第四章 实验设计概论

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1、第四章实验设计概论广义的实验设计：是指对整个研究的各个环节的周密计划，包括问题的提出、把问题转化为变量间的关系、研究假设的形成、变量的操纵、观察和控制、实验数据的分析以及从数据到结论的推理过程。狭义的实验设计：是指实验所包含的各种条件的合乎逻辑的配置或安排，这种安排使得研究者能够将因变量上的变化归于自变量的变化。第一节实验设计的基本目标一、科学地回答研究者所提出的问题二、提高实验的敏感性三、增加实验所获信息量总而言之，就是通过系统操纵或改变自变量，同时严格控制额外变量，以确保研究者能够用自变量的变化来解

2、释因变量上所观察到的全部变化。第二节实验设计的基本术语一、因素与水平因素：factor，用来区别被试组或实验条件的维度。刺激变量/被试变量水平：level，因素的特定的值。二、水平结合Levelcombination，在包含两个或两个以上因素的研究中，一个因素的某一个水平与其他因素的某一个水平的结合，称为一个水平结合或一个处理结合。作用：精确描述了特定的条件或情况。三、主效应与交互作用主效应：maineffect，是指一个因素的独立的效应，即它的不同水平所引起的变异。主效应只是把因素的同一水平同该因素的

3、其它水平相比较，而不考虑其它因素。交互作用：interaction，是指两个或多个因素的联合效应。当一个因素如何起作用受另一个因素影响时，我们称两个因素之间存在交互作用，即二重交互作用；当一个因素如何起作用受另外两个因素的影响时，称为三重交互作用。四、简单效应和简单简单效应当二重交互作用显著时，研究者需要进行简单效应检验，即把其中一个因素固定在某一个特定的水平上，考察另一个因素对因变量的影响。当三重交互作用显著时，需要进行简单简单效应检验，即把其中两个因素均固定在各自的某一个特定的水平上，考察第三个因素

4、对因变量的影响。目的在于得出关于一个因素所起的作用具体如何受其他因素影响或制约的确切结论。五、处理效应Treatmenteffect，是指总变异中由自变量所引起的哪部分的差异。六、因素设计Factorialdesigh，是指实验设计中，每个因素的所有水平都与其它因素的所有水平相结合。该设计允许研究者研究两个或更多个因素各自的主效应以及交互作用。第三节实验设计的分类一、单因素设计和多因素设计（一）单因素设计是指实验设计只包含一个因素，该因素至少有两个水平。1.实验设计的雏形：一组后测设计和一组前后测设计（

5、1）一组后侧设计只包含一种处理，是向一组被试施加某种处理之后，观察因变量的变化。T——OT代表处理，O代表观察或测量。由于没有设置控制组，所以不能得出处理是否有效的任何令人信服的结论。（2）一组前后测设计增加前侧，即在施加处理之前，就同样的变量对被试进行观察或测量。O1—T—O2同前测相比，后测上分数发生变化，说明处理有效果。2.单因素实验设计的一些常见形式（1）典型的完全随机设计独立组设计：被试被随机地分派到操纵变量（2个或2个以上水平）的任何一个水平当中。最简单的分法：实验组与控制组（2）匹配组设计

6、首先将被试在某一变量上匹配，然后把某一变量上匹配的几名被试随机分派到不同的条件中去。（3）不等组设计当对年龄差异、性别差异（被试变量）等感兴趣时，研究者采用不等组设计。当然，研究者仍然在某个或某些变量上对被试进行匹配。由于可行性方面，一些对操纵变量感兴趣的研究通常只能使用自然组。如对不同教法的教学效果研究。G1TOG2O（4）前后测完全随机设计与完全随机设计的区别在于增加了前侧。RO1TO2RO1O2（5）所罗门四组设计特点：包含两个实验则（一组有前测，另一组没有前测）和两个控制组（一组有前测，另一组没

7、有前测）。可以将变量分析更加清晰，如P99（6）被试内设计每名被试接受自变量的所有水平。（二）多因素设计包含两个或更多因素，每个因素有两个或以上的水平，因而产生多种水平结合。每个被试可以只接受其中一种水平结合，也可以接受全部水平结合。该设计不仅考察主因素效应，还考察不同因素之间的可能交互作用。二、被试间设计、被试内设计和混合设计（一）被试间设计比较在不同被试之间进行，又称为组间设计。使用情况：1.当所研究的因素为被试变量时，如年龄、性别；2.当所研究的因素为刺激变量或任务变量时，每名被试只能接受一种水平

8、。（二）被试内设计每名被试都接受全部水平或实验处理的实验设计。（三）混合设计三、项目间设计和项目内设计根据比较究竟是在不同项目（指实验材料）之间还是在相同项目上进行，或者按照不同条件是在不同项目上实施还是在相同项目上实施，分为项目间设计和项目内设计。