實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析

關(guān)于實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析第一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題二、真實驗設(shè)計三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計第二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日概念實驗設(shè)計：指研究者針對需要驗證的實驗假設(shè)，為有計劃地搜集資料而預(yù)先建立和依據(jù)的設(shè)計模式。心理學(xué)的實驗設(shè)計是心理學(xué)與統(tǒng)計學(xué)相結(jié)合的實驗技術(shù)科學(xué)（心理測量學(xué)也同樣是心理學(xué)與統(tǒng)計學(xué)相結(jié)合的科學(xué)）第三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日概念實驗設(shè)計包括：形成統(tǒng)計假設(shè)制定實驗計劃：證明實驗假設(shè)的思路？如何搜集數(shù)據(jù)？如何分析數(shù)據(jù)？闡明檢驗統(tǒng)計假設(shè)所遵循的決策：決策標準？（探索性研究與驗證性研究的決策標準通常存在差異）實施計劃：按計劃搜集資料，并分析資料統(tǒng)計決策：對統(tǒng)計假設(shè)的真?zhèn)巫鞒鰵w納性推斷第四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日操作定義1、含義：在研究中，對變量作出明確的定義有兩種方式：一是抽象定義，指對研究變量或指標本質(zhì)的概括，以揭示其內(nèi)涵，并將其與其他變量或指標區(qū)別開來；二是操作定義，指用可感知、可度量的事物事件、現(xiàn)象和方法對變量或指標作出具體的界定、說明。作出操作定義的過程就是將變量或指標的抽象陳述轉(zhuǎn)化為具體的操作陳述的過程。第五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日2、特征操作定義最大的特征就是它的可觀測性，另外還有（1）在內(nèi)容上，用具體的事物來說明變量或概念；（2）在方法上，用經(jīng)驗的方法，即可直接感知、度量的方法進行定義；（3）在著重點上，著重于界定變量的外延和操作過程。第六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日3、操作定義設(shè)計的原則與方法科學(xué)地設(shè)計操作定義，必須遵循對稱性原則和獨特性原則。前者指操作定義必須與其抽象定義相對稱，不能過寬或過窄；后者指操作定義必須使其具有區(qū)別于其他事物、現(xiàn)象的獨特特征。第七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日設(shè)計方法：（1）方法與程序描述法，即通過特定的方法或操作程序給變量或指標下定義的一種方法。如“饑餓”可定義為剝奪進食24小時后個體存在的狀態(tài)。（2）動態(tài)特征描述法，即通過描述個體或事物所具有的動態(tài)特征給變量下定義的一種方法，如“聰明”可定義為善于解決問題、運算靈活、記憶快速。（3）靜態(tài)特征描述法，即通過描述客體或事物所具有的靜態(tài)特征給變量下定義的一種方法，如“聰明”可定義為知識淵博、詞匯豐富、運算技能熟練。第八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——變量選擇與控制1.變量的選擇心理學(xué)實驗的目的在于探討刺激與行為（反應(yīng)）之間的關(guān)系或說明關(guān)系的性質(zhì)S－R或S－O－R之間的關(guān)系在心理學(xué)實驗研究中則以自變量、因變量、額外變量（控制變量）、中間變量、調(diào)節(jié)變量、無關(guān)變量等變量之間的關(guān)系來進行描述第九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——變量選擇與控制2.實驗設(shè)計中的控制（1）實驗控制：指對實驗條件的限制。（2）控制的應(yīng)用對變量的控制：隨機化是實驗研究中的重要控制變量的技術(shù)。利用隨機化原則對自變量進行控制包含兩種含義：一是從限定的總體中隨機抽取被試作為實驗的樣本；二是將抽取的被試隨機分配到相應(yīng)的實驗處理中去。第十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日從限定總體中隨機抽取樣本的常用方法有：簡單隨機抽樣分層隨機抽樣第十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——變量選擇與控制使用控制組邏輯：米爾的第一原則（如果a在A后面發(fā)生，那么A有可能是a的原因）和第二原則（如果a總是跟在A后面發(fā)生，并且如果A不存在，則a也不存在，那么可以斷定A是a發(fā)生的原因）第十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——變量選擇與控制3.實驗誤差實驗誤差是存在于實驗單元內(nèi)做同樣處理所得到觀測數(shù)據(jù)間的變差的度量。實驗誤差的三個主要來源：來自被試差異的誤差（S-類誤差，G-類誤差）來自實驗環(huán)境和操作過程的誤差（G-類誤差）重復(fù)實驗引起的誤差（R-類誤差）注S:subjects;G:groups;R:replications第十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——變量選擇與控制3.實驗誤差盡可能減少誤差的措施調(diào)整實驗中的被試，以減少其內(nèi)在的變差效應(yīng)在可能的情況下，增加實驗重復(fù)的次數(shù)，對實驗結(jié)果進行綜合評價第十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度因變量的效度概念回顧：效度即有效性，當確是自變量而不是其他各種因素造成了因變量的變化時，我們就說因變量是有效的。效度反映的是對因變量的測量是否測得到的是因變量自身真正代表的屬性。第十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日實例

在一項研究解題方法（自變量）對解題能力影響的研究中，若以被試在一定時間內(nèi)解答出來的問題的多少為因變量的指標，當要解答的問題足夠多，而且按困難程度排列時，以解答問題的數(shù)目作為因變量指標是有效的。但是，如果問題很多但又都非常容易，那么解答問題的數(shù)目作為因變量的指標就不能說是有效的。因為它可能是由閱讀速度和書寫速度造成的，而并不能準確地反映出學(xué)生的解題能力。第十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度實驗的內(nèi)部效度：指實驗變量（處理）能被精確估計的程度。第十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：歷史（經(jīng)歷）歷史事件指那些在實驗過程中，與實驗變量同時發(fā)生，并對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的特定事件。當出現(xiàn)這種情況時，研究者往往無法判斷實驗結(jié)果是由處理（自變量）引起的，還是由特定事件引起的。周期比較長的實驗容易歷史因素的影響。例如，在某項教學(xué)改革實驗中，實驗學(xué)校在實驗進行期間參與了上級教育主管部門在全地區(qū)范圍開展的教學(xué)評比活動，這一事件勢必會對整個學(xué)校的教學(xué)活動帶來某種程度的影響，從而影響到我們對教改實驗結(jié)果的評估。很多教育實驗往往需要較長周期，所以歷史事件對實驗結(jié)果的影響應(yīng)該得到關(guān)注和考慮。第十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：成熟或自然發(fā)展的影響人們無論是否參與實驗，都在不斷地成長和變化。而此類的變化將影響實驗結(jié)果。在長期實驗中，被試隨著年齡的增長，將會變得日益成熟，經(jīng)驗和能力都會得到提高。參與時間較短的實驗，被試也會發(fā)生疲倦、困倦、無聊、饑餓或其它變化，這些變化也會改變他們在實驗中的行為。練習(xí)效應(yīng)、學(xué)習(xí)效應(yīng)、疲勞效應(yīng)第十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：選擇選擇因素指由于沒有用隨機取樣和隨機分配的方法來選擇兩組或幾組被試，因而在實驗處理之前各被試組在各方面就事先存在著差異。這樣，以本來就存在差異的幾個實驗組施加實驗處理之后再來比較各個組之間的差異，比較出來的結(jié)果就說明不了到底是本來就具有的差異造成的還是實驗處理的不同造成的，研究假設(shè)就無從證明。隨機化選擇和分配被試的必要性、教育研究中的自然班的問題第二十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：測驗指由于實驗處理之前所施行的前測量可能積極地或消極地影響著實驗處理后的測量，進而混淆實驗的結(jié)果。在有前測的實驗中，被試可能會由于在前測中獲得了經(jīng)驗，從而提高了在后測中的答題能力；也可能會由于前測帶來疲勞而影響到后測的成績（前測和后測間隔時間很短）。前測的作用及可能的影響第二十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：被試亡失在一個延續(xù)時間較長的研究中，被試的更換、淘汰或中途退出可能會對實驗結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。例如，在有實驗組和控制組的兩組實驗中，由于控制組在中途有優(yōu)秀生轉(zhuǎn)學(xué)進來，結(jié)果實驗組效果很好，這就可能是由于被試更換造成兩組被試不等而造成的，而不一定就是實驗處理的效果。周期比較長的實驗容易發(fā)生第二十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：統(tǒng)計回歸指由于選用在某一特征方面具有極端分數(shù)（最優(yōu)或最差）的被試，到了實驗后期測驗時分數(shù)通常會發(fā)生自然向群體的平均值靠攏的趨勢（集中趨勢）——變得不再是最優(yōu)或最劣，在重復(fù)測量中分數(shù)向平均分靠攏。第二十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：儀器使用指實驗中測試手段、技術(shù)和工具的失效或缺乏一致性。這可能是測試工具發(fā)生了變化（如儀器失靈、問卷涂損等），或者是在實驗過程中由于試驗者主觀情緒狀態(tài)發(fā)生變化（如變得更嚴格、疲倦或粗心等），或者是評判標準發(fā)生了變化（如前后難度不同，不同班用不同的測驗，或者評判者的差異等），這些情況帶來的可能結(jié)果是測量和評級的精確性的會受到嚴重影響。第二十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響內(nèi)部效度的因素：上述影響因素的交互作用：其中特別是選擇和成熟的交互作用最為常見選擇與成熟的交互作用是指成熟程度不同的被試被安排在不同的組中將會影響實驗結(jié)果的正確解釋。（說明前測在某些研究條件下的必要性）第二十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度實驗的外部效度：指實驗研究的結(jié)果能被概括到實驗情景以外的程度。即實驗結(jié)果的普遍代表性和適用性。實驗設(shè)計的核心在于實驗控制，但是，在人為控制創(chuàng)設(shè)的實驗情景下得出的規(guī)律，其推論也往往有相當?shù)木窒扌?。第二十六頁，共一百一十二頁?022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響外部效度的因素：測驗的反作用前測增加或降低被試對實驗條件的敏感性，使得實驗結(jié)果難以推廣。第二十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響外部效度的因素：選擇偏差與實驗變量的交互作用抽樣或分組沒有做到真正的隨機化，帶來選擇偏差（即以非對等組進行比較）。第二十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響外部效度的因素：實驗安排的反作用被試在實施處理前了解實驗的安排或因參加實驗而受到暗示，被試可能產(chǎn)生霍桑效應(yīng)（安慰劑效應(yīng)）第二十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度影響外部效度的因素：重復(fù)實驗處理的干擾同一組被試在短期內(nèi)接受兩種或兩種以上的實驗處理時，前一實驗處理往往會對后一實驗處理產(chǎn)生積極或消極的影響，使被試產(chǎn)生練習(xí)效應(yīng)或疲勞效應(yīng)。第三十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度教材上沒有提到的其他影響實驗內(nèi)部效度或外部效度的重要因素：實驗處理的“傳染”

假如實驗組與控制組有機會相互溝通，實驗組的被試就可能把一些實驗刺激的因素傳遞給控制組的被試。例如，某學(xué)校在進行一項教師是否進行學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)對學(xué)生成績影響的實驗研究中，實驗班和對照班的學(xué)生可能會私下交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗，得到學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)的實驗班學(xué)生會把好的學(xué)習(xí)方法傳播給對照班的學(xué)生。這時候我們就說對照班受到了“污染”，已經(jīng)不是真正的對照班了。第三十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一、實驗設(shè)計的基本問題——實驗中的效度教材上沒有提到的其他實驗內(nèi)部效度和外部效度的重要影響因素：實驗者或?qū)嶒炛砣藛T的偏向

皮格馬利翁效應(yīng)（期望效應(yīng)）：在美國心理學(xué)家羅森塔爾和雅各布森（1968）針對實驗者的期望對被試帶來的影響所進行的一項實驗第三十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日實例分析

自變量是被操縱的；因變量是被觀察的；額外變量（控制變量）是保持恒定的。指出下列實驗中的自變量、因變量和控制變量。例一：一汽車制造商想了解為了使后面的汽車司機能夠盡快地知道前面的車子已經(jīng)停住，汽車的剎車燈應(yīng)該多亮？

第三十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日例二：訓(xùn)練一只鴿子看見綠光啄鍵盤，看見紅光不啄鍵盤，正確啄鍵盤后，給予谷子作為強化。

例三：想知道一個人估計時間的準確性，設(shè)計如下：一只綠色小燈泡和電子記時器相連，主試按鍵讓燈亮5秒、10秒、30秒、60秒，然后讓被試相應(yīng)復(fù)制出按鍵時間。例四：語言教師想知道在一個語言教學(xué)班里班容量的大小是否會影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第三十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計完全隨機化設(shè)計（簡單隨機化設(shè)計），指用隨機化方法將被試隨機分為幾組，然后依實驗的目的對各組被試實施不同的處理。第三十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(1)設(shè)計模式：RO1XO2RO3XO4R代表隨機化，O代表觀測，X代表實驗處理第三十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：①增值分數(shù)比較：△a＝O2-O1

△b＝O4-O3

?△a＝△b第三十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日兩種錯誤的統(tǒng)計檢驗方法錯誤的檢驗方法一：？O2＝

O1

？O4＝

O3

If（O2≠O1andO4＝

O3

）

Then自變量對因變量有效應(yīng)第三十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日兩種錯誤的統(tǒng)計檢驗方法錯誤的檢驗方法二：？O1＝

O3

？O2＝

O4

If（O1＝

O3andO2≠O4）

Then自變量對因變量有效應(yīng)為什么不對?

進行了兩次統(tǒng)計決策，導(dǎo)致統(tǒng)計誤差增大（0.95×0.95＝0.90）；無法很好地排除歷史、成熟、自然發(fā)展及測驗等影響內(nèi)部效度因素的影響。第三十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：②協(xié)方差分析：以前測分數(shù)為協(xié)變量，對實驗實施前的被試的組間差異進行統(tǒng)計控制和調(diào)整，以使得兩組的后測成績具有可比性，排除前測成績的影響。（優(yōu)先選擇的統(tǒng)計方案）③曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-檢驗或中位數(shù)檢驗（非參數(shù)檢驗）第四十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計1.隨機實驗組控制組前測后測設(shè)計(3)評價：

優(yōu)點：基本控制了絕大多數(shù)影響內(nèi)部效度的因素

缺點：使用了前測，雖然為檢查隨機分組是否存在偏差提供了充分的依據(jù)，但可能對后測產(chǎn)生敏感性，出現(xiàn)測驗的反作用效應(yīng)。第四十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計（4）研究實例分析（P22）被試：46名8年級學(xué)生自變量：教學(xué)方法（實驗組vs.控制組）實驗處理：實驗組接受標題閱讀教學(xué)；控制組接受常規(guī)閱讀教學(xué)因變量：閱讀成績（閱讀新聞標題，預(yù)測新聞內(nèi)容）第四十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計(1)設(shè)計模式：RXO1R

XO2第四十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：①t-檢驗：？O1＝O2

②曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-檢驗或中位數(shù)檢驗（非參數(shù)檢驗）第四十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計(3)評價：

優(yōu)點：幾乎具有隨機實驗組前測后測設(shè)計所有的優(yōu)點。是更為理想的實驗設(shè)計方案。

缺點：有些實驗需要在對被試施加實驗處理之前，實行前測，以了解被試在實驗階段的初始狀態(tài)。第四十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機實驗組控制組后測設(shè)計（4）研究實例分析（P23）被試：小學(xué)剛升入初中的學(xué)生自變量：教學(xué)方法（實驗班vs.控制班）實驗處理：自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)；傳統(tǒng)教學(xué)因變量：三次單元測驗及一次期末考試成績（分別作為因變量的4個指標）第四十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計3.隨機多組后測設(shè)計(1)設(shè)計模式：RX1O1R

X2O2RX3O3………………第四十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——完全隨機化設(shè)計2.隨機多組后測設(shè)計(2)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：①單因素方差分析

②方差分析顯著前提下的進一步成對比較（多重比較）：q檢驗、N－K檢驗等等。第四十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計多因素實驗設(shè)計（完全隨機析因設(shè)計）是指實驗中包括兩個或兩個以上因素（自變量），并且每個因素都有兩個或兩個以上的水平，各因素的各個水平相互結(jié)合，構(gòu)成多組處理的一種實驗設(shè)計。多因素實驗設(shè)計的優(yōu)點：可考察各個自變量對同一因變量的主要影響效應(yīng)（主效應(yīng)）可考察各個自變量交互作用對因變量的主要影響效應(yīng)（交互作用）可考察一個因素的各個水平在另一個因素的某個水平上的效應(yīng)（簡單效應(yīng)）第四十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計相關(guān)術(shù)語：1．效應(yīng)或影響（effect）的概念什么是效應(yīng)或影響？通常說某件事對我們產(chǎn)生了影響，這句話的含義是什么？就是說這件事情的發(fā)生使我們的狀況（外在物質(zhì)的、生理的、心理的或行為的）發(fā)生了某種改變。如果這件事發(fā)生了，我們的狀況卻沒有絲毫的變化，就說明這件事對我們沒有影響。第五十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日

在這里我們可以將事件的發(fā)生看作是自變量（從無到有兩個水平），而將我們的心理或行為的狀況看作因變量。一般我們說自變量有影響或效應(yīng)，就是指它的變化使因變量也發(fā)生了變化。而該效應(yīng)也是特指自變量對該因變量的效應(yīng)。第五十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日

有效應(yīng)或影響的指標是什么？如上所述，判斷自變量有沒有效應(yīng)，就是看它變化時，因變量有沒有發(fā)生相應(yīng)的改變。具體一點，自變量從一個水平變化到另一個水平時，因變量有沒有發(fā)生相應(yīng)的改變。那么就可以用因變量的改變值作為衡量效應(yīng)的指標。如果改變值為0，那么就是沒有效應(yīng)。改變值越大，效應(yīng)也就越大。所以自變量的效應(yīng)具體的說就是當它從一個水平變化到另一個水平時，因變量值的改變情況。第五十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日2．什么叫因素與因素之間相互制約和影響？

A因素對B因素有制約或影響，是指A因素對B因素的效應(yīng)有制約和影響。（這里A和B都是自變量）。第五十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日

什么叫A因素對B因素的效應(yīng)有制約和影響呢？在沒有制約和影響的情況下，那么就是說A因素和B因素的效應(yīng)無關(guān)，即A因素的變化與B因素的效應(yīng)無關(guān)，也就是說A因素變化時，B因素的效應(yīng)不會發(fā)生變化。而如果A因素變化時，B因素的效應(yīng)也跟隨發(fā)生變化，那么就說A因素對B因素的效應(yīng)是有影響的，制約的。也就是通常所說的A因素對B因素有制約和影響。第五十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日

有關(guān)例子和圖示一、A的效應(yīng)不隨B的變化而變化第五十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第五十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第五十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、A的效應(yīng)隨B的變化而變化第五十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第五十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第六十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第六十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第六十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第六十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日第六十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日一般而言，如果A因素對B因素的效應(yīng)有制約和影響，那么同時B因素對A因素的效應(yīng)也有制約和影響。3．關(guān)于兩因素交互作用的概念交互作用也稱交互效應(yīng)。既然因素之間的影響和制約是一種雙向的、相互的，我們就把因素間這種相互影響和制約的關(guān)系稱為交互作用。具體來講，如果A因素的效應(yīng)在B因素的不同水平上有差異（或者反過來），那么就說A和B之間有交互作用。第六十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計完全隨機析因設(shè)計模式的表達方式

用英文大寫字母表示因素，用對應(yīng)的小寫字母來表示該因素的水平，用×表示因素之間的相互結(jié)合關(guān)系。第六十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的模式RXa1Xb1O1RXa1Xb2O2RXa2Xb1O3RXa2Xb2O4XbXaXa1Xa2Xb1O11O12O1:….

O1kO31O32O2:….

O3kOb1Xb2O21O22O3:….

O2kO41O42O4:….

O4kOb2Oa1Oa2第六十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計3×2完全隨機析因設(shè)計的模式RXa1Xb1O1RXa1Xb2O2RXa2Xb1O3RXa2Xb2O4RXa3Xb1O5RXa3Xb2O6XbXaXa1Xa2Xa3Xb1O11O12O1:….

O1kO31O32O3:….

O3kO51O52O5:….

O5kOb1Xb2O21O22O2:….

O2kO41O42O4:….

O4kO61O62O6:….

O6kOb2Oa1Oa2Oa3第六十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的實例被試：小學(xué)剛升入初中的新生班學(xué)生自變量：教學(xué)方法（自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)vs.傳統(tǒng)教學(xué)）；教師教齡（2年以下vs.5年以上）因變量：測驗成績第六十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的實例可能的結(jié)果一：第七十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——多因素實驗設(shè)計2×2完全隨機析因設(shè)計的實例可能的結(jié)果二：第七十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計區(qū)組的概念區(qū)組在實驗設(shè)計中的概念起源于農(nóng)業(yè)田間研究中按土地的特點把實驗區(qū)域劃分為不同的“區(qū)域”或“區(qū)塊”心理學(xué)實驗中的區(qū)組是指把被試按照個體差異分配到不同的被試組，并且把這種“區(qū)組”的差異作為一個額外變量來進行控制。第七十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計隨機化區(qū)組設(shè)計的原則是同一區(qū)組內(nèi)的被試盡量“同質(zhì)”，每一區(qū)組都接受全部實驗處理，每一種實驗處理在不同的區(qū)組中重復(fù)的次數(shù)也相同。3種分配區(qū)組被試的方式：一名被試作為一個區(qū)組每個區(qū)組內(nèi)被試的人數(shù)是實驗處理數(shù)目的整倍數(shù)區(qū)組內(nèi)的基本單元是一個團體（自然班問題的解決方案）第七十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計優(yōu)點：考慮了個別差異對實驗結(jié)果的影響（即區(qū)組效應(yīng)），并可通過統(tǒng)計處理排除這種影響缺點：區(qū)組的劃分不一定容易進行；劃分得到的區(qū)組內(nèi)部的被試差異也可能很大。第七十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計隨機化區(qū)組單因素設(shè)計的基本模式區(qū)組實驗處理區(qū)組平均X1X2X3X4優(yōu)良O11O12O13O14O1中等O21O22O23O24O2較差O31O32O33O34O3處理平均O.1O.2O.3O.4O..第七十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計3×2隨機化區(qū)組雙因素設(shè)計的基本模式區(qū)組實驗處理組合Xa1b1Xa1b2Xa2b1Xa2b2Xa3b1Xa3b21O111O112O121O122O131O1322O211O212O221O222O231O232……

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…nOn11On12On21On22On31On32第七十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日二、真實驗設(shè)計——隨機化區(qū)組設(shè)計統(tǒng)計分析方法：隨機化區(qū)組設(shè)計的方差分析第七十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計非實驗設(shè)計：是一種對現(xiàn)象的自然描述，一般用于識別和發(fā)現(xiàn)自然存在的臨界變量及其關(guān)系，它可以進一步實施更嚴格的實驗設(shè)計積累資料。準實驗設(shè)計：介于非實驗設(shè)計和真實驗設(shè)計之間的實驗設(shè)計。第七十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計1.單組準實驗設(shè)計（1）時間系列設(shè)計設(shè)計模式：O1O2O3O4XO5O6O7O8第七十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日〇1～〇2的測量中，引入實驗變量X后，時間系列設(shè)計的某些可能的結(jié)果模型XABCDEFHG第八十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計1.單組準實驗設(shè)計（1）時間系列設(shè)計對設(shè)計的評價：能較好控制“成熟”因素對內(nèi)部效度的影響，可控制測驗因素的干擾，有時能控制統(tǒng)計回歸的因素；不能控制與實驗處理同時發(fā)生的偶發(fā)事件的影響，不能排除與自變量同時出現(xiàn)的附加變量的影響，不易控制測驗與實驗處理的交互作用，多次施測可能降低或增加被試對實驗處理的敏感性。第八十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計1.單組準實驗設(shè)計（1）時間系列設(shè)計數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：檢驗實驗處理X前的回歸直線與實驗處理X后的回歸直線是否存在顯著差異，包括對殘差（剩余標準差）、截距和斜率的差異顯著性檢驗。第八十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計1.單組準實驗設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計設(shè)計模式：X1O1X0O2X1O3X0O4第八十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計1.單組準實驗設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計設(shè)計的評價：能較好控制“歷史”因素對內(nèi)部效度的影響。所以該設(shè)計被廣泛應(yīng)用于研究不同條件下學(xué)生學(xué)習(xí)的效應(yīng)。在控制影響外部效度的因素方面不夠理想：測驗的反作用、實驗安排的反作用、選擇偏差與實驗變量的交互作用重復(fù)實驗處理的干擾均可能影響相等時間樣本設(shè)計下的研究的外部效度。第八十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計1.單組準實驗設(shè)計（2）相等時間樣本設(shè)計數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗：兩因素方差分析：2（實驗處理）×2（實施順序）

第一次施行第二次施行

X1O1O3X0O2O4第八十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計2.多組準實驗設(shè)計（1）不相等實驗組控制組前測后測設(shè)計O1XO2…

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…O3O4虛線表示不能隨機選擇和部署兩組主要缺點：選擇與其他因素的交互作用可能會降低該設(shè)計的效度第八十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計2.多組準實驗設(shè)計（2）不相等實驗組控制組前測后測時間系列設(shè)計O1O2O3O4XO5O6O7O8…

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…O9O10O11O12O13O14O15O16虛線表示兩組非隨機組。影響內(nèi)部效度的因素基本上得到控制；測驗的反作用、選擇偏差等因素是實驗處理X的交互作用可能會影響該設(shè)計的外部效度。第八十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計2.多組準實驗設(shè)計（3）平衡設(shè)計（輪換設(shè)計、拉丁方設(shè)計）設(shè)計模式：各組被試都接受不同的實驗處理，而對實驗處理的順序和實驗時間采用了輪換的方法第八十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日本設(shè)計的其他幾種名稱平衡對抗設(shè)計實驗中由于前一個實驗處理影響后一個實驗處理的效果，采用此設(shè)計可對實驗處理順序進行控制，使實驗條件均衡，抵消由于實驗處理先后順序的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)性誤差。輪組設(shè)計在實驗中，由于學(xué)習(xí)的首因效應(yīng)和近因效應(yīng)的存在，因而在實驗方法上，使實驗內(nèi)容的先后次序輪換，使情景條件和先后順序?qū)Ω鱾€實驗組機會均等，從而排除這兩種效應(yīng)的影響。第八十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日本設(shè)計的其他幾種名稱拉丁方設(shè)計數(shù)學(xué)家歐拉發(fā)明的一種“數(shù)字拼圖”，即每一數(shù)字（或字母）在每一橫行和縱列只出現(xiàn)一次，不許重復(fù)。4×4拉丁方的4個標準方

ABCD

ABCD

ABCD

ABCD

BADC

BCDA

BDAC

BADC

CDBA

CDAB

CADB

CDAB

DCAB

DABC

DCBA

DCBA

第九十頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日2×2輪組設(shè)計基本模式時間順序組一X1OX2O組二X2OX1O第九十一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日4×4輪組設(shè)計基本模式時間順序組AX1OX2OX3OX4O組BX2OX3OX4OX1O組CX3OX4OX1OX2O組DX4OX1OX2OX3O第九十二頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計2.多組準實驗設(shè)計（3）平衡設(shè)計（輪換設(shè)計、拉丁方設(shè)計）設(shè)計的評價：基本控制了成熟、歷史和測驗因素對實驗結(jié)果的影響不能采用隨機分配被試的方法，受選擇因素的影響？？？（從對結(jié)果數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法來看：拉丁方試驗的精確度比隨機區(qū)組試驗更高！）第九十三頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——準實驗設(shè)計2.多組準實驗設(shè)計（3）平衡設(shè)計（輪換設(shè)計、拉丁方設(shè)計）顯著性檢驗：采用方差分析計算方法參考教材P47-48第九十四頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計

非實驗設(shè)計：并沒有真正操作自變量，但具有實驗設(shè)計的某些特點，也可對因果關(guān)系進行嘗試性探討的研究設(shè)計。第九十五頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實驗設(shè)計1.單組后測設(shè)計設(shè)計模式：XO

設(shè)計的評價：不符合大多數(shù)用于控制內(nèi)部效度的原則，難以得出實驗處理X是引起實驗結(jié)果O的原因的結(jié)論，但簡便易行，可作為對問題的初步探索的研究方案。（見P48實例）第九十六頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實驗設(shè)計2.單組前測后測設(shè)計設(shè)計模式：O1XO2

設(shè)計的評價：相比單組后測設(shè)計增加了前測，可提供被試的基線數(shù)據(jù)，可控制選擇偏差的影響；容易受到歷史、成熟、測驗的反作用、及儀器和統(tǒng)計回歸及測驗等因素與實驗處理的交互作用的影響。（見P49實例）第九十七頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實驗設(shè)計3.固定組比較設(shè)計（靜態(tài)組比較設(shè)計、整組比較設(shè)計）設(shè)計模式：XO1………………

O2

設(shè)計評價：基本上能對歷史、成熟因素進行控制，不會受測驗、儀器的因素干擾；可能受選擇及選擇與成熟的交互作用的影響。第九十八頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實驗設(shè)計4.事后回溯設(shè)計基本設(shè)計模式：X

OX表示該設(shè)計的自變量或?qū)嶒炋幚頍o法被操作或改變，O則代表研究者觀察到的結(jié)果。事后回溯設(shè)計的原則是從已經(jīng)發(fā)生并在某方面有差異的組別開始，追溯研究產(chǎn)生這種差異的原因。第九十九頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實驗設(shè)計4.事后回溯設(shè)計兩種實用的事后回溯設(shè)計類型：相關(guān)研究設(shè)計：O1O2準則組設(shè)計：

X

O1…

…

…

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…O2第一百頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實驗設(shè)計4.事后回溯設(shè)計評價：優(yōu)點可對自然條件下出現(xiàn)的時間或現(xiàn)象進行時間上的追溯，以了解產(chǎn)生這些現(xiàn)象的信息。適用于研究簡單的因果關(guān)系問題。可為提出研究假設(shè)提供證據(jù)，以便于后續(xù)研究對該假設(shè)的嚴格檢驗。較少人為性，研究更具有生態(tài)效度。比嚴格的實驗設(shè)計更具實用性。第一百零一頁，共一百一十二頁，2022年，8月28日三、準實驗設(shè)計和非實驗設(shè)計——非實