实验研究设计
实验研究法课程设计
实验研究法课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握实验研究法的基本原理和方法，培养学生运用实验研究法解决实际问题的能力。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够理解实验研究法的概念、特点和基本步骤，掌握实验设计、实验操作和实验数据分析的方法。
2.技能目标：学生能够运用实验研究法独立完成一个小型的研究项目，具备实验设计、实验操作和实验数据分析的能力。
3.情感态度价值观目标：学生通过参与实验活动，培养对科学研究的兴趣和好奇心，增强探究精神，提高动手能力和团队合作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括实验研究法的基本原理、实验设计、实验操作和实验数据分析等方面。
具体安排如下：1.实验研究法的基本原理：介绍实验研究法的概念、特点和基本步骤，使学生了解实验研究法在科学研究中的应用。
2.实验设计：讲解实验设计的原则和方法，培养学生运用实验设计解决实际问题的能力。
3.实验操作：教授实验操作技巧，使学生掌握实验的基本技能，提高动手能力。
4.实验数据分析：介绍实验数据分析的方法和工具，培养学生运用实验数据分析解决实际问题的能力。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种方法：1.讲授法：通过讲解实验研究法的基本原理、实验设计和实验数据分析方法，使学生掌握相关知识。
2.实验法：让学生亲自动手进行实验操作，培养学生的动手能力和实验技能。
3.案例分析法：通过分析典型的实验案例，使学生了解实验研究法在实际研究中的应用。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的实验研究法教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的实验研究法参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，增强课堂教学的趣味性和生动性。
实验性研究设计实验设计
实验性研究设计实验设计实验设计是科学研究中重要的环节之一，它用于探索和验证研究假设，并为研究者提供可靠的数据和结论。
本文将介绍实验性研究设计的主要步骤和要素。
在确定研究目的时，研究者需要明确所要解决的问题和所要达到的目标。
这有助于指导后续的研究过程，并确定所需要的数据和实验设计。
制定研究假设是实验性研究设计中的关键步骤。
研究假设是研究者对研究问题的预测或猜想，它基于已有的理论或实证研究。
研究假设应该明确、具体和可操作，以便进行实验操作和数据收集。
选择研究样本是实验性研究设计的重要环节。
研究样本是指被研究者的群体或个体，它应该代表整个目标群体，并具有一定的代表性和可比性。
选择样本的方法包括随机抽样、分层抽样、整群抽样等。
设计实验方案是实验性研究设计的核心部分。
实验方案包括实验组和对照组的设置、处理或操作的设计、实验的时间和地点等。
实验方案应该具有可重复性和可操作性，并考虑到可能的干扰因素。
进行实验操作是实验性研究设计的具体步骤。
在实验操作中，研究者需要按照预定的实验方案，对实验组和对照组进行相应的处理或操作，并记录实验数据。
收集和分析数据是实验性研究设计的关键环节。
研究者需要收集和整理实验数据，并进行统计分析和解释。
统计分析可以采用描述统计、推断统计等方法，以验证或推翻研究假设，并得出相应的结论。
得出结论是实验性研究设计的结果和意义。
结论应该根据实验数据和统计分析结果进行客观的推理和解释，并与研究假设进行比较和讨论。
撰写报告是实验性研究设计的最后一步。
研究报告应该包括研究背景和目的、研究假设和方法、实验结果和分析、结论和讨论等内容。
报告应该具有逻辑性和可读性，并符合学术写作的规范和要求。
综上所述，实验性研究设计是科学研究中必不可少的环节，它通过合理和可靠的实验方案和数据分析，为科学研究提供了可信的证据和结论。
研究者应该在实验设计过程中严谨和科学，以保证研究结果的有效性和可靠性。
实验性研究设计
实验性研究设计【背景】假设您是一位心理学家，对光对人类注意力的影响感兴趣。
您想探索不同颜色光对人类注意力的影响，并比较短时间内不同颜色光对注意力的差异。
【研究问题】在红、蓝和绿三种颜色光照射下，不同颜色光对人类注意力的影响是否存在差异？【实验假设】根据颜色心理学的相关研究，我们假设红色光会增加注意力，蓝色光会减少注意力，而绿色光对于注意力没有显著影响。
【实验设计】1.参与者招募：招募30名18-35岁的健康志愿者作为实验参与者。
2.随机分组：将参与者随机分为三组，每组10人。
每组接受不同颜色光的照射。
3.实验组设置：a.红色光组：参与者在一个安静的实验室里坐下，屏幕前方放置一个红色投射灯。
他们将被要求进行注意力任务，如在屏幕上显示的字母和数字中查找特定的字母。
b.蓝色光组：参与者在与红色光组相同的条件下进行实验，不同之处在于投射灯的颜色被更换为蓝色。
c.绿色光组：参与者在与红色光组相同的条件下进行实验，不同之处在于投射灯的颜色被更换为绿色。
4.测量结果：使用专业的注意力测试工具记录参与者在完成任务时的准确性和反应时间。
5.数据分析：使用统计方法（如方差分析）分析参与者在不同组别下的注意力表现，并比较不同组别之间的显著性差异。
【预期结果】我们预计，红色光组的参与者将表现出更高的注意力水平，蓝色光组的参与者将表现出较低的注意力水平，而绿色光组的参与者将表现出与其他两组类似的注意力水平。
这将验证我们的研究假设。
【控制变量】为了确保实验结果的可靠性，我们需要控制一些可能影响注意力的变量。
例如，实验前所有参与者需要保持同样的睡眠时间，不经历大的精神或情绪变化，不进行注意力训练等。
【伦理考虑】在进行实验之前，我们将征得参与者的知情同意，并向他们提供足够的信息和机会提出问题。
我们将尊重参与者的隐私和自由，确保实验的安全性和保密性。
【讨论和结论】根据分析结果，我们可以得出结论：红色光对注意力有促进作用，蓝色光对注意力有抑制作用，而绿色光对注意力没有显著影响。
教育实验研究设计案例
教育实验研究设计案例引言：英语写作一直被认为是学生在英语学习中最为困难和需要提高的技能之一、本研究的目标是探究如何通过一种新的教学方法来提高学生的英语写作能力，以此来促进学生的英语学习和提高学习成绩。
研究问题：本研究试图回答以下问题：1.使用一种特定的教学方法是否可以提高学生的英语写作能力？2.这种新的教学方法是否对不同水平和背景的学生有效？3.学生对这种新的教学方法的态度如何，是否会主动参与学习？研究设计：1.实验组与对照组：本研究将随机选取两所中学，并将其中一所中学的两个年级的学生分为实验组，另一所中学的两个年级的学生分为对照组。
实验组和对照组的学生背景和水平应尽量保持一致。
2.教学方法介绍：实验组学生将接受一种新的教学方法，该方法的核心是通过小组合作、互助学习和写作训练来提高学生的英语写作能力。
对照组学生将继续使用传统的英语写作教学方法。
3.数据收集：本研究将使用以下几种方法收集数据：-英语写作测试：在研究开始和结束时，实验组和对照组的学生将接受一项英语写作测试。
测试内容将包括文章结构、语法和词汇等方面。
-学生问卷调查：在研究结束时，学生将填写一份匿名问卷，以评估他们对新的教学方法的态度和对写作能力的自我评价。
-教师观察记录：在实验组的课堂上，研究员将记录学生的学习行为和教师的教学策略。
数据分析：1.比较测试结果：研究员将对实验组和对照组学生的测试结果进行比较。
如果实验组学生的写作成绩显著高于对照组学生，可以得出实验方法对提高英语写作能力有效的结论。
2.分析问卷调查结果：研究员将分析学生的问卷调查结果，以了解学生对新教学方法的态度和写作能力的自我评价。
如果学生对新方法的态度积极且自我评价较高，可以进一步确认实验方法的有效性。
3.教师观察记录的分析：研究员将分析教师观察记录的数据，探究实验组中教师的教学策略是否与实验方法相符，并了解教师对新教学方法的使用情况。
结论：本研究的目标是通过一种新的教学方法来提高学生的英语写作能力。
实验研究设计的三个基本要素
实验研究设计的三个基本要素
实验研究的三个基本要素是干预措施、受试对象、试验效应。
1、干预措施
在社区干预试验中把根据研究目的而施加的特定试验措施称为干预措施。
多数指外部施加的因素，如药物、手术、预防及保健措施等。
干预措施可分不同等级，称为水平，如不同强度的体育锻炼。
干预措施及各水平应在整个试验过程中，按设计好的统一标准进行，始终如一，避免引起偏倚。
2、受试对象
是指被选入参加试验的人。
如果受试对象是病人则其诊断必须明确可靠，它就是预期要用于临床的适应证。
用以判定受试对象的指标，称为诊断指标，包括疾病种类、病型分期、病情轻重、合并症，以及年龄、性别等指标。
3、试验效应
是指干预措施在受试对象身上产生的预期效应。
用以判断效应的指标，称为效果指标。
诊断指标和效果指标都应有可靠性和有效性分析。
诊断指标的可靠性差，可能会引起错分误差；诊断指标的有效性差，则会影响试验结果的外推有效性；效果指标可靠性差，会造成试验效力下降，还可能引起测量性偏倚；效果指标的有效性差，则直接影响结论的内在有效性。
第3章-实验研究设计
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第二节 实验研究设计基本要素和基本原则
实验研究（experimental study）是指研究者根据研究目的人为地对受 试对象（包括人或动物）施加处理因素，控制非处理因素，分析比较 处理因素效应的一种研究方法。
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一、实验研究设计的基本要素 受试对象 受试对象又称研究对象，是处理因素作用的客体。根据研究目的不同， 受试对象可以是人、动物和植物，也可以是某个器官、细胞或者是机 体的生物材料。
Z Z n
2
n
表示所需的样本含量
Z 单侧或双侧的界值
Z 单侧界值 容许误差 总体标准差
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两样本均数比较的样本含量估计
Z Z n 2
2
n
表示所需的样本含量
Z 单侧或双侧的界值
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二、实验研究设计的基本原则 对照原则 对照是比较的基础，有比较才有鉴别，对照的设立是控制混杂因素不可 缺少的重要原则。对照是指除试验组外，再设置一个或多个对照组进 行同步试验，其目的在于使处理因素和非处理因素的差异有一个科学 对比，消除或减少实验误差。
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实验研究设计中，受试对象被分到试验组还是对照组、是接受处理因素 或者非处理因素不是由研究者主观决定，而是通过随机化的方法来确 定的，此方法的目的是控制或消除非处理因素对研究结果的影响。
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二、实验研究设计类型 动物实验（animal experiment） 动物实验即以动物作为研究对象。在 动物实验设计中，可以严格地控制实验条件，包括实验的环境、温度、 湿度等。
教育实验研究设计案例
教育实验研究设计案例例1：小学生运算思维品质培养的实验研究（北京师大心理学林崇德教授）研究假设：从小学生运算思维品质抓起，通过实行最合适的教育措施，就是可以培养学生思维的敏捷性、灵活性、深刻性和独创性的，从而提高教学质量，提高学生数学学习成绩，减轻学生的负担。
研究问题：小学生在数学运算过程中（1）小学生数学能力结构（2）培养小学生运算思维品质的教学策略处置1：（1）实验教师系统自学儿童心理学科学知识，定期集体复习，定期按实验措施搞“培养思维品质教学观察课”。
（2）教学中的多种措施：相同性质的速算练，提供更多优选例题，使学生领会11种典型的应用题解题原理，教给学生11种编题方法，提倡独创性。
处置2：按常规展开教学样本：北京市县小学2～5年级8个班学生，每个年级两个班（一个实验班，一个掌控班）每班35人，共280人。
因变量的操作意义：（1）用速度测儿童思维的敏捷性；（2）用一题多解、一题多变试题测儿童思维的灵活性；（3）用归纳数量关系、推论、推理小说、排序图形面积、体积及运用算术法则等习题测儿童思维的深刻性；（4）用自导应用题的成绩测儿童思维的独创性。
使用的掌控方法：（1）研究前通过智力检查及语文与算术两科考试，成绩均无显著差异，组成一一对应等组（2）使用材料，都是全国通用教材（3）在校上课、自习及所有作业等相同（4）学生家长职业、成分大致相似（5）不增加练习量及特殊的家庭辅导实验设计：左右控制组设计o1×o2……o3o41例2：提高教师课堂教学能力方法的实验研究（选自沃建中、申继亮、林崇德文，《心理科学》1996年第19卷）研究问题：（1）从发展教师自我概念入手，提高课堂教学能力。
（2）深入探讨角色发生改变、摄像机自我评价、现场指导三种方法对提升教师课堂教学活动的有效性。
（3）教师课堂能力的不同维度及其发展速度研究（4）教师课堂教学能力的提升与学生思维品质发展的关系。
实验处置：对实验组展开干涉训练。
准实验研究设计
准实验研究设计目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (4)1.3 研究目的与问题 (4)1.4 研究范围与限制 (5)二、文献综述 (6)2.1 相关概念界定 (7)2.2 国内外研究现状 (8)2.3 文献评述与评价 (9)三、理论框架 (11)3.1 理论基础 (12)3.2 概念模型构建 (13)3.3 理论假设提出 (14)四、研究方法 (15)4.1 数据来源 (16)4.2 研究设计类型 (17)4.3 变量测量与操作定义 (18)4.4 样本选择与描述 (19)4.5 数据收集与分析方法 (21)五、预实验设计与实施 (22)5.1 实验方案设计 (23)5.2 实验前准备 (24)5.3 实验实施过程 (25)5.4 实验过程中的问题与解决策略 (26)六、实验结果分析 (27)6.1 数据整理与描述性统计 (28)6.2 假设检验 (29)6.3 结果解释与讨论 (30)6.4 结果的可靠性与有效性分析 (31)七、结论与讨论 (33)7.1 研究结论 (34)7.2 研究贡献 (35)7.3 研究局限与未来展望 (36)一、内容概要准实验研究的定义与特点：介绍准实验研究的概念、类型及其与其他研究方法的区别和联系。
准实验研究的设计原则：分析准实验研究设计中需要遵循的基本原则，如随机抽样、对照组设置、因变量选择等。
准实验研究的方法论：介绍准实验研究中常用的设计方法，如自然实验法、人工实验法、模拟实验法等，并分析各种方法的优缺点及适用范围。
准实验研究的实施与管理：讨论准实验研究在实施过程中可能遇到的问题，如样本选择、数据收集与处理、结果解释等，并提出相应的解决策略和管理建议。
准实验研究的伦理问题：探讨准实验研究涉及的伦理问题，如隐私保护、知情同意、公平性等，并提出相应的伦理指导原则。
准实验研究的应用前景：分析准实验研究在不同领域的应用前景，如教育、医疗、市场调查等，并展望未来准实验研究的发展趋势。
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B．必须设立对照
C．治疗措施属人为的干预性措施
D．临床试验是一种特殊的前瞻性研究。
尽管它是给予治疗措施后，前瞻性观
察治疗效应， 但并不要求病人从同一时间开始
随访。不过对随访的起点应有明确的定义。
3．社区干预试验
养情况。
(二) 人的选择：
受试人可分为病人和健康人。生理正常值的测 定， 儿童身体发育的研究、预防接种效果的观察 等是在健康人体上进行，但更多的研究需要在病 人身体上进行，尤其临床试验。因此，临床试验 中一个重要问题是病例选择问题。
病例选择的要求：
1、病例的正确诊断和正确分期；应采用公认的 诊断标准，如没有可自行拟订，包括疾病的病型 、分期、病情轻重和急慢性进程的判定标准和判 定标准的说明。
2、选择灵敏度高的指标；
3、选择精确性强的指标。指标的精确性包括准确
度和精密度两个方面。实验效应指标要求既准确又精
密。
指标的观察要求：
在实验效应的观察中应避免带有偏性。 所谓偏
性是指在实验中由于某些非实验因素的干扰所形
成的系统误差歪曲了处理因素的真实效果。
在设计中要消除或减少偏性的方法常使用盲法 。
某种降压新药
三要素
受试对象
高血压患者
实验效应
服该药前后血压差
一、受试对象
受试对象分为动物和人体两类。受试对
象的选择对实验结果有极重要的影响。
（一）动物的选择要求： 1、根据研究课题的目的和要求，选择对处 理因素敏感的动物种类和品系。
2、决定种类和品系后还要对动物的一般生
理指标加以选择，如年龄、体重、窝别和营
第一节
实验研究的基本要素
实验研究的基本要素: 处理因素、受试对 象和实验效应。
例如，研究某种新药的降压效果时，需选入一 批原发性高血压病人作为试验对象，服药前后测
定病人的血压，以服药前后的所降血压值来评价
效果。本研究的处理因素为降压药、受试对象为 符合条件的高血压病人、实验效应为降压值。
处理因素
2、规定病人的纳入标准和排除标准(哪些病人选 作观察对象)； 3、病例的依从性好；服从安排并能坚持合作者。 志愿者(volunteer)能否作为研究对象？多数人认为 不能将志愿者选作研究对象。 4、病例不易失访（退出试验的可能性要小）
二、处理因素
处理因素一般是指外部施加的因素，而 受试对象本身的某些特点如年龄、性别、疾 病等也可以成为处理因素。实验研究的目的 就是阐明处理因素作用于受试对象的效应， 因此，实验首先要正确、恰当地确定处理因 素。
确定处理因素要注意事项：
1、抓住实验的主要因素。任何一项实验都是由 各方面因素组成，而我们不能、也不必要把 所知的一切因素都放在一次实验之中。因此 ，应根据研究目的确定几个主要的带有关键 性的因素。
2、找出非处理因素。
非处理因素不是我们的研究因素，但可能会影 响实验结果， 产生混杂效应。例如观察两种降 压药治疗原发性高血压病人的实验，非处理因素 可能有年龄、性别等，不同性别、年龄降压效果 可能不一样。若两种降压药组的年龄、性别构成 不同，则可能影响降压药疗效的比较。因此，设 计时应找出非处理因素在对研究对象进行分组时 使非处理因素在两组达到平衡才能消除它们的干 扰作用。
单盲法：指受试对象不知道设计者的方案：病人
不知道服用试验药或对照药。
双盲法：病人和医生均不知道病人服用何种药（
试验药或对照药）。
三盲法：病人、医生和数据处理者均不知道何组
为试验组何组为对照组。
第二节 实验设计的基本原则及误差的控制实验设计的三大原则 对照原则 重复原则
随机化原则
( 均衡原则)
一、对照原则
实验对象以社区人群作为一个整体进行
实验观察。社区干预试验一般不能实施随机
分配原则。(选择条件相同或相近的两个社 区进行对比研究)
实验设计意义：
实验设计是实验研究具体内容方法的设
想和计划安排。它的意义在于能用比较经
济的人力、物力和时间，获得较为可靠的
结果，并使误差减少到最低限度。
实验设计的目标：使处理因素能得到相 应、准确的实验效应。 实验设计的任务：如何使实验效应单独 显示出来。
---英国 Ronald Fisher（1890－1962）
实验研究的特点和分类
实验研究的定义 将一组随机抽取的实验对象随机分 配到两种或多种处理组，观察比较不
同处理因素的效应。
实验研究的特点
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因素； 2．能按随机化方法，将研究对象分为 实验组和对照组，使各组具有相似 的基本特征，提高了组间的可比性。
2．临床试验
实验对象一般为病人 （1）临床试验的定义 是在病人中进行的试验。通过比较治疗组（或 预防组）与对照组的结果而确定某项治疗或（预
防）措施的效果与价值。
（2）临床试验的特点
A．以病人为研究对象 与动物实验相比，临床试验外来影响因素更难于控制
，因为人有社会属性，受精神因素、心理因素影响；同
3、处理因素应当标准化。
处理因素标准化是指整个实验过程中处理 因素应保持不变。如试验药物在试验过程中 ，批号、剂量应当一致；手术和操作的熟练 程度应当从始至终保持恒定。
三、实验效应
效应指标的选择要求：
1、选择客观性强的指标，最好选择易于量化即经
过仪器测量和检验而获得的指标；对半客观指标(如X
线检查等)应注意采用盲法以避免主观因素的影响。
本章重点内容 1、实验设计的基本要素；
2、实验设计的基本原则和误差的控制；
3、几种常用的实验设计类型和方法；
4、样本含量估计的意义和方法。
“科学试验做完后去找统计学家进行数据分
析，如同病人死了找医生进行尸体解剖，医生 会告诉你病人死的原因而不是治病。同样，统 计学家会告诉你试验失败的原因而不是找出试 验规律。”
实验研究分类
按受试对象不同，实验研究分为三类
动物实验 临床试验 社区干预试验
1．动物实验
用动物作为研究的对象。 优点： 在许多方面可由实验者作任意的安排，使 得研究设计更严密，组间可比性更强。 缺点： （1）动物实验的结果不能直接解释人类的 疾病现象。 （2）不同种系的动物有不同的生物学特点，因 此动物实验必须选择同一种系动物。