实验设计-单因素实验心理学分享资料

1、1试验设计心理学教研室雷玉菊2n实验设计乃是进行科学实验前做的具体计划。它主要是控制实验条件和安排实验程序的计划。它的目的在于找出实验条件和实验结果之间的关系，做出正确的结论，来检验解决问题的假设。 345678（一）单组后测设计（一）单组后测设计n只设一个实验组，给予实验处理，得到一个后测只设一个实验组，给予实验处理，得到一个后测成绩，把后测结果归结于试验处理成绩，把后测结果归结于试验处理n X On例如：某单位新领导上任，进行了一些改革措施，在例如：某单位新领导上任，进行了一些改革措施，在之后，取得了一些成绩，于是把这些成绩归结于自己之后，取得了一些成绩，于是把这些成绩归结于自己的改革措施

2、得力的改革措施得力n数学课外辅导讲座对学生数学学习成绩的影响数学课外辅导讲座对学生数学学习成绩的影响9缺点：缺点：n无前测或对照组，只是叙述后测结果，无前测或对照组，只是叙述后测结果，没有比较的依据没有比较的依据n没有对机体变量、自变量及额外变量进没有对机体变量、自变量及额外变量进行控制，结果不可靠行控制，结果不可靠n无法排除历史、选择及成熟等无效源的无法排除历史、选择及成熟等无效源的作用是一种非试验设计作用是一种非试验设计101112用配对用配对T检验检验13编号训练前训练后差值15171202498031331896842067575709929665862175679238487426平

3、均48.7580.625配对T检验：P=0.0002951415解决的办法：n为减少一次测量的随机误差，可增加前为减少一次测量的随机误差，可增加前测与后测的次数测与后测的次数-如：如：定时系列设计定时系列设计n为减少成熟、历史等原因带来的误差，为减少成熟、历史等原因带来的误差，可可增加控制组增加控制组-如：固定组比较设计如：固定组比较设计（组间设计）（组间设计）1617系列前测系列前测实验处理实验处理系列后测系列后测1819编号训练前训练后123平均123平均15161555671758978249324040808975813313945388988788542025402867705765

4、5705060609989969566560505886888285756576660798483828484953507487767920前后测量分别平均作组间前后测量分别平均作组间T检验检验2122（四）相等时间样本设计（四）相等时间样本设计n与实验组与对照组对应，在单组试验中设立等与实验组与对照组对应，在单组试验中设立等价的两个时间样本，分别给予和不给予试验处价的两个时间样本，分别给予和不给予试验处理理 X1O1 X0O2 X1O3 X0O4组数处理测量处理测量处理测量处理测量1X1O1 X0O2 X1O3 X0O4 23 第一次测量 第二次测量X1 O1 O3X0 O2 O4n确定试验

5、处理与控制条件的不同效应确定试验处理与控制条件的不同效应n对两轮测量的时间效应进行分析对两轮测量的时间效应进行分析n对测量顺序与处理效应之间的交互作用进行分对测量顺序与处理效应之间的交互作用进行分析析24第一次测量第一次测量第二次测量第二次测量X0X1O1 O2 O3O425n优点：优点：相等时间样本设计在控制影响内部效相等时间样本设计在控制影响内部效度的因素方面是完全有效的。度的因素方面是完全有效的。它能较好它能较好控制控制“历史历史”作用作用的影响；的影响；其他影响内部效度的因素也同时被较好地控其他影响内部效度的因素也同时被较好地控制。制。n缺点：相等时间样本设计在控制影响外缺点：相等时间

6、样本设计在控制影响外部效度的因素方面并不理想部效度的因素方面并不理想26设计一个试验设计一个试验n人们解决两个不同问题的思维特点分析人们解决两个不同问题的思维特点分析: :n例子：分马问题和肿瘤治疗问题例子：分马问题和肿瘤治疗问题n如何安排人们解决这两个问题的顺序？如何安排人们解决这两个问题的顺序？27分马问题分马问题28肿瘤问题肿瘤问题2930nABBA?313233被试间设计的类型n固定组设计固定组设计n随机组设计随机组设计n配对设计配对设计n随机区组设计随机区组设计34（一）固定组比较设计n又叫静态组或整体组比较设计，又叫静态组或整体组比较设计，不能随机分组不能随机分组的的处理前就已经被

7、确定的实验组和对照组处理前就已经被确定的实验组和对照组，分，分别进行试验处理和不受任何处理，进行后测，别进行试验处理和不受任何处理，进行后测，以确定与试验处理之间的作用。以确定与试验处理之间的作用。 X O1 O235n优点：优点：n控制组控制组可以控制试验的内部效度，与成熟作用可以控制试验的内部效度，与成熟作用n无前测，可以控制测验效应与仪器等的干扰无前测，可以控制测验效应与仪器等的干扰n缺点：缺点：n对被试选择缺乏控制，无法获得等组，组间差异无法对被试选择缺乏控制，无法获得等组，组间差异无法确定确定n无法区分无法区分选择与成熟选择与成熟的交互作用和的交互作用和选择与处理选择与处理的交互的交

8、互作用，试验效度下降作用，试验效度下降3637优点：n随机化处理有效地避免了某些非实验因素的影响随机化处理有效地避免了某些非实验因素的影响n对照组和实验组间除实验因素不同外，其他条件基本对照组和实验组间除实验因素不同外，其他条件基本相同，增强了各比较组间的可比性相同，增强了各比较组间的可比性n通过设立对照组，更好地控制非实验因素对实验因素通过设立对照组，更好地控制非实验因素对实验因素的影响，有利于反映所比较总体间存在的真实差异的影响，有利于反映所比较总体间存在的真实差异n满足了统计学假设检验中关于满足了统计学假设检验中关于“所处理的资料必须贯所处理的资料必须贯彻随机化原则彻随机化原则”的要求的

9、要求38n完全随机化设计也称简单随机化设计，完全随机化设计也称简单随机化设计，是指用随机化方法将被试随机分为几组，是指用随机化方法将被试随机分为几组，然后依实验的目的对各组被试实施不同然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理。的处理。1.1.随机实验组控制组前测后测设计随机实验组控制组前测后测设计 2.2.随机实验组控制组后测设计随机实验组控制组后测设计 3.3.随机多组后测设计随机多组后测设计 391.1.随机实验组控制组前测后测设计随机实验组控制组前测后测设计n随机实验组控制组前测后测设计是指研随机实验组控制组前测后测设计是指研究者在实验前采用随机分配的方法将被究者在实验前采用随机分配的方

10、法将被试分为两组，并随机选择一组为试分为两组，并随机选择一组为实验组实验组；另一组为另一组为控制组控制组。实验组接受实验处理，。实验组接受实验处理，而控制组则不给予实验处理。而控制组则不给予实验处理。40设计的模式设计的模式 O1 X O2 O3 O4 41设计的实例分析设计的实例分析 n沃坦阿贝、黑尔和洛马克斯关于“通过一系列教学程序和方法的训练，来培养学生根据报纸标题预测所报道内容的能力”的实验。 42前测后测处理组对照组43前测后测处理组对照组44前测后测处理组对照组45前测后测对照组46设计的评价设计的评价n随机实验组控制组前测后测设计基本控制了绝随机实验组控制组前测后测设计基本控制了

11、绝大多数影响内部效度的因素。大多数影响内部效度的因素。n这是因为该设计采用随机布置的方法将被试分为两这是因为该设计采用随机布置的方法将被试分为两组，从而可以控制选择、被试的中途退出以及选择组，从而可以控制选择、被试的中途退出以及选择与成熟的交互与成熟的交互 作用等因素对实验结果的干扰。作用等因素对实验结果的干扰。n另外，由于安排了实验组和控制组，在实验过程中，另外，由于安排了实验组和控制组，在实验过程中，发生在前测到后测这段时间内的事件对实验组控制发生在前测到后测这段时间内的事件对实验组控制组的影响基本相同，因而可以控制历史、成熟、测组的影响基本相同，因而可以控制历史、成熟、测验、仪器使用验、

12、仪器使用 等影响内部效度的因素对实验结果等影响内部效度的因素对实验结果的影响。的影响。47设计的评价n该设计使用了前测验它为检查随机分组是否存在偏差提供了充分的依据但它也带来了不利的一面，即被试由于前测验而获得的经验，可能对后测验产生敏感性，出现测验的反作用效果，导致对实验设计外部效度的影响。 482随机实验组控制组后测设计 X O1 O249设计的实例分析n卢仲街等(1981)的研究项目“初中一年级数学自学辅导教学协作实验研究” 。50设计的评价 n首先，由于采用实验组接受实验处理，控制组不接受实验处理，从而控制了历史和成熟因素对内部效度的影响n另外，由于实验是在同等条件下进行的，因此它控制

13、了选择和被试的中途退出等影响内部效应的因素。同时，由于两组被试没有进行前测验，从而控制了测验与实验处理交互作用对实验外部效度的影响 51设计的显著性检验n随机实验组控制组后测设计使用的统计分析方法比较简单。 1.大部分研究者使用TT检验检验对两组后测成绩进行比较研究；523.随机多组后测设计 n在心理学的研究中，有时要进行实验处理的方案不只是一个或两个，即有时研究者要进行的实验处理x的个数有3个或3个以上。 53设计的模式 xl Ol x2 O2 x3 O35455565758（四）随机区组试验设计（四）随机区组试验设计n与随机组多组后测试验设计相似，只是把被试随机分为不同区组，每个区组内的被试随机接受自变量不同水平的处理，然后比较后测成绩。5960被试内和被试间设计比较61