第三章研究設(shè)計與研究計劃(幻燈片)

第三章研究設(shè)計與研究計劃本章概要本章主要介紹研究設(shè)計的意義、研究設(shè)計的內(nèi)容（確定研究論域的范圍、研究變量和研究指標的確定、樣本含量的估計、無關(guān)變量及其控制等）；研究計劃的制定等方面的內(nèi)容。第一節(jié)研究設(shè)計一、研究設(shè)計的意義和內(nèi)容在研究課題選擇的系統(tǒng)化階段，當確定了具體研究目標和相應的研究方法經(jīng)過篩選并確定后，就應結(jié)合具體的研究目標和研究方法進行研究設(shè)計。研究設(shè)計是選題報告的重要組成部分，是對所確定的具體研究方法實施過程中各種因素的基本考慮。

一般說來，在體育科學研究中，研究的基本目的是通過一定的操作過程，進而達到對具有多個因素或現(xiàn)象間的某種規(guī)律性關(guān)系予以確認或揭示的描述。為了達到此目的，就需要對可能干擾該操作過程的某些因素，在操作之前予以控制。研究設(shè)計就是在運用或?qū)嵤┚唧w的研究方法之前，為保證得到正確資料或信息的一種計劃性工作。而且，這一準備性工作以研究設(shè)計方案的形式，被寫入選題報告并予以確定。

在體育科學研究中，無論研究者采用何種獲取資料的方法，其基本的目的都是為了確認或揭示若干因素或現(xiàn)象間的某種規(guī)律性關(guān)系，從而依據(jù)這種在一定范圍內(nèi)具有普遍性的、規(guī)律性的關(guān)系來指導今后的行為。也就是說，盡管研究的過程、實施的研究方法等是在特定的時間和空間中進行的，盡管研究對象（如學生）很可能是被限定為某一地區(qū)或某一學?；蚰骋荒昙壍哪硞€班級，但是作為研究的目的卻不是僅僅停留在試圖對特定的研究過程（含對象、方法、結(jié)果）自身的說明上，而是通過具有個別性、特殊性、局部性特征的研究，揭示具有普遍性、廣泛性或者說具有可再現(xiàn)性、可重復性的一般意義的關(guān)系?？墒?，由于在運用一定的方式，對一定的對象，在一定的時間和空間獲取資料時，往往會有很多因素對上述變量產(chǎn)生一定的影響，這種影響可能導致研究者獲得的資料是有偏差的，而研究者依據(jù)這種有偏差的資料所進行的分析必然會使得研究結(jié)果與預期的研究目標相背離。那么，為了保證具體研究目標的實現(xiàn)，事前進行周密細致的研究設(shè)計是完全必要的。研究設(shè)計的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：確定研究論域的范圍；研究變量和研究指標的確定；樣本含量的估計；無關(guān)變量及其控制等。二、確定研究論域的范圍為了使研究者在一開始就能夠準確地把握該研究的空間或時間范圍，有必要在研究設(shè)計階段就對所要考察論證的領(lǐng)域或范圍予以明確地規(guī)定，這就是確定研究論域的基本含義。從科學研究的角度來說，人類對任何事物的認識是永無止境的。同樣，對一個研究課題來說也是如此。人們不可能企圖對某一個問題的一次性研究，就能把這個問題的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系等都徹底弄清楚。我們只能通過一次又一次的不斷研究，對這個問題的認識，從現(xiàn)象到本質(zhì)，從膚淺到深刻、從模糊到清晰、從局部到整體等等，逐步地弄清楚。因此，一般地說，通過一次研究所要解決或說明的問題總是在一定范圍或領(lǐng)域內(nèi)的。另外，確定研究論域的范圍還包括要限定研究課題的研究深度。因為科學研究的深度也是無止境的。在這個意義上講，有必要強調(diào)限定研究論域的范圍。當然，我們在強調(diào)限定研究論域范圍的同時，也要防止研究具體目標的簡單化和研究論域范圍過窄的傾向。否則，會使研究成果因缺乏廣度和深度而降低了研究價值。因此，在確定研究論域范圍時，要恰當合理地限定研究論域的范圍。

對研究論域范圍的限定，一般要在研究課題的題目或前言中予以體現(xiàn)。常見的限定研究論域范圍的方法有三種：第一種是定語限定法，即通過增加修飾定語來限定研究的范圍。第二種方法是副標題法，即研究題目之下增加一個副標題來限定研究的范圍。第三種方法是前言說明法，即在研究的前言部分將研究的范圍開宗明義地交代清楚。三、研究對象取樣方法

與樣本含量的估計㈠研究對象的取樣方法在體育科學研究中，我們不可能對所有的研究對象都逐一進行研究，為了節(jié)省人力、物力和時間，往往從研究對象的總體中抽取部分研究對象作為總體的代表。被抽取的部分稱為樣本。為了保證樣本對總體具有較好的代表性，那就必須排除研究者在抽樣過程中的主觀意向，嚴格采用隨機化的抽樣方法。隨機抽樣方法一般采用下列四種方法。⒈純隨機抽樣方法⒉機械抽樣方法（亦稱系統(tǒng)抽樣方法）⒊分層抽樣方法⒋整群抽樣方法㈡樣本含量的估計在研究設(shè)計中，樣本含量是一個重要的問題。所謂樣本含量是指從總體中被抽取的具體研究對象的數(shù)量。樣本含量對研究結(jié)果的分析、判斷，對所收集的資料和事實的可靠性，乃至對研究結(jié)論的產(chǎn)生都有著直接的影響。所以，在進行研究設(shè)計時，應針對所確定的研究方法和研究目標的需要，對樣本含量進行估計和確定。⒈估計樣本含量的規(guī)則⑴指標的變異程度大，樣本含量也越大。⑵精確度要求越高，樣本含量相應地也要多些。⑶顯著性水平α值越小，則樣本含量要越大。⑷把握度（１－β）值越大，則需要的樣本含量也越多。⒉樣本含量的估計方法樣本含量的估計方法有查表法和公式計算法。⑴查表法①屬計數(shù)資料時就用《兩百分數(shù)之差顯著或非常顯著時所需觀察數(shù)表》（見表３－１和表３－２）。[第55頁、56頁]②屬于計量資料時應使用《兩均數(shù)相差的ｔ檢驗所需觀察數(shù)表》（見表３－３）和《均數(shù)ｔ檢驗所需觀察數(shù)表》（見表３－４）。[第57頁、58頁]⑵公式計算法使用公式計算法估計樣本含量時，所使用的把握度（１－β）均為0.5，所以，有時計算出的樣本含量數(shù)小于查表法。另外，用公式計算法估計出來的樣本含量只是保證研究結(jié)果穩(wěn)定的最小樣本含量數(shù)。因此，為了防止在研究過程中，研究對象因各種預料不到的因素而發(fā)生樣本數(shù)量減少的情況，我們在計算結(jié)果的基礎(chǔ)上應再適當增加一些樣本含量。①．計數(shù)資料的樣本含量估計公式

式中，ｎ＝樣本含量估計值；

tα＝常數(shù)，即給定顯著性水平α條件下的ｔ值，通常取t0.05＝1.96，t0.01＝2.58；

P1＝查閱資料或預備實驗的概率值；

P2＝實驗結(jié)果概率估計值或預備實驗的概率值；

[例題：第59頁]②計量資料的樣本含量估計公式Ａ．若是配對ｔ檢驗，樣本含量估計公式為：上式中：Ｓ＝差值的標準差＝差值的平均值；ｎ＝樣本含量估計值（對數(shù)）；＝常數(shù)Ｂ．若是兩組獨立樣本均值比較ｔ檢驗，樣本含量估計公式為：

上式中：、分別為兩個獨立樣本均值；ｎ＝樣本含量估計值；＝常數(shù)；Ｓ＝合并標準差若合并標準差為未知數(shù)，可參照前面估計樣本含量的規(guī)則中合并標準差σ的計算公式求出。此處的Ｓ與前述的σ的意義、計算方法完全相同。[例題：第60頁]⑶關(guān)于樣本含量的一些特殊規(guī)定在體育科學研究中，根據(jù)不同的研究內(nèi)容，對樣本含量還有一些特殊的規(guī)定。通常，對新研制的中成藥和西藥的療效研究，樣本含量應不少于300例；對有關(guān)人體方面的研究，如運動飲料的飲用效果研究、運動傷病治療方法的研究、某種練習手段對人體健康或增強體質(zhì)效果的研究等，樣本含量應不少于100例。對運動訓練一般問題研究時，如教學方法、訓練方法的研究，樣本含量應不少于30例；若因客觀條件限制，無法達到時（如研究國家女子排球隊的有關(guān)問題，總共只有12名隊員），至少樣本含量也不能少于10例。如果樣本含量少于10例，則因缺乏統(tǒng)計學意義而被視為該樣本不具有代表性。四、研究變量和研究指標的確定

變量是指被研究的現(xiàn)象、事件或事物所反映出來的數(shù)量特征。根據(jù)不同的分類標準，變量可以分為許多類型。了解這些變量的類型有助于我們根據(jù)實際研究的需要考慮和選擇所需要的變量。㈠變量的分類⒈相關(guān)變量與因果變量⒉直接測量變量與間接測量變量⒊操作性變量與非操作性變量⒋研究變量與非研究變量㈡研究變量的選擇研究變量的選擇和確定，應綜合考慮下面三個問題：⒈根據(jù)研究目的確定研究的變量即明確研究的目的是考察變量之間的因果關(guān)系還是相關(guān)關(guān)系，是研究直接測量變量還是間接測量變量。⒉辯明無關(guān)變量研究變量是同非研究變量的比較中確定的，在選擇研究變量的同時必須確認無關(guān)變量。即充分考慮哪些無關(guān)變量可能會對研究變量的研究結(jié)果產(chǎn)生影響而需要予以控制。⒊確定研究變量的數(shù)量一般地說，調(diào)查、觀察研究所探討的變量數(shù)目比實驗研究多。

研究指標是用來具體測量研究變量特性（如類別、狀態(tài)、水平、速度等）的測量手段、方法或測試項目。同一研究變量可以根據(jù)研究的需要用數(shù)個研究指標來代表。根據(jù)研究指標的特性，可以分為定類指標、定序指標、定距指標。⒈定類指標定類指標是指反映研究變量的性質(zhì)和類別的指標。它給研究對象以定性標志，以識別或分類研究為目的，如性別、職業(yè)、兒童所在家庭父母婚姻的完整性等。定類指標可以用一定的數(shù)字來代表不同類別的事物，如用“0”代表正常家庭，用“1”代表離異家庭。定類指標只能用于計算頻率和比例。⒉定序指標定序指標是指反映研究變量所具有的不同等級或順序的指標。如，研究學生對體育課的態(tài)度傾向時，可以將其分為五種級別：即非常喜歡、比較喜歡、一般、不太喜歡、很不喜歡。定序指標可以衡量研究變量在高低、先后、大小、強弱程度上的區(qū)別?？捎嬎愕燃壪嚓P(guān)系數(shù)等。

⒊定距指標定距指標是反映研究變量在數(shù)量上的差別和間隔距離的指標。它除了反映變量在具體數(shù)量的距離差異外，其數(shù)字特性比定序指標高。對于定距指標可以采用平均數(shù)、標準差、ｔ檢驗、Ｆ檢驗等統(tǒng)計方法進行處理。㈣研究變量與指標操作定義的設(shè)計所謂操作定義就是用可感知、可度量的具體的事物、事件、現(xiàn)象或方法對變量或指標作出具體的界定和說明。比如，有人對學生體質(zhì)進行研究，在操作定義上將體質(zhì)的各項指標歸為“形態(tài)、機能、身體素質(zhì)”等三類，每類中又有若干子類，比如在“形態(tài)”類中包括有“身高、坐高、體重、胸圍”。這樣，研究者或讀者就能夠準確地把握該研究中所指的“體質(zhì)”、“形態(tài)”的含義。又如，以“超過本人最大力量75％以上的負荷進行的力量訓練”作為“大強度力量訓練”的操作定義。這樣，盡管在理論上對“大強度”的理解有可能存在不同的認識，但是，在這里，由于在操作定義予以明確的界定，使得人們能夠準確地把握該研究中“大強度”所指的范圍。可以說，操作定義的最大特征在于界定變量或指標的外延和反映其可觀測性。

確定操作定義的意義在于：第一，它有利于保證研究的客觀性。由于操作定義是用看得見、摸得著的具體事物、現(xiàn)象或方法來界定、說明研究變量或指標，從而使得研究變量或指標成為可直接感知、操作的對象。第二，它有助于進行假設(shè)的檢驗。檢驗研究假設(shè)就是要看它對變量間關(guān)系的預測是否正確。因此自然就要涉及對變量的測量。如果不能給變量作出明確的操作定義，也就不可能對研究假設(shè)進行檢驗。第三，它有利于提高研究結(jié)果的可比性。如果研究變量、指標無明確的、統(tǒng)一的操作定義，那么在不同研究點或不同時間所得到的研究結(jié)果就無法進行比較。五、無關(guān)變量的控制㈠無關(guān)變量的主要類別⒈被試方面的無關(guān)變量。⑴參與研究的動機。⑵焦慮。⑶有關(guān)經(jīng)驗。⑷生理狀態(tài)。⑸受試的反作用：當受試者知道研究的目的或自己正被研究時，可能會對研究產(chǎn)生許多心理反作用，并由此影響研究結(jié)果。著名的“霍桑效應”與“安慰劑效應”即是此種反作用的典型表現(xiàn)。⒉主試方面存在的無關(guān)變量研究表明，研究者的年齡、性別、外表、言談舉止、態(tài)度、暗示等都有可能影響研究結(jié)果。此外，由于研究者知曉研究目的，還可能自覺不自覺地產(chǎn)生“實驗者效應”，而干擾研究結(jié)果。⒊研究設(shè)計方面存在的無關(guān)變量。例如：⑴研究方法本身不完善；⑵測量儀器、設(shè)備的安排、布置、調(diào)整不當；⑶測量工具不完善，如問卷中題目用詞摸棱兩可、難度不當、指導語不明確；⑷被試的選取、研究時間與環(huán)境的選取等方面存在的不足；⑸研究程序安排不當。⒋研究實施環(huán)境條件方面的無關(guān)變量研究實施環(huán)境中的許多因素均可能影響被試的行為與操作水平，如溫度、光線、聲音、布置、熟悉性、桌面是否平整、空間的闊窄等。此外，在研究實施現(xiàn)場發(fā)生的意外事件，如停電、有人大聲說話、儀器發(fā)生故障等，也都可能影響研究水平。㈡無關(guān)變量的控制⒈常見的觀測誤差⑴隨機誤差。⑵系統(tǒng)誤差。⑶過失誤差。⑷抽樣誤差。⒉控制無關(guān)變量的措施⑴遵循隨機原則和組間均衡的原則。⑵“雙盲對照”方法。⑶樣本含量要滿足研究工作的需要。⑷選擇儀器的允許測試精度能夠滿足研究工作的需要，并在使用前進行認真的校驗。⑸通過預備性研究來制定詳細的實施細則，并在正式測試之前舉辦學習班，以規(guī)范和統(tǒng)一測試工作的各項細節(jié)。第二節(jié)研究計劃一、研究計劃的制定研究計劃一般是在研究課題以及研究方法已經(jīng)確定之后開始制訂的，它是選題報告的組成部分。當然，在選題報告通過論證并得到批準后，還可以進一步制定更加詳細的研究計劃，以便有條不紊地進行研究課題的全部研究工作。

制訂研究計劃的目的是為了保證研究工作所涉及的各個方面按照一定的順序展開。研究計劃的內(nèi)容是整個課