實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-單因素實(shí)驗(yàn)心理學(xué)

1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)心理學(xué)教研室雷玉菊n實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)乃是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)前做的具體計(jì)劃。它主要是控制實(shí)驗(yàn)條件和安排實(shí)驗(yàn)程序的計(jì)劃。它的目的在于找出實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的關(guān)系，做出正確的結(jié)論，來檢驗(yàn)解決問題的假設(shè)。 （一）單組后測設(shè)計(jì)（一）單組后測設(shè)計(jì)n只設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，給予實(shí)驗(yàn)處理，得到一個(gè)后測只設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，給予實(shí)驗(yàn)處理，得到一個(gè)后測成績，把后測結(jié)果歸結(jié)于試驗(yàn)處理成績，把后測結(jié)果歸結(jié)于試驗(yàn)處理n X On例如：某單位新領(lǐng)導(dǎo)上任，進(jìn)行了一些改革措施，在例如：某單位新領(lǐng)導(dǎo)上任，進(jìn)行了一些改革措施，在之后，取得了一些成績，于是把這些成績歸結(jié)于自己之后，取得了一些成績，于是把這些成績歸結(jié)于自己的改革措施得力的改革措施得

2、力n數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)講座對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績的影響數(shù)學(xué)課外輔導(dǎo)講座對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績的影響缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n無前測或?qū)φ战M，只是敘述后測結(jié)果，無前測或?qū)φ战M，只是敘述后測結(jié)果，沒有比較的依據(jù)沒有比較的依據(jù)n沒有對(duì)機(jī)體變量、自變量及額外變量進(jìn)沒有對(duì)機(jī)體變量、自變量及額外變量進(jìn)行控制，結(jié)果不可靠行控制，結(jié)果不可靠n無法排除歷史、選擇及成熟等無效源的無法排除歷史、選擇及成熟等無效源的作用是一種非試驗(yàn)設(shè)計(jì)作用是一種非試驗(yàn)設(shè)計(jì)用配對(duì)用配對(duì)T檢驗(yàn)檢驗(yàn)編號(hào)訓(xùn)練前訓(xùn)練后差值15171202498031331896842067575709929665862175679238487426平均48.7580.625配對(duì)T檢驗(yàn)

3、：P=0.000295解決的辦法：n為減少一次測量的隨機(jī)誤差，可增加前為減少一次測量的隨機(jī)誤差，可增加前測與后測的次數(shù)測與后測的次數(shù)-如：如：定時(shí)系列設(shè)計(jì)定時(shí)系列設(shè)計(jì)n為減少成熟、歷史等原因帶來的誤差，為減少成熟、歷史等原因帶來的誤差，可可增加控制組增加控制組-如：固定組比較設(shè)計(jì)如：固定組比較設(shè)計(jì)（組間設(shè)計(jì)）（組間設(shè)計(jì)）系列前測系列前測實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)處理系列后測系列后測編號(hào)訓(xùn)練前訓(xùn)練后123平均123平均1516155567175897824932404080897581331394538898878854202540286770576557050606099899695665605058868

4、882857565766607984838284849535074877679前后測量分別平均作組間前后測量分別平均作組間T檢驗(yàn)檢驗(yàn)（四）相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)（四）相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)n與實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組對(duì)應(yīng)，在單組試驗(yàn)中設(shè)立等與實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組對(duì)應(yīng)，在單組試驗(yàn)中設(shè)立等價(jià)的兩個(gè)時(shí)間樣本，分別給予和不給予試驗(yàn)處價(jià)的兩個(gè)時(shí)間樣本，分別給予和不給予試驗(yàn)處理理 X1O1 X0O2 X1O3 X0O4組數(shù)處理測量處理測量處理測量處理測量1X1O1 X0O2 X1O3 X0O4 第一次測量 第二次測量X1 O1 O3X0 O2 O4n確定試驗(yàn)處理與控制條件的不同效應(yīng)確定試驗(yàn)處理與控制條件的不同效應(yīng)n對(duì)兩輪測量的時(shí)間效

5、應(yīng)進(jìn)行分析對(duì)兩輪測量的時(shí)間效應(yīng)進(jìn)行分析n對(duì)測量順序與處理效應(yīng)之間的交互作用進(jìn)行分對(duì)測量順序與處理效應(yīng)之間的交互作用進(jìn)行分析析第一次測量第一次測量第二次測量第二次測量X0X1O1 O2 O3O4n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)在控制影響內(nèi)部效相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)在控制影響內(nèi)部效度的因素方面是完全有效的。度的因素方面是完全有效的。它能較好它能較好控制控制“歷史歷史”作用作用的影響；的影響；其他影響內(nèi)部效度的因素也同時(shí)被較好地控其他影響內(nèi)部效度的因素也同時(shí)被較好地控制。制。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)在控制影響外相等時(shí)間樣本設(shè)計(jì)在控制影響外部效度的因素方面并不理想部效度的因素方面并不理想設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

6、一個(gè)試驗(yàn)n人們解決兩個(gè)不同問題的思維特點(diǎn)分析人們解決兩個(gè)不同問題的思維特點(diǎn)分析: :n例子：分馬問題和腫瘤治療問題例子：分馬問題和腫瘤治療問題n如何安排人們解決這兩個(gè)問題的順序？如何安排人們解決這兩個(gè)問題的順序？分馬問題分馬問題腫瘤問題腫瘤問題nABBA?被試間設(shè)計(jì)的類型n固定組設(shè)計(jì)固定組設(shè)計(jì)n隨機(jī)組設(shè)計(jì)隨機(jī)組設(shè)計(jì)n配對(duì)設(shè)計(jì)配對(duì)設(shè)計(jì)n隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)（一）固定組比較設(shè)計(jì)n又叫靜態(tài)組或整體組比較設(shè)計(jì)，又叫靜態(tài)組或整體組比較設(shè)計(jì)，不能隨機(jī)分組不能隨機(jī)分組的的處理前就已經(jīng)被確定的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組處理前就已經(jīng)被確定的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，分，分別進(jìn)行試驗(yàn)處理和不受任何處理，進(jìn)行后測，別進(jìn)行試驗(yàn)處理和不

7、受任何處理，進(jìn)行后測，以確定與試驗(yàn)處理之間的作用。以確定與試驗(yàn)處理之間的作用。 X O1 O2n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n控制組控制組可以控制試驗(yàn)的內(nèi)部效度，與成熟作用可以控制試驗(yàn)的內(nèi)部效度，與成熟作用n無前測，可以控制測驗(yàn)效應(yīng)與儀器等的干擾無前測，可以控制測驗(yàn)效應(yīng)與儀器等的干擾n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n對(duì)被試選擇缺乏控制，無法獲得等組，組間差異無法對(duì)被試選擇缺乏控制，無法獲得等組，組間差異無法確定確定n無法區(qū)分無法區(qū)分選擇與成熟選擇與成熟的交互作用和的交互作用和選擇與處理選擇與處理的交互的交互作用，試驗(yàn)效度下降作用，試驗(yàn)效度下降優(yōu)點(diǎn)：n隨機(jī)化處理有效地避免了某些非實(shí)驗(yàn)因素的影響隨機(jī)化處理有效地避免了某些非實(shí)驗(yàn)因素

8、的影響n對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組間除實(shí)驗(yàn)因素不同外，其他條件基本對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組間除實(shí)驗(yàn)因素不同外，其他條件基本相同，增強(qiáng)了各比較組間的可比性相同，增強(qiáng)了各比較組間的可比性n通過設(shè)立對(duì)照組，更好地控制非實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)因素通過設(shè)立對(duì)照組，更好地控制非實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)因素的影響，有利于反映所比較總體間存在的真實(shí)差異的影響，有利于反映所比較總體間存在的真實(shí)差異n滿足了統(tǒng)計(jì)學(xué)假設(shè)檢驗(yàn)中關(guān)于滿足了統(tǒng)計(jì)學(xué)假設(shè)檢驗(yàn)中關(guān)于“所處理的資料必須貫所處理的資料必須貫徹隨機(jī)化原則徹隨機(jī)化原則”的要求的要求n完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)也稱簡單隨機(jī)化設(shè)計(jì)，完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)也稱簡單隨機(jī)化設(shè)計(jì)，是指用隨機(jī)化方法將被試隨機(jī)分為幾組，是指用隨機(jī)化方法將被試

9、隨機(jī)分為幾組，然后依實(shí)驗(yàn)的目的對(duì)各組被試實(shí)施不同然后依實(shí)驗(yàn)的目的對(duì)各組被試實(shí)施不同的處理。的處理。1.1.隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì) 2.2.隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測設(shè)計(jì)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測設(shè)計(jì) 3.3.隨機(jī)多組后測設(shè)計(jì)隨機(jī)多組后測設(shè)計(jì) 1.1.隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)n隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)是指研隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)是指研究者在實(shí)驗(yàn)前采用隨機(jī)分配的方法將被究者在實(shí)驗(yàn)前采用隨機(jī)分配的方法將被試分為兩組，并隨機(jī)選擇一組為試分為兩組，并隨機(jī)選擇一組為實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組；另一組為另一組為控制組控制組。實(shí)驗(yàn)組接受實(shí)驗(yàn)處理，。實(shí)驗(yàn)組接受實(shí)

10、驗(yàn)處理，而控制組則不給予實(shí)驗(yàn)處理。而控制組則不給予實(shí)驗(yàn)處理。設(shè)計(jì)的模式設(shè)計(jì)的模式 O1 X O2 O3 O4 設(shè)計(jì)的實(shí)例分析設(shè)計(jì)的實(shí)例分析 n沃坦阿貝、黑爾和洛馬克斯關(guān)于“通過一系列教學(xué)程序和方法的訓(xùn)練，來培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)報(bào)紙標(biāo)題預(yù)測所報(bào)道內(nèi)容的能力”的實(shí)驗(yàn)。 前測后測處理組對(duì)照組前測后測處理組對(duì)照組前測后測處理組對(duì)照組前測后測對(duì)照組設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)n隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)基本控制了絕隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素。大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素。n這是因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)采用隨機(jī)布置的方法將被試分為兩這是因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)采用隨機(jī)布置的方法將被試分為兩組，從而可以控制選擇、被

11、試的中途退出以及選擇組，從而可以控制選擇、被試的中途退出以及選擇與成熟的交互與成熟的交互 作用等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。作用等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。n另外，由于安排了實(shí)驗(yàn)組和控制組，在實(shí)驗(yàn)過程中，另外，由于安排了實(shí)驗(yàn)組和控制組，在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)生在前測到后測這段時(shí)間內(nèi)的事件對(duì)實(shí)驗(yàn)組控制發(fā)生在前測到后測這段時(shí)間內(nèi)的事件對(duì)實(shí)驗(yàn)組控制組的影響基本相同，因而可以控制歷史、成熟、測組的影響基本相同，因而可以控制歷史、成熟、測驗(yàn)、儀器使用驗(yàn)、儀器使用 等影響內(nèi)部效度的因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等影響內(nèi)部效度的因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。的影響。設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)n該設(shè)計(jì)使用了前測驗(yàn)它為檢查隨機(jī)分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)但它也帶

12、來了不利的一面，即被試由于前測驗(yàn)而獲得的經(jīng)驗(yàn)，可能對(duì)后測驗(yàn)產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測驗(yàn)的反作用效果，導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)外部效度的影響。 2隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測設(shè)計(jì) X O1 O2設(shè)計(jì)的實(shí)例分析n盧仲街等(1981)的研究項(xiàng)目“初中一年級(jí)數(shù)學(xué)自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)協(xié)作實(shí)驗(yàn)研究” 。設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià) n首先，由于采用實(shí)驗(yàn)組接受實(shí)驗(yàn)處理，控制組不接受實(shí)驗(yàn)處理，從而控制了歷史和成熟因素對(duì)內(nèi)部效度的影響n另外，由于實(shí)驗(yàn)是在同等條件下進(jìn)行的，因此它控制了選擇和被試的中途退出等影響內(nèi)部效應(yīng)的因素。同時(shí)，由于兩組被試沒有進(jìn)行前測驗(yàn)，從而控制了測驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)處理交互作用對(duì)實(shí)驗(yàn)外部效度的影響 設(shè)計(jì)的顯著性檢驗(yàn)n隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組控制組后測設(shè)計(jì)使用的統(tǒng)計(jì)分析方法比較簡單。 1.大部分研究者使用TT檢驗(yàn)檢驗(yàn)對(duì)兩組后測成績進(jìn)行比較研究；3.隨機(jī)多組后測設(shè)計(jì) n在心理學(xué)的研究中，有時(shí)要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理的方案不只是一個(gè)或兩個(gè)，即有時(shí)研究者要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理x的個(gè)數(shù)有3個(gè)或3個(gè)以上。 設(shè)計(jì)的模式 xl Ol x2 O2 x3 O3（四）隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)（四）隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)n與隨機(jī)組多組后測試驗(yàn)設(shè)計(jì)相似，只是把被試隨機(jī)分為不同區(qū)組，每個(gè)區(qū)組內(nèi)的被試隨機(jī)接受自變量不同水平的處理，然后比較后測成