2实验研究在特殊教育研究中的应用1-实验研究概述

1、讲解人：XXX第二章实验研究在特殊教育研究中的应用（1）特殊教育研究方法Methodology in Special Education目 录第1节 实验研究概述第2节 单组与双组实验设计及数据处理第3节 单因素完全随机实验设计及数据处理 第4节 单因素重复测量实验设计及数据处理 第5节 两因素完全随机实验设计及数据处理 第6节 两因素重复测量实验设计及数据处理 第7节 两因素混合实验设计数据处理第8节 实验研究的应用举例第1节实验研究概述假设给你布置一个任务：去图书馆抢占一张桌子，并且尽可能长 时间地阻止其他人坐下来。（不能通过语言和暴力的手段实现）第 一 节步骤一：找座或等座第 一 节步骤

2、二：找来一堆杂物第 一 节步骤三：堆在旁边座位上第 一 节坚持了15分钟，直到第 一 节问题来了：你是否完成了一项实验？第 一 节一、实验研究的思想实验研究的定义：实验研究是在人为严密控制实验条 件的基础上，有计划地逐步操纵实验变量，观测与这 些变量相伴随的现象，探究实验因子与反应现象之间 关系的一种方法。控制实验条件操纵实验变量观测并探究实验因子与反应现象之间的关系第 一 节一、实验研究的思想实验设计：广义实验设计：科学研究的程序性知识。狭义实验设计：实施实验处理的的一个计划 方案以及与计划方案有关的统计分析。第 一 节一、实验研究的思想实验研究的哲学基础：实证主义：社会现象是一种客观存在，

3、不受 主观价值的影响。社会现象必须被经验所感 知，一切概念必须可以还原为直接的经验， 理论的真理性必须由经验来验证。实证主义遵循的是自然科学的研究思路，认 为事物内部和事物之间必然存在着逻辑因果 关系，对事物的研究就是要找到这些关系， 并通过科学的方法对它加以论证。第 一 节维特根斯坦A孔德一、实验研究的思想实验心理学基础：1879年，冯特在莱比锡大学创建了第一个心理学实验室，用实验的方法研究感知觉问 题，创立了实验心理学，使心理学脱离了哲 学的附庸地位，从而成为一门独立学科。20世纪初产生于美国的行为主义为心理学带 来了一场革命，以华生为代表的行为主义者 试图将心理学发展成一门类似于物理、化

4、学 那样的自然科学。第 一 节约翰华生冯特二、实验研究中的变量变量：在数量上或质量上可变的事物的属性。一个实验的好坏就取决于变量的有效选择和操纵。在实验设计阶段必须慎重考虑三种变量。第 一 节二、实验研究中的变量（一）自变量、因变量和无关变量自变量：指实验中实验者可操纵的变量（操纵自变量）因变量：指随自变量而变化的量，是实验者要观察与测 量的变量（测量因变量）无关变量：指实验中，不是实验者所欲研究的变量，但它会对因变量产生影响的变量（控制无关变量）Y=k(X1+X2+X3+.Xn)+b第 一 节二、实验研究中的变量第 一 节实验一自变量：指实验中实验者可操纵的变量（操纵自变量）自变量水平：在一

5、个自变量中有几个取值，就有几个水平注意区分自变量和自变量水平两个概念自变量二水平一水平二水平三自变量一水平一水平二二、实验研究中的变量自变量的分类按内外来源分来自被试外部的刺激：物理刺激 / 社会性刺激被试的某些生理或心理属性：固有属性 / 易变属性按数据类型连续型随机数据间断型随机数据第 一 节二、实验研究中的变量自变量对行为控制的失败，被称为零结果。错误的研究假设，错误地选择了自变量。自变量未能得到有效的操纵自变量的取值间隔和取值范围（p.10）实验前未Wash out第 一 节二、实验研究中的变量因变量：指随自变量而变化的量，是实验者要 观察与测量的变量（测量因变量）因变量的选择：有效：

6、因变量指标应充分、敏感反应自变量 的变化客观：因变量指标是客观存在，可以用较客 观的方法测量和记录到第 一 节二、实验研究中的变量因变量的选择：稳定性：当一个实验被准确重复时（相同被 试相同谁的自变量等），因变量也能得到以 前的数值。（信度问题）有些因变量的测量中，需要运用相应的心理 测量工具。标准化和非标准化测量工具第 一 节二、实验研究中的变量因变量可能出现的问题：因变量的测量范围受到限制：量程顶端：“天花板效应”量程底端：“地板效应”第 一 节二、实验研究中的变量无关变量：指实验中，不是实验者所欲研究的 变量，但它会对因变量产生影响的变量（控制 无关变量）对于任何一个实验，需要控制的变量

7、非常多， 远多于研究中实际控制的变量数。第 一 节二、实验研究中的变量实验中的无关变量主要有两个来源：一是被试间的个体差异固有属性被试状态二是实验误差测量工具实验环境实验方法第 一 节二、实验研究中的变量控制无关变量的方法随机化：从总体中随机选取被试（随机抽样）将被试随机地分配各个实验处理（随机分组）匹配：将被试在某些属性上进行配对，使其在这些属性上尽量保持一致实验设计：通过不同的实验设计来控制无关变量第 一 节二、实验研究中的变量变量命名练习（三种变量）汽车制造商想知道，刹车灯多亮可以最大限度地减 少后面司机意识到前方正在刹车的时间。训练鸽子绿灯亮时啄键、红灯亮时停止。对做出正确反应的鸽子给

8、予玉米的奖励。社会心理学家做了一个实验，以揭示挤在一个电话 亭里的六个人中哪类人会感到更不舒服。第 一 节图书馆占座问题答案：不是一个实验。实验至少应该具有两个独特的属性：自变量和因变量第 一 节如何改变，使之成为一个实验？第 一 节三、实验研究中的程序第 一 节提出实验假 设明确实验设 计的类型选择被试控制实验变 量搜集与分析 实验资料撰写实验报 告三、实验研究中的程序第 一 节（一）提出实验假设实验假设：是关于条件和结果之间（即自变量与因变量 之间）关系的陈述。一般有两种陈述形式：直接陈述：X对Y存在影响，如果X增加（减小），那么Y随之增加（减小）函数关系陈述：Y与X呈正（反）比关系三、实

9、验研究中的程序第 一 节（二）确定实验设计的类型在研究问题明确，实验变量清楚后，就需要确定实验设 计的类型。实验设计类型：根据自变量个数：单因素 / 两因素根据因变量个数：单因变量 / 多因变量根据被试所接受实验操作的情况：完全随机/ 重复测量/ 混合三、实验研究中的程序第 一 节（三）选择被试被试数量被试数量和实验设计的类型有关30/15被试的选择方式随机抽样法分层抽样法三、实验研究中的程序第 一 节（四）控制实验变量在实验过程中，研究者必须思考与回答以下问题：实验的自变量是什么？如何进行操纵？实验的因变量是什么？如何观察与测量？实验中有哪些无关变量？如何控制？p.12三、实验研究中的程序第

10、 一 节（四）控制实验变量实验者还需确定与实验设计相对应的统计方法例如：自变量有两个水平（性别），可用独立样本t 检验（Independent-Samples T Test）；自变量有三个以上水平，可用单因素方差分析（One-Way ANOVA）。三、实验研究中的程序第 一 节（五）搜集与分析实验资料资料的类别分类资料：按个体的某一属性或某一反应属性进行分 类的资料无序的分类变量：如姓名、民族、性别等级资料：按等级进行分类的资料。有序的分类变量：如优良差、李克特五级评分计量资料：用测量所得数值大小来表示的资料。如年龄、身高、体重、成绩等三、实验研究中的程序第 一 节（五）搜集与分析实验资料数据

11、分析数据处理：运用统计学知识对数据进行处理，具体涉 及相关统计量的计算与推断或统计软件的应用、对数 据处理结果的解释等专业解释：运用有关专业知识对数据背后所蕴含的信 息作出恰当与合理的解释三、实验研究中的程序第 一 节（六）撰写实验报告题目摘要关键词引言实验方法结果讨论结论参考文献附录三、实验研究中的程序第 一 节（六）撰写实验报告题目：简洁明了，一般包含自变量和因变量摘要：不是研究背景，而是归纳总结整个实验报告的内容：研究目标（Purpose / Objective）研究方法（Method）研究结果（Result）研究结论（Conclusion）关键词：实验报告中出现频率较高或需界定的词，一

12、般3-5 个，通常包含于题目中。三、实验研究中的程序第 一 节（六）撰写实验报告引言研究的目的与意义：包括理论意义与实际意义研究背景：阐述国内外对该问题研究的历史和现状， 并在此基础上提出拟研究的问题提出假设：对实验研究的结果提出预期研究框架：简要介绍本研究的大体框架三、实验研究中的程序第 一 节（六）撰写实验报告实验方法实验设计：说明实验设计的类型，自变量和因变量情况被试选取：说明选取被试的方式，被试数量、分组情况及相关个人信息实验步骤：说明有关的测量工具、仪器设备以及实验实施具体过程对于所用的有关量表，介绍量表作者、版本信息及信效度等对于自编问卷，说明问卷结构和评分标准如有多名评分者，需要

13、汇报评分者的一致性信度如果有相关仪器设备，需要型号、厂家等对于实验实施具体过程的说明，包括实验环境、指导语和具体步骤说明数据处理的方法或工具，如SPSS三、实验研究中的程序第 一 节（六）撰写实验报告结果：向读者展示数据处理的结果，主要包括统 计图和统计表两种形式，编号并配以文字 解释。仅做客观说明，不做任何扩展性讨论三、实验研究中的程序第 一 节（六）撰写实验报告讨论：实验结果是否验证了原假设当实验结果不能充分说明问题时或各部分之间有矛盾时， 就要进行分析，找出原因如果实验结果与前人或别人的研究不一致时，应该进行讨 论，提出自己的见解当得到意外的实验结果时，进行深入的分析与讨论（六）撰写实验

14、报告结论：用精炼的文字对实验结果进行概括性总结参考文献：格式标准与投稿期刊要求一致，按文章中的先后 顺序排列10. 附录：包括需向读者展示的实验原始资料，如指导语、实 验材料、测试材料等。三、实验研究中的程序第 一 节因素：实验研究中的自变量也称为因素。因素水平：因素的不同情况（包括量差或质别）称为因素水平因素水平的结合：指实验处理的一种条件。四、实验设计的类型第 一 节两因素实验水平a1因素A水平a2因素B水平b1水平b2水平b3因素水平a1a2b1a1b1a2b1b2a1b2a2b2b2a1b3a2b3实验设计的类型分类从被试分组的数量看单组实验设计双组实验设计多组实验设计从实验中包含的因

15、素数量看单因素实验设计多因素实验设计从被试接受实验处理的情况看被试间实验设计被试内设计与混合实验设计四、实验设计的类型第 一 节实验设计的类型分类被试间（between subjects）实验设计的基本特征：实验中每 个被试只接受一次因素一个水平或一次因素水平结合的实验处 理。又称完全随机实验设计。被试内（within subjects）实验设计的基本特征：实验中每个 被试必须接受某因素所有水平或所有因素水平结合的实验处理。 又称重复测量实验设计。混合实验设计：有些自变量是被试间；有些自变量是被试内。四、实验设计的类型第 一 节实验设计的类型分类注意区分被试间变量与被试变量。被试变量是指每个被

16、试所独有的某些属性作为变量。被试变量一般为被试间变量，但反之不成立。实验设计的分类在某些情况下互相重合：一个单因素实验设计有两个水平=双组实验设计一个被试内或被试间实验设计，可以是单因素，也可以多因素。四、实验设计的类型第 一 节五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节（一）数据的描述统计描述性统计：对实验获得的数据进行整理、概况，显现其分布特征的统计 方法，称为描述性统计。主要有两种方法：编制统计表格与绘制统计图计算有关统计量，如集中量、差异量和相关量五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节1. 统计表和统计图（1）统计表年级性别平均分标准差3男529女54945男538女598表5 上海市

17、3-5年级小学生听处理能力参考得分间断变量五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节1. 统计表和统计图（2）统计图图1筛查得分正态分布图58%23%9%10%第一季度第二季度第三季度第四季度连续变量五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节2. 常用统计量集中量：代表一组数据典型水平或集中趋势的量，它反映了频数分布 中大量数据向某一点集中的情况。平均数（Mean）中位数（Median）众数（Mode）五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节2. 常用统计量差异量：差异量是表示一组数据变异程度或离散程度的量方差（Variance）标准差（Standard Deviation）全距（Range）四分

18、位距（Interquartile Range）（3）相关量：如果要对两个变量的一致性关系进行描述，就需要进行相关分析。根据两个变量类型的不同，可分为积差相关、等级相关和质量相关。其中最常用积差相关的使用条件是：必须是成对数据两组数据都是连续数据两组都是或接近正态分布两个变量之间呈线性关系相关度的大小可用相关系数r表示正相关与负相关相关程度：高度相关、中度相关、低度相关五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节2. 常用统计量五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节2. 常用统计量（4）Z分数：也称标准分，是以标准差为单位来衡量某一分数与其所在组平 均数之间的离差情况，是反映个体在团队中相对位置的

19、统计量。某班期末考试，已知语文期末考试的全班平均分为73分，标准差为7分，甲 得了78分；数学期末考试的全班平均分为80分，标准差为6.5分，甲得了83 分。甲哪一门考试成绩比较好？五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节2. 常用统计量Z分数的优点可比性：不同性质的成绩，经过标准分转换后，具有可比性可加性：使不同性质的原始分数具有相同的参照点，可以相加明确性：知道某一被试的标准分数，也就知道了该被试分数在全体被试分数中的地位稳定性：保证了不同性质的分数在总分中的权重一样。Z分数的缺点计算复杂，且有小数和负数。五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节2. 常用统计量现实中Z分数的应用？进行线性转换后，用于表示标准测验分数。比如：智商、托福成绩韦氏智力IQ=15Z+100世界平均智商？如果智商130什么水平？智力障碍如何确定？五、数据处理的基本知识（复习）第 一 节（二）实验数据的统计推断1.统计假设利用样本统计量的值，根据一定的概率，来推断相应总体和分布情况， 称为假设检验。统计假设一般由两个互相对立的假设组成。零假设H0假设样本间平均数 不存在差异备择假设