实验研究法课件

1、实验研究法实验研究法实验研究法实验研究法一、教育实验的基本类型一、教育实验的基本类型按自变量数目的多少按自变量数目的多少以及无关因素控制水平以及无关因素控制水平： （1 1）单因素实验）单因素实验 y=f(x) y=f(x) A A 前实验设计前实验设计 B B 准实验设计准实验设计 C C 真实实验设计真实实验设计 （2 2）多因素实验）多因素实验 y=f(a,b,c y=f(a,b,c） 实验研究法双因素实验示例双因素实验示例教材教材Y Y1 1Y Y2 2Y Y3 3教学教学方法方法X X1 1X X1 1Y Y1 1X X1 1Y Y2 2X X1 1Y Y3 3X X2 2X X2

2、2Y Y1 1X X2 2Y Y2 2X X2 2Y Y3 32 23 3 实验：实验：实验研究法（一）（一）前实验设计前实验设计（Pre-experimental Design)特点：对无关变量不能控制，但可以操纵变化自特点：对无关变量不能控制，但可以操纵变化自变量。变量。分类：分类：【A】单组后测设计：】单组后测设计：X O【B】单组前后测设计：】单组前后测设计：O1 X O2【C】固定组比较设计：】固定组比较设计：X O O O1, O2分别代表前测分别代表前测(pretest)和后测和后测(posttest), X代表实验处理代表实验处理实验研究法例例1:单组后测设计单组后测设计只有一

3、组非随机选择的被试，无对照只有一组非随机选择的被试，无对照组，只给予一次实验处理，有一个组，只给予一次实验处理，有一个后测，以后测结果作为实验处理效后测，以后测结果作为实验处理效应。应。例子：例子：一位语文教师深感小学生作文言之无物，一位语文教师深感小学生作文言之无物，于是设计了于是设计了“情景作文情景作文”方法在班上试方法在班上试行，经一段时间后发现学生作文质量有行，经一段时间后发现学生作文质量有较普遍的提高较普遍的提高。实验研究法例例2:单组前后测设计单组前后测设计 只有一组非随机选择的被试，无对照组，只有一组非随机选择的被试，无对照组，只给予一次实验处理，有前测和后测，用前后只给予一次实

4、验处理，有前测和后测，用前后测的差异来作为实验处理效应。测的差异来作为实验处理效应。实验设计：实验设计：O1 X O2实验研究法实验研究法实验研究法例例3：固定组比较设计固定组比较设计使用不接受实验处理的控制组，实验组与使用不接受实验处理的控制组，实验组与控制组非随机且无控制，两个组均有后控制组非随机且无控制，两个组均有后测。测。实验设计：实验设计： X O O例：学习方法指导的固定组比较实验例：学习方法指导的固定组比较实验某校某校2个班，一班由教师每周上个班，一班由教师每周上1节学习方法的指导课，节学习方法的指导课，第二班不开展任何学习方法指导活动，一学期结束时，第二班不开展任何学习方法指导

5、活动，一学期结束时，比较两个班学生的学业成绩和学习能力。比较两个班学生的学业成绩和学习能力。实验研究法变式：变式：一记忆实验的分组设计一记忆实验的分组设计一个班分成二组，一个班分成二组，第一组用想象背诵法，第二组用复述（机械记忆）法记第一组用想象背诵法，第二组用复述（机械记忆）法记忆忆1篇课文，每组背诵篇课文，每组背诵5次，再进行检测，考察哪种方次，再进行检测，考察哪种方法更有效。法更有效。实验设计：实验设计：X1 O X2 O实验研究法变式变式2：不同训练方法对儿童不同训练方法对儿童“不公正行为不公正行为”的作的作用用处理处理1：讨论组（故事讲解加讨论）：讨论组（故事讲解加讨论）处理处理2：

6、练习法（练习评价法）：练习法（练习评价法）处理处理 3：对照组（不进行训练）：对照组（不进行训练）实验设计：实验设计：X1 O X2 O X3 O实验研究法固定组比较设计的局限固定组比较设计的局限无前测，非随机分组无前测，非随机分组被试的差异没有控制被试的差异没有控制在研究结论上要加以说明在研究结论上要加以说明实验研究法（二）准实验设计（二）准实验设计特点：不按照随机取样原则抽取被试，强调对自特点：不按照随机取样原则抽取被试，强调对自变量进行操作控制，对无关变量有所控制。变量进行操作控制，对无关变量有所控制。分为分为：【A】不等控制组设计：】不等控制组设计：O1 X O2 O3 O4【B】时间

7、序列设计：】时间序列设计：OOOOXOOOO【C】平衡设计：】平衡设计：X1OX2OX3O X3OX1OX2O X2OX3OX1O实验研究法例例1：不等控制组设计：不等控制组设计（The Non-equivalent Control Group Design)有实验组和控制组，但非随机取样；实验有实验组和控制组，但非随机取样；实验处理可随机指派；都有前后测。这是应处理可随机指派；都有前后测。这是应用最普遍的设计。用最普遍的设计。 实验设计：实验设计： O1 X O2 O3 O4实验研究法例：记数教学的结构例：记数教学的结构定向教育实验定向教育实验某小学一年级两个班各某小学一年级两个班各41人，

8、人，万以内的计数教学万以内的计数教学实验实验组：组：实验教材和教学指导书实验教材和教学指导书对照组：对照组：全国统一的教材和教学指导书全国统一的教材和教学指导书因变量：分段数学成绩因变量：分段数学成绩条件控制：同一教师教学，作业练习时间条件控制：同一教师教学，作业练习时间， 测试入学前数学能力和智力情况。测试入学前数学能力和智力情况。统计分析：实验班和对比班因变量增值比较，统计分析：实验班和对比班因变量增值比较， 即即O2-O4和和 (O2-O1)-(O4-O3)， 对两组增值分数平均差进行对两组增值分数平均差进行t检验以考核检验以考核 其差异的显著性。其差异的显著性。实验研究法例：作息时间对

9、产量的影响例：作息时间对产量的影响实验研究法例例2：时间序列设计时间序列设计 对一非随机取样的被对一非随机取样的被试组作周期性系列测试组作周期性系列测量，在这一时间序列量，在这一时间序列中施加实验处理，然中施加实验处理，然后观测呈现实验变量后观测呈现实验变量后的一系列测量分数后的一系列测量分数是否出现非连续性现是否出现非连续性现象，从而推断实验处象，从而推断实验处理效果。理效果。实验研究法实验研究法实验研究法例子：榜样和强化对道德判断的影响例子：榜样和强化对道德判断的影响某校一个班某校一个班40人，人，在实验前，老师连续在实验前，老师连续4次（次（1周周1次）测量学生的次）测量学生的 诚信观念

10、，诚信观念，X:老师在老师在1周内每天给学生介绍一个讲诚信的故事，周内每天给学生介绍一个讲诚信的故事， 当学生作出正确道德判断时，立即给予表扬（强化），当学生作出正确道德判断时，立即给予表扬（强化），1周过后连续周过后连续4次（次（1周周1次）复测学生的诚信观念。次）复测学生的诚信观念。统计分析：比较前统计分析：比较前4次和后次和后4次测试的结果是否次测试的结果是否 连续，连续， 如果有跳跃上升，则说明实验处理有效。如果有跳跃上升，则说明实验处理有效。实验研究法例例3：平衡设计：平衡设计（The Counterbalanced Design)即固定组循环设计，有不同组和不同的实验处理，即固定组

11、循环设计，有不同组和不同的实验处理，每组按照不同顺序循环接受实验处理，比较各每组按照不同顺序循环接受实验处理，比较各种实验处理的平均成绩。每组既是实验组，又种实验处理的平均成绩。每组既是实验组，又是对照组。是对照组。实验设计：实验设计： X1OX2OX3O X3OX1OX2O X2OX3OX1O实验研究法例：自学、讲授和讨论法的教学效果比较例：自学、讲授和讨论法的教学效果比较某数学老师试图比较学生学习新课时使用三种方法的效某数学老师试图比较学生学习新课时使用三种方法的效果，果，第一个月，一班采用自学法、二班采用讲授法，三班采第一个月，一班采用自学法、二班采用讲授法，三班采用讨论法，第二、第三个

12、月各班转换教学方法，在每用讨论法，第二、第三个月各班转换教学方法，在每个月结束时测试学习成绩。统计分析：比较各班使用个月结束时测试学习成绩。统计分析：比较各班使用不同方法的学业成绩，即计算不同方法的学业成绩，即计算3个班用同一方法所得成个班用同一方法所得成绩的平均分，进行差异检验。绩的平均分，进行差异检验。实验研究法（三）真实验设计（三）真实验设计因变量、无关变量得到比较严格的控制；有实验因变量、无关变量得到比较严格的控制；有实验组和对照组，被试随机选择和随机分派。组和对照组，被试随机选择和随机分派。分为分为：【A】实验组、控制组前后测设计：】实验组、控制组前后测设计：R O1XO2 R O3

13、 O4【B】实验组、控制组后测设计：】实验组、控制组后测设计：R XO1 R O2【C】所罗门四组设计：】所罗门四组设计：R O1XO2 R O3 O4 a R XO5 R O6 b实验研究法例例1：实验组、控制组前后测设计实验组、控制组前后测设计（The pretest-posttest Control Group Design) 随机分组；实验组接受实验处理，控制组则不随机分组；实验组接受实验处理，控制组则不给予实验处理；两组均进行前后测。给予实验处理；两组均进行前后测。实验设计：实验设计： R O1XO2 R O3 O4实验研究法例：解题思维策略训练提高解题能力的实验例：解题思维策略训练

14、提高解题能力的实验假设：系统进行解题思维策略训练可提高学生解应用题假设：系统进行解题思维策略训练可提高学生解应用题的能力。的能力。实验处理：实验组用自编教材，讲解实验处理：实验组用自编教材，讲解6种应用题解题方法种应用题解题方法（简化法、图解法、结构训练法、联想法、假设法、（简化法、图解法、结构训练法、联想法、假设法、对应法），每周对应法），每周3次，每次次，每次1节课，共节课，共7周周20节课。控制节课。控制组不讲，只做同样的练习。组不讲，只做同样的练习。因变量：学生解应用题能力（操作定义：等值数学难题因变量：学生解应用题能力（操作定义：等值数学难题测验）测验）条件控制：随机取样；同一教师教

15、学；前后测相同（等条件控制：随机取样；同一教师教学；前后测相同（等值难题，测验时间与要求前后一致）；练习内容相同。值难题，测验时间与要求前后一致）；练习内容相同。统计分析：对统计分析：对 (O2-O1)和和(O4-O3)进行显著性检验，即对进行显著性检验，即对实验组和对照组前后测成绩平均分数参数进行实验组和对照组前后测成绩平均分数参数进行t检验检验（前测随机等组处理）（前测随机等组处理）实验研究法真实验设计举例真实验设计举例2：教师期待效应：教师期待效应美心理学家罗森塔尔等人于1968年做过一个著名实验。他们到一所小学，在一至六年级各选三个班的儿童进行煞有介事的“预测未来发展的测验”，然后实验

16、者将认为有“优异发展可能”的学生名单通知教师。其实，这个名单并不是根据测验结果确定的，而是随机抽取的。它是以“权威性的谎言”暗示教师，从而调动了教师对名单上的学生的某种期待心理。8个月后，再次智能测验的结果发现，名单上的学生的成绩普遍提高，教师也给了他们良好的品行评语。这个实验取得了奇迹般的效果，人们把这种通过教师对学生心理的潜移默化的影响，从而使学生取得教师所期望的进步的现象。实验研究法例例3：实验组、控制组后测设计实验组、控制组后测设计（The Posttest-only Control Group Design)随机化选择被试和分组；实验组接受实验随机化选择被试和分组；实验组接受实验处理

17、，两组均只有后测。处理，两组均只有后测。实验设计：实验设计： R XO1 R O2实验研究法例：电视教学对初一学生英语成绩的影响例：电视教学对初一学生英语成绩的影响某校初一某校初一2个班，按入学成绩分成两个等组，随个班，按入学成绩分成两个等组，随机指派一个为实验班，在实验班英语教学中使机指派一个为实验班，在实验班英语教学中使用电视教学，而对照班按常规进行教学。其他用电视教学，而对照班按常规进行教学。其他条件均相同。一学期后，进行后测，比较电视条件均相同。一学期后，进行后测，比较电视教学与常规教学的效果。教学与常规教学的效果。实验研究法例例4：所罗门四组设计：所罗门四组设计随机选择被试和分组，两

18、组有前测，两组无前测，随机选择被试和分组，两组有前测，两组无前测，一前测组和一无前测组接受实验处理，四个组一前测组和一无前测组接受实验处理，四个组均有后测。把前两种方式结合起来，是较理想均有后测。把前两种方式结合起来，是较理想的设计。的设计。实验设计：实验设计： R O1XO2 R O3 O4 a R XO5 R O6 b实验研究法例子：参考真实验设计举例例子：参考真实验设计举例1 1的例子的例子给例给例1 1（解题思维策略训练提高解题能力的实验）解题思维策略训练提高解题能力的实验）另加上两个班，不进行前测，其中一个班与例另加上两个班，不进行前测，其中一个班与例1实验班进行同样的实验处理，另一

19、个班按照实验班进行同样的实验处理，另一个班按照常规教学，对每班均进行后测。进行相关的统常规教学，对每班均进行后测。进行相关的统计分析。计分析。实验研究法实验的设计实验的设计实验的实施实验的实施实验的总结实验的总结实验的验证与扩展实验的验证与扩展确定因变量，设计其测评方式确定因变量，设计其测评方式确定无关变量，设计其控制方式确定无关变量，设计其控制方式确定实验分组设计的类型确定实验分组设计的类型（四）教育实验研究的基本程序（四）教育实验研究的基本程序控制无关变量，操纵自变量，观测因变量控制无关变量，操纵自变量，观测因变量处理分析数据资料，得出结论，撰写研究报告处理分析数据资料，得出结论，撰写研究

20、报告开展验证性实验和扩展性实验开展验证性实验和扩展性实验变量分析变量分析选定课题，形成假说选定课题，形成假说文献检索文献检索确定总体、样本确定总体、样本确定自变量，设计其呈现方式确定自变量，设计其呈现方式实验研究法案例分析案例分析研究假设：分散复习效果优于集中复习效果 第一种设计：第一种设计：实验日实验日 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8第一组第一组 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 统统第二组第二组 30 30 30 30 30 30 30 30 一一第三组第三组 40 40 40 40 40 40 测测第四组第四组 120

21、120 量量实验研究法“程序编排不当”示例：假设：分散复习效果优于集中复习效果 第二种设计：第二种设计：实验日实验日 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8第一组第一组 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 统统第二组第二组 30 30 30 30 30 30 30 30 一一第三组第三组 40 40 40 40 40 40 测测第四组第四组 120 120 量量实验研究法（五）教育实验研究中无关变量的控制1、内在效度与外在效度 2 2、影响教育实验效度的主要因素及其控制、影响教育实验效度的主要因素及其控制（1 1）抽样偏差）抽样偏差（2

22、 2）程序编排不当）程序编排不当（3 3）中途失控）中途失控（4 4）测评误差（即测评工具不稳定）测评误差（即测评工具不稳定） 例如：例如： O O1 1 X O X O2 2 （前测）（前测） （后测）（后测） O O1 1与与O O2 2难度不同难度不同 O O1 1与与O O2 2难度相同，但评分标准不同难度相同，但评分标准不同实验研究法二、二、教育实验分组设计的基本类型教育实验分组设计的基本类型1 1、前实验：、前实验：（1 1）单组仅后测设计：）单组仅后测设计： X OX O（2 2）单组前后测设计：）单组前后测设计： O1 X O2O1 X O22 2、准实验：、准实验：（1 1）

23、不等组前后测设计：）不等组前后测设计：O1 X O2 O1 X1 O2O1 X O2 O1 X1 O2 或或 O3 O4 O3 X2 O4O3 O4 O3 X2 O43 3、真实验：、真实验：（1 1）等组前后测设计：）等组前后测设计： O1 X O2O1 X O2 O3 O4 O3 O4（2 2）等组仅后测设计：）等组仅后测设计： X O1X O1 O2 O2实验研究法“单组前后测设计”示例：课题名称：范文在小学生写作训练中的作用课题名称：范文在小学生写作训练中的作用研究问题：范文模仿在小学生作文训练中的作用及小学研究问题：范文模仿在小学生作文训练中的作用及小学 生在写作训练中模仿的特点。生

24、在写作训练中模仿的特点。研究假设：利用范文仿作的小学生写作水平要高于不用研究假设：利用范文仿作的小学生写作水平要高于不用 范文仿作的小学生的写作水平范文仿作的小学生的写作水平实验处理：给学生提供范文模仿，让学生独立阅读、分实验处理：给学生提供范文模仿，让学生独立阅读、分( (自变量设计自变量设计) ) 析、理解范文，然后进行仿作。析、理解范文，然后进行仿作。样样 本：浙江黄岩解放路小学三（下）、四（下）年本：浙江黄岩解放路小学三（下）、四（下）年 级学生，级学生，4 4个班，共个班，共149149人。人。因变量测定：学生独立作文成就测验（段落层次、用词因变量测定：学生独立作文成就测验（段落层次

25、、用词 造句、写作内容、写作手法等方面）。造句、写作内容、写作手法等方面）。实验设计：单组前后测设计实验设计：单组前后测设计 O1 X O2O1 X O2实验研究法“不等组前后测设计”示例一：课题名称：关于计数教学的结构定向教育实验研究课题名称：关于计数教学的结构定向教育实验研究研究问题：从结构化、定向化出发，探讨计数的实质、研究问题：从结构化、定向化出发，探讨计数的实质、 基本结构及计数能力的形成发展规律。基本结构及计数能力的形成发展规律。实验处理：实验处理：1 1、实验班，按实验教材及教学指导书进行万、实验班，按实验教材及教学指导书进行万 以内计数教学。以内计数教学。 2 2、对比班，按国

26、家教委制定的教材和参考书、对比班，按国家教委制定的教材和参考书 进行万以内计数教学。进行万以内计数教学。样样 本：天津育婴里小学一年级两个班，各本：天津育婴里小学一年级两个班，各4141人。人。因变量测定：分段学业成就测验因变量测定：分段学业成就测验条件控制：同一教师教学；统一练习作业时间；实验前条件控制：同一教师教学；统一练习作业时间；实验前 统一测试两班学生数学能力的发展情况。统一测试两班学生数学能力的发展情况。实验设计：不等组前后测设计实验设计：不等组前后测设计实验研究法“不等组前后测设计”示例二：课题名称：集中识字与分散识字教学效果的比较实验研究课题名称：集中识字与分散识字教学效果的比

27、较实验研究研究问题：探讨两种识字教学方法在提高学生识字能力方研究问题：探讨两种识字教学方法在提高学生识字能力方 面的效果差异，进而探索识字教学的基本规律。面的效果差异，进而探索识字教学的基本规律。实验处理：实验处理：1 1、实验班甲，用集中识字方法进行教学。、实验班甲，用集中识字方法进行教学。 2 2、实验班乙，用分散识字方法进行教学。、实验班乙，用分散识字方法进行教学。 3 3、对比班，用常规识字教学方法进行教学。、对比班，用常规识字教学方法进行教学。样样 本：成都市某小学一年级三个班，各本：成都市某小学一年级三个班，各4040人。人。因变量测定：每隔一个月作一次识字能力测试。因变量测定：每

28、隔一个月作一次识字能力测试。条件控制：三个班分别由三名刚刚从中师毕业的优秀学生条件控制：三个班分别由三名刚刚从中师毕业的优秀学生 执教；统一课时数；统一练习作业数量、时间。执教；统一课时数；统一练习作业数量、时间。实验设计：不等组前后测设计实验设计：不等组前后测设计实验研究法“等组前后测设计”示例一：课题名称：两种辅助教学材料对阅读行为影响的实验研究课题名称：两种辅助教学材料对阅读行为影响的实验研究研究问题：两种辅助教学材料分别对小学生的阅读行为有研究问题：两种辅助教学材料分别对小学生的阅读行为有 何种性质的影响？何种性质的影响？实验处理：实验处理：1 1、实验组甲，在每天的阅读教学中，花、实

29、验组甲，在每天的阅读教学中，花2020分分 钟阅读辅助教学材料甲。钟阅读辅助教学材料甲。 2 2、实验组乙，在每天的阅读教学中，花、实验组乙，在每天的阅读教学中，花2020分分 钟阅读辅助教学材料乙。钟阅读辅助教学材料乙。 3 3、控制组，在每天的阅读教学中，一直使用、控制组，在每天的阅读教学中，一直使用 传统教材。传统教材。样样 本：某市某小学四年级一班，共本：某市某小学四年级一班，共4545人，随机分配成人，随机分配成 三组，每组三组，每组1515人。人。因变量测定：实验开始前和结束时统一进行阅读测试。因变量测定：实验开始前和结束时统一进行阅读测试。条件控制：同一个教师授课；基本阅读教材相同；等组。条件控制：同一个教师授课；基本阅读教材相同；等组。实验设计：等组前后测设计实验设计：等组前后测设计实验研究法“等组前后测设计”示例二：课题名称：通过解题思维策略训练提高小学生解题能力的课题名称：通过解题思维策略训练提高小学生解题能力的 实验研究实验研究研究假设：专门系统地进行解题思维策略训练，可以提高研究假设：专门系统地进行解题思维