教育研究方法（下）.ppt

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1、第九章 实验研究第一节第一节 实验研究的特性实验研究的特性第二节第二节 弱实验设计弱实验设计第三节第三节 真实验设计真实验设计第四节第四节 准实验设计准实验设计第五节第五节 因素设计因素设计第六节第六节 单一被试研究单一被试研究第一节 实验研究的特性一、定义一、定义实验研究是一种经过精心设计，并在高实验研究是一种经过精心设计，并在高度控制的条件下，通过操纵某些因素，度控制的条件下，通过操纵某些因素，来研究变量之间因果关系的方法。来研究变量之间因果关系的方法。二、特性二、特性 1 1、组间比较：、组间比较：实验组与控制组（或对照组）实验组与控制组（或对照组）2 2、直接操纵自变量：、直接操纵自变

2、量：研究者慎重而直接地决定自变量研究者慎重而直接地决定自变量将采用什么形式，哪组被试接受哪一种将采用什么形式，哪组被试接受哪一种实验处理。实验处理。在教育研究中，经常被操纵的自变量有：教在教育研究中，经常被操纵的自变量有：教学方法、作业的种类、学习材料、给予学生学方法、作业的种类、学习材料、给予学生的奖励、教师的提问类型；的奖励、教师的提问类型；不能被操纵的自变量有：性别、种族、年龄、不能被操纵的自变量有：性别、种族、年龄、宗教信仰等宗教信仰等经常被研究的因变量有：学习成绩、兴趣、经常被研究的因变量有：学习成绩、兴趣、注意范围、动机、对学校或对教师的态度等注意范围、动机、对学校或对教师的态度等

3、3 3、随机化：参加实验的每个被试都有同等的、随机化：参加实验的每个被试都有同等的机会被分配到被比较的任何一个实验组或控机会被分配到被比较的任何一个实验组或控制组中去。制组中去。A A。应该在实验前进行。应该在实验前进行B B。是将被试分配到各组中的过程，而不是结。是将被试分配到各组中的过程，而不是结果果C C。可以在实验开始前就直接构建完全相等的。可以在实验开始前就直接构建完全相等的组，消除可能的影响组，消除可能的影响三、实验研究的步骤1 1。从一个有关因果关系的简单明白的假设开始。从一个有关因果关系的简单明白的假设开始2 2。根据实际条件决定一种合适的实验设计用来检验假设。根据实际条件决定

4、一种合适的实验设计用来检验假设3 3。决定如何引入实验刺激或创造一种引入自变量的背景。决定如何引入实验刺激或创造一种引入自变量的背景4 4。制定一种有效的和可信的因变量的测量。制定一种有效的和可信的因变量的测量5 5。建立实验背景，并对实验刺激和因变量进行预实验。建立实验背景，并对实验刺激和因变量进行预实验6 6。选择合适的实验对象或个案。选择合适的实验对象或个案7 7。随机分配实验对象到不同的组，并对他们进行详细的。随机分配实验对象到不同的组，并对他们进行详细的指导指导8 8。对所有组中的个案进行前测。对所有组中的个案进行前测9 9。对实验组进行实验刺激。对实验组进行实验刺激1010。对所有

5、组中的个案进行因变量的后测。对所有组中的个案进行因变量的后测1111。告诉实验对象有关实验的真实目的和原因，询问他们。告诉实验对象有关实验的真实目的和原因，询问他们的实际感受，尤其是当实验对象在某些方面被欺瞒时，这的实际感受，尤其是当实验对象在某些方面被欺瞒时，这种说明就更为重要种说明就更为重要1212。考察所收集的资料，进行不同组之间的比较，并运用。考察所收集的资料，进行不同组之间的比较，并运用统计方法决定假设是否被证实统计方法决定假设是否被证实四、好实验设计的标准一个实验的质量取决于对影响内部效一个实验的质量取决于对影响内部效度的各种因素的控制程度度的各种因素的控制程度（一）影响实验研究内

6、部效度的因素（一）影响实验研究内部效度的因素1 1。重大事件的影响。重大事件的影响2 2。对样本的有差别挑选。对样本的有差别挑选3 3。时间：为其他因素影响提供了可能。时间：为其他因素影响提供了可能4 4。测验：练习效应、测验的等质性。测验：练习效应、测验的等质性5 5。成熟：发育、成长。成熟：发育、成长6 6。前后测量的环境不一致。前后测量的环境不一致7 7。实验对象的缺失。实验对象的缺失8 8。态度：霍桑效应。态度：霍桑效应（二）控制无关变量 1 1、随机化：随机分配，每组、随机化：随机分配，每组4040人人 2 2、保持特定变量不变：排除、保持特定变量不变：排除 3 3、将变量纳入到研究

7、设计中：包含、将变量纳入到研究设计中：包含 4 4、配对、配对 5 5、被试内设计：接受多种处理、被试内设计：接受多种处理 6 6、协方差分析：以前测为基础，调整后测、协方差分析：以前测为基础，调整后测成绩成绩第二节 弱实验设计前实验是没有对影响内部效度的因素进行内在前实验是没有对影响内部效度的因素进行内在控制，（很难对自变量的效果做出评价）。控制，（很难对自变量的效果做出评价）。一、一次性案例研究：一、一次性案例研究：X O 新教材新教材 成绩成绩X表示表示“实验处理实验处理”，o表示对于自变量的观察表示对于自变量的观察（测量），符号的位置表示了事件发生的顺序（测量），符号的位置表示了事件发

8、生的顺序二、单组前后测设计：二、单组前后测设计：O X O 前测前测 实验处理实验处理 后测后测三、固定组比较设计：自然存在的组三、固定组比较设计：自然存在的组 X1 O 新教材新教材 成绩成绩 X2 O 旧教材旧教材 成绩成绩虚线表示被比较的两个组是已经存在的，虚线表示被比较的两个组是已经存在的，被试不是被随机分配的。被试不是被随机分配的。四、四、固定组前后测设计固定组前后测设计:获得量或改变量获得量或改变量 O X1 O .O X2 O第三节 真实验设计一、随机后测控制组设计一、随机后测控制组设计实验组实验组 R X1 O控制组控制组 R X2 O 随机分配随机分配 实验处理实验处理 后测

9、后测 50个教师个教师 员工士气问卷员工士气问卷 到实验组到实验组 敏感性训练敏感性训练 （因变量）（因变量）随机选择随机选择100个教师个教师 随机分配随机分配 无实验处理无实验处理 后测后测 50个教师个教师 员工士气问卷员工士气问卷 到控制组到控制组 不接受训练不接受训练 （因变量）（因变量）能够控制被试特征、成熟、统计回归的影响；能够控制被试特征、成熟、统计回归的影响；没有控制：被试的流失、态度因素、实验实没有控制：被试的流失、态度因素、实验实施、数据收集者偏见、地点、历史等施、数据收集者偏见、地点、历史等二、随机前后测控制组设计实验组实验组 R O X1 OR O X1 O控制组控制

10、组 R O X2 OR O X2 O 随机分配随机分配 前测前测 实验处理实验处理 后后测测 5050个教师个教师 员工士气问卷员工士气问卷 员工士气员工士气问卷问卷 到实验组到实验组 （因变量）（因变量）敏感性训练敏感性训练 （因变量）（因变量）随机选择随机选择100100个教师个教师 随机分配随机分配 前测前测 无实验处理无实验处理 后测后测 5050个教师个教师 员工士气问卷员工士气问卷 员工士气员工士气问卷问卷 到控制组到控制组 （因变量）（因变量）无敏感性训练无敏感性训练 （因变量）（因变量）实验变量的影响实验变量的影响 =实验组的差分实验组的差分-控制组的差分控制组的差分 =（后测

11、（后测1-1-前测前测1 1）-（后测（后测2-2-前测前测2 2）三、随机所罗门四组设计实验组实验组 R O X1 O控制组控制组 R O X2 O实验组实验组 R X1 O控制组控制组 R X2 O减少前测的影响，减少前测的影响，样本量大，样本量大，精力和努力大精力和努力大举例 随机分配随机分配 前测前测 实验处理实验处理 后测后测 25个教师个教师 员工士气问卷员工士气问卷 （X1）员工士气问卷员工士气问卷 到实验组到实验组 （R组组1）（因变量）（因变量）敏感性训练敏感性训练 （因变量）（因变量）随机分配随机分配 前测前测 实验处理实验处理 后测后测 25个教师个教师 员工士气问卷员工

12、士气问卷 （X2）员工士气问卷员工士气问卷 到对照组到对照组随机随机 （R组组2）（因变量）（因变量）无敏感性训练无敏感性训练 （因变量）（因变量）选择选择100个个 随机分配随机分配 实验处理实验处理 后测后测教师教师 25个教师个教师 （X1）员工士气问卷员工士气问卷 到实验组到实验组 （R组组3）敏感性训练敏感性训练 （因变量）（因变量）随机分配随机分配 实验处理实验处理 后测后测 25个教师个教师 （X2）员工士气问卷员工士气问卷 到对照组到对照组 （R组组4）无敏感性训练无敏感性训练 （因变量）（因变量）计算实验组实验组1 1 前测前测65 65 实验刺激实验刺激 后测后测95 95

13、 控制组控制组1 1 前测前测65 65 后测后测7070实验组实验组2 2 实验刺激实验刺激 后测后测8585控制组控制组2 2 后测后测6868实验组总的影响实验组总的影响=95-65=30=95-65=30前测的影响前测的影响=70-65=5=70-65=5实验刺激的影响实验刺激的影响=85-65=20=85-65=20外部因素的影响外部因素的影响=68-65=3=68-65=3交互作用的影响交互作用的影响=实验组总影响实验组总影响-前测影响前测影响-实验刺激影响实验刺激影响=30-5-20-3=2=30-5-20-3=2前测、实验刺激的实际影响需要减去外部影响前测、实验刺激的实际影响需

14、要减去外部影响四、随机区组设计1、使用配对的随机后测控制组设计：使用配对的随机后测控制组设计：Mr X1 O Mr X2 O2、使用配对的随机前后测控制组设计：使用配对的随机前后测控制组设计：O Mr X1 O O Mr X2 O配对手工配对：将特定变量上得分相似的手工配对：将特定变量上得分相似的2人匹配人匹配为一对；为一对；统计配对：根据因变量与配对变量的相关，统计配对：根据因变量与配对变量的相关，每个被试都得到一个在因变量上的预测分；每个被试都得到一个在因变量上的预测分；用预测得分与实际得分的差来比较两个组。用预测得分与实际得分的差来比较两个组。第四节 准实验设计不包括对于被试的随机分配，

15、在自然组不包括对于被试的随机分配，在自然组（一）纯配对设计（一）纯配对设计1 1、纯配对后测控制组设计：、纯配对后测控制组设计：实验组实验组 M X1 OM X1 O 控制组控制组 M X2 OM X2 O2 2、纯配对前后测控制组设计：纯配对前后测控制组设计：实验组实验组 O M X1 OO M X1 O 控制组控制组 O M X2 OO M X2 O（二）平衡设计使实验组和控制组达到均等的技术，每个组使实验组和控制组达到均等的技术，每个组中的被试都要接受所有的实验处理，但是接中的被试都要接受所有的实验处理，但是接受的顺序不同。受的顺序不同。三种处理的平衡设计三种处理的平衡设计组组1 X1

16、O X2 O X3 O组组2 X2 O X3 O X1 O组组3 X3 O X1 O X2 O（三）时间系列设计基本时间序列设计基本时间序列设计O1 O2 O3 O4 O5 X O6 O7 O8 O9 O10研究研究A研究研究B研究研究C研究研究D分析分数模式来决定实验的处理分析分数模式来决定实验的处理第五节 因素设计扩展了可考察变量关系的数量能够考察变量之间的交互作用实验组 R O X1 Y1 O控制组 R O X2 Y1 O实验组 R O X1 Y2 O控制组 R O X2 Y2 O例 1。班级大小和方法没有交互作用班级大小班级大小探究法探究法（X1）讲授法讲授法（X2）平均平均小（小（Y

17、1）463842大（大（Y2）403236平均平均4335无交互作用图示探究法讲授法5045403530小大班级大小成 绩2。班级大小和方法之间有交互作用班级大小班级大小探究法探究法（X1）讲授法讲授法（X2）平均平均小（小（Y1）484245大（大（Y2）323836平均平均4040交互作用图探究法讲授法5045403530小大班级大小成 绩第六节第六节 单一被试研究单一被试研究一、定义一、定义二、图示二、图示三、三、A-BA-B设计设计四、四、A-B-A-BA-B-A-B五五 、A-B-AA-B-A设计设计六六 、B-A-BB-A-B设计设计七、七、A-B-C-BA-B-C-B设计设计八、

18、多基线设计八、多基线设计一、定义单一被试研究是对一个被试进行研究的单一被试研究是对一个被试进行研究的方法。方法。特点：特点：定量研究、实验研究定量研究、实验研究优点：优点：在难以使用分组设计的情况下可以使用。在难以使用分组设计的情况下可以使用。非常适合行为改善研究，如课堂管理、非常适合行为改善研究，如课堂管理、技能培养、咨询等技能培养、咨询等二、图示二、图示主要用线性图来呈现数据，并证明特定干预主要用线性图来呈现数据，并证明特定干预或处理的效果。或处理的效果。因变量是用纵轴（因变量是用纵轴（y y轴）表示。轴）表示。横坐标用来表示时间序列。横坐标用来表示时间序列。状态线：基线、自变量、状态变化

19、线状态线：基线、自变量、状态变化线圆点为数据点。圆点为数据点。图题在图的下方。图题在图的下方。10864200123456789101112正正确确反反应应率率基线和自助状态下正确反应的百分数基线和自助状态下正确反应的百分数时间时间基线基线自助自助教学三、三、A-B设计设计这是最简单的。用被试内设计，使同一个被试接这是最简单的。用被试内设计，使同一个被试接受两个时段或两种条件的观察。受两个时段或两种条件的观察。1 1）研究者先挑出一位实验参与者、一个或多个目）研究者先挑出一位实验参与者、一个或多个目标行为、目标行为的测量方法以及一种实验处理。标行为、目标行为的测量方法以及一种实验处理。2 2）

20、在基线阶段对目标行为进行反复测量。）在基线阶段对目标行为进行反复测量。3 3）在对目标行为测量的同时研究者继续进行实验）在对目标行为测量的同时研究者继续进行实验处理。处理。基线时段是处理前状态，基线时段是处理前状态，是第一种状态，用是第一种状态，用A A表表示示 。B B表示一种处理或干预状态。表示一种处理或干预状态。缺点：缺点：A-BA-B设计不能对各种影响内部效度的因素设计不能对各种影响内部效度的因素进进行控制，不能确定自变量对因变量的影响。行控制，不能确定自变量对因变量的影响。四、A-B-A设计研究者只是在研究者只是在A-BA-B设计中简单地加入了另一设计中简单地加入了另一个基线时段。第

21、二基线一般包括撤消处理个基线时段。第二基线一般包括撤消处理.A-B-AA-B-A具有高度内部效度。具有高度内部效度。缺点：实验往往以负效应结束，会造成道缺点：实验往往以负效应结束，会造成道德问题。德问题。图例图例1234567891011121314 150786543210 A基线基线 B表扬表扬 A基线基线回回答答的的频频率率基线和表扬情况下回答的频率基线和表扬情况下回答的频率周周五、五、A-B-A-B设计设计有两个基线时段和两个处理时段。这种设计有两个基线时段和两个处理时段。这种设计使实验效果显示了两次，巩固了关于实验处使实验效果显示了两次，巩固了关于实验处理有效性的结论。理有效性的结论

22、。优点：避免了使被试留在无干预状态的道德优点：避免了使被试留在无干预状态的道德问题。问题。缺点：数据收集者偏见和工具效应缺点：数据收集者偏见和工具效应六六、B-A-B设计设计在被试的行为十分恶劣，以至研究者不能等在被试的行为十分恶劣，以至研究者不能等待基线建立时，可使用。待基线建立时，可使用。图例12345678910111213 141516016841224322228B放学后留校放学后留校A基线基线B放学后留校放学后留校打打斗斗次次数数放学后留校情况下打斗次数放学后留校情况下打斗次数周周七、A-B-C-B设计C指指B的条件下所进行的干预的一种变化。在的条件下所进行的干预的一种变化。在C状

23、态下对干预进行改变，以此对被试在状态下对干预进行改变，以此对被试在B时时段中所受到的特别关注进行控制。段中所受到的特别关注进行控制。图例102030405060708090100002468101214161820基线基线选择性表扬选择性表扬非选择非选择性表扬性表扬选择性选择性表扬表扬关关注注任任务务时时间间的的百百分分比比选择性表扬下关注任务时间的百分比选择性表扬下关注任务时间的百分比周周数据分析图示能够在每个阶段内分析出目标行为水图示能够在每个阶段内分析出目标行为水平的数值和斜度的方向。可计算各相邻阶平的数值和斜度的方向。可计算各相邻阶段的数据。段的数据。还可以计算非重叠数据的百分率：将超

24、出还可以计算非重叠数据的百分率：将超出最高（或最低）基线数据点的处理数据点最高（或最低）基线数据点的处理数据点的数目除以处理数据点的总数。的数目除以处理数据点的总数。注意40302010034323028260前测前测后测后测前测前测后测后测AB八、多基线设计（略）八、多基线设计（略）九、提高单一被试研究的内部效度九、提高单一被试研究的内部效度指研究者将处理变量以外的各种因素作为指研究者将处理变量以外的各种因素作为引起因变量变化的可能原因排除在外的控引起因变量变化的可能原因排除在外的控制程度。制程度。（一）可靠的观察（一）可靠的观察1 1。应该遵循某种步骤。应该遵循某种步骤2 2。明确所要观察

25、的行为的操作定义，。明确所要观察的行为的操作定义，3 3。定期检查观察者的信度以及有无片面性。定期检查观察者的信度以及有无片面性4 4。用测量行为产物来代替行为观察。用测量行为产物来代替行为观察5 5。瞄准一种行为并在整个实验过程中进行。瞄准一种行为并在整个实验过程中进行反复观察反复观察（二）反复测量二）反复测量反复测量可更清楚地观察变化和反应，使统反复测量可更清楚地观察变化和反应，使统计检验更有力。计检验更有力。1 1。测量过程要标准化。测量过程要标准化2 2。每次要由同一批观察者来测量。每次要由同一批观察者来测量3 3。给被试下同样的指令。给被试下同样的指令使被试处于同样的环境条件下使被试

26、处于同样的环境条件下（三）实验条件描述确切描述实验条件有利于验证实验，提高内确切描述实验条件有利于验证实验，提高内部效度；部效度；有利于别人的重复实验，提高外部效度有利于别人的重复实验，提高外部效度（四）基线和处理的稳定性基线是引入实验变量之前目标行为的自然变基线是引入实验变量之前目标行为的自然变化频率。化频率。为了抵消自然波动，可以设定一个标准来确为了抵消自然波动，可以设定一个标准来确定基线稳定下来的时间。如在定基线稳定下来的时间。如在0 0次观察阶段中，次观察阶段中，设定不超过平均变化值的设定不超过平均变化值的5%5%为变化范围。为变化范围。（五）基线和处理阶段的时间长度时间长度与测量次数应该大致保持一致。时间长度与测量次数应该大致保持一致。