(第4讲)实验研究方法

自变量的操纵
确认的自变量是否可以操纵? 确认的自变量有几个? 确认自变量的水平需要多少? 控制方法:操纵与选择

因变量的测量
考虑指标的敏感性\客观性\稳定性\经济性 尽可能采用直接测量 采用权威的测量工具 测量指标的合适性 采用多种测验方式

无关变量的来源


第一，被试方面。主要包括：性别、知识基础、 智力水平、学习方法、家庭背景、参与动机、 有关经验、性格特点、当时的生理状态、焦虑 等。 第二，主试方面。主要包括：主试的年龄、性 别、外表、言谈举止、态度、暗示、“实验者 效应”等，如教师的业务水平、教学观念、教 学策略、课外作业与辅导等。


举例：元认知训练对提高中学生解答数学应用题能力 的实验研究 研究问题：思维策略的元认知训练是否有助于提高学 生解决数学应用题的思维能力。 实验处理：1.实验组的两个班接受思维策略训练和元 认知调控训练 2.对比组的两个班不接受思维策略训练 和元认知调控训练，只完成与实验组相同的练习题。 样本：西师附中初二年级四个班学生，共218名学生, 男生116名,女生102名 因变量测定：测验题的成绩 实验设计：不等控制组设计

2.2“好设计”实验的标准
⑤非污染的数据——数据应充分反映实验 效应。 ⑥无相关变量间的干扰——这一准则与充 分的实验控制密切相关。 ⑦代表性——研究者常希望将实验的结果 推广到一些个体、条件、方法等中去。 ⑧省力原则——是指如果所有其他特征相 同，我们更倾向于采用较简单的设计而非 较复杂的。
影响研究“内在效度”的因素


统计回归——挑选被试的误差，比如用极端分数 进行回归，将对今后的测验产生不利的影响 被试的选择差异——被试未能随机分配或挑选， 而其中一个因素起了作用从而产生了组的不对等 性 被试的流失——非随机挑选的被试脱离实验，会 产生不良影响 取样与成熟的交互作用——由于取样不一致带来 的成熟程度的不一致
《中学教师职业基本技能》
教育科学研究方法
第四章 调查研究和 实验研究
第2节 实验研究
实验研究概述



两条发展线索：①从自然科学实验经由心理学而引进教育 领域(物理学→生物学→实验生理学→实验心理学→实验 教育学); ②从一般教育活动的本身分化发展而形成的教 育实验。 两种教育实验模式: ①模仿自然科学，强调数学工具的运 用和严格控制实验条件，将事实与价值分开以追求结论的 客观性； ②选择教育自然环境，强调研究目的的应用性， 对象的整体性以及定性说明方法。 发展趋势：日益重视哲学方法论对教育实验的理论指导； 重视研究教育理论与实践问题；教育实验类型丰富多样； 教育实验技术手段在变革。
教育实验与一般科学实验比较
一般科学实验 研究对象 研究手段 研究过程 研究方法 自然现象（物） 实验室 封闭性 定量研究 教育实验 教育现象（人） 自然状态 开放性、教育性 定量与定性结合
测量方法
结果可测量
有时难测
实验研究的变量
自变量（刺激变量、原因变量） 因变量（反应变量、结果变量） 无关变量（控制变量）
准实验设计


准实验设计是指运用原始群体，而不是随机地安 排被试进行实验处理。用于在真实的教育情境中 不能用真正的实验设计来控制无关变量，不能采 用随机方法分派被试的情况。 特点：不按照随机抽样原则抽取被试和随机分配 被试于各实验处理，一般是以原自然教学班为实 验单位，故有一定的外部效度，强调对自变量进 行控制操作，但对无关变量控制较差。主要类型： 不等控制组设计、时间序列设计、平衡设计。

2.3影响实验效度的干扰因素
实验设计的优劣通常用实验效度来衡量 内在效度：研究结果能被明确解释的程度， 研究结果的可靠性 外在效度：研究结果的代表性和普遍性, 研 究结果的推广能力

影响研究“内在效度”的因素

ห้องสมุดไป่ตู้
偶然事件 —— 在实验进展过程中没有预料到的影 响因变量的事件的发生 成熟程度——时间在被试身上起的作用 前测效应—— 前一次测验对随后另一次测验的影 响 测量手段——测量手段不统一会产生错误的结果
影响研究“外在效度”的因素


测验的交互作用 —— 前测与实验处理发生 作用，并导致结果不能推广到未经过前测 的群体中 抽样偏差和实验处理的交互作用 —— 根据 实验处理的需要而挑选现成班级进行实验， 其结果不能推广
影响研究“外在效度”的因素


实验安排的副效应——被试知道他们要参 加实验并对其具有新鲜感，也称为霍桑效 应 多重处理干扰——一个被试受两项或两项 以上的处理，(就像测量中设计的那样)会产 生一种后遗效应，导致不能推广到单独处 理中
教育实验是一种科学 实验活动，具有科学 实验活动的基本特点。 教育实验是一种特殊 的实验活动，它具有 与自然科学实验不同 的独特性。
特 点
基本特点
独特性
教育实验研究的特点
1、教育实验研究是一种探索性的科学实验活动 （1）用实验结果验证或修正研究假设（或假说）， 从而揭示教育现象中的因果关系。 （2）在合理的控制条件下，通过主动采取某种干预 措施，操纵自变量，改变研究对象的性质或状态 来研究教育现象中的因果关系。 （3）通过控制无关变量来排除无关因素对探索因果 关系的影响，以保证教育实验研究的效度。
提高研究效度的措施
随机化控制 设对照组控制 对外部情境的控制 对人为因素的控制 研究设计模式的控制

2.4几种实验设计
分类方法 按控制程度 按目的分 按场所分 按方法分 实验类型 前实验、准实验、真实验 探索性实验、验证性实验、推广 性实验 现场实验、实验室实验 定量研究的实验、定性研究实验
按实验进行的场所和情境来划分
实验室实验
实验室实验是在人工特设的实验室内或 模拟生活环境，高度控制的实验场地进 行的实验。 自然实验是在自然常态下的教育情境中 进行的实验。
自然实验
按实验进行的目的和功能来划分
探索性实验 探索性实验是指为了探索一个前人从未 探索过的新的教育理论问题或教育实践 中的新问题，从事的一种具有开创性的 实验研究。 验证性实验是以验证已取得的实验成果 为目标，是对已取得的认识成果用再实 践的经验来检验、修订和完善的一种实 验。 推广性实验目的在于研究结果的推广， 实验关注的是结果的应用范围（普遍 性），追求的是较高的外在效度。
准实验设计
（2）时间序列设计 基本模式：OOOOXOOOO 优点：外在效度较好，推论范围广。 局限：系列的前后测均有可能引起被试的疲 劳或敏感。
准实验设计
（3）平衡设计 基本模式：X1 O X2 O X3 O X3 O X2 O X1 O X2 O X3 O X1 O 优点：每一组既是实验组，又是对照组，许多影响 实验的无关因素互相抵消了，从而提高了实验的敏 感性。 局限：不同实验处理间可能有交互作用，被试与实 验间也有交互作用，使得实验处理间的交互作用更 为复杂，应用要慎重。
前实验设计
（1）单组后测设计 基本模式：E X O 只有一组被试，且非随机选择，一次处理，一次后 测，后测结果作为因变量。 不能控制无关变量的影响，因此内外在效度都不高。
前实验设计
（2）单组前后测设计 基本模式：E O1 X O2 优点：有前测，可提供被测某些信息；通过前后测， 可验明实验处理效果；被试兼作控制组。 局限：没有真正的控制组，无法控制偶然事件、成 熟程度和统计回归的影响；前测可能影响后测（时 间过短敏感或疲劳，时间过长个体遗忘状况有差 异）。
无关变量的控制



控制无关变量的方法主要有: 消除 恒定 均衡 抵消 随机 盲法
2.2“好设计”实验的标准
①充分的实验控制——指对实验条件有足 够的控制，以便研究者能解释结果。 ②不加人为修饰——实验结果能否推广到 非实验设定的情景。 ③比较的基础——需要通过某种方式进行 比较以确定是否有实验效果。 ④通过数据获得充足的信息——数据必须 足以检验实验假设，应有对假设做出判断 的足够的精确度。
准实验设计
（1）不等控制组前后测设计 基本模式： E O1 X O2 „„„ C O3 O4 优点：有控制对照组，有前后测，可以控制偶然事 件、成熟程度、测量手段和统计回归等因素影响， 一定程度上控制被试的选择偏差，从而提高了研究 的内部效度。 局限：非随机取样分组；前后测具交叉作用，实验 结果不能直接推论到无前测的情景中。
前实验设计
（3）固定组比较设计： 基本模式 E X O1 „„„ C O2 变型： E X1 O1 E X2 O2 E X3 O3 优点：有控制对照组，对偶然事件和成熟程度有一 定控制；统计分析把握更大 局限：被试组非随机分配，存在差异。






举例：范文在小学生习作训练中的作用 研究问题：范文模仿在小学生作文训练中的作用及小学生 在写作训练中模仿的特点。 研究假设：利用范文仿作的小学生写作水平要高于不用范 文写作的学生。 实验处理：给学生提供范文模仿，让学生独立阅读、分析、 理解范文，然后进行仿作。 样本：某小学三（下）、四（下）年级学生，4个班，共 149人。 因变量测定：学生独立作文成就测验（段落层次、用词用 句、内容、写作手法等方面） 实验设计：单组前后测O1XO2 O1学生在无范文模仿条件下作文的测试成绩 O2学生在学习范文后仿作的测试成绩
真实实验设计

真实实验设计中的自变量、因变量、无关 变量都能得到比较严格的控制，能较好地 控制内外部无效因素，并有效地操纵研究 变量。都有一个控制组，被试随机选择并 随机分派到组。
真实实验设计
（1）实验组、控制组前后测设计 基本模式：E O1 X O2 R —————— C O3 O4 优点：由于利用随机分派方法分出两个等组，就可 以控制“偶然事件”、“被试缺失”等因素对实验 结果的干扰；都进行了前后测，便于作对照比较。 局限：可能产生前测与实验处理的交互作用而影响 外在效度。