实验设计与资料分析.ppt

1、實驗設計與資料分析,實驗研究設計 Experimental Research Design,今日主題,實驗設計的涵義 定義（definition) 目的(purpose) 準則(criteria) 假實驗設計 (faulty research design) 單組後測設計(one-group posttest-only design) 單組前測後測設計(one-group pretest-posttest design) 靜態組比較設計 (the static-group comparison design),前測(pretest)的意義 優點 缺點 真實驗設計（true-experiment

2、al design) 隨機組設計 配對組設計 多因子實驗設計 ( Factorial Design) 實驗設計的選擇,主要內容,實驗設計的涵義 定義（definition) 分派受試者至各個實驗條件的計畫 決定各實驗條件實施順序的計畫 目的(purpose) 控制不要的變異（無關變項）,準則(criteria) Research questions實驗設計可以回答研究問題嗎？（或足以檢驗假設嗎？） Control無關變項受到控制了嗎？ Generaliability實驗結果可以概括嗎？,實驗研究設計的五個特徵,受試者被隨機選取並隨機分派到不同群組。 一個或一個以上的受試群組接受實驗的處理。 實

3、驗完後，實驗結果可以進行測量。 有檢驗可能影響效度的步驟。 不同群組表現的差異可以用統計方法來比較。,古典實驗設計,選取受試者 設計實驗環境 前測 接受處理 後測,選取受試者 設計實驗環境 前測 後測,實驗組,控制組,假實驗設計 (faulty research design)或 研究者無法有真實驗設計的情境，得以完整控制自變項的隨機安排時，前實驗設計通常是研究者第一個考慮到的設計方法。 主要的限制在於缺乏控制組 。,假實驗設計 (faulty research design)類型 單組後測設計(one-group posttest-only design) 實驗組 X T2 (或O) 主要限

4、制是沒有任何的比較，因為無法確定後測的表現是否有改變，需要前測對照(Campbell and Stanley, 1963)。,單組前測後測設計(one-group pretest-posttest design) 實驗組 T1 X T2 (或O) 雖然可以了解前後測的改變，但因為沒有控制其他無關變項（實驗歷史和成熟等因素），無法說出明確因果關係。,靜態組比較設計 (the static-group comparison design) or 非平衡後測設計nonequivalent posttest-only design 實驗組 X T2 (或O) 控制組 T2 (或O) 有對照組可以比較

5、限制是因為隨機分派，無法去除無關變項的影響。,真實驗設計（true-experimental design) 特徵 採取嚴謹的實驗控制情境 遵循隨機化原則 採取配對組法,以實驗組、控制組進行實驗研究 作為比較的來源 作為對立假設的控制 運用統計方法考驗分析實驗結果，驗證假設 注重概括化外部效度。,前測的意義 優點： 增加實驗的敏感度 察知天花板效應 了解起始狀態 了解起始的比較 收集處理產生改變的證據,前測缺點： 增加時間費用 讓受試者察覺實驗的條件,真實驗設計類型,隨機組設計 隨機化樣本，控制組後測的實驗設計（randomize subjects ，posttest-only control

6、 group design） 組別 自變項 後測 （R）E X T2 （R）C T2,這種設計依樣本的分派，可以有受試者間設計和受試者內設計(between participants or within participants)，前者是受試者為獨立兩組時，後者是受試者為同一組時。,依樣本的配對或隨機分派，也可以稱為樣本（或群組）配對設計，或隨機分派樣本（群組）設計(matched or randomized participants or groups design) 組別 自變項 後測 （M，R）E X T2 （M，R）C T2,當可利用的實驗研究樣本沒有足夠數量，僅可從群體中抽出相當有限

7、的樣本時，此種設計不適合採用。,簡單隨機樣本（組）的設計(Simple randomized groups designs)：是一種隨機組受試者間後測設計 treatment response Control O Experimental R X1 O Experimental R X2 O Experimental . Experimental R XK O,當有必須測試自變項的不同劑量的影響時，可以用此種設計。,多因子實驗設計 ( Factorial Design) 在研究過程中，研究者同時操縱兩個以上的變項，以發現每個自變項對依變項的影響，以及各個變項之間交互作用的影響者，稱為多因子實驗

8、設計。 A x B設計, 例如 2 x 2 or 2 x 3設計,優點： (1) 可同時考驗數個假設，而不是只執行一系列單一變項實驗，以觀察其對另一變項的影響。 (2) 只執行一項實驗，即可回答數個問題。如當館員用甲方法帶領資訊素養乙等的讀者，實施丙小時的線上資料庫教學時，對讀者學習成效影響如何？,(3) 如有兩個以上的變項，同時交互作用（interaction）影響而產生的差異，可運用多因子實驗設計發現之。 (4) 當單一變項實驗設計無法或不能控制所有變項時，多因子實驗設計可運用之。,所羅門四組設計（Solomon four-group design）,此種設計可以考驗測驗與實驗處理的交互作

9、用。 此種設計最為嚴謹，唯此設計需大量樣本才能進行實驗，又缺乏實用性。,受試者（組）內後測設計(Within-groups/participants posttest-only designs),重複量數設計 有順序效應的問題 相互銷去平衡(Counterbalancing)只能控制線性的順序效應 受試者內設計可以控制對內部效度有誤差的因子，但是無法測量。 這種設計比受試者間設計還少被使用。,混合模式Mixed model designs 依混合模式的多因子設計 是混合受試者內和受試者間的設計,隨機化控制組前測後測實驗設計（randomize subjects , pretest-posttest control group design） 組別 前測 自變項 後測 （R）E T1 X T2 （R）C T1 T2 比較實驗組和控制組前後測改變情形有否統計學上的意義,這是一種嚴謹控制的實驗設計，在心理與教育研究中，常被採用。 通常以共變數分析從事統計考驗 所得的實驗結果不能推論到沒有前測的研究實驗情境。,研究設計的選擇,如何選擇實驗設計的方法？ 考慮 研究問題 研究設計一定要能回答研究問題 研究控制 研究設計要能控制無關變項,研究設計 組間或