn)象與規(guī)律。重復(fù)的一個意思是指重復(fù)實驗；另一個意思是指樣本含量大小。樣本含量是指觀察例數(shù)的多少，習(xí)慣上也叫做樣本大小。在實驗設(shè)計時，要考慮樣本含量問題。樣本含量過少，會使研究結(jié)果不夠穩(wěn)定和可靠；樣本含量過多又會增加實際工作中的困難，對條件的嚴(yán)格控制也不易做到，并且造成不必要的浪費。影響樣本含量大小的主要因素有：⑴資料的性質(zhì)。一般說來，計量資料的樣本可以比計數(shù)資料少些。若誤差控制得比較好，樣本含量達(dá)到20~30例即可。計數(shù)資料樣本含量要多些，即使誤差控制較好，樣本含量也要達(dá)到30~100例左右；⑵誤差的大小。誤差大的所需樣本要多些，誤差小的樣本例數(shù)可以少些；⑶樣本的均衡性。樣本的個性特征比較均衡時，所需樣本例數(shù)可以少些，否則就多些。=4\*GB1⒋均衡性原則均衡性是指實驗組與對照組的非處理因素均衡一致。實驗組與對照組的非處理因素越均衡一致，它們的可比性越好，就越能顯示出實驗中處理因素的作用，從而減少非處理因素對研究結(jié)果的影響。㈤實驗設(shè)計的方法實驗設(shè)計方法主要是對實驗中的處理因素進行合理的安排，以達(dá)到經(jīng)濟、高效的目的。實驗設(shè)計方法的種類很多，在此，主要介紹在體育科學(xué)研究中常用的單組比較設(shè)計和等組比較設(shè)計兩種方法。對析因分析設(shè)計、拉丁方設(shè)計和正交設(shè)計只作一些簡要介紹。=1\*GB1⒈單組比較設(shè)計單組比較實驗是向一個或一組被試施加處理因素，然后測量其所產(chǎn)生的一種或數(shù)種變化，借以確認(rèn)處理因素的效果。單組比較的實驗和對照是在同一個體上進行，因而又稱自身對照實驗。在體育科學(xué)研究中，常用的單組比較實驗的具體形式為：第一次施加處理因素Ａ，第二次施加處理因素Ｂ，以兩次結(jié)果的差值作為實驗結(jié)果。單組比較實驗可以用以下基本公式來表達(dá)：Ｓ～［Ｃ1＝（ＩＴ～ＥＦ1～ＦＴ）］－［Ｃ2＝（ＩＴ～ＥＦ2～ＦＴ）］～ＲＣ＝ＦＴ－ＩＴＲ＝Ｃ1－Ｃ2符號解釋：Ｓ＝實驗對象；ＩＴ＝初次測試；ＥＦ＝處理因素；ＦＴ＝末次測試；Ｃ＝產(chǎn)生的變化；Ｒ＝實驗結(jié)果；“～”表示實驗進程前后連接順序；“－”表示減號。例如，為了檢測甲、乙兩種教學(xué)或訓(xùn)練方法的效果，我們可以考慮在一個班級里采用單組實驗法。這時甲方法和乙方法就是實驗中的兩個處理因素（ＥＦ1和ＥＦ2）。這個實驗班級就是被試（Ｓ）。在即將實行甲方法之前，要進行一次測驗叫初試（ＩＴ）。已經(jīng)用過甲方法之后，再進行的一次測試叫做末試（ＦＴ）。將兩次測驗的結(jié)果予以比較，便求出其效果（Ｃ＝ＦＴ－ＩＴ）。用同樣的方式再把乙方法實驗一次，求出乙方法的效果。最后，將甲乙兩方法產(chǎn)生的變化加以比較（Ｃ1－Ｃ2）實驗結(jié)果（Ｒ）便可求出來了。采用單組比較實驗應(yīng)具備以下條件：第一，后一實驗因素在實驗對象中所產(chǎn)生的變化必須不受前一實驗因素的影響。第二，由其他混雜因素所產(chǎn)生的影響，在實驗的前一階段（ＥＦ1）與后一階段（ＥＦ2）應(yīng)該是一樣的或無關(guān)緊要的。=2\*GB1⒉等組比較設(shè)計等組比較設(shè)計的方法與單組比較設(shè)計的主要不同之處，在于將不同處理因素分別實施于兩個或幾個被試情況基本相同（嚴(yán)格說來應(yīng)完全相同）的組別。等組比較設(shè)計的基本公式如下：Ｓ1～（ＩＴ～ＥＦ1～ＦＴ～Ｃ1）Ｓ2～（ＩＴ～ＥＦ2～ＦＴ～Ｃ2）Ｒ＝Ｃ1－Ｃ2等組比較設(shè)計基本條件是各組條件必須盡量均等。均等的含義是指，各組除處理因素外所有影響實驗的其他因素，特別是被試的原有水平必須相同或近似。=3\*GB1⒊析因分析設(shè)計這是一種多因素的實驗設(shè)計方案，它是將每個試驗因素的所有水平相互結(jié)合在一起，研究各試驗因素之間交互作用的一種實驗設(shè)計方案。具體做法是先按隨機分組的原則，將實驗對象隨機地分配到各組，各組先進行不同試驗因素的處理，間隔一段時間后，再把各組之間的處理方法交換，并統(tǒng)計處理的結(jié)果。實驗次數(shù)是各因素和水平的乘積。所以，使用這種實驗設(shè)計方案，施加的試驗因素也不宜過多。我們以２×２設(shè)計為例。２×２設(shè)計是指有兩個試驗因素，每個因素有兩個水平的實驗設(shè)計，共有２×２＝４個組，各因素、各水平均相遇一次。我們用ａ１表示ａ因素的１個水平，ａ２表示ａ因素的另一個水平，ｂ１表示ｂ因素的１個水平，ｂ２表示ｂ因素的另一個水平，則２×２設(shè)計模型如下表：表４－５２×２析因設(shè)計模型ａ１ｂ１ａ１ｂ２ａ２ｂ１ａ２ｂ２析因分析設(shè)計常用于體育科學(xué)研究中不同教法、不同訓(xùn)練方法效應(yīng)的研究，其論證強度較高。其實驗數(shù)據(jù)的處理方法是采用方差分析法。=4\*GB1⒋拉丁方設(shè)計這也是一種多因素的實驗設(shè)計方案，其構(gòu)成方式是由拉丁字母所組成的正方形排列。在這個正方形中，同一行或同一列沒有重復(fù)的字母?？梢杂眯写碓囼炓蛩兀部梢杂眯写碓囼炈健，F(xiàn)以５×５拉丁方為例。我們?nèi)绻枰芯浚捣N運動飲料（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）對馬拉松運動員“極點”出現(xiàn)時間的影響，可作如下實驗設(shè)計：表４－６５×５拉丁方實驗安排表實驗次數(shù)實驗對象甲組乙組丙組丁組戊組12345ＡＢＣＤＥＢＣＤＥＡＣＤＥＡＢＤＥＡＢＣＥＡＢＣＤ也就是說，第一次實驗甲組飲用Ａ種飲料，乙組飲用Ｂ種飲料……；第二次實驗甲組飲用Ｂ種飲料，乙組飲用Ｃ種飲料……，余類推。最后用方差分析法處理實驗數(shù)據(jù)。此種設(shè)計可安排５種因素１個水平的實驗，也可安排１個因素５個水平的實驗。=5\*GB1⒌正交設(shè)計正交設(shè)計是利用一套現(xiàn)成規(guī)格化的表格，合理地安排多種試驗因素和不同水平，能經(jīng)濟、快速地取得實驗結(jié)果的一種實驗設(shè)計方案。這種方法是拉丁方設(shè)計的自然推廣，它不僅保持了析因設(shè)計的特點，而且又克服了析因?qū)嶒炘O(shè)計試驗因素有限的不足，所以，它是確定各試驗因素間相互作用及同時確定試驗因素水平的最佳設(shè)計方案。其數(shù)據(jù)處理也是采用方差分析法。最簡單的正交表是Ｌ４（２３）。其中Ｌ表示正交表的意思，４表示共需做４次實驗，３表示有３個試驗因素，２表示每個試驗因素分兩個試驗水平。Ｌ４（２３）正交表如下：表５－３Ｌ４（２３）實驗安排表實驗次數(shù)施加因素因素１因素２因素３1234水平１水平１水平１水平１水平２水平２水平２水平１水平２水平２水平２水平１三、實驗設(shè)計（書）的內(nèi)容與案例㈠實驗設(shè)計（書）的內(nèi)容和要求=1\*GB1⒈實驗題目實驗題目的撰寫要求明確而又具體。=2\*GB1⒉課題主持人和參與人應(yīng)按對該研究課題的貢獻大小排序。=3\*GB1⒊前言這部分內(nèi)容主要闡述該課題的歷史、現(xiàn)狀，即前人有否研究過類似的課題，目前已經(jīng)研究到什么程度，以及研究的意義和價值等。如屬理論性研究或具有理論性質(zhì)，應(yīng)在這部分闡述自己的科研構(gòu)思，即有什么設(shè)想，提出什么假說。針對這些設(shè)想和假說如何構(gòu)思成合乎邏輯的科研思路，用什么方法去驗證設(shè)想和假說。=4\*GB1⒋處理因素明確處理因素的性質(zhì)是否能反映課題的本意，是單因素設(shè)計還是多因素設(shè)計，是單獨施加影響還是綜合作用，是否討論因素間的相互作用，因素的水平和等級有幾種，因素的強度如何，怎樣保證實驗過程中處理因素的性質(zhì)、強度、施加方法的標(biāo)準(zhǔn)化等。=5\*GB1⒌被試明確被試的來源、年齡、性別、數(shù)量等。=6\*GB1⒍實驗方法用什么方法作為觀測指標(biāo)，方法是否先進，方法的可靠性和精確度如何等。=7\*GB1⒎指標(biāo)最好有一個以上的指標(biāo)以相互驗證，應(yīng)明確是計數(shù)指標(biāo)還是計量指標(biāo)或等級指標(biāo)。如果不是完全的客觀指標(biāo)，應(yīng)對如何保證指標(biāo)的客觀性，該指標(biāo)對處理因素的特異性如何等加以說明。=8\*GB1⒏對照及其分組應(yīng)明確設(shè)立哪些對照組，對照組的性質(zhì)和種類，這些對照能否解決想說明的問題，對照是否合理。表明分組的的具體方法，提出主要的根據(jù)和條件，以及采取該條件的依據(jù)。闡明怎樣保證各對照組和實驗組之間的可比性，如何保證各組之間的組間均衡一致性。=9\*GB1⒐實驗步驟實驗中各種操作的前后次序、方法、整個工作的安排。=10\*GB1⒑誤差控制找出可能影響實驗效果的主要因素，并提出如何加以控制以避免或減少誤差的措施。=11\*GB1⒒數(shù)據(jù)處理方法根據(jù)實驗設(shè)計的需要，明確研究結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。㈡實驗設(shè)計（書）案例=1\*GB1⒈實驗題目學(xué)生群體是體育教學(xué)過程中對學(xué)生意志行為產(chǎn)生影響因素的實驗研究=2\*GB1⒉課題主持人：（略）=3\*GB1⒊實驗的意義基于日常的經(jīng)驗或僅僅依據(jù)觀察和調(diào)查參加體育活動后的結(jié)果，人們往往認(rèn)為體育活動之所以能夠培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生勇敢和頑強的意志品質(zhì)，其原因都?xì)w于運動項目自身的特性。也就是說，參與特定的運動實踐過程本身是其原因所在。但是，如果進一步去思考，在學(xué)生參與體育活動的過程中，有否有其它影響培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生勇敢和頑強的意志品質(zhì)的因素存在呢？遺憾的是，在自然狀態(tài)下的體育教學(xué)過程中，即便存在其它的影響因素，如果運用觀察法和調(diào)查法也難以發(fā)現(xiàn)有無其它因素的存在。從而，我們就得不到所需要的資料，也就無法印證預(yù)期的假說。在此時，只有運用實驗的方法，即通過比較學(xué)生在單獨情境狀態(tài)和團體情境狀態(tài)兩種不同的環(huán)境下，進行相同運動時行為的變化狀況，才有可能發(fā)現(xiàn)不僅參與運動這一實踐過程對學(xué)生的勇敢頑強的意志品質(zhì)有影響作用，而且，在這一過程中學(xué)生群體也可能是體育教學(xué)中對學(xué)生的勇敢頑強行為予以影響的不可忽視的因素。=4\*GB1⒋關(guān)于實驗的基本要素為了驗證學(xué)生群體可能是體育教學(xué)過程中對學(xué)生的意志行為會產(chǎn)生影響的因素這一假說，分別進行以下實驗設(shè)計。一個是以跳臺跳水的高度作為反映勇敢行為的實驗效應(yīng)。選擇游泳距離能夠達(dá)到200米以上的初三和高一男生為實驗對象。另一個是以曲臂懸垂持續(xù)的時間作為反映頑強性的實驗效應(yīng)。選擇與上面相同的對象作為被試。按照以下原則選擇作為實驗效應(yīng)的測試動作：第一，所選動作應(yīng)該符合勇敢或頑強的特征；第二，盡可能排除動作技能的影響；第三，測試方法簡單易行。采用以下方法確認(rèn)測試動作：第一，從有關(guān)運動心理學(xué)的文獻中尋求理論依據(jù)；第二，實驗性篩選。即預(yù)先選擇若干動作進行小范圍的測試，再根據(jù)預(yù)測結(jié)果篩選出作為實驗效應(yīng)的測試動作；第三，由專家對篩選后的測試動作予以判定。我們選擇跳臺跳水（的高度）作為實驗效應(yīng)，是基于以下考慮：第一，從一定高度跳水需要克服恐懼心理，而在克服恐懼心理的條件下，表現(xiàn)一定的運動行為是體育課中培養(yǎng)勇敢品質(zhì)的基本方式。因此，該指標(biāo)具備驗證假說的有效性。第二，跳水姿勢采用垂直跳下這一動作本身受運動技能干擾較少，也就是說該姿勢屬于自然動作，不是需要進行特別訓(xùn)練才能掌握的動作。而且在進行實驗的歷史條件下，學(xué)生幾乎無機會到有跳臺的地方練習(xí)跳水，從而可以排除過去運動經(jīng)驗的影響。第三，跳臺（板）高度分別為1米，3米，5米，7米，10米。因此學(xué)生（被試）的行為變化便于進行客觀的觀察，而且可以將所得到的數(shù)據(jù)量化并對以后的數(shù)據(jù)處理提供可能性。我們選擇曲臂懸垂（的持續(xù)時間）作為實驗效應(yīng)是基于以下考慮：第一，雖然曲臂懸垂本身屬于發(fā)展上肢力量的練習(xí)方式，但是由于該方式是以持續(xù)一定時間的靜止用力來表現(xiàn)的，因此學(xué)生在完成此項練習(xí)時，必須克服因肌肉酸痛所產(chǎn)生的生理反應(yīng)。而在體育課教學(xué)過程中發(fā)展頑強的意志品質(zhì)，主要是通過學(xué)生克服生理反應(yīng)達(dá)到的。從這個意義上說，該指標(biāo)具備了驗證假說的有效性。第二，這一動作本身受運動技能干擾較少，它屬于不是需要進行特別訓(xùn)練才能掌握的動作。不會因動作技能的差異帶來誤差。第三，學(xué)生（被試）的行為變化可以通過持續(xù)時間的長短來表現(xiàn)，所得到的量化數(shù)據(jù)對以后的數(shù)據(jù)處理提供了可能性。實驗設(shè)計中以被試群體（即團體情境）和個體（即單獨情境）作為主要的處理因素。作為處理因素的群體是由相同學(xué)校同年級的學(xué)生構(gòu)成。因此，它雖然不是嚴(yán)格意義上的正式團體，但是他們相互認(rèn)識，且互相有一定的了解，從這個意義上看可以認(rèn)為他們屬于同一群體，而非偶然聚集的群體。因此，可以認(rèn)為實驗設(shè)計中的這種群體，與體育課中的學(xué)生群體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面具有人際關(guān)系上的近似與類同。而這一點的確認(rèn)，是驗證本課題所不可缺少的重要條件之一。除此之外，考慮到在體育課中教師經(jīng)常采用鼓勵、批評、競賽的方式達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生勇敢頑強品質(zhì)的方式，因此，在本設(shè)計中還將鼓勵、批評、競賽作為輔助性的處理因素。也就是說，不僅以群體（即團體情境）作為實驗組的主要處理因素來與個體（即單獨情境）的對照組予以對照，同時，對有關(guān)各組還分別施加鼓勵、批評以及競賽等強化方式，以便更細(xì)致地了解群體對個體意志行為可能帶來的影響，以及這種影響與上述方式影響之間的關(guān)系。作為處理因素的個體（單獨情境），從嚴(yán)格的意義上講，它才是真正的實驗組。因為在體育教學(xué)現(xiàn)場團體情境是自然狀態(tài)，而單獨情境卻是極為少見的。但是也正是借助于這種人為設(shè)定的特殊處理方式下出現(xiàn)的結(jié)果，才可能將通常的自然教學(xué)環(huán)境下隱藏在團體情境中的群體效應(yīng)顯現(xiàn)出來。=5\*GB1⒌實驗分組方法⑴曲臂懸垂實驗的分組。將被試以學(xué)校為單位，隨機分為“無強化組”、“競賽組”、“鼓勵組”。再將分入上述各組的被試隨機劃分為“單獨組”和“團體組”。即表4-8曲臂懸垂實驗的分組及樣本含量無強化組有強化組鼓勵組競賽組團體33人單獨37人團體39人單獨42人團體29人單獨35人⑵跳水實驗的分組。以被試所屬的學(xué)校為單位，將其隨機分為“單獨──團體自身對照組”、“鼓勵組”、“批評組”和“競賽組”。再將各組的被試隨機分為“團體鼓勵組”和“單獨鼓勵組”；“團體批評組”和“單獨批評組”；“團體競賽組”和“單獨競賽組”。表4-9跳水實驗的分組及樣本含量無強化有強化鼓勵組批評組競賽組單獨──團體自身對照組39人團體28人單獨31人團體43人單獨32人團體31人單獨30人各個組的樣本含量雖然有個別的少于30人，但是考慮到主要處理因素是團體情境和單獨情境，而各實驗組的樣本含量與各對照組的樣本含量均屬于大樣本。另外，該實驗設(shè)計中既有單組比較又有等組比較。其中“單獨─—團體自身對照組”屬于單組比較，其余各組屬于等組比較。=6\*GB1⒍關(guān)于誤差的控制及實驗設(shè)計原則在實驗實施前確定具體實驗方案時，對可能產(chǎn)生的誤差，從以下幾個方面予以控制。⑴指導(dǎo)語的標(biāo)準(zhǔn)化。所謂指導(dǎo)語在這里是指，在即將進行的實驗過程中，操作者對被試施加的那些作為輔助性處理因素的強化性（如鼓勵、批評及競賽）語言。指導(dǎo)語的標(biāo)準(zhǔn)化是為了保證在各個組內(nèi)，每個被試所接受的強化影響是同一的。除此之外，在實驗前，需要向被試講解的動作規(guī)格及有關(guān)要求等也進行了統(tǒng)一安排。指導(dǎo)語的標(biāo)準(zhǔn)化是為了排除因操作者語言影響的不同，而對被試行為可能產(chǎn)生的心理方面的干擾。⑵實驗前及實驗過程各項因素的標(biāo)準(zhǔn)化、隨機化、均衡化處理。①進行曲臂懸垂實驗的各項因素的標(biāo)準(zhǔn)化處理。甲、測試器材（單杠）按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整高度。乙、在進行曲臂懸垂的實驗時，對單獨測試的環(huán)境予以統(tǒng)一規(guī)定。團體測試時，等待進行測試時其他被試所在的位置，以及測試者完成動作時，被試面對的方向予以統(tǒng)一要求。丙、在進行曲臂懸垂的實驗時，由于是分兩次進行的，即先對全體被試在單獨情境中進行測試，一個星期后按實驗要求予以分組，再進行第二次測試（這是為了在統(tǒng)計處理數(shù)據(jù)時，將同類各組前、后兩次測試的數(shù)值進行比較）。為了避免被試在前次測試后進行練習(xí)，所以，不告訴他們還要進行第二次測試，以保證避免非實驗因素的干擾。盡管這種處理方式無法消除被試在兩次測試期間進行練習(xí)的可能性，但是，基于隨機原理，各組的被試即便進行練習(xí)，其機會也是均等的，所以，可以認(rèn)為由此所產(chǎn)生的誤差，是可以相互抵消的。②進行跳臺跳水實驗的各項因素的標(biāo)準(zhǔn)化處理。跳臺跳水的實驗方式基本與曲臂懸垂相同，即進行前后兩次測試。進行第一次測試前，先將所有被試集中于無法看到跳臺的1號更衣室。測試時，由測試助手按預(yù)先隨機確定的順序，將被試逐個送出。每個被試隨實驗操作者逐級上跳臺，每上一個高度由主試詢問被試敢不敢從該高度的跳臺跳下。被試在跳臺上最后決定的高度即為第一次測試結(jié)果。凡單獨各組的被試在第一次測試結(jié)果確定后，隨即進行第二次測試。由實驗操作者按照被試所在組的類別（鼓勵、批評、競賽）給予相應(yīng)的指導(dǎo)語，然后讓被試在接受指導(dǎo)語后，從最后選擇的高度跳水，該高度即為第二次的測試結(jié)果。為了避免測試后的被試對未測試者的干擾，每個跳水后的被試出水后，移至看不到跳臺的2號更衣室等候。之所以采用判斷的形式獲取第一次測試的結(jié)果，是為了避免第一次測試的實際操作會給第二次測試帶來干擾。凡團體各組以及單獨─—團體自身對照組的被試，在第一次測試后，由實驗操作者告訴被試暫時不跳，幾分鐘后再跳（但被試事先對此安排并不知道）。為了避免他們對未測試的被試產(chǎn)生影響，安排他們到與1號更衣室相隔離的且看不到跳臺的2號更衣室等待。當(dāng)全體被試第一次測試結(jié)束后，由實驗操作者在團體情境中，按強化組的類型給予指導(dǎo)語之后