第7章 实验研究方法

1、第七章第七章 实验研究方法实验研究方法引言：引言：“程序启发式教学模式实验程序启发式教学模式实验”案例简介案例简介程序启发式教学模式教育实验自程序启发式教学模式教育实验自19851985年开始启动，在年开始启动，在全国全国2222个省建立了协作研究网络。个省建立了协作研究网络。19921992年进行大面积推广研究，得到了世界银行贷款年进行大面积推广研究，得到了世界银行贷款“师范教育发展师范教育发展”项目的资助（项目的资助（5 5万元）。万元）。19981998年通过国家教委年通过国家教委“师范教育发展师范教育发展”项目专家组的项目专家组的鉴定。鉴定。程序启发式教学模式教育实验的理论依据、实验目

2、的、程序启发式教学模式教育实验的理论依据、实验目的、实验假设、实验自变量、实验设计、实验过程简介。实验假设、实验自变量、实验设计、实验过程简介。第一节第一节 教育实验研究方法的概念与类型教育实验研究方法的概念与类型一、教育实验研究方法的含义一、教育实验研究方法的含义 教育实验研究方法是根据研究目的，在理论指导下提教育实验研究方法是根据研究目的，在理论指导下提出研究假设，并通过操纵实验自变量、控制无关变量、出研究假设，并通过操纵实验自变量、控制无关变量、观测记录因变量的变化，验证研究假设、揭示实验自观测记录因变量的变化，验证研究假设、揭示实验自变量与因变量的因果关系、认识教育规律的研究方法。变量

3、与因变量的因果关系、认识教育规律的研究方法。 实验方法是教育研究中最重要的实证性研究方法，特实验方法是教育研究中最重要的实证性研究方法，特别是在发现和证明因果关系方面优于其它研究方法。别是在发现和证明因果关系方面优于其它研究方法。v 1 1、教育实验的根本目的在于揭示变量间的因果关系、教育实验的根本目的在于揭示变量间的因果关系通过操纵实验自变量，控制无关变量，进而找出实验自变量与因变量通过操纵实验自变量，控制无关变量，进而找出实验自变量与因变量间的因果关系间的因果关系是实验研究方法的功能特质。是实验研究方法的功能特质。 2 2、教育实验需要以一定的理论假设作指导、教育实验需要以一定的理论假设作

4、指导建立假设是开展实验研究的前提条件。建立假设是开展实验研究的前提条件。假设是以一定科学理论和事实为依据，对实验结果的预测。假设是以一定科学理论和事实为依据，对实验结果的预测。提出假设，用实验结果确认或否定假设提出假设，用实验结果确认或否定假设是实验研究的基本思路是实验研究的基本思路。3 3、教育实验研究的核心是控制、教育实验研究的核心是控制实验研究结构：操纵实验自变量、控制无关变量、观测因变量。实验研究结构：操纵实验自变量、控制无关变量、观测因变量。 为了揭示实验自变量与因变量间的因果关系，研究者必须主动改变和为了揭示实验自变量与因变量间的因果关系，研究者必须主动改变和操纵实验自变量，准确测

5、量因变量的变化，同时需要控制无关变量操纵实验自变量，准确测量因变量的变化，同时需要控制无关变量是实验是实验研究的研究的核心环节。核心环节。二、教育实验研究方法的特征二、教育实验研究方法的特征三、教育实验研究的基本类型三、教育实验研究的基本类型v 实验方法的种类很多，根据不同课题与研究目的，可选取实验方法的种类很多，根据不同课题与研究目的，可选取恰当的实验类型。恰当的实验类型。 v 按照不同分类标准，可把教育实验研究分为多种类型按照不同分类标准，可把教育实验研究分为多种类型 按照研究目的和任务的不同按照研究目的和任务的不同可将教育实验分为：可将教育实验分为： “探究式实验探究式实验”和和“验证式

6、实验验证式实验” 按照实验的控制程度按照实验的控制程度可将教育实验分为：可将教育实验分为： “真实验真实验”、“准实验准实验”和和“前实验前实验” 三、教育实验研究的基本类型三、教育实验研究的基本类型v “探究式实验探究式实验”和和“验证式实验验证式实验”研究目的和任务不同研究目的和任务不同 探究式实验探究式实验在对问题及其解决措施认识甚少的情况下，在对问题及其解决措施认识甚少的情况下，为了为了形成较为完整的认识、探索较为有效的改革措施而进行形成较为完整的认识、探索较为有效的改革措施而进行的的探索性实验研究。探索性实验研究。 验证式实验验证式实验在对问题及其解决措施已有较多认识和充分在对问题及

7、其解决措施已有较多认识和充分实践，实践，为了为了进一步验证设想或方案是否科学、证明实验因素进一步验证设想或方案是否科学、证明实验因素与实验效果之间是否存在因果关系而开展的与实验效果之间是否存在因果关系而开展的证明性实验研究。证明性实验研究。三、教育实验研究的基本类型三、教育实验研究的基本类型v “真实验真实验”、“准实验准实验”和和“前实验前实验”实验控制程度不同实验控制程度不同 真实验真实验随机地选择和分配被试，能系统有序地操纵自变量，完全随机地选择和分配被试，能系统有序地操纵自变量，完全控制无关变量和误差来源，结论可靠的实验。在学校教育中难以开展控制无关变量和误差来源，结论可靠的实验。在学

8、校教育中难以开展真正意义上的真实验。真正意义上的真实验。 准实验准实验把现有研究对象作为被试，能有序地操纵实验自变量，对把现有研究对象作为被试，能有序地操纵实验自变量，对无关变量作尽可能的控制，无法完全控制误差来源的实验。无关变量作尽可能的控制，无法完全控制误差来源的实验。 前实验前实验把现有研究对象作为被试，能有序地操纵实验自变量，对把现有研究对象作为被试，能有序地操纵实验自变量，对无关变量缺乏控制，误差较大，难以验证自变量与因变量的因果关系，无关变量缺乏控制，误差较大，难以验证自变量与因变量的因果关系，研究结果不能推论到实验以外的其他群体或情景。研究结果不能推论到实验以外的其他群体或情景。

9、v 说明：准实验和前实验要审慎考虑所处条件与相关影响因素。两种实说明：准实验和前实验要审慎考虑所处条件与相关影响因素。两种实验重在实用，只要设计科学、操作得当，也是能取得良好的实验效果。验重在实用，只要设计科学、操作得当，也是能取得良好的实验效果。第二节第二节 实验假设实验假设研究假设在教育实验研究中的重要作用研究假设在教育实验研究中的重要作用 研究假设是实验研究方案设计主要依据之一。研究假设是实验研究方案设计主要依据之一。研究假设使实验研究内容更加具体化、方向更明确。研究假设使实验研究内容更加具体化、方向更明确。研究假设可以为收集解决问题所需要的资料提供指导。研究假设可以为收集解决问题所需要

10、的资料提供指导。一、研究假设的概念：内涵、类型、特征一、研究假设的概念：内涵、类型、特征 1 1、研究假设的研究假设的内涵内涵v 根据一定科学事实和科学理论，对研究问题答案提出的根据一定科学事实和科学理论，对研究问题答案提出的假定性的看法与说明。假定性的看法与说明。v 包括对问题结果的假设、对变量之间关系的假设、对某包括对问题结果的假设、对变量之间关系的假设、对某些现象本质的假设等。些现象本质的假设等。2 2、研究假设的类型研究假设的类型 从广义上讲，研究假设通常有两种基本类型：从广义上讲，研究假设通常有两种基本类型： 一种是实质性假设，即研究者望得到的预期结果，也是一种是实质性假设，即研究者

11、望得到的预期结果，也是研究者准备接受或选择的假设。研究者准备接受或选择的假设。 另一种是虚无假设，即与研究者的预期结果恰好完全相另一种是虚无假设，即与研究者的预期结果恰好完全相反的假设，也是研究者期望拒绝的假设。反的假设，也是研究者期望拒绝的假设。 研究假设示例研究假设示例 v 研究问题：不同教学方法对学生理解科学过程的影响研究问题：不同教学方法对学生理解科学过程的影响v 研究假设：研究假设： 在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法比在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法比讲授、讨论、解决书面问题等传统教学方法更有效，即讲授、讨论、解决书面问题等传统教学方法更有效，即实验班平均

12、成绩对照班平均成绩（实质性假设）。实验班平均成绩对照班平均成绩（实质性假设）。 在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法并在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法并不比讲授、讨论、解决书面问题的教学方法更有效，即不比讲授、讨论、解决书面问题的教学方法更有效，即实验班平均成绩实验班平均成绩对照班平均成绩（虚无假设）。对照班平均成绩（虚无假设）。3 3、研究假设的特征研究假设的特征 具有科学性（具有一定的科学依据）具有科学性（具有一定的科学依据） 具有猜测性、假定性与或然性具有猜测性、假定性与或然性 具有多样性具有多样性二、研究假设的表述二、研究假设的表述 研究假设表述的优劣标准：研究

13、假设表述的优劣标准： 研究假设应具有可检验性研究假设应具有可检验性 应当揭示变量之间的关系应当揭示变量之间的关系 应当与已知科学事实相一致应当与已知科学事实相一致 应用假设可以直接解释一些现象应用假设可以直接解释一些现象 假设叙述应当限定范围条件假设叙述应当限定范围条件 假设应具有一定广度，以便导出推论假设应具有一定广度，以便导出推论 叙述语言应当简洁明了叙述语言应当简洁明了 尽可能以可操作性方式或可量化方式表述尽可能以可操作性方式或可量化方式表述关于假设表述的说明关于假设表述的说明 1 1、定量研究（如教育实验研究与调查研究）的假设容易、定量研究（如教育实验研究与调查研究）的假设容易达到这些

14、标准，定性研究（如课程价值取向与教育现象本达到这些标准，定性研究（如课程价值取向与教育现象本质的思辨研究）的假设则不容易达到这些标准。质的思辨研究）的假设则不容易达到这些标准。关于假设表述的说明关于假设表述的说明 2 2、特别要注意的是：无论是对问题结果的假设、对变量、特别要注意的是：无论是对问题结果的假设、对变量之间关系的假设，还是对某些现象本质的假设，要想使假之间关系的假设，还是对某些现象本质的假设，要想使假设清晰明了、具有可操作性，从而为后续的研究设计提供设清晰明了、具有可操作性，从而为后续的研究设计提供具体明确的指向具体明确的指向必须对所涉及的研究变量给出明确的必须对所涉及的研究变量给

15、出明确的操作性定义，并在此基础上表述研究假设。操作性定义，并在此基础上表述研究假设。关于假设表述的说明关于假设表述的说明 3 3、在实际研究中，假设表述与呈现形式是多样化的、在实际研究中，假设表述与呈现形式是多样化的: : 有的可以用假设条件复句的形式加以表述；有的可以用假设条件复句的形式加以表述； 有的可以用实验组与对照组之间是否有组间差异的形式有的可以用实验组与对照组之间是否有组间差异的形式来表达；来表达； 有的则是把假设蕴含在叙述研究问题和研究目的的行文有的则是把假设蕴含在叙述研究问题和研究目的的行文之中。之中。假设表述的形式假设表述的形式 采用假设复句形式表述：采用假设复句形式表述：

16、q 如果中学课堂教学采用启发探究式教学方法，那么学生的如果中学课堂教学采用启发探究式教学方法，那么学生的学习成绩就会显著提高。学习成绩就会显著提高。 采用是否有组间差异的形式表述（特别是实验研究）：采用是否有组间差异的形式表述（特别是实验研究）： q 在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法比讲在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法比讲授、讨论、解决书面问题等传统教学方法更有效，即实验授、讨论、解决书面问题等传统教学方法更有效，即实验班平均成绩对照班平均成绩。班平均成绩对照班平均成绩。q 在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学方法并不在促进学生理解科学的过程方面，实验探究教学

17、方法并不比讲授、讨论、解决书面问题的教学方法更有效，即实验比讲授、讨论、解决书面问题的教学方法更有效，即实验班平均成绩班平均成绩对照班平均成绩。对照班平均成绩。 采用蕴含方式表述：采用蕴含方式表述：q 本研究旨在探讨我国新世纪语文课程设计的合理性及其较本研究旨在探讨我国新世纪语文课程设计的合理性及其较之传统语文课程设计的优越之处。之传统语文课程设计的优越之处。 三、研究假设的检验三、研究假设的检验 对假设的理论评析对假设的理论评析 q 检验假设之前，先从理论上或逻辑上分析判断假设是否成检验假设之前，先从理论上或逻辑上分析判断假设是否成立，是否值得检验，以避免不必要的浪费。立，是否值得检验，以避

18、免不必要的浪费。 假设检验的途径假设检验的途径直接检验与间接检验直接检验与间接检验q 直接检验：可以直接用实证方法进行的假设检验，如通过直接检验：可以直接用实证方法进行的假设检验，如通过观察、调查、实验的结果来直接验证假设的正确性。观察、调查、实验的结果来直接验证假设的正确性。 q 间接检验：当研究假设不能进行直接检验时，只有从中推间接检验：当研究假设不能进行直接检验时，只有从中推论出一些特殊性的假设并分别加以直接检验，然后根据特论出一些特殊性的假设并分别加以直接检验，然后根据特殊性假设的检验结果对原有假设做出分析判断的检验方法。殊性假设的检验结果对原有假设做出分析判断的检验方法。对假设检验途

19、径的说明对假设检验途径的说明 自然科学中的研究假设大都可以直接通过实验证实；自然科学中的研究假设大都可以直接通过实验证实； 教育研究中涉及的研究变量有明确的操作性定义时，同样教育研究中涉及的研究变量有明确的操作性定义时，同样可以运用直接检验的方法验证假设；可以运用直接检验的方法验证假设； 当教育研究中的假设涉及范围较广，特别是一些变量没有当教育研究中的假设涉及范围较广，特别是一些变量没有明确的操作性定义时，就无法进行直接检验而只能采取间明确的操作性定义时，就无法进行直接检验而只能采取间接检验的方法。接检验的方法。第三节第三节 教育实验研究的设计教育实验研究的设计教育实验研究设计的含义教育实验研

20、究设计的含义 实验设计：根据实验目的的要求，研究假设提供的具实验设计：根据实验目的的要求，研究假设提供的具体指向，以及实施条件的限制，选择分配被试、操纵体指向，以及实施条件的限制，选择分配被试、操纵实验变量、控制无关变量、测量因变量、获得实验结实验变量、控制无关变量、测量因变量、获得实验结论、验证实验假设的构想或方案。论、验证实验假设的构想或方案。教育实验研究的效度与实验控制是实验设计的核心。教育实验研究的效度与实验控制是实验设计的核心。“真实验真实验”、“准实验准实验”和和“前实验前实验”的实施条件不的实施条件不同、实验控制程度不同，因而具有不同的实验设计模同、实验控制程度不同，因而具有不同

21、的实验设计模式。式。一、教育实验研究的效度与实验控制一、教育实验研究的效度与实验控制（一）（一）教育实验研究的效度教育实验研究的效度 实验研究能回答研究问题的程度实验研究能回答研究问题的程度 实验效度的两种类型实验效度的两种类型：q 实验的内在效度（实验的内在效度（internal validityinternal validity）实验变量对实验变量对因变量造成影响的真实程度因变量造成影响的真实程度q 实验的外在效度（实验的外在效度（external validityexternal validity）实验结论可实验结论可推论到实验以外群体或情境条件的程度范围推论到实验以外群体或情境条件的程

22、度范围探讨探讨1 1：影响实验内在效度的因素：影响实验内在效度的因素 偶然事件（偶然事件（accidentaccident） 自然成熟（自然成熟（maturationmaturation） 前后测验（前后测验（testingtesting） 测量工具（测量工具（instrumentationinstrumentation） 统计回归（统计回归（statistical regressionstatistical regression） 选择差异（选择差异（differential selectiondifferential selection） 被试流失（被试流失（experimental mo

23、rtalityexperimental mortality） 上述因素间交互作用（上述因素间交互作用（interactioninteraction） 如选择与成熟之间的交互作用如选择与成熟之间的交互作用探讨探讨2 2：影响实验外在效度的因素：影响实验外在效度的因素 测验的反作用或交互作用效果测验的反作用或交互作用效果（reactive or interaction effect of testingreactive or interaction effect of testing） 选择偏差与实验变量的交互作用效果选择偏差与实验变量的交互作用效果（ interaction effects of

24、 selection biases and interaction effects of selection biases and experimental variable experimental variable ） 实验安排的反作用效果实验安排的反作用效果（reactive effect of experimental arrangementsreactive effect of experimental arrangements） 即所谓即所谓“霍桑效应霍桑效应”（Hawthorne effectHawthorne effect） 多重试验处理的交互作用多重试验处理的交互作用（ in

25、teractioninteraction of multiple-treatmentof multiple-treatment）一、教育实验研究的效度与实验控制一、教育实验研究的效度与实验控制（二）实验控制（二）实验控制实验的核心实验的核心v 实验控制的内容实验控制的内容实验变量、无关变量、因变量测量实验变量、无关变量、因变量测量v 实验控制的原则实验控制的原则最大最小控制原则最大最小控制原则 ( ( maximincon maximincon principle )principle ) 最大原则：控制最大原则：控制实验变量使产生最大变化实验变量使产生最大变化，以揭示实验变量，以揭示实验变量

26、对因变量的影响。对因变量的影响。 最小原则：最小原则： 控制测量工具控制测量工具使使因变量误差减低因变量误差减低到最低限度到最低限度 控制无关变量控制无关变量使之对因变量影响最小或相等使之对因变量影响最小或相等（二）实验控制：（二）实验控制：1 1、实验自变量的操纵与控制、实验自变量的操纵与控制v 实验自变量即实验因素，是实验操纵的假定原因变量。实验实验自变量即实验因素，是实验操纵的假定原因变量。实验过程就对实验自变量进行主动操纵、观察由于实验自变量变过程就对实验自变量进行主动操纵、观察由于实验自变量变化带来的因变量的变化，进而判断二者是否存在因果关系。化带来的因变量的变化，进而判断二者是否存

27、在因果关系。v 实验自变量操纵与控制的基本方法是：实验自变量操纵与控制的基本方法是： 一方面，要使实验自变量与原来因素水平相比发生最大变化，一方面，要使实验自变量与原来因素水平相比发生最大变化，以凸显其对因变量的影响。以凸显其对因变量的影响。 另一方面，要用操作性定义界定实验变量，并按照操作性定另一方面，要用操作性定义界定实验变量，并按照操作性定义要求实施实验。义要求实施实验。v 例如：例如：“小组合作学习小组合作学习”教学方法的操作性定义为：教学方法的操作性定义为：“教师精讲教师精讲-小小组成员互助合作组成员互助合作-形成性测验形成性测验-小组奖励小组奖励”。v 再如：新教材与旧教材的不同。

28、再如：新教材与旧教材的不同。（二）实验控制：（二）实验控制：2 2、因变量的测量与误差控制、因变量的测量与误差控制v 因变量是实验自变量作用于实验对象之后出现的效果变量。因变量是实验自变量作用于实验对象之后出现的效果变量。因此，因变量即实验结果。因此，因变量即实验结果。唯有通过对因变量变化结果的准唯有通过对因变量变化结果的准确测量，才能确定实验自变量对因变量的影响与关系。确测量，才能确定实验自变量对因变量的影响与关系。v 因变量测量与误差控制的关键如下：因变量测量与误差控制的关键如下： 根据研究目的与研究假设，给出因变量的操作性定义，确定根据研究目的与研究假设，给出因变量的操作性定义，确定观测

29、因变量的具体指标；观测因变量的具体指标； 科学地选择、编制和使用测量工具；科学地选择、编制和使用测量工具； 正确实施测量，降低测量误差。正确实施测量，降低测量误差。v 例如，例如， “小组合作学习小组合作学习”教学方法实验把因变量定义为教学方法实验把因变量定义为“学生沟通学生沟通表达能力的变化表达能力的变化 ”以及以及“接收信息、响应信息、口语表达、互动沟通接收信息、响应信息、口语表达、互动沟通”四项沟通表达能力指标；并且编制了相应的四项沟通表达能力指标；并且编制了相应的“沟通表达行为观察量表沟通表达行为观察量表 ”。（二）实验控制：（二）实验控制：3 3、无关变量的控制、无关变量的控制v 无

30、关变量并非与实验效果无关的变量，而是指实验因素之外无关变量并非与实验效果无关的变量，而是指实验因素之外影响实验效果的因素。影响实验效果的因素。v 若不采取措施控制它们，就不能证实实验效果到底是由实验若不采取措施控制它们，就不能证实实验效果到底是由实验自变量引起的，还是由无关变量引起的。自变量引起的，还是由无关变量引起的。v 因此，在实验过程中，控制无关变量的目的是为了揭示确切因此，在实验过程中，控制无关变量的目的是为了揭示确切的因果关系。的因果关系。 无关变量的控制方法无关变量的控制方法v 1 1、随机法、随机法随机地选择与分派被试（真实验的重要标志）随机地选择与分派被试（真实验的重要标志）

31、用随机抽样方法选择被试、随机地安排实验处理（即随机地用随机抽样方法选择被试、随机地安排实验处理（即随机地分成实验班与对照班）分成实验班与对照班） 但是，教育实验往往不能打乱现有班别秩序，因此通过随机但是，教育实验往往不能打乱现有班别秩序，因此通过随机方法进行无关变量的控制比较困难。因此，实施真实验在教方法进行无关变量的控制比较困难。因此，实施真实验在教育实验研究中是比较困难的。育实验研究中是比较困难的。 无关变量的控制方法无关变量的控制方法v 2 2、平衡法、平衡法 即使无关变量同样作用于实验班和对照班，从而使无关变量即使无关变量同样作用于实验班和对照班，从而使无关变量对两个班的影响将趋于平衡

32、，这样就可以把实验班与对照班对两个班的影响将趋于平衡，这样就可以把实验班与对照班的不同归结为实验处理的不同。的不同归结为实验处理的不同。 平衡法是在教育实验中用得最多的控制无关变量的方法。平衡法是在教育实验中用得最多的控制无关变量的方法。v 常用的平衡方法有：常用的平衡方法有： 通过通过“配对分派配对分派”或或“测量分派测量分派”的方式，使被试的原有基的方式，使被试的原有基础、智力能力等都相近；础、智力能力等都相近； 使实验与对照班的教师水平能力相当，或同一教师执教。使实验与对照班的教师水平能力相当，或同一教师执教。 无关变量的控制方法无关变量的控制方法v 3 3、消除法（或排除法）、消除法（

33、或排除法） 将无关变量排除在实验之外的方法。将无关变量排除在实验之外的方法。 例如，研究女生实验操作能力可以把男生排除在实验之外。例如，研究女生实验操作能力可以把男生排除在实验之外。 消除法往往使实验情况失去消除法往往使实验情况失去“自然性自然性”和和“现实性现实性”，其在，其在教育实验中的应用是有限的。教育实验中的应用是有限的。 无关变量的控制方法无关变量的控制方法v 4 4、恒定法、恒定法 在整个实验期间，尽量使所有的实验条件、实验处理、实验在整个实验期间，尽量使所有的实验条件、实验处理、实验者以及被试都恒定不变。者以及被试都恒定不变。 如：保持实验教室不变、实验处理时间不变、实验班与对照

34、如：保持实验教室不变、实验处理时间不变、实验班与对照班的教师和学生不变等。班的教师和学生不变等。 当然，在教育实验中，很多因素是难以恒定不变的。特别是当然，在教育实验中，很多因素是难以恒定不变的。特别是教育实验周期较长，实验对象身心不断发展，无法恒定不变。教育实验周期较长，实验对象身心不断发展，无法恒定不变。v 实验设计常用术语实验设计常用术语 实验因素或因子：实验者操纵的自变量。只有一个实验实验因素或因子：实验者操纵的自变量。只有一个实验因素的实验称为单因素实验，有两个或两个以上实验因因素的实验称为单因素实验，有两个或两个以上实验因素的实验称为多因素实验。素的实验称为多因素实验。 因素水平或

35、水平：实验因素的不同情况称为水平，包括因素水平或水平：实验因素的不同情况称为水平，包括量差与质别两种情况。如教材量差与质别两种情况。如教材1 1、教材、教材2 2、教材、教材3 3，是教，是教材这种因素的三种不同水平。材这种因素的三种不同水平。 实验处理或处理：在实验对象上施加实验因子的过程。实验处理或处理：在实验对象上施加实验因子的过程。 组合因素：多因素实验中多种实验因素不同水平的组合。组合因素：多因素实验中多种实验因素不同水平的组合。 实验效应：实验因素的不同水平或实验因素间的交互作实验效应：实验因素的不同水平或实验因素间的交互作用对因变量所产生的影响；前者称为主效应，后者称为用对因变量

36、所产生的影响；前者称为主效应，后者称为交互效应交互效应。二、教育实验研究的设计模式二、教育实验研究的设计模式v 实验设计符号的规定实验设计符号的规定 X X ：表示研究操纵的实验自变量表示研究操纵的实验自变量 O O ：表示观察或测量的因变量结果表示观察或测量的因变量结果 R R ：表示随机选择与分派被试表示随机选择与分派被试 表示被隔开的被试组不等（不等组设计）表示被隔开的被试组不等（不等组设计） 表示被隔开的被试组相等（表示被隔开的被试组相等（ 等组设计）等组设计） 从左至右：表示时间或次序先后从左至右：表示时间或次序先后 同一横行同一横行X X或或OO：表示同一组被试的实验自变量或因变量

37、表示同一组被试的实验自变量或因变量 实验处理：在实验对象上施加实验因子的过程实验处理：在实验对象上施加实验因子的过程二、教育实验研究的设计模式二、教育实验研究的设计模式（一）前实验设计（一）前实验设计模式模式q 设计方案设计方案1 1：单组后测设计模式：单组后测设计模式 X OX Oq 设计方案设计方案2 2：单组前后测设计模式：单组前后测设计模式 O O1 1 X O X O2 2q 设计方案设计方案3 3：单组纵贯时间序列设计模式：单组纵贯时间序列设计模式 O O1 1 O O2 2 O O3 3 X O X O4 4 O O5 5 O O6 6 v 说明：说明： 只选择现有的一个班作为实

38、验对象，不能随即分配被试，只选择现有的一个班作为实验对象，不能随即分配被试，无控制组，能无控制组，能操纵自变量，但不能对无关变量进行控制，操纵自变量，但不能对无关变量进行控制，不是严格意义上的实验。但方便易行，具有使用价值。不是严格意义上的实验。但方便易行，具有使用价值。（二）准实验设计模式（二）准实验设计模式v 准实验设计不打破教学班的原有编制，可以使学校的教学准实验设计不打破教学班的原有编制，可以使学校的教学工作按正常教学秩序进行，因此准实验设计是应用最广泛、工作按正常教学秩序进行，因此准实验设计是应用最广泛、最常用的一种教育实验设计。最常用的一种教育实验设计。v 该实验设计的所有被试在原

39、有教育环境中产生，不能进行该实验设计的所有被试在原有教育环境中产生，不能进行随机选择与分配。随机选择与分配。v 但是，为了确保实验的效度，用平衡法、消除法、恒定法但是，为了确保实验的效度，用平衡法、消除法、恒定法等方法控制无关变量的影响是非常必要的。等方法控制无关变量的影响是非常必要的。（二）准实验设计模式（二）准实验设计模式q 设计方案设计方案1 1：不等组后测设计：不等组后测设计 X OX O1 1（实验组）实验组） X X0 0 OO2 2 （控制组）控制组） v 说明：说明： 这种实验设计仅有后测，没有前测，消除了前测对后测的这种实验设计仅有后测，没有前测，消除了前测对后测的影响；且可

40、通过组间后测结果比较来判断自变量的有效性。影响；且可通过组间后测结果比较来判断自变量的有效性。v 但控制组和被试都是非随机设置，两组之间可能在施加实但控制组和被试都是非随机设置，两组之间可能在施加实验处理之前就存在较大差异，对无关变量控制不严，内在验处理之前就存在较大差异，对无关变量控制不严，内在效度较差。效度较差。（二）准实验设计模式（二）准实验设计模式q 设计方案设计方案2 2：不等组前后测设计：不等组前后测设计 O O1 1 X OX O2 2（实验组）实验组） O O3 3 X X0 0 O O4 4 （控制组）控制组） v 说明：说明： 该设计中既有实验组又有控制组，且两组都有前后测

41、。该设计中既有实验组又有控制组，且两组都有前后测。 其中其中 O O1 1 和和O O3 3 分别是实验组、控制组的前测成绩，分别是实验组、控制组的前测成绩，OO2 2 和和O O4 4 分别是实验组、控制组的后测成绩。分别是实验组、控制组的后测成绩。 该设计在教育实验中的应用最为普遍。该设计在教育实验中的应用最为普遍。（三）真实验设计模式（三）真实验设计模式q 设计方案设计方案1 1：随机分组后测设计：随机分组后测设计 R X O R X O1 1（实验组）实验组） R X R X0 0 O O2 2 （控制组）控制组）v 说明：说明： 该设计主要的特点在于：随机分组；实验组接受实验处理，该

42、设计主要的特点在于：随机分组；实验组接受实验处理，控制组不予以实验处理；控制组不予以实验处理；只有后测没有前测。只有后测没有前测。 这种设计能够消除前测与后测的交互作用、以及前测与自这种设计能够消除前测与后测的交互作用、以及前测与自变量的交互作用，内在效度较高。变量的交互作用，内在效度较高。 它的缺点在于不能对被试的缺失加以控制。它的缺点在于不能对被试的缺失加以控制。 （三）真实验设计模式（三）真实验设计模式q 设计方案设计方案2 2：随机分组前后测设计：随机分组前后测设计 R O R O1 1 X OX O2 2（实验组）实验组） R O R O3 3 X X0 0 O O4 4 （控制组）

43、控制组）v 说明：说明： 该设计主要的特点在于：随机分组；实验组接受实验处理，该设计主要的特点在于：随机分组；实验组接受实验处理，控制组不予以实验处理；两组均有前后测。控制组不予以实验处理；两组均有前后测。 这种设计的特点是：实验组和对照组通过随机方式选择和这种设计的特点是：实验组和对照组通过随机方式选择和分配；通过前后测比较，能够较充分地说明自变量的作用，分配；通过前后测比较，能够较充分地说明自变量的作用，因果分析可靠性程度高。但是存在因果分析可靠性程度高。但是存在前测与后测的交互作用、前测与后测的交互作用、以及前测与自变量的交互作用问题。以及前测与自变量的交互作用问题。（三）真实验设计模式

44、（三）真实验设计模式q 设计方案设计方案3 3：所罗门四等组设计：所罗门四等组设计 R O1 X O2 （实验组）实验组） - R O3 X X0 0 O4 （控制组）控制组） R X O5 （实验组）实验组） R X X0 0 O6 （控制组）控制组） （四）多因素实验设计（四）多因素实验设计v 含有两个或多个实验因素的实验设计。含有两个或多个实验因素的实验设计。v 多因素实验能够把不同实验因素的各种不同水平组合起来多因素实验能够把不同实验因素的各种不同水平组合起来进行实验，因为教育现象往往是多种因素交互作用的结果。进行实验，因为教育现象往往是多种因素交互作用的结果。v 多因素实验设计的优点在于：多因素实验设计的优点在于：不必对每个自变量进行单独不必对每个自变量进行单独设计设计，而可以将多个实验变量混合在一个实验之中，经济，而可以将多个实验变量混合在一个实验之中，经济方便，符合实际，并且可以研究方便，符合实际，并且可以研究实验变量不同水平之间的实验变量不同水平之间的交互作用，及其对因变量的交互效应交互作用，及其对因变量的交互效应。（四）（四）多因素实验设计多因素实验设计v 多因素实验设计模式通常用数字来命名，如多因素实验设计模式通常用