實(shí)驗(yàn)法及其應(yīng)用

體育科研方法之實(shí)驗(yàn)法及其應(yīng)用上海體育學(xué)院1

內(nèi)容綱要

一、實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)、分類與功能

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

三、實(shí)驗(yàn)的組織與實(shí)施

四、案例分析2第一節(jié)實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)、分類與功能概念：實(shí)驗(yàn)法是根據(jù)研究目的，利用一定的科學(xué)儀器、設(shè)備等物質(zhì)手段，人為地控制某種因素，運(yùn)用所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行探索與研究自然規(guī)律或社會現(xiàn)象的一種方法。3（一）實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)1．注重論證因果關(guān)系

探索和論證體育運(yùn)動現(xiàn)象中變量之間的因果關(guān)系是實(shí)驗(yàn)研究法的重要特征之一。2.可主動控制某些條件

研究者可以主動地控制研究過程，操縱研究中的某些條件。按照一定的假設(shè)，研究者可改變體育實(shí)踐過程中的某些條件，實(shí)施某一變量。這種變量是研究者設(shè)計(jì)并人為的加入體育實(shí)踐過程之中的。43.簡化和純化研究過程與研究對象

實(shí)驗(yàn)可以簡化和純化研究對象與研究過程，以此達(dá)到突出主要變量的目的。4.具有可重復(fù)性

實(shí)驗(yàn)行為的可重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可再現(xiàn)性是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)基本要求。實(shí)驗(yàn)如果不能夠重復(fù)，實(shí)驗(yàn)就難于成為一種證明客觀規(guī)律的可靠手段。5資料一：黃禹錫干細(xì)胞研究造假事件

韓國首爾大學(xué)調(diào)查委員會23日宣布，經(jīng)過為期一周的調(diào)查，證實(shí)被稱為韓國“克隆之父”的黃禹錫科研組發(fā)表在2005年《科學(xué)》雜志上的論文系“有意造假”。黃禹錫當(dāng)日承認(rèn)在編造科學(xué)數(shù)據(jù)過程中扮演了某種角色，宣布辭去首爾大學(xué)教授的職務(wù)，并向國民道歉。首爾大學(xué)是在2005年12月18日開始介入調(diào)查。12月23日首爾大學(xué)發(fā)表調(diào)查報(bào)告，11個(gè)胚胎干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，有9個(gè)系偽造。2006年1月10日首爾大學(xué)調(diào)查委員會公布最終調(diào)查結(jié)果顯示，黃禹錫研究小組2004年發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上的干細(xì)胞研究成果與其2005年發(fā)表的論文一樣屬于造假，除成功培育出全球首條克隆狗外，黃禹錫所“獨(dú)創(chuàng)的核心技術(shù)”無法得到認(rèn)證，徹底終結(jié)“黃禹錫神話”。美國《科學(xué)》雜志2006年1月12日正式宣布，撤銷韓國首爾大學(xué)科學(xué)家黃禹錫等人兩篇被認(rèn)定造假的論文。6資料二：陳進(jìn)“漢芯”系列芯片造假事件

2003年2月，陳進(jìn)研究團(tuán)隊(duì)推出“漢芯一號”，只不過是從美國原摩托羅拉半導(dǎo)體公司買回的芯片，雇人將芯片表面的原有標(biāo)志用砂紙磨掉，然后加上“漢芯”標(biāo)志“研制”而成，卻因?yàn)槠淦垓_成功，被鑒定為“我國芯片技術(shù)研究獲得的重大突破”。此后，在此基礎(chǔ)上“漢芯”二號、三號、四號芯片相繼問世，“漢芯”項(xiàng)目成為國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，有關(guān)部門下?lián)艽罅空n題經(jīng)費(fèi)，陳進(jìn)成為上海交大微電子學(xué)院院長，并榮獲“全國優(yōu)秀科技工作者”、“教育部長江學(xué)者”等一系列稱號。2006年1月，一神秘舉報(bào)人在網(wǎng)上發(fā)布了“漢芯黑幕”一文，指責(zé)陳進(jìn)弄虛作假，騙取國家上億元無償撥款。

2006年5月，上海交大向公眾通報(bào)了“漢芯”系列芯片涉嫌造假的調(diào)查結(jié)論。調(diào)查顯示，陳進(jìn)在負(fù)責(zé)研制“漢芯”系列芯片過程中存在嚴(yán)重的造假和欺騙行為，以虛假科研成果欺騙了鑒定專家、地方政府和中央有關(guān)部委。陳進(jìn)被撤銷教授及上海交大微電子學(xué)院院長職務(wù)，教育部也撤銷了陳進(jìn)“長江學(xué)者”稱號。國家科技部等有關(guān)部委決定追繳相應(yīng)撥款和經(jīng)費(fèi)。7資料三：2007年陜西華南虎事件

2007年10月3日，陜西鎮(zhèn)坪縣農(nóng)民周正龍聲稱拍到野生華南虎照片

，照片一經(jīng)公布，引起民眾極大的爭議。包括中科院動植物學(xué)家傅德志等專家及大部分網(wǎng)民都質(zhì)疑陜西存在華南虎，認(rèn)為照片存在造假。世界權(quán)威科學(xué)雜志《科學(xué)》11月9日刊出極具爭議的周正龍聲稱拍到的華南虎照片。在《科學(xué)》雜志“Randomsamples”(隨機(jī)樣本)欄目中，一篇題為“Rare-tigerphotoflapmakesfurflyinchina”(珍稀老虎照在中國鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng))的新聞稿報(bào)道了中國華南虎照風(fēng)波，《科學(xué)》在該照片的右下角配了一句圖片說明“Flatcat?”，意為“平面的貓科動物？”，表示對該照片的質(zhì)疑?！度嗣袢請?bào)》、中央電視臺等國內(nèi)主流媒體也高度關(guān)注此事件的進(jìn)展情況。2008年6月，國家林業(yè)局、陜西省政府等通過1年多的調(diào)查，公布事件真相：周正龍用老虎畫拍攝假虎照，已涉嫌詐騙罪被依法逮捕

。8（二）實(shí)驗(yàn)法的分類

根據(jù)不同的目的，不同的內(nèi)容和方式，實(shí)驗(yàn)法可以分為以下幾種類型。（見下表）

分類依據(jù)

實(shí)驗(yàn)類型按實(shí)驗(yàn)的控制程度前實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)和真實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)的目的探索實(shí)驗(yàn)、鑒別實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)按研究條件的控制實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和自然實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)中變量間的質(zhì)、量關(guān)系定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)中控制、操縱自變量的多少單因素實(shí)驗(yàn)和多因素實(shí)驗(yàn)91.前實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)和真實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)是指可以進(jìn)行觀察和比較，但控制程度較弱的實(shí)驗(yàn)。（無隨機(jī)分派被試，不能控制無關(guān)變量，難以很好的驗(yàn)證自變量和因變量之間的因果關(guān)系，內(nèi)部效度低。）

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)是指不隨機(jī)分派被試，不能完全控制無關(guān)變量，只盡可能予以某種程度條件控制的實(shí)驗(yàn)。（部分控制無關(guān)變量，具有一定的外在效度。）

真實(shí)驗(yàn)是指能嚴(yán)格地隨機(jī)分派被試，完全控制無關(guān)變量，能系統(tǒng)地操作自變量的實(shí)驗(yàn)。（能充分說明自變量和因變量之間的因果關(guān)系，具有很好的內(nèi)在和外在效度。）102.探索實(shí)驗(yàn)、鑒別實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)探索實(shí)驗(yàn)是為了探索一個(gè)新的體育理論或解決運(yùn)動實(shí)踐中的新問題，從事具有開創(chuàng)性的研究實(shí)驗(yàn)。（提出新假設(shè)，檢驗(yàn)新假設(shè)。）鑒別實(shí)驗(yàn)是比較兩個(gè)或兩個(gè)以上施加因素的實(shí)驗(yàn)研究。（通過比較，確定最優(yōu)方案。）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是對已取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性研究的實(shí)驗(yàn)。（重復(fù)研究，進(jìn)行驗(yàn)證。）113.實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和自然實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)是指研究者根據(jù)研究目的在人為設(shè)計(jì)的環(huán)境中，嚴(yán)格控制外界條件進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。自然實(shí)驗(yàn)法是在現(xiàn)實(shí)的體育教學(xué)、訓(xùn)練環(huán)境和條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究。自然實(shí)驗(yàn)又分為運(yùn)動現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)。（1）運(yùn)動現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)是指直接在運(yùn)動訓(xùn)練場地所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，以應(yīng)用性研究居多，但也包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)研究。（2）教學(xué)實(shí)驗(yàn)是指依據(jù)一定的理論假說，在體育教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行的合乎教學(xué)情境的控制方法，變革研究對象，探索體育教學(xué)規(guī)律的一種科學(xué)研究活動。124.定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)

(按實(shí)驗(yàn)中變量間的質(zhì)、量關(guān)系)定性實(shí)驗(yàn)是指通過實(shí)驗(yàn)來判定實(shí)驗(yàn)對象的全部或部分屬性或鑒別某些因素是否存在的實(shí)驗(yàn)方法。（實(shí)驗(yàn)結(jié)論將回答“是”或“不是”。）定量實(shí)驗(yàn)是指通過實(shí)驗(yàn)來測定某個(gè)實(shí)驗(yàn)對象的性質(zhì)、組成及其他影響因素的數(shù)量值，揭示某些因素?cái)?shù)量關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)方法。（通過實(shí)驗(yàn)來分析事物內(nèi)在關(guān)系。）13資料：《不同的訓(xùn)練方法對縱跳高度影響的實(shí)驗(yàn)性研究》

作者研究了不同訓(xùn)練方法對下肢形態(tài)以及縱跳高度增長的效果。選擇的受試對象是某中學(xué)初中二年級，年齡在14～15歲，未經(jīng)系統(tǒng)訓(xùn)練男生115名。根據(jù)不同訓(xùn)練方法分為五個(gè)組：深蹲組、淺蹲組、半蹲組、綜合組和對照組。每組20～25人，每周訓(xùn)練兩次。各組訓(xùn)練的總次數(shù)相等，連續(xù)訓(xùn)練半年。訓(xùn)練前先進(jìn)行大腿長、小腿長、大腿圍、小腿圍、足弓指數(shù)等下肢形態(tài)指標(biāo)和縱跳高度的測定。然后，經(jīng)過半年實(shí)驗(yàn)性訓(xùn)練，再測定變化數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：

1.4種訓(xùn)練方法對下肢各指標(biāo)和縱跳高度增長均有積極的影響。

2.訓(xùn)練后下肢幾個(gè)指標(biāo)與縱跳高度有明顯的相關(guān)性。

3.半蹲訓(xùn)練、淺蹲訓(xùn)練對提高大腿前、后肌群以及大、小腿長度影響最大，其中半蹲訓(xùn)練對縱跳高度增長效果最好。145.單因素實(shí)驗(yàn)和多因素實(shí)驗(yàn)

(按實(shí)驗(yàn)中控制、操縱自變量的多少)

單因素實(shí)驗(yàn)是指在同一個(gè)（次）實(shí)驗(yàn)中所操縱的只是一種（個(gè)）新施加因素的實(shí)驗(yàn)。（變量少，操縱容易，實(shí)驗(yàn)難度較小。）

多因素實(shí)驗(yàn)是指在同一個(gè)（次）實(shí)驗(yàn)中需要操縱兩種（個(gè)）或兩種以上的新施加因素的實(shí)驗(yàn)。（操縱的實(shí)驗(yàn)因素較多，實(shí)驗(yàn)難度較大。）15（三）實(shí)驗(yàn)法的功能：一、檢驗(yàn)現(xiàn)有體育教學(xué)訓(xùn)練及運(yùn)動康復(fù)等理論的科學(xué)性、可行性，為改進(jìn)體育教學(xué)、訓(xùn)練及健身過程與方法提供依據(jù)；二、為發(fā)現(xiàn)和揭示新的教學(xué)訓(xùn)練特點(diǎn)和規(guī)律提供必要的基礎(chǔ)；三、對引進(jìn)的體育教學(xué)、訓(xùn)練理論進(jìn)行檢驗(yàn)、變通、改造和發(fā)展；四、為新的體育科學(xué)理論假說應(yīng)用于體育運(yùn)動實(shí)踐尋求操作程序。161.指標(biāo)、因素和水平

通常把實(shí)驗(yàn)所要考察的結(jié)果稱為指標(biāo)；把影響指標(biāo)的條件稱為因素或因子；把因素在實(shí)驗(yàn)中所分的等級（或一個(gè)特定取值）稱為水平。

（四）實(shí)驗(yàn)研究中的幾個(gè)概念：17例如：為了探討不同的訓(xùn)練方法對提高中學(xué)生100米運(yùn)動成績的效果，現(xiàn)將同年齡，各身體形態(tài)、運(yùn)動素質(zhì)基本相同的45名初一男生隨機(jī)分成3組，每組15人，采取3種不同的重復(fù)訓(xùn)練方法進(jìn)行訓(xùn)練。若用100m運(yùn)動成績來反映訓(xùn)練效果，那么，以上所述哪些分別是指標(biāo)、因素和水平？答：100m運(yùn)動成績就是研究指標(biāo)，采用的重復(fù)訓(xùn)練方法是因素，3種不同的重復(fù)訓(xùn)練方法是該因素的3個(gè)水平。18指標(biāo)應(yīng)具備的條件：

（1）指標(biāo)的有效性。所選擇的指標(biāo)必須與研究課題有本質(zhì)性的聯(lián)系，這是指標(biāo)應(yīng)該具備的首要條件?？梢酝ㄟ^查閱文獻(xiàn)或理論推導(dǎo)確定指標(biāo)的有效性。

（2）指標(biāo)的客觀性。指標(biāo)分客觀指標(biāo)和主觀指標(biāo)?？陀^指標(biāo)是通過測量表示的結(jié)果，是用測量儀器實(shí)際觀測到的客觀存在的數(shù)據(jù)。主觀指標(biāo)是指被試敘述本人的主觀感覺或?qū)嶒?yàn)操作者的主觀判斷。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能選用能夠客觀記錄和觀測的指標(biāo)。

（3）指標(biāo)的精確性和靈敏性。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)給予充分的考慮。192．自變量、因變量和無關(guān)變量

變量是指與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的，而且可以測試的可變因素或條件。它主要包括以下三類變量：（1）自變量，又稱刺激變量或?qū)嶒?yàn)處理。它是一種被實(shí)驗(yàn)研究者主動操縱的原因變量，而且，通過它的變化來引起其他變量發(fā)生變化。（2）因變量，又稱實(shí)驗(yàn)效應(yīng)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果。它是由于自變量的作用而產(chǎn)生變化的因素，這就是我們希望達(dá)到的研究目的。它往往通過觀測指標(biāo)反映出來。（3）無關(guān)變量，也稱控制變量。它是指除自變量以外一切可能影響因變量的因素。由于它對實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能產(chǎn)生影響，所以需要在實(shí)驗(yàn)過程中加以控制。20施加控制觀測自變量無關(guān)變量因變量實(shí)驗(yàn)變量控制示意圖

21

第

二節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的概念定義：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃、構(gòu)架和策略。目的：制定一個(gè)全面的、周密的、安排合理的、可操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。主要解決這樣幾個(gè)問題：用什么樣的設(shè)計(jì)適合你的研究課題，有利于驗(yàn)證研究假設(shè)；怎樣才能較好地控制無關(guān)因素對實(shí)驗(yàn)效果的影響；如何有助于研究成果的鑒定和推廣且經(jīng)濟(jì)有效。22（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效度

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，首先必須考慮實(shí)驗(yàn)效度。

實(shí)驗(yàn)效度，就是指實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠回答所要研究問題的程度。實(shí)驗(yàn)效度有兩種：內(nèi)部效度和外部效度。

1.實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部效度及其影響因素

內(nèi)部效度就是指實(shí)驗(yàn)者所操縱的實(shí)驗(yàn)處理對因變量所造成影響的真正程度。實(shí)驗(yàn)內(nèi)部效度的高低取決于對無關(guān)變量控制的程度高低。

23

內(nèi)部效度影響因素：(1)歷史影響（或履歷效應(yīng)）(2)成熟(3)測驗(yàn)（或測試）(4)測量工具(5)統(tǒng)計(jì)回歸（也叫中值回歸）24內(nèi)部效度影響因素：(6)取樣偏差(7)被試的流失(8)競賽效應(yīng)(9)實(shí)驗(yàn)方法的擴(kuò)散(10)交互作用

252.實(shí)驗(yàn)的外部效度及其影響因素外部效度：指實(shí)驗(yàn)結(jié)果的概括性和代表性。換言之，就是指實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果能夠應(yīng)用于其他場合的程度。

影響因素：(1)對實(shí)驗(yàn)程序的描述(2)實(shí)驗(yàn)者的主觀因素(3)時(shí)間因素(4)因變量的測量26(5)樣本的代表性和樣本含量

實(shí)驗(yàn)所選的樣本具有典型性，能代表的總體范圍越廣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就越具有普遍意義，反之，就難以保證在更大的范圍內(nèi)推廣。比如，實(shí)驗(yàn)樣本若選擇那些運(yùn)動水平高的被試，那么所取得的成果也只能說明這種方法在這類被試中能收到好的效果，在一般的情況下能否取得同樣的效果，就不得而知，也就不可能在更大的范圍內(nèi)推廣（如青少年運(yùn)動員）。樣本含量是指參與實(shí)驗(yàn)例數(shù)的多少，習(xí)慣上也叫做樣本大小。在體育科學(xué)研究中，根據(jù)不同的研究內(nèi)容，對樣本含量的要求不同。27通常，運(yùn)動醫(yī)學(xué)對新研制的中成藥和西藥療效的研究，樣本含量應(yīng)不少于300例；對有關(guān)人體方面的研究，如運(yùn)動飲料的飲用效果研究、運(yùn)動傷病治療方法的研究、某種練習(xí)手段對人體健康或增強(qiáng)體質(zhì)效果的研究等，樣本含量應(yīng)不少于100例。對運(yùn)動訓(xùn)練一般問題研究時(shí)，如教學(xué)方法、訓(xùn)練方法的研究，樣本含量應(yīng)不少于30例；若因客觀條件限制，無法達(dá)到時(shí)（如研究國家女子排球隊(duì)的有關(guān)問題，總共只有12名隊(duì)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(jì)學(xué)意義而被視為該樣本不具有代表性。28(6)霍桑效應(yīng)（也叫寬慰效應(yīng)）

霍桑是位于美國芝加哥城郊外西方電器公司的一家專門制造電話機(jī)的工廠，它的設(shè)備完善，福利優(yōu)越，但工人仍憤憤不平，生產(chǎn)效率一直不理想。為此，美國科學(xué)院專門組織了一個(gè)包括照明實(shí)驗(yàn)、交談實(shí)驗(yàn)、福利實(shí)驗(yàn)、群體實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果，美國心理學(xué)家梅奧從霍桑研究發(fā)現(xiàn)：原來假定的對工廠生產(chǎn)效率起影響作用的照明條件、休息時(shí)間以及薪水的高低與工作效率相關(guān)很低，而工廠內(nèi)自由寬容的群體氣氛、工人的工作情緒、責(zé)任感與工作效率的相關(guān)程度較大。即：在照明條件變壞和福利措施取消的情況下，實(shí)驗(yàn)組的生產(chǎn)量仍然上升。其原因就在于這些工人由于受到研究組和廠方的重視，使他們感到自己被公司看重，參與了公司重大問題的解決，從而產(chǎn)生了勝任感、成就感、自豪感，這些都激發(fā)了工人內(nèi)在積極性，從而提高了工作效率?；羯Ｐ?yīng)說明：當(dāng)被試知道自己是在進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)研究”，就可能產(chǎn)生某種特殊的動力，致使實(shí)驗(yàn)取得好的效果，而在常態(tài)的情況下，就可能達(dá)不到這樣的效果。293.提高實(shí)驗(yàn)效度的主要措施

要提高實(shí)驗(yàn)的效度，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)控制。實(shí)驗(yàn)控制的內(nèi)容、原則和方法如表所示。內(nèi)容原則：“最大最小”方法實(shí)驗(yàn)變量變化差異最大選擇差異最大的實(shí)驗(yàn)處理方法；明確界定實(shí)驗(yàn)變量并給出操作性定義。無關(guān)變量干擾結(jié)果最小平衡對消法。如排除法、隨機(jī)法、配對法測量工具誤差最小科學(xué)地選擇、編制和使用測量工具，確保工具的效度和信度30

此外，在進(jìn)行大型研究課題而需要多人分別進(jìn)行各種指標(biāo)的測試時(shí)，應(yīng)通過預(yù)備性實(shí)驗(yàn)來制定詳細(xì)的實(shí)施細(xì)則，并在正式測試之前舉辦學(xué)習(xí)班，以規(guī)范和統(tǒng)一測試工作的各項(xiàng)細(xì)節(jié)。同時(shí)，在選擇研究工作所需要的測試儀器時(shí)，應(yīng)選擇測試精度能夠滿足或略超過研究工作所需要測試精度的儀器，并且在使用儀器進(jìn)行測試之前，一定要對測試儀器進(jìn)行認(rèn)真的校驗(yàn)。31（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則1．對照性原則幾種常見的對照形式：①無處理對照。即不給對照組任何一般或特殊處理來進(jìn)行觀察。此種對照形式也稱為空白對照。②不同方法的對照。即對照組采用的處理因素的性質(zhì)、程度或形式與實(shí)驗(yàn)組不同。

③自身對照。即將自身的施加因素處理后的數(shù)據(jù)與其處理前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對照。322．隨機(jī)化原則隨機(jī)抽樣方法一般采用下列五種方法：（1）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的隨機(jī)化方法將研究對象總體中的每一個(gè)個(gè)體依序編號，利用隨機(jī)數(shù)字表及采用抽簽或拋硬幣隨機(jī)抽樣和隨機(jī)分組。（2）配對設(shè)計(jì)的隨機(jī)化方法先將條件相似的兩個(gè)對象組成對子，各對子隨機(jī)分成甲乙兩組，再采用隨機(jī)數(shù)表進(jìn)行隨機(jī)抽樣。（3）機(jī)械抽樣方法（亦稱系統(tǒng)抽樣方法）事先將研究對象的總體中的每一個(gè)個(gè)體依次編號，但在取樣時(shí)，根據(jù)樣本含量的需要，按始終固定的號碼間隔進(jìn)行取樣。

33（4）分層抽樣方法根據(jù)研究對象的某種特征，先把總體分成若干部分（稱為“層”），確定各組各層應(yīng)抽取的樣本數(shù)量。然后，在每一層中分別采用純隨機(jī)抽樣方法進(jìn)行取樣。（5）整群抽樣方法先將總體劃分為若干群體。例如，對一個(gè)學(xué)校來說，一個(gè)班級可視為一個(gè)群體；對全國高校來說，也可視一所學(xué)校為一個(gè)群體。然后，將每個(gè)群體依序編號，再按純隨機(jī)抽樣方法進(jìn)行取樣。

在進(jìn)行研究設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)研究課題的具體情況選擇其中一種，或者把幾種方法結(jié)合起來使用。343．重復(fù)性原則

只有多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能顯示實(shí)驗(yàn)的一致性和穩(wěn)定性，并提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和真實(shí)性，同時(shí)，也只有可重復(fù)和多次實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果才具有可檢驗(yàn)性和真理性。重復(fù)一個(gè)意思是指重復(fù)實(shí)驗(yàn)；另一個(gè)意思是指樣本含量大小。4．均衡性原則均衡性是指實(shí)驗(yàn)組與對照組的樣本含量和非處理因素的均衡一致。35

1.陳述研究假設(shè)

2.確定刺激變量

（四）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟研究假設(shè)就是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論對研究中的問題所提出的假定性的看法和說明

36

3.選取樣本

4.選擇因變量及適當(dāng)?shù)臏y量手段

5.明確控制變量

6.選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型（四）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟即列舉實(shí)驗(yàn)研究的總體、樣本、樣本大小及抽樣方法和實(shí)驗(yàn)對象。37一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容：⑴實(shí)驗(yàn)題目⑵實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑菍?shí)驗(yàn)日期與時(shí)間⑷實(shí)驗(yàn)對象⑸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法⑹實(shí)驗(yàn)條件的控制⑺實(shí)驗(yàn)測試的指標(biāo)⑻實(shí)驗(yàn)記錄⑼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理方法⑽其他注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)例（見第四節(jié)案例分析）

38（四）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本類型

按照實(shí)驗(yàn)中的變量以及無關(guān)因素控制水平，可劃分為兩大類。即：一類是單因素設(shè)計(jì)（僅含有一個(gè)自變量），另一類是多因素設(shè)計(jì)（包含有兩個(gè)或多個(gè)自變量）。為了讓大家更好的理解，下面我們以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的層次和控制程度為標(biāo)準(zhǔn)，分前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三種類型進(jìn)行闡述。

39

為方便敘述，在正式討論幾種基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型之前，先說明將要用到的幾個(gè)符號：S：表示實(shí)驗(yàn)對象即被試(Subjects).R：表示被試是已經(jīng)過隨機(jī)選擇、分配和控制的(Randomassignmentofsubjectstogroups).X：表示一種實(shí)驗(yàn)處理(Treatment)，即實(shí)驗(yàn)的自變量.O：表示一次測試或觀察，即實(shí)驗(yàn)的因變量的測量(Obsevation).這幾個(gè)因素的不同安排方式，就構(gòu)成了不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。401.前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是對被試不做專門的選擇和處理的設(shè)計(jì)，

通常是一種在完全自然的條件下的研究，目的在于識別自然存在的變量及其關(guān)系。前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：這種設(shè)計(jì)不是嚴(yán)格意義上的實(shí)驗(yàn)，但它卻是真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的組成部分或重要內(nèi)容，所以稱為前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對無關(guān)變量不能加以控制，但可以操縱自變量。這種設(shè)計(jì)有以下三種表現(xiàn)形式：

41（1）單組后測實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)定義：是對一組被試先實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，然后進(jìn)行因變量的測量，用測量的成績來描述實(shí)驗(yàn)的效果。設(shè)計(jì)模式：S(X-0)特征：只有一組被試且不是隨機(jī)選擇，沒有控制對照組，實(shí)驗(yàn)中只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)處理，有一次后測，用后測的結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)。局限性：這是一種最簡單的、容易操縱、卻很粗糙的設(shè)計(jì)方法。42(2)單組前后測實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)定義：是對一組被試先進(jìn)行前測，然后實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，最后進(jìn)行后測。它又稱單組比較實(shí)驗(yàn)、自身對照實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)模式：S(01-X-02)特征：只有一個(gè)被試且不是隨機(jī)選擇，沒有控制對照組，僅有一次實(shí)驗(yàn)處理，有前測和后測，用前后測的差作為實(shí)驗(yàn)處理的效應(yīng)。局限性：只有在研究者能夠確定外部變異影響很小時(shí)才在實(shí)際中采用。

43

(3)固定組比較設(shè)計(jì)

定義:是按自然組確定兩組被試，其中一組接受實(shí)驗(yàn)處理，實(shí)驗(yàn)處理結(jié)束時(shí)，對兩個(gè)組都進(jìn)行后測試?；灸Ｊ剑篠1(X–O1)

S2(O2)特征：運(yùn)用了不接受實(shí)驗(yàn)處理的控制組，以便與接受實(shí)驗(yàn)處理的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)組和控制組都是現(xiàn)有的自然組，如原有的教學(xué)班，或某個(gè)運(yùn)動隊(duì)，不是經(jīng)過隨機(jī)選擇的，也未加任何控制選擇偏向，兩個(gè)組都有后測。局限性：由于沒有前測，就很難說明：實(shí)驗(yàn)開始前兩組被試是否相等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異不是由于兩組被試實(shí)驗(yàn)前可能存在的差異引起的。442.準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在真實(shí)的體育教學(xué)、訓(xùn)練情境中，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行某種程度的控制，但不能采用隨機(jī)化方法進(jìn)行被試分組的設(shè)計(jì)。在體育科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中，由于研究對象的復(fù)雜性，建立嚴(yán)格的隨機(jī)化程序十分困難時(shí)，研究者常采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的方法。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：不能按照隨機(jī)抽樣原則抽取被試和隨機(jī)分配被試于各種實(shí)驗(yàn)處理，一般是以原教學(xué)班或訓(xùn)練隊(duì)為實(shí)驗(yàn)單位，具有一定的外在效度。但由于被試不是隨機(jī)選擇，對無關(guān)變量的控制仍然較差。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有多種類型，其中主要有以下三種形式：45(1)不等控制組前后測設(shè)計(jì)

定義：是有兩個(gè)自然條件下的組(實(shí)驗(yàn)組和控制組)，先對兩個(gè)組進(jìn)行前測驗(yàn)，然后，第一個(gè)組實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，第二組不接受實(shí)驗(yàn)處理，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)后，對兩個(gè)組再進(jìn)行后測驗(yàn)?；灸Ｊ剑篠l(01–x-02)

S2(03--04)特點(diǎn)：有一個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一個(gè)控制組。兩個(gè)組不是隨機(jī)抽樣的樣本，因此實(shí)驗(yàn)組與控制組不等，但實(shí)驗(yàn)處理可隨機(jī)指派。還可以用匹配的方法，使兩個(gè)組盡可能保持等價(jià)，如在被試的年齡、性別、測驗(yàn)成績等方面兩個(gè)組保持平衡，兩個(gè)組都有前后測驗(yàn)。在實(shí)踐中這種設(shè)計(jì)也運(yùn)用的較廣泛。局限性：沒有分派被試，不能保證被試的代表性，前后測也有可能產(chǎn)生交互作用。46(2)時(shí)間序列設(shè)計(jì)

定義：是按一定時(shí)間間隔對一組非隨機(jī)抽樣的被試進(jìn)行一系列測驗(yàn)，而把實(shí)驗(yàn)處理安排在這一系列測驗(yàn)的某兩個(gè)之間。實(shí)驗(yàn)的效果是通過比較實(shí)驗(yàn)處理前后各個(gè)測驗(yàn)結(jié)果的差異得到的，一般可以安排性質(zhì)一樣的六次測驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)處理安排在第三次和第四次測驗(yàn)之間。

基本模式：S(01–02–03–x–04–05-06)（實(shí)際它就是單組前后測實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的一種擴(kuò)大形式。）特點(diǎn)：可以用于無法選擇控制組，并可周期性對被試進(jìn)行同一測驗(yàn)的研究問題。能從整體上了解實(shí)驗(yàn)處理的作用，反復(fù)測試可以提高測試結(jié)果的可信度。局限性：實(shí)驗(yàn)中多次測試花費(fèi)時(shí)間長，難度大，并可能會受周期性因素（如氣候、情緒等）的影響。47(3)平衡設(shè)計(jì)

定義：也叫固定組的循環(huán)設(shè)計(jì)，或拉丁方設(shè)計(jì)。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在實(shí)驗(yàn)處理有幾個(gè)因素和每個(gè)因素又有幾個(gè)水平時(shí)，采用拉丁方格的形式來安排實(shí)驗(yàn)處理的順序，使每一個(gè)組都接受各自不同的實(shí)驗(yàn)處理，力爭使誤差達(dá)到最小，以至于相互抵消。實(shí)驗(yàn)處理數(shù)×水平數(shù)=實(shí)驗(yàn)次（組）數(shù)。這是多因素、多水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一種形式?；灸Ｊ?Sl(X1.1–01)S2(X1.2–02)…………S3(X2.1–03)

S4(X2.2–04)…………S5(X3.1–05)S6(X3.2–06)…………48

例如：研究3種運(yùn)動飲料的組合對馬拉松運(yùn)動員“極點(diǎn)”出現(xiàn)時(shí)間的影響，就可以用平衡設(shè)計(jì)的方式來實(shí)驗(yàn)。用A、B、C、分別代表3種不同的運(yùn)動飲料，將運(yùn)動員分成六個(gè)組（甲１、甲２、乙１、乙２、丙１、丙２），每一組分別飲用3種運(yùn)動飲料組合，但安排的次序不同，安排形式如下：

甲１

S1(A–01

–B–02–C–03)

甲２

S2(A–04–C–05–B–06)

乙１

S3(B–07–C–08–A–09)

乙２

S4(B–010–A–011–C–012)

丙１

S5(C–013–A–014–B–015)

丙２

S6(C–016–B–017–A–018)

49特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)組(次數(shù))應(yīng)與實(shí)驗(yàn)處理的個(gè)數(shù)相同，如有六個(gè)實(shí)驗(yàn)處理，就要進(jìn)行六組(次)實(shí)驗(yàn)。每一個(gè)組都接受一種實(shí)驗(yàn)處理，但實(shí)驗(yàn)處理安排的順序不同，通過比較各次測試成績的平均數(shù)來說明不同實(shí)驗(yàn)處理之間的差別。上面模式中是3個(gè)因素,各有2個(gè)水平實(shí)驗(yàn)處理，因此，有3×2=6次（組）實(shí)驗(yàn)。如果是四個(gè)因素，每個(gè)因素又有兩個(gè)不同的水平，就需要有4×2=8次（組）測試。優(yōu)點(diǎn)：可以抵消由于不同實(shí)驗(yàn)處理的先后順序?qū)\(yùn)動員產(chǎn)生的影響，使各個(gè)組接受的實(shí)驗(yàn)處理盡量是均衡的。局限性：對只有一組被試實(shí)施不同的實(shí)驗(yàn)處理時(shí)，前后可能會產(chǎn)生干擾乃至交互作用。同時(shí)，不管只有一組或多組被試時(shí)，實(shí)驗(yàn)難度都比較大。503.真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是被試為隨機(jī)抽樣和隨機(jī)分組，并且都有一個(gè)控制組的設(shè)計(jì)。即：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中分別設(shè)置了實(shí)驗(yàn)組和控制組（或稱對照組）。真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：對實(shí)驗(yàn)的控制組一般不給予實(shí)驗(yàn)刺激（或稱處理），而只對實(shí)驗(yàn)組給予刺激。設(shè)置控制組的目的是為了使給予實(shí)驗(yàn)刺激的研究對象（實(shí)驗(yàn)組）在因變量的變化上具有可供比較的參照標(biāo)準(zhǔn)，從而探索和判定事物產(chǎn)生的原因。這種設(shè)計(jì)不僅保證被試具有代表性，也對無關(guān)變量進(jìn)行有效的控制，因此，具有很好的內(nèi)在效度和外在效度。下面也分三種類型進(jìn)行介紹：51(1)等組前后測設(shè)計(jì)

定義：這種設(shè)計(jì)是隨機(jī)選取被試，并把被試隨機(jī)地分成兩個(gè)組，對兩個(gè)組都進(jìn)行前測，在實(shí)驗(yàn)組實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，在控制組用普通的方法，兩個(gè)組都進(jìn)行后測。特點(diǎn)：保證了實(shí)驗(yàn)組和對照組的均衡性和樣本大小的一致性，是實(shí)踐中被廣泛運(yùn)用的一種設(shè)計(jì)方法?；灸Ｊ剑篟S1(01–X-02)RS2(03--04)

（實(shí)際它既是對不等組前后測設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一種擴(kuò)展形式，也是對單組前后測設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一種修正形式。）如《HiHiLo對國家女子中長跑運(yùn)動員神經(jīng)反應(yīng)能力影響的實(shí)驗(yàn)研究》[天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，(1)]52

為了探討HiHiLo（高住高練低訓(xùn)）訓(xùn)練模式對運(yùn)動員神經(jīng)反應(yīng)能力的影響，實(shí)驗(yàn)以14名國家女子中長跑運(yùn)動員為研究對象，14名運(yùn)動員平均年齡(19.35±2.479)歲，運(yùn)動員等級為國家一級及以上。采用隨機(jī)分配法將她們分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組進(jìn)駐低氧倉接受HiHiLo，而對照組不進(jìn)駐低氧倉，但其它生活、訓(xùn)練條件兩組基本相同。進(jìn)行每周訓(xùn)練6天，休息l天，持續(xù)4周的訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：HiHiLo訓(xùn)練對增強(qiáng)腦及神經(jīng)系統(tǒng)的抗氧能力在觀測指標(biāo)上的確有顯著或一定效果；HiHiLo訓(xùn)練模式對運(yùn)動員復(fù)雜的神經(jīng)反應(yīng)錯誤率有一定影響，而對簡單反應(yīng)類型出錯可能性不大，說明兩組差異主要是由低氧條件引起的。53定義：等組前后測設(shè)計(jì)還可以擴(kuò)展到有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)因子的等組前后測設(shè)計(jì)。即有二個(gè)實(shí)驗(yàn)組，一個(gè)組運(yùn)用方法1-X1，另一個(gè)組運(yùn)用方法2-X2?；灸Ｊ剑篟S1(01-X1-02)

RS2(03-X2-04)特點(diǎn)：這種設(shè)計(jì)實(shí)際上是對兩種不同方法的對比研究。操作方式與等組前后測驗(yàn)設(shè)計(jì)基本相同，只不過不是實(shí)驗(yàn)組與對照組進(jìn)行對比，而是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組互相對比。如《LoHi和HiHiLo訓(xùn)練對女子賽艇運(yùn)動員運(yùn)動能力影響的比較研究》（體育科學(xué),2005,(11)）雙因素等組前后測設(shè)計(jì)（等組前后測設(shè)計(jì)的擴(kuò)展）

54(2)等組后測設(shè)計(jì)

定義：這是與等組前后測設(shè)計(jì)類似，只是缺少前測驗(yàn)的一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。特點(diǎn)：隨機(jī)選擇實(shí)驗(yàn)對象，并分成實(shí)驗(yàn)組和對照組，對實(shí)驗(yàn)組實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理，而在控制組運(yùn)用普通的方法，對兩個(gè)組進(jìn)行后測驗(yàn)?；灸Ｊ剑篟S1(X-01)

RS2(02)（固定組比較設(shè)計(jì)的一種修正和擴(kuò)展形式。）優(yōu)點(diǎn)：隨機(jī)抽樣可以提高外部效度。并且由于沒有前測驗(yàn)，既可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)的人力和物力，又可以避免前測與后測之間的交互作用，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部效度。局限性：不能對被試的缺失加以控制。（特別是控制組的被試。）沒有前測也可能出現(xiàn)兩組等同性的偏差。

55

(3)多重處理設(shè)計(jì)

定義：是有三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)驗(yàn)處理時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（是雙因素等組前后測實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一種擴(kuò)展形式。）特點(diǎn)：在研究具體問題時(shí)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)處理可能不止一個(gè)或兩個(gè)，而有幾種不同的處理方法(如程序化教學(xué)、常規(guī)教學(xué)等等)或水平(如大強(qiáng)度練習(xí)、中等強(qiáng)度練習(xí)、小強(qiáng)度練習(xí)等)時(shí)，為了確定不同的處理(x1、x2、x3……)對因變量的不同影響作用，就需要運(yùn)用多重處理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。它有二種基本模式。

基本模式（1）：RS1(01-X1-02)

RS2(03-X2-04)

RS3(05-X3-06)

RS4(07-X4-08)

…………………

這是多個(gè)實(shí)驗(yàn)處理或水平分別施加給不同實(shí)驗(yàn)對象的一種形式。（多因素和多水平分別施加）如，研究不同的練習(xí)方法對彈跳力的影響。

56基本模式（2）:

RS1(01–X1-Y1-

…

-02)RS2(03–X2-Y1-

…

-04)………………

……

RS3(05–X1-Y2-

…

-06)RS4(07–X2-Y2-

…

-08)………………

……

這是多個(gè)實(shí)驗(yàn)處理或水平同時(shí)施加給同一實(shí)驗(yàn)對象的一種形式，又稱為析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)。（多因素和多水平同時(shí)施加）

優(yōu)點(diǎn)：可以同時(shí)比較幾種不同的實(shí)驗(yàn)處理因素和水平，從而提高實(shí)驗(yàn)研究效率，內(nèi)外部效度較高。局限性：實(shí)驗(yàn)處理因素多，復(fù)雜程度較高，實(shí)施難度相對較大。

57例如：在無氧耐力運(yùn)動訓(xùn)練中，要分別研究高強(qiáng)性間歇訓(xùn)練法和強(qiáng)化性間歇訓(xùn)練法對提高青少年運(yùn)動員400米成績的作用大小，同時(shí)又要考慮兩種訓(xùn)練方法對運(yùn)動員男女性別差異的影響作用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

RS1(01–X1-Y1-02)RS2(03–X2-Y1-04)RS3(05–X1-Y2-06)RS4(07–X2-Y2-08)

其中，X1、X2代表高強(qiáng)性和強(qiáng)化性兩種間歇訓(xùn)練方法，Y1、Y2代表男女兩種性別。比較01和03，05、07可以分別檢驗(yàn)?zāi)信鹘M實(shí)驗(yàn)前的等同性，實(shí)驗(yàn)后比較02和04、06

和08的差異可以檢驗(yàn)高強(qiáng)性和強(qiáng)化性兩種間歇訓(xùn)練方法對同性別運(yùn)動員400米成績的影響效果；并且還可以通過比較02和

06，

04和

08檢驗(yàn)?zāi)信詣e不同時(shí)，兩種間歇訓(xùn)練方法對400米運(yùn)動成績的影響作用。58第三節(jié)實(shí)驗(yàn)組織與實(shí)施的一般程序?qū)嶒?yàn)組織與實(shí)施一般分為三個(gè)階段：（一）實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段1．選定實(shí)驗(yàn)研究課題，形成研究假設(shè)2.確定指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的理論框架3．明確實(shí)驗(yàn)的自變量及測試方法4．選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型5．制定實(shí)驗(yàn)方案（二）實(shí)驗(yàn)的實(shí)施階段（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)評價(jià)階段59陳述研究假設(shè)

確定自變量

選取樣本

確定因變量及測量方法

明確控制變量

選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)程序的實(shí)施

收集、分析數(shù)據(jù)資料

撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)或擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)研究的一般程序示意圖

60第四節(jié)實(shí)驗(yàn)法應(yīng)用案例分析

案例一案例二案例三61

案例一田徑運(yùn)動技術(shù)心理定向——動作速度合成教學(xué)法之創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究

[1][1]李振斌,王保成,周志雄.體育科學(xué),2005,25(4):43~45.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榱颂接懞蛣?chuàng)新田徑運(yùn)動技術(shù)教學(xué)理論與方法，有效提高田徑運(yùn)動教學(xué)訓(xùn)練質(zhì)量。一、實(shí)驗(yàn)對象與方法實(shí)驗(yàn)對象為體育教育系學(xué)生，共76人。采用對比實(shí)驗(yàn)法：實(shí)驗(yàn)前測試了學(xué)生的運(yùn)動素質(zhì)和原始專項(xiàng)成績。依據(jù)測試結(jié)果采用配對分組的方法將學(xué)生均衡地分為實(shí)驗(yàn)組和對照組。實(shí)驗(yàn)組采用專項(xiàng)動作速度合成教學(xué)法，對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法。跳遠(yuǎn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)從2001年2～7月；短跑教學(xué)實(shí)驗(yàn)從2002年9～11月；標(biāo)槍教學(xué)實(shí)驗(yàn)從2003年3～7月。62二、教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）指導(dǎo)思想（二）教學(xué)步驟與方法三、實(shí)驗(yàn)測試與數(shù)據(jù)處理影片拍攝影片解析與數(shù)據(jù)處理

（以下結(jié)果與分析等其它內(nèi)容的介紹略）63[分析]

該研究是典型的教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。研究者以體育專業(yè)體育系學(xué)生的跳遠(yuǎn)、短跑和標(biāo)槍教學(xué)課為例，進(jìn)行了長達(dá)3年的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用研究，提出了田徑運(yùn)動技術(shù)心理定向——專項(xiàng)動作速度合成教學(xué)法的理論與方法。實(shí)驗(yàn)研究中，采用了配對分組的方法將學(xué)生均衡地分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，每組均為38人。實(shí)驗(yàn)組采用專項(xiàng)動作速度合成教學(xué)法，對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于等組前后測設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是：隨機(jī)分組；實(shí)驗(yàn)組接受實(shí)驗(yàn)處理（專項(xiàng)動作速度合成教學(xué)法），對照組則不給予實(shí)驗(yàn)處理；兩組均進(jìn)行前后測。運(yùn)用這種設(shè)計(jì)在操作時(shí)，除需遵循實(shí)驗(yàn)組與對照組的隨機(jī)化原則和均衡性原則外，還要求對兩個(gè)組進(jìn)行前后測驗(yàn)的時(shí)間和內(nèi)容都應(yīng)該相同。64

這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：由于利用隨機(jī)分組分出兩個(gè)等組，就可以控制“取樣偏差”、“被試缺失”等因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；都進(jìn)行了前后測，便于作對照比較。如果在前后測之間這段時(shí)間內(nèi)，有什么情況影響，或“成熟”、“測驗(yàn)”、“統(tǒng)計(jì)回歸”等無關(guān)因素發(fā)生了干擾，則兩組是相同的。

局限性：可能產(chǎn)生前測與實(shí)驗(yàn)處理的交互作用效果而影響外部效度。這里要特別說明的是：研究者對教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的闡述，對教學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想、教學(xué)步驟與方法作了清楚的交代，因而實(shí)驗(yàn)研究的可重復(fù)性較好，具有一定的內(nèi)部效度。但對測試指標(biāo)的選擇、后測的內(nèi)容和時(shí)間沒有作較詳細(xì)的說明。由于教學(xué)實(shí)驗(yàn)歷時(shí)時(shí)間長，對“競賽效應(yīng)”、“實(shí)驗(yàn)方法的擴(kuò)散”等無關(guān)因素的控制難度較大，加上只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一個(gè)對照組，實(shí)驗(yàn)對象數(shù)量偏少，因而影響實(shí)驗(yàn)的外部效度。65案例二LoHi和HiHiLo訓(xùn)練對女子賽艇運(yùn)動員運(yùn)動能力影響的比較研究[2][2]高炳宏,王道,陳堅(jiān)等.體育科學(xué)，2005,25(11):34.一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對13名優(yōu)秀女子賽艇運(yùn)動員5周LoHi(低住高練Livinglow-Traininghigh)和HiHiLo(高住高練低訓(xùn)Livinghigh-Traininghigh-TrainingLow)訓(xùn)練后相關(guān)生理、生化指標(biāo)和運(yùn)動能力指標(biāo)的對比分析，探討兩種低氧訓(xùn)練模式對運(yùn)動員運(yùn)動能力的影響機(jī)制，為LoHi和HiHiLo這兩種不同低氧訓(xùn)練模式在運(yùn)動實(shí)踐中的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐依據(jù)。66二、研究對象以上海市賽艇隊(duì)13名女運(yùn)動員為研究對象，賽艇專業(yè)訓(xùn)練年限為4～7年。13名運(yùn)動員被隨機(jī)分為兩組，即高練低住組(LoHi)7人，高練高住低訓(xùn)組(HiHiLo)6人。三、研究方法1.低氧訓(xùn)練計(jì)劃和高度

LoHi組：即低氧訓(xùn)練+常氧專項(xiàng)訓(xùn)練，共5周，時(shí)間為2005年1月28日～3月lO日；低氧訓(xùn)練每周訓(xùn)練3次，每次l.5～2h；低氧訓(xùn)練時(shí)氧分壓為15.4％，海拔高度相當(dāng)于2500m，大氣壓為常壓。

HiHiLo組：即低氧訓(xùn)練+低氧睡眠+常氧專項(xiàng)訓(xùn)練，共5周，時(shí)間為2005年1月28日～3月10日；低氧訓(xùn)練每周訓(xùn)練3次，每次1.5～2h；低氧睡眠每周6d，每天為晚8點(diǎn)至次日晨6點(diǎn)30分。低氧訓(xùn)練和睡眠時(shí)氧分壓為15.4％，海拔高度相當(dāng)于2500m，大氣壓為常壓。每天低氧訓(xùn)練和專項(xiàng)時(shí)間安排：根據(jù)運(yùn)動員訓(xùn)練需要，具體訓(xùn)練內(nèi)容和計(jì)劃制定，由低氧科研人員和教練根據(jù)需要共同完成。672.低氧訓(xùn)練內(nèi)容與強(qiáng)度低氧訓(xùn)練的主要內(nèi)容為陸上測功儀練習(xí)，主要包括：1)10km測功儀劃；2)5km測功儀劃；3)2km測功儀劃。運(yùn)動強(qiáng)度和量采取個(gè)體化的制定方法，主要根據(jù)運(yùn)動員水平的高低和訓(xùn)練前運(yùn)動員機(jī)能能力的測試結(jié)果來確定。強(qiáng)度主要以一般有氧耐力訓(xùn)練和有氧無氧混合性負(fù)荷為重點(diǎn)，血乳酸控制在3～5mmol，SO2在82％～90％。四、研究測試（一）實(shí)驗(yàn)測試流程與主要內(nèi)容68（二）氣體代謝和遞增負(fù)荷運(yùn)動能力測試1.運(yùn)動方式2.運(yùn)動強(qiáng)度的選擇3.測試方法和儀器4.測試指標(biāo)與方法（三）無氧代謝能力的測試1.運(yùn)動方式2.測試指標(biāo)（四）專項(xiàng)運(yùn)動能力測試1.測試項(xiàng)目2.測試指標(biāo)（五）低氧儀器設(shè)備（六）數(shù)理統(tǒng)計(jì)

（以下結(jié)果與分析等其它內(nèi)容的介紹略）69

[分析]

該研究以上海市女子賽艇運(yùn)動員為實(shí)驗(yàn)對象，把13名女子運(yùn)動員隨機(jī)分為兩組，即低住高練組(LoHi)和高住高練低訓(xùn)組(HiHiLo)。并分別接受兩種不同的低氧訓(xùn)練（自變量），實(shí)驗(yàn)后測試了相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對比分析，以觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果（因變量的變化），驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)假設(shè)。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于雙因素前后測設(shè)計(jì)。它是等組前后測設(shè)計(jì)的擴(kuò)展，其特點(diǎn)是被試隨機(jī)分配，有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)處理（自變量），兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組都接受實(shí)驗(yàn)處理，都有前后測，這有利于對兩種不同實(shí)驗(yàn)處理進(jìn)行對比研究。操作方式與等組前后測設(shè)計(jì)基本相同，只不過不是實(shí)驗(yàn)組與對照組進(jìn)行對比，而是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組互相對比。本例中LoHi組與HiHiLo組進(jìn)行對比分析，探討兩種不同低氧訓(xùn)練模式對運(yùn)動員運(yùn)動能力的影響機(jī)制。70

這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：由于利用隨機(jī)分組分出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組，就可以控制無關(guān)因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的干擾；都進(jìn)行了前后測，便于作對照比較，因而實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部效度較高。該研究嚴(yán)格按照了實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)的方案組織與實(shí)施，對實(shí)驗(yàn)方案作了清晰的說明，特別是對被試分組、自變量設(shè)置、觀測指標(biāo)確定以及無關(guān)變量的控制等方面作了詳細(xì)的闡述。使用了先進(jìn)的儀器、設(shè)備和科學(xué)的技術(shù)手段。

局限性：可能產(chǎn)生前測與實(shí)驗(yàn)處理的交互作用效果而影響外部效度。是否由此能推論出二種低氧訓(xùn)練模式可以在普通青少年運(yùn)動員中推廣也需要進(jìn)一步論證。71案例三女大學(xué)生心血管功能對健身運(yùn)動處方鍛煉的