实验设计-非实验、准实验

实验设计心理学教研室雷玉菊实验设计的概念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。实验设计的基本类型从对实验控制条件的严密程度的不同：①真实验设计②准实验设计③非实验设计根据实验中要操纵变量的多少：①单因素实验设计②多因素实验设计根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试：①被试内设计②被试间设计③混合设计非实验设计和准实验设计观察法无介入观察介入观察相关法散点图相关系数非实验设计和准实验设计定义在相对自然的情境中完成的实验方法，对额外变量进行了一定的控制使用情况：被试不能随机分配到不同的处理水平中自变量为被试变量：性别、年龄、人格准实验的基本设计类型单组后测设计单组前测后测设计定时系列设计相等时间样本设计抵消实验条件的设计（一）单组后测设计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XO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的改革措施得力数学课外辅导讲座对学生数学学习成绩的影响缺点：无前测或对照组，只是叙述后测结果，没有比较的依据没有对机体变量、自变量及额外变量进行控制，结果不可靠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（二）单组前测后测设计指在实验条件处理前对被试进行观测的结果与实验条件处理所做的同样观测结果加以对比的设计。即，这种设计类型是实验（处理）前后的比较设计。O1XO2O1表示实验处理前对被试者观测所得值O2表示实验处理后对被试者观测所得值X表示实验条件处理单组前测后测设计举例1目的：第一次参加射击运动的人在接受打靶训练前后打靶成绩的变化。方法：选择8名从来没有参加过射击运动的被试，在他们进行打靶练习前，先进行一次打靶测验，记录下他们的打靶成绩（前测成绩）。然后对他们进行为期1周的打靶训练，每天2小时。训练结束后，再次对他们的进行打靶测验，记录下他们的成绩（后测成绩）。将前后两次成绩进行比较，就可以看出1周的训练是否有效果。8名被试：前测成绩训练后测成绩有区别吗？如何检验？用配对T检验编号训练前训练后差值15171202498031331896842067575709929665862175679238487426平均48.7580.625配对T检验：P=0.000295单组前测后测设计举例2目的：词汇拓展训练对儿童进行为期一年的训练结果0100200300400前测成绩后测成绩词汇量单组前测后测设计评价优点：（1）能较明显地检测初实验处理的效果如何（2）对被试的需要量较少，一组被试当两组被试用，无须设控制组，不但提高效率，被试变量也得到较好控制缺点：（1）前后两次观测之间存在时间间隔，会带来外来影响（2）易产生顺序误差，疲劳误差，随机误差等解决的办法：为减少一次测量的随机误差，可增加前测与后测的次数---如：定时系列设计为减少成熟、历史等原因带来的误差，可增加控制组---如：固定组比较设计（组间设计）（三）定时系列设计（时间序列设计）指实验处理前对一组被试作一系列的定时重复观测，然后实施实验处理。在对被试作一系列的定时重复观测，分析自变量（实验处理）对因变量的关系。定时系列设计模式系列前测实验处理系列后测定时系列设计举例目的：第一次参加射击运动的人在接受打靶训练前后打靶成绩的变化方法：选择8名从来没有参加过射击运动的被试，在他们进行打靶练习前，先进行3次打靶测验，记录下他们的打靶成绩（前测成绩）。然后对他们进行为期1周的打靶训练，每天2小时。训练结束后，再次对他们的进行3次打靶测验，记录下他们的成绩（后测成绩）。将前后的成绩进行比较，就可以看出1周的训练是否有效果。编号训练前训练后123平均123平均1516155567175897824932404080897581331394538898878854202540286770576557050606099899695665605058868882857565766607984838284849535074877679射击训练效果检测方式的改进，增加前测后测次数如何检验？前后测量分别平均作组间T检验定时系列设计评价优点：除具有前后设计的优点，还具有降低由于一次观测而得到被试不正常行为的几率提供测量过程中的信息，获得发展趋势缺点：由于更多次的观测，势必延长实验时间，从而会有更多的外来影响也正是更多次的观测，更易引起顺序误差，更易导致练习、疲劳、紧张或厌烦等效应设计一个试验人们解决两个不同问题的思维特点分析:例子：分马问题和肿瘤治疗问题如何安排人们解决这两个问题的顺序？分马问题如下图所示，栏内有九匹马，请画出两个正方形将每一匹马分隔开。假如你是个医生，面临一个胃部患恶性肿瘤的病人，这个病人不能动手术，但如果不摧毁肿瘤，病人会死掉。有一种射线可用来摧毁肿瘤，但如果用高强度射线幅射肿瘤，肿瘤虽会被摧毁，但这种高强度射线也会使肿瘤通道上的健康组织受到损伤。强度较低的射线对健康组织无害，但也不会摧毁肿瘤，用什么方式能使射线摧毁肿瘤同时又避免伤害健康组织呢?肿瘤问题增加控制组固定组后测设计随机组设计配对设计（一）固定组比较设计又叫静态组或整体组比较设计，不能随机分组的处理前就已经被确定的实验组和对照组，分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。XO1O20100200300400实验组对照组词汇量（一）固定组比较设计XO1O2优点：控制组可以控制试验的内部效度，与成熟作用无前测，可以控制测验效应与仪器等的干扰缺点：对被试选择缺乏控制，无法获得等组，组间差异无法确定无法区分选择与成熟的交互作用和选择与处理的交互作用，试验效度下降（二）随机组设计将被试随机分配在不同的组内接受不同的自变量处理。随机组设计的基本假设是将被试随机分配到不同的组，若对各组用同一样的课题，在系统的条件下进行测量，其结果就成为系统组，则他们的成绩在统计上应是相等的。2．随机实验组控制组后测设计XO1O2优点：随机化处理有效地避免了某些非实验因素的影响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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满足了统计学假设检验中关于“所处理的资料必须贯彻随机化原则”的要求随机组、控制组前测后测设计两个被试组，一个是实验组，一个是对照组，实验组接受实验处理，两组都接受前后测，两组被试随机分配基本模式O1XO2O3O4050100150200250300350400前测后测词汇量对照组实验组优点：两组被试尽量做到了随机化，控制了成熟等因素的影响，可以把后测成绩间的差异归为实验处理造成的缺点：仍不如真实验中被试匹配的效果好，练习（三）配对组设计也叫对等组设计、匹配组设计，是随机组设计的一种扩展。目的是使各组的特性更加相同。这种设计可以控制组内变异和组间变异。匹配被试就是对全部被试进行预备测验，测验的性质与正式实验的性质是类似的，或者说是相关的，然后按测验成绩均匀地形成组。配对组设计的步骤第一步：让所以被试做“共同作业”，即接受预备测验，获得作业分数；相同任务：如打靶；根据打靶成绩进行分组；第二步，根据作业分数形成配对组。配对设计的优缺点优点：在实验处理之前，就把组间变异缩到最小，并使各组内变异比单独的随机分配更接近相等。因此，这种设计能对被试个别差异给予更多的控制，小型实验用配对设计，其效果比用随机分组的效果更为显著缺点：实验者因分配被试而大大增加工作量