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1、科研第八章第1页，此课件共43页哦主要内容主要内容n一、实验的概念和逻辑一、实验的概念和逻辑n二、实验的要素二、实验的要素n三、适合和不适合作为实验的课题三、适合和不适合作为实验的课题n四、实验的程序四、实验的程序n五、对实验内在有效度的威胁因素五、对实验内在有效度的威胁因素 第2页，此课件共43页哦实验研究方法作为社会科学研究中可以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，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在社会科学研究中发挥了重要的作用第3页，此课件共43页哦一、实验的概念和逻辑一、实验的概念和逻辑n经经过过精精心心的的设设计计
2、,并并在在高高度度控控制制的的条条件件下下,通通过过操操纵纵某某些些因因素素,以以使使建建立立起起来来的的假假设设所所确确定定的的因因果关系有可能在不同的情景中受到检验。果关系有可能在不同的情景中受到检验。第4页，此课件共43页哦实验的逻辑实验的逻辑n如如果果我我们们根根据据某某种种理理论论命命题题得得到到两两个个变变量量之之间间存存在在因因果果联联系系的的假假设设，或或者者我我们们根根据据经经验验事事实实和和主主观观判判断断，推推测测现现象象X X是是造造成成现现象象Y Y的的原原因因，即：即：XYXY。n为为了了证证明明这这一一假假设设，我我们们首首先先观观察察Y Y的的变变化化情情况况。
3、即即先先测测量量在在没没有有受受到到X X的的影影响响之之前前Y Y的的情情况况如何如何n然然后后，通通过过操操纵纵某某些些条条件件，引引入入实实验验刺刺激激，即即X X，接着再对引入，接着再对引入X X以后以后Y Y的情况进行测量的情况进行测量n并比较前后两次测量的结果。并比较前后两次测量的结果。第5页，此课件共43页哦n如果前后两次的情况发生变化，则可以初步认如果前后两次的情况发生变化，则可以初步认为为X X是导致是导致Y Y变化的原因，即检验了变化的原因，即检验了XYXY。这是。这是实验研究最基本的分析逻辑。实验研究最基本的分析逻辑。第6页，此课件共43页哦测量因变量测量因变量Y Y 引
4、入自变量引入自变量X X 再测量因变量再测量因变量Y Y 结果结果1 1 结果结果2 2 比较比较 第7页，此课件共43页哦二、实验的要素二、实验的要素n1.1.自变量与因变量自变量与因变量n自自变变量量又又称称作作实实验验刺刺激激(Experimental Experimental stimulus),stimulus),实实验验中中的自变量通常是二分变量的自变量通常是二分变量,即它通常只有两个取值即它通常只有两个取值:有和无有和无n2.2.实实 验验 组组(experimental experimental group)group)与与 控控 制制 组组(control control g
5、roup)group)（后者也称作对照组）（后者也称作对照组）n3.3.前测与后测前测与后测n4.4.实验参加者的随机分配实验参加者的随机分配(Randomization)Randomization)n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制组 第8页，此课件共43页哦三、适合和不适合作为实验的课题三、适合和不适合作为实验的课题实验须满足的条件实验须满足的条件n1 1有变量之间因果关系的假设有变量之间因果关系的假设n2.2.自自变变量量须须能能够够很很好好地地被被“孤孤立立”-”-即即与与其它影响因素很好地隔离开其它影响
6、因素很好地隔离开n例：电视节目对儿童行为的影响例：电视节目对儿童行为的影响n电电视视节节目目与与家家庭庭影影响响，学学校校影影响响，同同龄龄群群体体的的影响影响 第9页，此课件共43页哦n正由于控制的重要性，有人提出正由于控制的重要性，有人提出“控制是实验控制是实验研究的精髓研究的精髓”。n根据控制的程度，可把实验研究分为：真实验根据控制的程度，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。研究、准实验研究、前实验研究三种类型。第10页，此课件共43页哦n前实验前实验(none-experimentalresearch)：前实：前实验是最为原始的一种实验类型，它对任何无关验是最
7、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，通常被称为变量都没有控制，因而效度很低，通常被称为“非实验设计非实验设计”。n真实验（真实验（experimentresearch)：就是通常所：就是通常所说的实验研究，它综合采取了随机取样和随机说的实验研究，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。效度的无关变量进行了严格而充分的控制。n准实验准实验(quasi-experimentalresearch)：是介：是介于前实验和真实验于前实验和真实验第11页，此课件共43页哦3.
8、3.自变量须是可以改变和容易操纵的自变量须是可以改变和容易操纵的一一般般来来说说，如如果果我我们们不不能能对对一一个个研研究究课课题题中中的的自自变变量量进进行行干干预预，这这个个课课题题就就不不适适合合用用实实验验的的方法来研究。方法来研究。如如：自自变变量量为为性性别别、年年龄龄、婚婚姻姻状状况况、种种族族背背景景、家庭出身时家庭出身时 第12页，此课件共43页哦n4 4实验程序和操作须能够重复进行实验程序和操作须能够重复进行n5 5须有高度的控制条件和能力须有高度的控制条件和能力n-对实验对象和参与实验的人员对实验对象和参与实验的人员n-对实验环境对实验环境 第13页，此课件共43页哦四
9、、实验研究的类型四、实验研究的类型n标准实验和非标准实验标准实验和非标准实验n实验室实验和实地实验实验室实验和实地实验第14页，此课件共43页哦五、几种实验方案设计五、几种实验方案设计n1.“1.“经典实验方案经典实验方案”(classical experimental design)classical experimental design)n例例：“希希望望工工程程”的的工工作作人人员员想想研研究究观观看看一一部部“希希望望工工程程”影影片片对对人人们们关关于于“希希望望工工程程”的的态度的影响。态度的影响。第15页，此课件共43页哦RG101(80)X02(90)RG203(80)-04
10、(85)(-看一部与看一部与“希望工程希望工程”无关的影片无关的影片)此即此即“经典实验方案经典实验方案”第16页，此课件共43页哦但但即即使使出出现现了了我我们们预预料料的的结结果果，是是否否存存在在这这样样的的可可能能：实实验验组组在在0101和和X X后后(同同样样,控控制制组组通通过过0303后后,在在进进行行0404时时)猜猜出出了了问问卷卷设设计计者者的的意意图图，从从而而在在0404时时着着意意表表现现了了对对“希希望望工工程程”的的支支持呢？持呢？第17页，此课件共43页哦简单实验设计简单实验设计n单组后测设计单组后测设计n单组前测后测设计单组前测后测设计n两组前后测的实验设计
11、两组前后测的实验设计n两组无前测的实验刺激两组无前测的实验刺激第18页，此课件共43页哦多组实验设计多组实验设计n所罗门四组设计所罗门四组设计n重复测量设计重复测量设计n因子设计因子设计第19页，此课件共43页哦所罗门四组设计所罗门四组设计n所罗门所罗门4 4组设计组设计是仅施后测控制组设计和前测是仅施后测控制组设计和前测后测控制组设计的组合后测控制组设计的组合n模式：模式：RG1O1XO2RG2O3-O4RG3XO5RG4-O6第20页，此课件共43页哦举例：举例：n关于观看一场解决问题的电影对年轻人逻辑推理行为影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响的研究随机抽样随机抽
12、样 前测前测 后测后测 RG1 O1 8RG1 O1 8名被试看电影名被试看电影 （X X）O2O2 RG2 O3 8 RG2 O3 8名被试不看电影（名被试不看电影（-）O4 O4 RG3 8 RG3 8名被试看电影名被试看电影 （X X）O5 O5 RG4 8 RG4 8名被试不看电影（名被试不看电影（-）0606 为期一天为期一天第21页，此课件共43页哦2.2.所所罗罗门门四四组组实实验验方方案案（Solomon Solomon four-group four-group designdesign）（1 1）01(80)X 02(90)01(80)X 02(90)（2 2）03(80)
13、04(85)03(80)04(85)（3 3）X 05(87)X 05(87)（4 4）06(82)06(82)此即所罗门四组实验方案此即所罗门四组实验方案它要进行四种比较：它要进行四种比较：（1 1）O201O201（2 2）02040204（3 3）0503(0503(消除前测后看消除前测后看X X的影响的影响)（4 4）05060506第22页，此课件共43页哦3.3.多因素设计多因素设计(1)(1)一个自变量有多个取值一个自变量有多个取值 例例:对来访者次数与退休老人健康程度的关系进行研究对来访者次数与退休老人健康程度的关系进行研究前测前测引入刺激引入刺激X X后测后测实验组实验组(1
14、)(1)Y Y1111X X1 1(经常经常)Y Y1212实验组实验组(2)(2)Y Y2121X X2 2(较多较多)Y Y2222实验组实验组(3)(3)Y Y3131X X3 3(很少很少)Y Y3232控制组控制组(4)(4)Y Y4141X X4 4(无无)Y Y4242第23页，此课件共43页哦发现发现:Y12 Y12 和和Y22 Y22 比比Y11Y11和和Y21Y21变化不明显变化不明显;但但Y32 Y32 和和Y42Y42比比Y31 Y31 和和Y41Y41的健康程度明显下降的健康程度明显下降 第24页，此课件共43页哦(2)(2)多个自变量或一个自变量的多个方面多个自变量
15、或一个自变量的多个方面例例:某种新教学法的两个环节某种新教学法的两个环节前测前测引入刺激引入刺激X X后测后测实验组实验组(1)(1)无无X X1 1 X X2 2Y Y1212实验组实验组(2)(2)无无X X1 1Y Y2222实验组实验组(3)(3)无无 X X2 2Y Y3232控制组控制组(4)(4)无无Y Y4242第25页，此课件共43页哦(3)(3)多多个个自自变变量量的的引引入入顺顺序序对对因因变变量量的的影影响响-拉拉丁丁方方实实验验设设计计(The Latin Square design)The Latin Square design)被试可以是一个或多个被试可以是一个或
16、多个.自变量的引入顺序自变量的引入顺序后测后测实验组实验组(1)(1)B A C DB A C DY Y1 1实验组实验组(2)(2)D C A BD C A BY Y2 2实验组实验组(3)(3)A D B CA D B CY Y3 3实验组实验组(4)(4)C B D A C B D AY Y4 4第26页，此课件共43页哦拉丁方设计中自变量引入顺序的组合拉丁方设计中自变量引入顺序的组合:(1)标准块标准块1 2 3 41234A B C DA B C DB C D A C B C D A C D A B D A B D A B CD A B C第27页，此课件共43页哦(2)随机化行随机
17、化行(3)随机化列随机化列1 2 3 43 124C D A B C D A B A B C DA B C DB C D AB C D AD A B CD A B C4 3 1 23 124B A C DB A C DD C A BD C A BA D B CA D B CC B D AC B D A第28页，此课件共43页哦拉丁方设计的例子：拉丁方设计的例子：四四种种文文章章的的生生字字密密度度不不同同，看看看看什什么么样样的的学习顺序使得最后的阅读理解水平提高的效果好。学习顺序使得最后的阅读理解水平提高的效果好。第29页，此课件共43页哦4.4.准实验设计准实验设计(1)(1)相关设计相关
18、设计实实验验组组和和控控制制组组不不是是随随机机分分派派,而而是是根根据据自自变变量量的要求选取的的要求选取的.缺缺点点:由由于于做做不不到到随随机机分分派派,无无法法控控制制（故故无无法法排排除除）其其他他影影响的因素响的因素,故其内在效度较低故其内在效度较低.X(父母离婚父母离婚)离婚率离婚率实验组X39.2%39.2%控制控制组31.2%31.2%第30页，此课件共43页哦(2)(2)时间序列设计时间序列设计在在时时间间上上有有多多个个观观察察点点,从从某某一一时时点点开开始始对对实实验组引入验组引入X X缺缺点点:难难以以断断定定所所假假设设的的自自变变量量是是否否对对因因变变量量有有
19、主主要要影影响响，因因为为时时间间较较长长,有有时时难难以以避避免免其其他他因因素的影响。素的影响。第31页，此课件共43页哦四、实验的程序四、实验的程序n1.1.确定一个适合于做实验的假设确定一个适合于做实验的假设n2.2.决定一个能检验假设的实验方案决定一个能检验假设的实验方案n3.3.决决定定如如何何干干预预或或设设计计一一个个能能引引入入自自变变量量的的情景情景n4.4.对因变量作有效而可信的度量对因变量作有效而可信的度量n5.5.制制造造一一个个实实验验的的环环境境,对对干干预预与与因因变变量量作作一一测试测试n6.6.确立参加实验的人选确立参加实验的人选第32页，此课件共43页哦n
20、7.7.把参加实验的人随机分配到各组把参加实验的人随机分配到各组n8.8.收集前测中有关因变量的数据收集前测中有关因变量的数据n9.9.对实验组进行干预对实验组进行干预,对所有各组进行观察对所有各组进行观察n10.10.收集后测中有关因变量的数据收集后测中有关因变量的数据n11.11.告告诉诉参参加加实实验验者者实实验验的的真真正正目目的的与与原原因因,询问其对实验的看法询问其对实验的看法n12.12.分分析析收收集集到到的的数数据据,对对各各组组间间的的情情况况进进行行比比较较,用用统统计计或或图图表表来来决决定定待待检检验验假假设设是是否否在在本次实验中得到支持本次实验中得到支持第33页，
21、此课件共43页哦五、对实验内在有效度的威胁因素五、对实验内在有效度的威胁因素1.1.选择偏差选择偏差(Selection bias)Selection bias)n实实验验组组与与控控制制组组的的成成员员须须在在各各方方面面均均有有相相似似的的特征特征=随机分派随机分派2.2.历史事件历史事件(History)History)n实验过程中不可预料的事件突然发生实验过程中不可预料的事件突然发生n例例:人人们们对对探探索索太太空空的的态态度度变变化化-卫卫星星发发射射失败事件失败事件n例例:大大学学生生对对发发达达国国家家的的认认识识和和态态度度变变化化-美国轰炸我驻南使馆事件美国轰炸我驻南使馆事
22、件 第34页，此课件共43页哦3.3.测试效应（测试效应（TestingTesting）n情情形形1 1:比比较较两两种种教教学学法法,前前测测和和后后测测一一般般用用同同一一张张试试卷卷。在在后后测测时时，实实验验者者往往往往对对前前测测的的问问题有所记忆（导致应答熟练）。题有所记忆（导致应答熟练）。n情情形形2 2:实实验验者者参参加加通通过过比比较较前前测测和和后后测测猜猜出出了设计的意图了设计的意图n所所罗罗门门四四组组实实验验方方案案有有助助于于发发现现测测试试效效应应是是否存在否存在第35页，此课件共43页哦4.4.测量工具（测量工具（InstrumentationInstrume
23、ntation）n前测和后测使用的测量工具不一致前测和后测使用的测量工具不一致5.5.死亡率死亡率(Mortality)(Mortality)n实验者参加中途退出实验实验者参加中途退出实验6.6.污染（污染（ContaminationContamination）n实验组与控制组的成员在实验过程中有了实验组与控制组的成员在实验过程中有了n交流的机会交流的机会(如新记忆法如新记忆法)第36页，此课件共43页哦7.7.霍桑效应霍桑效应n实实验验组组受受到到干干预预(特特殊殊待待遇遇),),导导致致其其在在实实验验中中的表现大大优于平时的表现大大优于平时n(不易发觉不易发觉)第37页，此课件共43页哦
24、8.8.安慰剂效应安慰剂效应(Placebo effect)Placebo effect)n实实验验组组成成员员在在后后测测中中的的良良好好表表现现可可能能并并非非来来自自实验刺激，而是来自对刺激的良好期望。实验刺激，而是来自对刺激的良好期望。n单盲实验单盲实验 n指指在在一一项项实实验验中中，实实验验剌剌激激对对于于实实验验对对象象来来讲讲是未知的是未知的,而参与实验的观察人员是已知的。而参与实验的观察人员是已知的。n例例:给实验组吃真药给实验组吃真药,给控制组吃给控制组吃“宽心丸宽心丸”第38页，此课件共43页哦n双双盲盲实实验验 (double-blind double-blind ex
25、periments)experiments)指指在在一一项项实实验验中中，实实验验剌剌激激对对于于实实验验对对象象和和参参与与实实验验的的观观察察人人员员来来说说都都是是未未知知的的。即即究究竟竟是是实实验验组组还还是是控控制制组组被被给给予予了了实实验验刺刺激激，参参与与实实验验的的双双方方(指指实实验验对对象象和和实实验验人人员员)都都不不知知道道，实实验验剌剌激激是是由由实实验验人人员员和和实实验验对对象象以以外外的的第第三三者者任任意意分分派和给定的。派和给定的。n例例:心心理理学学家家罗罗森森塔塔尔尔研研究究教教师师的的期期待待对对学学生生表表现现的的影影响响（实实验验设设计计者者在
26、在与与实实验验参参加加者者的的接接触触中中可可能能无无意意间间流流露露出出对对实实验验结结果果的的期期望望（Experimenter Experimenter expectancyexpectancy），从从而而间间接接引引导导了了实验参加者努力的方向）实验参加者努力的方向）第39页，此课件共43页哦9.9.成熟（成熟（MaturationMaturation）n在在持持续续时时间间较较长长的的实实验验中中，由由于于前前测测和和后后测测相相隔隔了了很很长长时时间间，实实验验参参加加者者的的成成长长可可能能影影响响到到因因变变量量的的测测试试。如如一一项项为为期期6 6个个月月的的关关于于青青少
27、少年年推推理理能能力力的的实实验验，可可能能来来自自于于青青少少年年的的智智力力发育。发育。n 解解决决的的办办法法：用用随随机机分分配配的的方方法法同同时时设设置置实实验组与控制组。验组与控制组。第40页，此课件共43页哦1 10.0.统计回归（统计回归（Statistical regressionStatistical regression）n实实验验参参加加者者在在前前测测中中的的分分数数趋趋于于极极端端，因因而而在在后后测测中中受受随随机机因因素素的的影影响响，只只能能向向比比较较中中间间的的值值靠靠近近，由由此此产产生生了了前前测测与与后后测测间间的的变变化化，但但这种变化不是由实验
28、刺激带来的。这种变化不是由实验刺激带来的。第41页，此课件共43页哦n挑选被试的误差，比如用极端分数进行回挑选被试的误差，比如用极端分数进行回归，将对今后的测验产生不利的影响。归，将对今后的测验产生不利的影响。n统计回归现象指受试者的测量分数在第二次测统计回归现象指受试者的测量分数在第二次测量时，有向团体平均数回归（趋近）的倾向。量时，有向团体平均数回归（趋近）的倾向。换言之，高分组的受试者在第二次测量时，其换言之，高分组的受试者在第二次测量时，其分数由于向平均数回归而有降低的趋势，但是分数由于向平均数回归而有降低的趋势，但是低分的受试者，其分数却有升高的趋势。在有低分的受试者，其分数却有升高的趋势。在有前后测的实践中。若以极端分数（高分和低分前后测的实践中。若以极端分数（高分和低分组）的学生为对象，容易出现统计回归现象。组）的学生为对象，容易出现统计回归现象。n阅读书目：张厚璨的阅读书目：张厚璨的心理统计学心理统计学 第42页，此课件共43页哦思考：实验研究法的评价思考：实验研究法的评价第43页，此课件共43页哦