2025年實驗性研究題庫及答案一、實驗性研究基礎(chǔ)概念題1.簡述實驗性研究中“自變量”與“調(diào)節(jié)變量”的區(qū)別，并舉例說明。答：自變量是研究者主動操縱、用于觀察其對因變量影響的變量（如教學(xué)方法：傳統(tǒng)講授vs翻轉(zhuǎn)課堂）；調(diào)節(jié)變量是影響自變量與因變量關(guān)系方向或強(qiáng)度的變量（如學(xué)生先前知識水平）。例如，研究“教學(xué)方法對數(shù)學(xué)成績的影響”時，教學(xué)方法是自變量；若先前知識水平高的學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂中成績提升更顯著，則先前知識水平為調(diào)節(jié)變量。二者本質(zhì)區(qū)別：自變量是研究的核心干預(yù)因素，調(diào)節(jié)變量是解釋干預(yù)效果差異的條件因素。2.列舉實驗性研究中“前實驗設(shè)計”的三種常見類型，并指出其核心缺陷。答：前實驗設(shè)計包括：（1）單組后測設(shè)計（僅有一組被試，僅實施后測）；（2）單組前后測設(shè)計（一組被試，實施前測與后測）；（3）靜態(tài)組比較設(shè)計（兩組被試，僅后測但未隨機(jī)分配）。核心缺陷：無法有效控制無關(guān)變量（如歷史、成熟效應(yīng)），內(nèi)部效度極低，無法得出因果結(jié)論。3.解釋“雙盲實驗”的操作邏輯及其在醫(yī)學(xué)實驗中的必要性。答：雙盲實驗指研究者與被試均不知曉實驗處理分配（如實驗組接受新藥，對照組接受安慰劑）。操作邏輯：避免研究者的期望效應(yīng)（如不自覺給予實驗組更多關(guān)注）和被試的反應(yīng)偏差（如因知道接受新藥而產(chǎn)生心理暗示）。在醫(yī)學(xué)實驗中，藥物療效易受主觀因素干擾（如疼痛評分），雙盲設(shè)計可確保數(shù)據(jù)客觀性，提高結(jié)果可信度。二、實驗設(shè)計效度分析題4.某研究團(tuán)隊為驗證“正念訓(xùn)練降低職場焦慮”的假設(shè)，選取某公司兩個部門（A部門實施8周正念訓(xùn)練，B部門常規(guī)工作），實驗前后測量焦慮量表得分。請指出該設(shè)計可能存在的3種內(nèi)部效度威脅，并提出改進(jìn)建議。答：潛在內(nèi)部效度威脅：（1）選擇偏差：A、B部門員工可能存在初始焦慮水平差異（如A部門工作壓力本身較低）；（2）歷史效應(yīng)：實驗期間若B部門經(jīng)歷重大項目變動（如裁員），可能導(dǎo)致焦慮變化與實驗處理混淆；（3）工具偏差：若前后測使用的焦慮量表版本不同或評分標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整，可能影響結(jié)果準(zhǔn)確性。改進(jìn)建議：（1）采用隨機(jī)分組（從公司全體員工中隨機(jī)分配至實驗組與對照組）；（2）控制實驗期間外部事件（如同步記錄兩部門關(guān)鍵事件）；（3）使用標(biāo)準(zhǔn)化、信效度驗證的量表，且前后測工具一致。5.某教育實驗中，研究者為考察“合作學(xué)習(xí)對初中生科學(xué)探究能力的影響”，將重點班設(shè)為實驗組（實施合作學(xué)習(xí)），普通班設(shè)為對照組（傳統(tǒng)教學(xué)）。3個月后，實驗組探究能力得分顯著高于對照組。請從外部效度角度分析該結(jié)論的局限性。答：外部效度指實驗結(jié)果的可推廣性。此結(jié)論的局限性：（1）樣本代表性不足：重點班學(xué)生可能本身學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)動機(jī)高于普通班，結(jié)果無法推廣至其他水平學(xué)生群體；（2）情境特殊性：重點班的教師可能更擅長引導(dǎo)合作學(xué)習(xí)，換用其他教師或班級可能效果不同；（3）處理強(qiáng)度差異：重點班可能獲得更多教學(xué)資源支持（如額外課時），導(dǎo)致結(jié)果是“資源+合作學(xué)習(xí)”的共同作用，而非單純合作學(xué)習(xí)的效果。三、實驗數(shù)據(jù)處理與分析題6.某2×3混合實驗設(shè)計（自變量A：組間變量，2水平；自變量B：組內(nèi)變量，3水平）中，因變量為反應(yīng)時（ms）。請說明應(yīng)選擇的統(tǒng)計方法，并簡述數(shù)據(jù)預(yù)處理與假設(shè)檢驗步驟。答：應(yīng)選擇混合設(shè)計方差分析（MixedANOVA）。數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟：（1）檢查數(shù)據(jù)缺失（如缺失率＞15%需剔除或插補(bǔ)）；（2）檢驗正態(tài)性（如Shapiro-Wilk檢驗，若不滿足可嘗試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換）；（3）檢驗組內(nèi)變量的球?qū)ΨQ性（Mauchly檢驗，若違反需使用Greenhouse-Geisser校正）。假設(shè)檢驗步驟：（1）檢驗組間變量A的主效應(yīng)（F檢驗，比較A1與A2的平均反應(yīng)時）；（2）檢驗組內(nèi)變量B的主效應(yīng)（比較B1、B2、B3的平均反應(yīng)時）；（3）檢驗A×B的交互效應(yīng)（若顯著，需進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析，如在A1水平下比較B的各水平差異）。7.某實驗中，自變量為“睡眠剝奪時長”（3水平：0小時、24小時、48小時），因變量為“工作記憶容量”（數(shù)字廣度測試得分）。預(yù)實驗顯示數(shù)據(jù)非正態(tài)且方差不齊。請?zhí)岢鎏娲慕y(tǒng)計分析方案，并說明理由。答：可采用非參數(shù)檢驗中的Kruskal-Wallis檢驗。理由：數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)性與方差齊性假設(shè)（參數(shù)檢驗的前提條件），Kruskal-Wallis檢驗通過比較各獨立組的秩次和，可在不依賴分布假設(shè)的情況下檢驗多組間的差異。若Kruskal-Wallis檢驗結(jié)果顯著（p＜0.05），需進(jìn)一步進(jìn)行兩兩比較（如Mann-WhitneyU檢驗，采用Bonferroni校正調(diào)整α值，避免一類錯誤膨脹）。四、實驗方案設(shè)計題8.請為“虛擬現(xiàn)實（VR）暴露療法對社交恐懼癥患者焦慮水平的干預(yù)效果”設(shè)計一項真實驗研究方案，要求包含：（1）研究假設(shè)；（2）變量定義與操作化；（3）被試選擇與分組；（4）實驗流程；（5）數(shù)據(jù)收集與分析方法。答：（1）研究假設(shè)：主假設(shè)：接受VR暴露療法的社交恐懼癥患者，干預(yù)后焦慮水平顯著低于接受傳統(tǒng)認(rèn)知行為療法（CBT）的患者；備擇假設(shè)：兩組干預(yù)后焦慮水平無顯著差異。（2）變量定義與操作化：自變量：干預(yù)類型（2水平：VR暴露療法、傳統(tǒng)CBT）；因變量：焦慮水平（操作化為《社交焦慮量表（LSAS）》得分，范圍0-144分，得分越高焦慮越嚴(yán)重）；控制變量：年齡（18-45歲）、病程（≥6個月）、未同時接受其他心理治療、LSAS基線得分（匹配分組）。（3）被試選擇與分組：樣本來源：某精神衛(wèi)生中心確診社交恐懼癥患者（符合DSM-5診斷標(biāo)準(zhǔn)）；樣本量：根據(jù)預(yù)實驗效應(yīng)量（d=0.6），α=0.05，檢驗效能1-β=0.8，計算得每組需30人，共60人；分組方法：采用分層隨機(jī)分配（按性別分層，男女各30人），使用隨機(jī)數(shù)字表將被試分配至VR組（n=30）與CBT組（n=30）。（4）實驗流程：①基線評估（T0）：兩組均完成LSAS量表、人口學(xué)信息問卷；②干預(yù)階段（持續(xù)8周，每周1次，每次60分鐘）：VR組：使用沉浸式VR設(shè)備模擬社交場景（如聚餐、演講），治療師指導(dǎo)患者逐步暴露并練習(xí)放松技巧；CBT組：治療師通過情景模擬（非VR）講解認(rèn)知偏差，練習(xí)社交技能；③后測評估（T1）：干預(yù)結(jié)束后1周，兩組再次完成LSAS量表；④追蹤評估（T2）：干預(yù)結(jié)束后3個月，重復(fù)T1評估，考察長期效果。（5）數(shù)據(jù)收集與分析方法：數(shù)據(jù)收集：LSAS量表（由經(jīng)培訓(xùn)的臨床心理師施測，避免主試偏差）；數(shù)據(jù)分析：基線均衡性檢驗：獨立樣本t檢驗比較兩組T0的LSAS得分、年齡，卡方檢驗比較性別分布，確保分組均衡；干預(yù)效果分析：采用重復(fù)測量方差分析（時間×干預(yù)類型），比較T0-T1-T2的LSAS得分變化；效應(yīng)量計算：計算Cohen’sd，評估干預(yù)效果大小；脫落分析：記錄脫落被試信息（如脫落原因、基線特征），使用意向性分析（ITT）保留脫落數(shù)據(jù)（末次觀察結(jié)轉(zhuǎn)法），確保結(jié)果穩(wěn)健性。9.設(shè)計一項“不同反饋方式對小學(xué)生數(shù)學(xué)計算準(zhǔn)確性的影響”的準(zhǔn)實驗研究，要求說明：（1）準(zhǔn)實驗與真實驗的關(guān)鍵區(qū)別；（2）研究背景與問題；（3）具體設(shè)計（如分組、處理、測量）；（4）可能的效度威脅及控制策略。答：（1）準(zhǔn)實驗與真實驗的關(guān)鍵區(qū)別：準(zhǔn)實驗無法實現(xiàn)被試的隨機(jī)分配（如因?qū)W校行政限制只能以班級為單位分組），而真實驗通過隨機(jī)分組控制選擇偏差，內(nèi)部效度更高。（2）研究背景與問題：某小學(xué)四年級數(shù)學(xué)教師發(fā)現(xiàn)，學(xué)生計算錯誤率較高，且教師反饋多為“對/錯”式簡單評價。問題：表揚性反饋（如“你計算步驟很清晰”）、糾錯性反饋（如“這里應(yīng)該用乘法分配律”）、無反饋，哪種方式更能提高計算準(zhǔn)確性？（3）具體設(shè)計：被試：四年級4個自然班（A、B、C、D班，每班40人），共160人；分組：A班（表揚性反饋）、B班（糾錯性反饋）、C班（無反饋）、D班（常規(guī)反饋，作為參照組）；處理：持續(xù)4周，每次數(shù)學(xué)練習(xí)后，教師按分組給予對應(yīng)反饋（如A班學(xué)生每答對1題，教師標(biāo)注“步驟清晰，繼續(xù)保持”；B班學(xué)生答錯時，標(biāo)注錯誤步驟并說明正確方法）；測量：實驗前（T0）、實驗后（T1）各進(jìn)行1次計算測試（含20道混合運算題，滿分20分），記錄正確率；實驗后3周（T2）進(jìn)行延遲測試，考察保持效果。（4）可能的效度威脅及控制策略：選擇偏差：4個班級初始計算能力可能不同?？刂撇呗裕篢0測試后，比較各班平均分（如單因素方差分析），若差異顯著，采用協(xié)方差分析（以T0成績?yōu)閰f(xié)變量）調(diào)整后測結(jié)果；歷史效應(yīng)：實驗期間若某班經(jīng)歷數(shù)學(xué)競賽培訓(xùn)，可能干擾結(jié)果?？刂撇呗裕河涗浉靼嗤诮虒W(xué)活動，若存在差異，在分析中作為控制變量；成熟效應(yīng)：四年級學(xué)生計算能力隨年齡自然增長。控制策略：設(shè)置無反饋組（C班）與常規(guī)反饋組（D班），通過比較各組T0-T1的變化量，分離自然成熟的影響；工具偏差：T0與T1測試題難度不同?？刂撇呗裕菏褂玫戎禍y試題（由兩位數(shù)學(xué)教師獨立評估難度，相關(guān)系數(shù)＞0.8），確保題目等價。五、實驗倫理與質(zhì)量控制題10.某生物實驗中，研究者計劃使用實驗小鼠測試新型抗癌藥物的毒性。請列舉需遵循的3項動物實驗倫理原則，并說明具體實施措施。答：需遵循的倫理原則及措施：（1）3R原則（替代、減少、優(yōu)化）：替代（優(yōu)先使用計算機(jī)模擬替代動物實驗，若不可行再用小鼠）；減少（通過預(yù)實驗確定最小樣本量，每組n=10，避免過度使用）；優(yōu)化（使用麻醉劑減輕小鼠痛苦，實驗后實施安樂死）。（2）最小傷害原則：實驗前評估藥物可能的毒性反應(yīng)（如體重下降、行為異常），設(shè)定終止標(biāo)準(zhǔn)（如體重減輕＞20%時立即終止實驗）。（3）倫理審查原則：實驗方案需經(jīng)機(jī)構(gòu)動物倫理委員會（IACUC）審核，包括實驗?zāi)康?、方法、動物?shù)量與福利保障措施，通過后方可實施。11.某在線教育實驗中，研究者通過平臺收集學(xué)生的點擊軌跡數(shù)據(jù)（如視頻暫停時間、題目嘗試次數(shù)）。請說明數(shù)據(jù)收集階段需注意的倫理問題及解決策略。答：倫理問題及策略：（1）隱私保護(hù)：點擊軌跡可能包含學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的敏感信息（如反復(fù)暫停某知識點）。