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1、1,实验设计,2,内容提要,一、实验的概念和基本特点 二、实验设计的三种水平 三、实验设计的类型 四、无关变量的控制,3,一、实验的概念和基本特点,1 概念：实验法是心理与教育研究中最重要的方法，指在定性研究的基础上，创设一定的情境，对研究的某些变量进行操纵或控制，以考察心理现象的原因、机制和发展规律的方法。其基本目的是解释变量间的因果关系。对变量的操纵和对因果关系的解释是实验的本质和精髓。,4,5,一、实验的概念和基本特点,2 实验的基本特点： (1) 操纵自变量;控制无关变量； (2) 被试（Subjects）：指参与实验的人； (3) 解释自变量和因变量之间的因果关系（回答“为什么”的问
2、题）； (4) 有严格的程序，包括被试的选择，材料的准备，对所研究的行为有比较具体的操作定义（即测量指标）； (5) 有确定的数据收集方法。,6,二、实验设计的三种水平,1 前实验(Pre-experimental design)： 对任何无关变量不加控制。具备实验研究的基本要素实验处理与测量 单组后测； G X O 单组前测后测； G O1 X O2,7,2 准实验(Quasi-experimental design),(1)非随机实验组控制组后测设计 G1 X O1 G2 - O2 注意，实验中的两个组不是随机分配的。,8,2 准实验(Quasi-experimental design),
3、(2) 非随机实验组控制组前后测设计； G1 O1 X1 O2 G2 O3 X2 O4 GK O2K-1 XK O2K GK+1 O2K+1 O2K+2 可用于查明各组的相似性，前测分数可用于统计控制或查明增益分数。,9,2 准实验(Quasi-experimental design),(3) 时间系列设计 单组 G O1 O2 O3 X O4 O5 O6,X,10,2 准实验(Quasi-experimental design),时间系列设计以多次观察为特征。其好处是： 能使研究者更好地确定实验处理的效果； 在效果可能不出现时，研究者不会做出草率的结论（看看下一次有没有效果）。 时间系列设计
4、还可以有两个及两个以上组，以便比较有无实验处理的效果。 时间系列的变式：可以在多次观察中插入多次处理。,11,3 真实验(True experimental design),(1) 实验组控制组后测设计 RG1 X O1 RG2 O2 R表示随机分组，G表示组，OS表示对各组的观察和测量,12,3 真实验(True experimental design),（2）实验组控制组前后测设计 RG1 O1 X O2 RG2 O3 O4 RGK O2K-1 XK O2K RGK+1 O2K+1 O2K+2,13,3 真实验(True experimental design),(3) 所罗门四组设计 R
5、G1 O1 X O2 +30 RG2 O3 O4 +20 RG3 X O5 +20 RG4 O6 +10 用于检测前测可能带来的效应。,14,例：观看一场解题的电影对逻辑推理行为影响的研究,实验处理：一场30分钟电影 被试：大学生 问题：前测对实验处理的影响是什么？ 32名学生被分为4组,15,3 真实验(True experimental design),（4）因素设计 至少有两个自变量，每个变量至少有两种水平。如22，222，235，等等。 分组的数目等于变量数和水平数的连乘积。 22的例子：两种教学方法两种性别的学生 222的例子：注射两种药物两种月龄的白鼠两种性别的白鼠,16,3 真实
6、验(True experimental design),(5) 重复测量设计 S1 X1 O X2 OXK O S2 X1 O X2 OXK O Sn X1 O X2 OXK O S表示被试，对N个被试进行K次处理。,17,3 真实验(True experimental design),(6) 时间延长设计 RG1 X1 O1 O2 O3 RG2 O2 O5 O6 此种设计的目的是查明干预措施的延后影响和持续影响。,18,3 真实验(True experimental design),(7) 时间系列设计 RG1 O1 O2 X O3 O4 O5 O6 O7 RG2 O8 O9 - O10 O
7、11 O12 O13 O14 在多次前测与多次后测中间插入实验处理，多次前测可获得比较稳定、真实的原来成绩，多次后测可以查明实验处理的延迟效应和持续效应。,19,3 真实验(True experimental design),(8)现场实验：现场实验是在真实的工作、学习和生活情境中进行的实验，具有较高的生态效度。 现场实验例1 阿列萨斯特恩和利内特弗里德里希(1972)对97个学前儿童观察了三周, 以确定每个孩子攻击性的“原有水平”，然后将这些孩子随机分配到三种实验条件下。暴力节目组的孩子一整天都看“坏人”或“超人”的动画片，时间一个月。亲社会节目组的孩子每天看“罗杰斯先生的邻居”连续剧。第三
8、组看中性节目，这些节目既非攻击性也非亲社会性，如马戏或农村风光。一个月后，对这些儿童的游戏活动观察两周，以测定观看节目的效果。,20,3 真实验(True experimental design),斯特恩和弗里德里希发现，在幼儿园里，观看暴力节目的孩子比观看亲社会或中性节目的同伴更富于攻击性。那些攻击性的原有水平高于平均水平的儿童，受暴力节目的影响最大，但他们并不属于偏常儿童，而只是幼儿园同伴群体中较富攻击性的儿童的代表。因此，对很多年幼儿童来说，看暴力节目的确能引发攻击性行为。 引自Stein, A. H,. & Friedrich, L. K. (1972). Television con
9、tent and young childrens behavior. In J. P. Murray, E. A. Rubinstien, & G. A. Comstock(Eds.), Television and social behavior. Vol.2:Television and social learning. Washington, DC: U.S.Government Printing Office.,21,另一项现场实验研究是在托儿所进行的。一位教师以不同方式与两组学前儿童进行互动。对实验组(关爱组)，她作了好多热情、助人和关心别人的示范。对控制组则没有作这些示范。两周后，
10、研究者在托儿所隔壁的一个房间里设置了几个助人情境。例如，一位来访的妈妈请每个儿童帮她看几分钟她的婴儿，但是婴儿的玩具掉到了床栏外面。研究者记下每个孩子是否把玩具拣起来还给婴儿。如图所示，关爱组儿童比控制组儿童表现出更多的助人行为(Yarrow, Scott & Waxler, 1973)。,22,三、实验设计的类型,(1) 被试间设计：每个被试只接受一种自变量水平的实验处理，不同的被试接受不同的自变量水平的实验处理。完全随机化。各实验处理组之间没有相关。如两组学生接受两种教学方法的训练，对比两组的结果。,23,三、实验设计的类型,(2) 被试内设计：每个被试（或每组）被试接受所有自变量水平的实
11、验处理。如一个儿童先吃维生素，再吃葡萄糖；看这些药物对身体和智力的影响。学生先接受系列提问教学法，再接受自学辅导教学法，看对学习成绩的影响等。因实验中有多次测量，所以又称为重复测量设计。当被试不是单个的而是多个组时，又称为随机分组设计，同一组内的被试应尽量等质。,24,三、实验设计的类型,(3) 配对组设计：取好样，先统一前测，之后分组，实验组加以处理，控制组不处理。 (4) 混合设计：两个以上自变量的处理，其中每个自变量的处理方式是不相同的。如其中一个自变量用被试间设计，另一个自变量用被试内设计。如自学辅导法和系列提问法，用被试间设计考察两种方法的教学效果（需要有三个组，即自学组，提问组和控
12、制组），用被试内设计比较系列提问法和自学辅导法的效果。这种设计对自变量的、以提高研究的信度和效度。,25,三、实验设计的类型,(5) 多因素实验设计 包括多个自变量：如年龄，性别，不同的智力水平，不同的健康状态，不同类型的学校，不同的实验处理方式，混合起来加以考察。,26,四、无关变量的控制,无关变量：可能影响实验结果但不属于自变量的变量，如: 成熟 练习 霍桑效应 期望效应（皮格马利翁效应）等。,27,霍桑效应,20世纪20年代末期到30年代初期在美国西方电器公司霍桑钢铁厂进行的一项研究中发现的一种由科学声望导致的暗示效应，即被试者因为知道自己是在科学工作者指导下参加实验，而不由自主地改变了
13、自己的行为。 因为霍桑效应是发生在被试者身上的行为变化，所以也称被试者效应。,28,霍桑效应,第一阶段：照明实验1 实验1组：1628英尺烛光 实验2组：3256英尺烛光 实验3组：4884英尺烛光 控制组：1628英尺烛光 结果：四个组的生产效率都有基本相同的提高,29,霍桑效应,照明实验2： 控制组：10英尺烛光 实验组：开始为10英尺烛光，以后逐渐降低，每次降低1英尺，最后降到3英尺 结 果：控制组和实验组的工作效率都有缓慢而稳定的提高，两组无差异,30,霍桑效应,照明实验3： 只选两个工人参加实验，照明度继续降低，最后降低到只有0.06英尺烛光的水平，相当于月光的亮度。他们的工作效率仍
14、然没有降低，他们回答说，眼睛不疲劳，还说这样的光不晃眼。,31,霍桑效应,第二阶段：女工小组 从缠线圈的女工中随机选出十几个人，对她们进行劳动待遇实验。随着待遇的提高，她们的劳动生产率逐渐提高了。后来又逐渐把她们的待遇慢慢降低到原来水平，她们的生产率却没有降低，反而还在提高。 问她们为什么，她们回答，因为她们感觉他们受到了厂方的重视和尊重，她们是和别人不一样的人。,32,霍桑效应,第三阶段：全面访谈 研究人员分成小组花了几个月的时间对全厂几乎所有工人进行了访谈，让他们说出自己对工厂管理工作的意见和不满，以及自己家庭中的困难。结果全厂的生产率大大提高。,33,霍桑效应,对霍桑效应的控制： 随机分
15、组 双盲法 所罗门四组设计 ABBA处理 统计控制,34,对霍桑效应的控制,35,皮格马利翁效应,由于主试者对被试者抱有某种期望，在他们的影响下，被试者的行为发生了向主试者期望的方向的变化，因而影响了实验的真实性。 皮格马利翁，古希腊神话中的塞浦路斯国王。他雕塑了一座少女像并钟情于她，最后这座雕像变成了真人并和他结为伴侣。 60年代美国心理学者罗森塔尔和雅各布森在一所小学做实验证明了这种效应。 这种效应也称为期望效应或罗森塔尔效应。,36,皮格马利翁效应,课堂中的皮格马利翁：教师期望与学生智力发展 R. Rosenthal & L. Jacobson 理论依据：自我实现的预言(self-fulfulling prophec
