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数学实验方法


仅仅在平均分数上相等还不算相 还必须在差异量数〈 等,还必须在差异量数〈如平均 标准差等〉上也力求相等。 差,标准差等〉上也力求相等。
第三节 实验设计
X:表示研究者所操纵的实验变量;
O:表示观察分数或测量分数; R:表示受试者是随机选择和随机分派到各组; …:表示由虚线所隔开的各组研究对象之间不相等; —:表示由实验所隔开的各组研究对象之间不相等;
准实验设计的常见类型:
(1)“具有不等同组的仅有后测的设计。” (2)“有前测和后测的单组设计”。 (3)“仅有后测设计的单组设计” 处在以相关分析为特征的调查研究 与以因果分析为特征的实验研究之间
3.双盲实验
在一项实验中,实验剌激对于实验对象 和参与实验的观察人员来说都是未知的。 实验剌激是由实验人员和实验对象以外 的第三者任意分派和给定的 。 排除“期待” 对实验结果的的作用和效 果。
(4)多重实验处理的干扰 (multiple-treatment interference)
当同样的受试者重复接受两种以上或 多种实验处理时,由于前面的处理通常不 易完全消失,以至几项实验处理之间会产 生干扰的作用 无法应用于只有一种实验处理的情况
结论
实验的内在效度逾高,其结果愈能确认 是由实验处理所造成的; 而实验的外在效度逾高,其结果的推论 范围就愈大
由左至右:表示时间次序或先后; 同一横行的X或0:表示这些X或0是对同一组受试者 的实验处理。
一、单组实验设计
单组实验设计是用单一实验组为研究对 象,施加某一种或数种实验处理的实验 设计。
1. 设计1:单组后测设计 X O
首先选择一些受试者作为研究对象,并 给予一种实验处理,然后测量实验处理 的效果。 设计虽然简单易行,但因缺乏控制组和 可比较的量数,许多因素会混淆实验结 果
基本理论研究比较重视内在效度 应用研究比较重视外在效度
二、实验控制的两个重要内容
1. 寻找两组相同的对象
(1)匹配 (matching)
依据各种标准或特征,找出两个几乎完全相同的 实验对象进行配对
将其中一个对象分到实验组 将另一个对象分到控制组的方法
困难来自三个方面:
一是现实中往往会没有足够的对象供选择。 二是研究者只能在那些他们已经意识到对 因变量可能有影响的变量上进行匹配。 三是人们的有些特征在实践上是很难测量 的 。比如人们的“动机”、“性格”等 。
四个因素是影响外在效度的无关变量
(1) 测验的反作用或交互作用效果 (reaction or interaction effect of testing)
由于受实验处理具有敏感性,平常情境下 未曾注意到的问题或现象,这时变得更加敏捷 和警觉 有前测的实验结果,只能推论有前测经验 的情况,而不能推论到其他没有前测经验的团 体中去。
第二节 影响实验的因素和实验的控制 一、效度 实验设计能够回答要研究的问题的 程度。 内在效度 外在效度
内在效度(internal validity)
研究结果能被明确解释的程度 实验者所操纵的实验变量对因变量所造 成的影响的真正程度
无关变量控制的越好,实验的效果
越能解释为由实验处理所造成。
美国学者坎贝尔和斯坦利 ( Cambell & Stanley ,1963) 八项因素是影响内在效度的无关变量 (1)历史(history) 实验设计 :O1 X O2 “X”前、后发生某些特殊事件
(3)实验安排的反作用效果
(reactive effects of experimental arrangements) 受试者知道自己正在被观察或正在参加 实验,他(她)所表现出来的行为,通 常与他(她)不知道在正在被观察或不 是参加实验时,有很大的不同 所得的结果,可能和自然情境下的结果 大不相同
1.定义
研究者通过引入(或操纵)一个变量(即自 变量),以观察和分析它对另一个变量 (即因变量)所产生的效果。 是定量研究的一种特定类型 更直接地基于实证主义的背景和原理 在检验变量之间的因果关系方面有最突 出的效用
2.实验法的三个要素
·实验组与控制组; ·前测与后测; ·自变量与因变量
(1)自变量与因变量
使自变量产生最大变化 使其他干扰的变量与误差产生最 小的影响
(1)控制实验变量 要使实验变量有系统而且尽量的 (maximized)使前后的变化显出差异。 (2)控制无关变量 要控制自变量之外一切可能影响结果的 其他变量 (3)控制测量工具 控制测量工具的选择与使用,务必使误 差减低到最低限度
2. 实验控制的方法
(2)选择偏差与实验变量的交互作用效果
interaction effects of selection biases and experimental variable)
当研究者选择一些具有独特心理的特 质的受试者作实验时,有利于对实验处 理造成较佳的反应。 如果将这种结果随意推广到一般或 较低的人群,显然会造成推论的错误。
(1) 随机控制法
在概率的原则下,各组受试者所具备的 各种条件机会均等。 第一步是用随机的方法将参加实验的所 有人员进行分组; 第二步是再以随机的方法决定哪一组为 实验组,哪一组为控制组。
(2) 物理控制法
注意使
实验情境的物理条件保持恒定 刺激的呈现要标准 反应的记录是否客观一致
(3) 排除控制法
自变量:实验刺激(experimental stimulus) 因变量:研究所测量的变量 实验研究的基本内容考察实验剌激对因 变量的影响 自变量通常都是二分变量 :给予实验刺 激或不给予实验剌激
(2)前测与后测
对因变量(或结果变量)进行前后两次相 同的测量。 第一次在给予实验剌激之前,称为前测 (pretest)。 第二次则在给予实验剌激之后,称为后 测(posttest)。
察到学生自然的反应
缺点:难以对众多有可能影响因变量的
实验背景、实验条件进行控制,难以孤 立出自变量的独立影响
实验室实验 优点:实验环境较好地实验环境较好地 “封闭”,能清楚确切地观察到自变量 对因变量的影响 缺点:感兴趣的内容常常无法制造出来 结果推广性、普遍性和概括性较差 实验室环境与现实教育环境差别很大
人们所能做的往往只是在非常有限的几个 重要变量上两组结构相等。 重要变量上两组结构相等。
(2)随机指派(randomization)
完全按照随机抽样的原理和方法来将实验 对象随机地分配到实验组和控制组中。
操作方法三种:
(1) 抛硬币 (2)按单、双号 (3)按照排列的顺序或实际抽取实验对象时 的先后顺序来决定
(2)成熟(maturation)
受试者在实验期间,不论生理或心理的 都会产生变化。
(3)测验(testing)
前测的经验常常有助于后测分数的提高
(4)工具(instrumentation)
测量工具(例如,试卷、仪器等)不同, 评价者身心发生变化
(5)统计回归(statistical regression)
③自变量可以改变,容易操纵
“有”、“无” ;“强”、“中” 、“弱”;刺 激时间长短
④实验程序和操作必须能够重复
是实验结果的确定性(或信度)的重要基础
⑤必须具有高度的控制条件和能力
控制是实验研究的本质特征 包括对实验、控制组、实验环境的严格控制
二、实验的分类
1.实验室实验与实地实验 实地实验 优点:可以在真实的教育环境背景中观
(3)实验组与控制组
实验组(experimental group)是实验过程中 接受实验剌激的那一(或那些)组对象。 控制组(control group)也称为对照组,它 是各方面与实验组都相同,但在实验过 程中并不给予实验刺激的一组对象 。 通过比较对这两组对象的观察结果,来 分析和说明实验刺激的作用和影响 。
2. 标准实验和准实验
标准实验实验设计必备的要素 随机指派实验对象以形成两个或多个相 同组 前测和后测 实验环境的封闭 实验刺激的控制和操纵.
准实验 教育研究的对象和内容常常限制严格实验 设计 “准实验设计”(quasi-experimental designs) “在产生正确因果推论的能力上与真实实 验相近的研究设计” 即缺乏实验设计中一个或多个“条件”或 “部分”的实验 是在更好的实验设计无法实行的时候所使 用的有实用价值的设计
2. 设计2:单组前后测设计
O1 X O2
对受试者进行实验处理前的测验(O1),然后给予受 试者实验处理(X),再给予受试者一次测验(O2)
优点:相同的受试者都接受前测和后测,“差
在设计实验时将可能影响结果的变 量,预先排除于实验条件之外,使自变 量简化,免受其他变量的影响
能很有效地控制无关变量,但所得 能很有效地控制无关变量, 的研究结果缺乏普遍的推论性
(4) 纳入控制法弥补将其纳入实验 设计中,成为多因子实验设计
方法五 教育实验法
苏州市中澳音乐教育实验
第一节 概述
实验研究方法初始于自然科学的研究。 近代以来,实验法逐渐用于社会科学的 研究。 时至今日,实验研究方法成为教育科学 研究的重要方法之一。
墨子师生“小孔成像”实验
《墨经》: “景光之人煦若射, 下者之入也高, 高者之入也下。”
拉伊和梅伊曼把实验科学的实验模 式引入到教育研究中来,1906年他 们联合创办《实验教育学》杂志
研究样本在实验期间的流失(例如,迁居、退 学、死亡等),有可能使实验结果难以解释。
(8)选择与成熟的交互 (selection-maturation interaction, etc.)
2. 外在效度
实验结果的概括性和代表性 就是指实验结果是否可以推论到
实验对象以外的其他受试者 实验情境以外的其他情境
3. 实验的逻辑
根据某种理论命题得到两个变量之间存 在因果联系的假设,或者我们根据经验 事实和主观判断,推测现象X是造成现 象Y的原因 X→Y 对引入X以后Y的情况进行测量,并比较 前后两次测量的结果。
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