科研第八章.ppt

第八讲实验法 Experiments 主要内容 一 实验的概念和逻辑二 实验的要素三 适合和不适合作为实验的课题四 实验的程序五 对实验内在有效度的威胁因素 实验研究方法作为社会科学研究中可以揭示事物或现象之间的因果关系的方法 在社会科学研究中发挥了重要的作用 一 实验的概念和逻辑 经过精心的设计 并在高度控制的条件下 通过操纵某些因素 以使建立起来的假设所确定的因果关系有可能在不同的情景中受到检验 实验的逻辑 如果我们根据某种理论命题得到两个变量之间存在因果联系的假设 或者我们根据经验事实和主观判断 推测现象X是造成现象Y的原因 即 X Y 为了证明这一假设 我们首先观察Y的变化情况 即先测量在没有受到X的影响之前Y的情况如何然后 通过操纵某些条件 引入实验刺激 即X 接着再对引入X以后Y的情况进行测量并比较前后两次测量的结果 如果前后两次的情况发生变化 则可以初步认为X是导致Y变化的原因 即检验了X Y 这是实验研究最基本的分析逻辑 测量因变量Y 引入自变量X 再测量因变量Y 结果1 结果2 比较 二 实验的要素 1 自变量与因变量自变量又称作实验刺激 Experimentalstimulus 实验中的自变量通常是二分变量 即它通常只有两个取值 有和无2 实验组 experimentalgroup 与控制组 controlgroup 后者也称作对照组 3 前测与后测4 实验参加者的随机分配 Randomization 即每一个实验参加者都必须有同等的可能性被选入实验组或控制组 三 适合和不适合作为实验的课题 实验须满足的条件1 有变量之间因果关系的假设2 自变量须能够很好地被 孤立 即与其它影响因素很好地隔离开例 电视节目对儿童行为的影响电视节目与家庭影响 学校影响 同龄群体的影响 正由于控制的重要性 有人提出 控制是实验研究的精髓 根据控制的程度 可把实验研究分为 真实验研究 准实验研究 前实验研究三种类型 前实验 none experimentalresearch 前实验是最为原始的一种实验类型 它对任何无关变量都没有控制 因而效度很低 通常被称为 非实验设计 真实验 experimentresearch 就是通常所说的实验研究 它综合采取了随机取样和随机安排 前测和控制组等方法对影响研究的内部效度的无关变量进行了严格而充分的控制 准实验 quasi experimentalresearch 是介于前实验和真实验 3 自变量须是可以改变和容易操纵的一般来说 如果我们不能对一个研究课题中的自变量进行干预 这个课题就不适合用实验的方法来研究 如 自变量为性别 年龄 婚姻状况 种族背景 家庭出身时 4 实验程序和操作须能够重复进行5 须有高度的控制条件和能力 对实验对象和参与实验的人员 对实验环境 四 实验研究的类型 标准实验和非标准实验实验室实验和实地实验 五 几种实验方案设计 1 经典实验方案 classicalexperimentaldesign 例 希望工程 的工作人员想研究观看一部 希望工程 影片对人们关于 希望工程 的态度的影响 RG101 80 X02 90 RG203 80 04 85 看一部与 希望工程 无关的影片 此即 经典实验方案 但即使出现了我们预料的结果 是否存在这样的可能 实验组在01和X后 同样 控制组通过03后 在进行04时 猜出了问卷设计者的意图 从而在04时着意表现了对 希望工程 的支持呢 简单实验设计 单组后测设计单组前测后测设计两组前后测的实验设计两组无前测的实验刺激 多组实验设计 所罗门四组设计重复测量设计因子设计 所罗门四组设计 所罗门4组设计是仅施后测控制组设计和前测 后测控制组设计的组合模式 RG1O1XO2RG2O3 O4RG3XO5RG4 O6 举例 关于观看一场解决问题的电影对年轻人逻辑推理行为影响的研究随机抽样前测后测RG1O18名被试看电影 X O2RG2O38名被试不看电影 O4RG38名被试看电影 X O5RG48名被试不看电影 06 为期一天 2 所罗门四组实验方案 Solomonfour groupdesign 1 01 80 X02 90 2 03 80 04 85 3 X05 87 4 06 82 此即所罗门四组实验方案它要进行四种比较 1 O2 01 2 02 04 3 05 03 消除前测后看X的影响 4 05 06 3 多因素设计 1 一个自变量有多个取值例 对来访者次数与退休老人健康程度的关系进行研究 发现 Y12和Y22比Y11和Y21变化不明显 但Y32和Y42比Y31和Y41的健康程度明显下降 2 多个自变量或一个自变量的多个方面例 某种新教学法的两个环节 3 多个自变量的引入顺序对因变量的影响 拉丁方实验设计 TheLatinSquaredesign 被试可以是一个或多个 拉丁方设计中自变量引入顺序的组合 1 标准块 2 随机化行 3 随机化列 拉丁方设计的例子 四种文章的生字密度不同 看看什么样的学习顺序使得最后的阅读理解水平提高的效果好 4 准实验设计 1 相关设计实验组和控制组不是随机分派 而是根据自变量的要求选取的 缺点 由于做不到随机分派 无法控制 故无法排除 其他影响的因素 故其内在效度较低 2 时间序列设计在时间上有多个观察点 从某一时点开始对实验组引入X缺点 难以断定所假设的自变量是否对因变量有主要影响 因为时间较长 有时难以避免其他因素的影响 四 实验的程序 1 确定一个适合于做实验的假设2 决定一个能检验假设的实验方案3 决定如何干预或设计一个能引入自变量的情景4 对因变量作有效而可信的度量5 制造一个实验的环境 对干预与因变量作一测试6 确立参加实验的人选 7 把参加实验的人随机分配到各组8 收集前测中有关因变量的数据9 对实验组进行干预 对所有各组进行观察10 收集后测中有关因变量的数据11 告诉参加实验者实验的真正目的与原因 询问其对实验的看法12 分析收集到的数据 对各组间的情况进行比较 用统计或图表来决定待检验假设是否在本次实验中得到支持 五 对实验内在有效度的威胁因素 1 选择偏差 Selectionbias 实验组与控制组的成员须在各方面均有相似的特征 随机分派2 历史事件 History 实验过程中不可预料的事件突然发生例 人们对探索太空的态度变化 卫星发射失败事件例 大学生对发达国家的认识和态度变化 美国轰炸我驻南使馆事件 3 测试效应 Testing 情形1 比较两种教学法 前测和后测一般用同一张试卷 在后测时 实验者往往对前测的问题有所记忆 导致应答熟练 情形2 实验者参加通过比较前测和后测猜出了设计的意图 所罗门四组实验方案有助于发现测试效应是否存在 4 测量工具 Instrumentation 前测和后测使用的测量工具不一致5 死亡率 Mortality 实验者参加中途退出实验6 污染 Contamination 实验组与控制组的成员在实验过程中有了交流的机会 如新记忆法 7 霍桑效应实验组受到干预 特殊待遇 导致其在实验中的表现大大优于平时 不易发觉 8 安慰剂效应 Placeboeffect 实验组成员在后测中的良好表现可能并非来自实验刺激 而是来自对刺激的良好期望 单盲实验指在一项实验中 实验剌激对于实验对象来讲是未知的 而参与实验的观察人员是已知的 例 给实验组吃真药 给控制组吃 宽心丸 双盲实验 double blindexperiments 指在一项实验中 实验剌激对于实验对象和参与实验的观察人员来说都是未知的 即究竟是实验组还是控制组被给予了实验刺激 参与实验的双方 指实验对象和实验人员 都不知道 实验剌激是由实验人员和实验对象以外的第三者任意分派和给定的 例 心理学家罗森塔尔研究教师的期待对学生表现的影响 实验设计者在与实验参加者的接触中可能无意间流露出对实验结果的期望 Experimenterexpectancy 从而间接引导了实验参加者努力的方向 9 成熟 Maturation 在持续时间较长的实验中 由于前测和后测相隔了很长时间 实验参加者的成长可能影响到因变量的测试 如一项为期6个月的关于青少年推理能力的实验 可能来自于青少年的智力发育 解决的办法 用随机分配的方法同时设置实验组与控制组 10 统计回归 Statisticalregression 实验参加者在前测中的分数趋于极端 因而在后测中受随机因素的影响 只能向比较中间的值靠近 由此产生了前测与后测间的变化 但这种变化不是由实验刺激带来的 挑选被试的误差 比如用极端分数进