《第三章：教育科学研究设计》PPT课件

1、第三章教育科学研究的设计第一节 表述问题第二节 建立假设第三节 选择研究对象第四节 确定研究计划第一节 问题表述一、变量分析二、问题陈述一、变量分析在研究过程中，会有一些因素需要控制，有些因素是研究中所有个体都具有的相同的特征或条件，叫做常量，有些因素在研究中不同的个体有不同的特征或条件，这些就叫做变量。（一）研究变量有哪些类型？变量是与常量相对的概念，常量只有一个不变的值，如校名、人名、具体的时间值。变量则具有两个以上的值，如性别、年龄、抽象名词等。当某一对象的组成成分间在性质、数量上可以变化，并且可以操纵或测量，那么这些变化的特征就可以作为研究变量。如一群学生，可以有学业、成绩、智力、动机

2、、兴趣等等不同的特征，这些特征就可以称为变量(或称纬度、因子、分类标准)。分析研究变量初步判断自变量和因变量的关系状态 对研究中的自变量与因变量将呈现什么关系进行初步判断。这些关系主要包括：相关关系、因果关系、预测关系。不同的关系决定了不同的统计方法选择自变量，即确定需要操纵的自变量，实验需要界入的变量确定因变量：列出研究的主要因变量；确定测量和检验的反映指标辨别无关变量，即确定在研究中必须加以控制和消除的变量。否则就可能降低研究的内在效度（二）操作性定义所谓抽象定义，是指研究变量共同本质的概括，如卢仲衡的数学辅导实验，因变量是学生的自学成才能力，抽象定义则要对“自学能力”的概念、自学成才能力

3、的结构进行界定，做出明确说明。整体实验中将学生发展质量分出知识、技能、智力、品德、个性和体质六个方面。在发展学生主体性的实验中，需抽象出主体的自主性、主动性、创造性等行为表现特征。抽象定义是操作定义的基础。（二）操作性定义在研究设计中，不仅要全面考虑到各种变量及其相互关系，还要说明用什么方法来测量变量，即变量的操作性定义。一个变量可能不只有一个操作定义，操作性定义能使研究者确认同样问题的不同研究之间的相似点和差异。一些变量用不同的方法测量，可能导致明显矛盾的研究结果。二、陈述问题问题的陈述可以采用叙述或描述的形式，也可以采用问题的形式，具体采用哪种形式并不重要，重要的是陈述要精确和无可置疑。下

4、面是一些问题陈述的例子，请仔细比较。例1原陈述：小学生的创造能力修改陈述：发散性思维的得分与所选择的六年级学生的特点间的关系第二节建立假设假设，就是对选题提出的问题作假想性的回答，根据这种回答建立有关变量关系的陈述。一、假设的一般特征及其作用（一）什么是假设假设是依据一定的科学知识和事实，对所研究的问题的规律或原因做出的一种推测性论断和假定性说明，是在研究之前的预先设想的、暂时的理论。也就是说，假设是教育研究课题选定后，根据事实和已有资料对研究课题设想出的一种或几种可能答案或结论。所有假设都具有假定性和科学性。所谓假定性是说它具有推测的性质，即这种判断所陈述的事实或联系是现实中暂不存在或未被确

5、认的，或虽曾见于彼处却未见于此处的，它对未知的构想是由已知推断而出的，有可能被实践证实，也有可能被证伪。假设在表述上还应具有明确性和可检验性。研究假设要以叙述的方式说明两个或更多变量之间可期待的关系。概念要简单，表述要清晰、简明、准确，条理分明，结构完美，假设命题的本身在逻辑上是无矛盾的。并且假设必须是可检验的，一个原则上不可检验的假设是没有科学价值的。(二)假设的作用假设为研究活动指明方向假设是教育科学探索的必经阶段二、假设的陈述1.假设的陈述特征：它是包括两个以上变量之间的假想性关系陈述；陈述中各变量具有明确的定义，并且可以被控制和测定；假设的陈述只是一种待检验的关系的陈述，但必须是能被验

6、证的。 假设的表述标准：(1)说明两个以上变量间的期望关系。 (2)假设必须是可检验的，即表述的语义是明确的、可操作的、不至于造成歧义的，假设语义模糊就无法检验。 (3)必须是陈述句，而不能是疑问句。当然，可以是肯定陈述，也可以是否定陈述；可以是全称肯定或否定，也可以是单称(部分)肯定或否定。假设的表述方式 (1)存在式表述（又称描述型假设）存在式表述的形式是“在C的条件下，A具有B的性质。” (2)条件式表述条件式表述的形式是“在C条件下，如果有A，则有B。” (3)差异式表述差异式表述的形式是“在C的条件下，A和B之间存在差异。”差异可表示为AB或AB。(4)函数式表述函数式表述形式是“在

7、C条件下，随着A的改变,B将作方式的变化。”第三节 选择研究对象一、明确对象总体和分析单位二、选择抽样方法三、概率抽样的方法四、非概率抽样一、明确对象总体和分析单位 研究者在确定研究对象时，首先要明确研究对象总体和分析单位。所谓总体是指所要研究的对象的所有个体单位构成的全体(Universe)。特定的研究中，其总体的大小是由课题内涵决定的，假若课题是要研究某校某年级差生形成的原因，那么，该校该年级中符合差生定义的所有学生便构成研究对象总体。一、明确对象总体和分析单位分析单位是研究中采用的基本单位。在教育研究中，分析单位是多种多样的。它可以是个人，在对青少年各种状况的研究中，在对教师状况的研究中

8、，往往多以个人为分析单位。分析单位也可以是群体或组织，如学校、城市、正式或非正式的学生团体等都可以作分析单位。不同性质的总体和研究目的，要求采用不同的分析单位。二、选择抽样方法要想得出百分之百可靠的研究结论，去考察对象的全部或整体当然是最理想了，然而，限于人力、财力和时间要求诸种条件，除少数微型研究，如对某校某班差生形成原因的调查，绝大多数不可能穷尽对象的全部，而只能采用从对象总体中抽取一部分有代表性的样本进行研究，然后将研究结论推广到对象总体。二、选择抽样方法样本是总体中提取出来用以研究的一部分分析单位.例如，从某城市的几所学校抽出100名教师进行素质调查，这100名教师就构成了一个样本。样

9、本是总体的缩影，是用以估计或推断总体全面特征的依据。我们直接研究的对象是样本，实际研究的对象是总体。按统计惯例，样本单位数达到或超过30个称为大样本，低于30的样本便称为小样本。在书面调查中通常采用大样本，而教育观察或实验因投入高风险大，故常采用小样本.二、选择抽样方法理论上已经证明，在单位数目众多的某一对象总体内，往往它的一部分的综合特征跟总体的综合特征可能达到接近于相同的地步。因此，当总体研究不能实施，或者能够用抽样研究替代总体研究时，就应运用抽样研究。确定调查对象是调查研究过程中一个重要的环节。调查对象的选取应视对象总体的数量大小和课题要求条件的不同，而采取不同的方法。不管采用哪一种方法

10、确定调查对象，都必须遵循的基本原则是所选的调查研究对象必须能代表总体。1、抽样的方法，大致可分为两类：概率抽样和非概率抽样。遵循随机化原则的抽样称为概率抽样。不是按照随机化原则进行的抽样称为非概率抽样。 抽样误差因为在抽样研究中，只取总体中的一部分作为直接研究的对象，然后根据样本结果去推算总体的一般情况，而这样的推算与总体的实际有着偏差，这种偏差称为抽样误差。 抽样误差例如，抽样调查学生利用网上资源进行学习的能力时，如果主要是抽取了在家庭里有电脑，平常上网时间较多的学生组成样本，则样本的平均能力就会高于总体的平均能力；如果主要是抽取了较少机会接触电脑和不具备上网条件的学生组成样本，则样本的平均

11、能力就会低于总体的平均能力。这样的误差是不能完全避免的，但是所抽样本对总体的代表性越好，抽样误差就越小。 抽样误差概率抽样与非概率抽样两者的最大差别在于，在使用概率抽样时，我们能够比较精确地给出样本的抽样误差，能够在相当的程度上确定样本对总体的代表性；而在使用非概率抽样时，我们无从知道样本的抽样误差，无法帮助我们判定哪一个样本具有代表性，哪一个样本不具有代表性。即使我们碰巧得到了一个颇具代表性的样本，我们据此得出的结论也无法推断到总体。 抽样研究的优点采用抽样进行研究较直接对总体研究有下述优点：经济、省力、省物；能提早汇总研究资料，及时利用研究结果；较适用于研究对象分散的课题；研究对象数量有限

12、，获取资料的手段灵活多样；从某种意义上讲，有时比总体研究更能提高研究的质量。三、概率抽样的方法概率论研究证明，要使样本在性质上对总体最有代表性，抽样时就需遵循随机化原则，即抽样完全按随机的方式进行，总体中每一个研究对象被抽取到的机会必须是均等的，即有同等被抽取到的可能性。这样总体中原来多的部分被抽取到的机会就多，原来少的部分被抽取到的机会就少，抽取的样本就能很好地代表总体。三、概率抽样的方法 概率抽样应满足的要求是：随机性总体中的所有个体都有同样被抽出的机会。可行性抽样的方法在实际中是可实施的。信息性抽得的样本尽可能反映出分析时所期望的各种信息。概率抽样包括有简单随机抽样、系统抽样（等距抽样）

13、、分层抽样（类型抽样）和整群抽样等方法。1简单随机抽样若总体中每个个体被抽到的机会是均等的（即抽样的随机性），且在抽样取走一个个体之后总体内成分不变（即抽样的独立性），这种抽样方式称为简单随机抽样。优点：可保证全部标识的代表性；能够确定抽样误差的理论值；简便易行缺点：当样本规模小时，样本的代表性差具体方式： 抽签； 随机数目表简单随机抽样一般用下述三种方法：抽签法。查表法。计算机造数法。抽签法把总体中的每一个个体都编上号码，并做成签，充分混合后从中随机抽取一部分，这部分所对应的个体就组成一个样本。查表法查随机数表，确定从总体中所抽取个体的号码，则号码所对应的个体就进入样本。随机数表可随意从任何

14、一区、任何一个数目开始，依次向各个方向顺序进行。2系统抽样（等距抽样）含义：也叫等距抽样、机械抽样。先将总体各个观测单位按某一标志顺序排列编号并分成数量相等的组，使组数与取样数相同，然后从每组中事先规定的机械次序抽取对象优点： 相比简单随机取样，抽样误差要小一些； 与分层随机抽样相比，更简单、更易操作；适应范围广，在抽样检查中常被采用缺点：如果总体存在周期性变化，那么很可能出现样本的系统误差3分层抽样（类型抽样）分层抽样是先把总体按一定标志分成不同类型或层次，然后从各种不同类型中随机抽取若干单位组成样本。分层抽样（类型抽样）分层随机抽样含义：当总体不同质，而是由几个子总体组成时，将一个母总体分

15、为两个或更多个子总体，即分层。然后再根据事先确定的样本大小及其各层在总体中的所占比例提取一定数目的样本。这也叫类型抽样，配额抽样（例：对大学不同学院学生的抽样）具体操作步骤：了解总体中各特征的差别，按特征差异分组，计算分一类别在总体中所占的比例根据各组在总体中所占比例，分配各组中每一类别的人数从总体的不同类别的对象中按规定人数在各组中随机抽取样本4整群抽样整群抽样是先将各单位划分为若干群（组），然后以群为单位从中随机抽取一些群，对抽中的群的所有单位进行调查。例如，某地要了解各校学生的学习情况，可在该校随机抽取几个班级，对抽中的班级的全部学生进行调查。但是，整群抽样在总体中不是抽取几个个体，而是

16、随机抽取整群为单位进入样本。此种抽样在小范围内无实际意义，其抽样误差大，对总体的代表性差。由于总体中各个个体间存在差异，因此所得到的样本与总体间也有一定的差异，这个差异即抽样误差。四、非概率抽样当研究者不要求样本必须代表总体，只求从中找到答案，并不企图把这些答案推广到总体范围时，就可以用非概率抽样方法来选择研究对象。1有目的、有判断的抽样少数研究应当在理解总体与个体的基础上抽样，或以研究目的为基础抽样。尤其是开始设计问卷的时候。研究者可能选择一些观点差异悬殊的人，来检验问题的设计是否恰当。虽然这种调查结果不能代表任何有意义的总体，但会有效地发现问卷设计中的缺失。 随意抽样法随意抽样法是指研究者

17、按自己的意愿或可能，去抽取最接近、最有可能进行研究的对象为样本的抽样方法，它是一种非概率抽样的方法。 随意抽样法例如，一个教师或一位专职研究人员准备实施一个教学实验，常常无法寻找随机抽取的样本进行研究，只能选择可能进行实验研究的对象，如自己任课的班级或有关系的学校。这种抽样就具有随意性。它的缺点是，由于总体中每一个对象被抽取的概率是未知的，研究者一般不能说样本对于较大的总体具有何种程度的代表性，限制了把研究成果推广到样本范围之外的可能。而且，无法计算抽样误差。 定额抽样法定额抽样从对总体性质的了解开始，在某一总体中考虑具有某种属性的人数所占的比例，然后从具有此种属性的人中搜集数据，并按各类人在总体中的比例赋予它的适当的比重。如此收集数据，从理论上讲应当能够代表总体。此种方法存在的问题是：定额的比例必须精确，但由于最新的关于总体性质变化的信息并不容易得到，而造成抽样中的偏差。尽管非概率抽样存在许多不足，但非概率抽样在教育研究调查中的应用却并不少见。非概率抽样的最大优势在于它的简单易行与价廉。 当然，在实际研究中，既要尽可能按随机化原则抽样，又不能机械地套用上述抽样方法而要求对课题的特点和客观条件作具体分析，将几种抽样方法结合起来使用。第四节 确