第五章 准实验设计
第五章 真实验设计 1单因素完全随机
实验设计中使用的符号
X：表示一种处理，即研究者操作或变化的实验变量（自变量）； 在比较不同的处理时，以X0， X1， X2 …表示
O：表示处理前或后的一种观测或度量
自左至右：表示时间次序或先后
同一横行的X或O：表示这些X或O作用于同一组被试
R：表示被试已被随机化选择、分配 M：表示把被试加以配对 ……由虚线所隔开的各组是非同质的，虚线表示不能随机选择和 部署两组
同样A在B2水平上是否简单效应； B在A1水平上是否简单效应； B在A2水平上是否简单效应；
5．比较(comparisons) 对各处理水平平均数之间差异的估价叫比较。
例如，在一个2X3两因素实验中，A因素和B因素的 主效应都是显著的。对于A因素来说，主效应显著 明显是由于A1水平与A2水平之间的差异显著，而B 因素的主效应显著则有多种可能
2．处理与处理水平的结合
处理与处理水平的结合都是指实验中一个特定的、 独特的实验条件。 例如，在一个探讨人在快速呈现条件下命名汉字的 2X2两因素完全随机实验设计中，有呈现速度(A)和 汉字频率(B)两个因素，其中呈现速度有50毫秒(A1) 和100毫秒(A2)两个水平，汉字有高频字(B1)和低 频字(B2)两个水平。这时，实验中有4种处理水平 的结合：A1B1、A1B2、A2B1、A2B2 。
第五章 真实验设计
第一节 单因素完全随机设计
心理学研究方法
理论（或思辨）的研究方法 现象学（或描述）的研究方法
观察法
个案法 访谈法 实证的研究方法 相关法
实验法 传统实验心理学方法 认知实验心理学方法
认知神经科学方法
做实验研究，需要具备两方面的知识：
1) 是有关研究课题的知识；作为研究基础的理论背 景、研究的基本假设与预期……。研究课题的确 定主要取决于研究者对所要研究的问题的专业知 识，它保证开展的研究在特定的领域中有继承、 有发展、有一定的科学价值。 2) 是有关实验的一般结构，即实验设计及统计学知 识。研究的质量主要取决于研究者的实验设计及 统计学知识，它保证研究结果的可靠性，结论的 合理性。
第五章准实验设计
第五章准实验设计第一节单组准实验设计一、准实验设计（一）定义：介于真实验和非实验之间的一种设计类型，能在一定程度上控制无关变量，操纵自变量、控制实验处理,但不能随机的选择和分配被试。
准实验设计的应用：人格研究、临床心理的研究、社会心理以及教育心理研究常常采用准实验设计。
准实验设计的特点™不需要随机化程序（与实验或真实验最大的区别）；研究者只能选择那些已具有了某种不同程度特征的被试。
而不能像真实验那样从总体中随机选取被试或随机分组。
™能有效解决生态效度和外部效度问题,但不能从准实验研究结果中作出因果关系的结论，其主要原因是在研究的变量上缺乏严格控制，因而其内部效度较低。
™现场研究中采用最多的是准实验设计，不过准实验并不一定都在现场进行。
例：霍桑实验（照明实验、福利实验、群体实验、谈话实验）；社会心理学家所说的“霍桑效应”也就是所谓“宣泄效应”。
霍桑工厂是美国西部电器公司的一家分厂。
为了提高工作效率，这个厂请来包括心理学家在内的各种专家，在约两年的时间内找工人谈话两万余人次，耐心听取工人对管理的意见和抱怨，让他们尽情地宣泄出来。
结果，霍桑厂的工作效率大大提高。
这种奇妙的现象就被称作“霍桑效应”。
准实验设计与实验设计的关键区别它和真实验的主要区别在于，准实验中没有运用随机化程序进行被试选择和实验处理；也不能完全主动地操纵自变量。
在实验设计中，样本的随机分配形成了具有完全可比性的两个组别：实验组和控制组。
准实验设计用对照组取代了实验设计中的控制组。
研究者努力创造一个与实验组在所有重要方面都尽可能相似的对照组，但与随机分配产生的控制组而言，它的可比性已经大为逊色了。
时间序列设计【时间系列设计】要对实验组做周期性的一系列测量，并在测量的这一时间系列中间呈现实验变量（X），然后比较实验变量前后的一系列测量记录是否有显著差异。
（一）模式O１O２O３O４ＸO５O６O７O８（二）应用坎贝尔关于康涅狄格州的交通死亡人数与实施严惩制度的关系的研究。
《第五章 3 实验_探究平抛运动的特点》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版201
《实验_探究平抛运动的特点》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解平抛运动的观点和特点。
2. 掌握平抛运动分解为水平匀速直线运动和垂直匀加速运动的原理。
3. 能够独立进行平抛运动实验操作，观察并分析实验结果。
4. 培养独立思考、动手实验、分析总结的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：平抛运动实验操作、数据分析和总结。
2. 教学难点：理解平抛运动的特点，掌握其分解原理。
三、教学准备1. 实验器械：斜槽、小球、木板、记录纸、铅笔等。
2. 实验环境：确保实验环境安全，避免干扰因素。
3. 教材与课件：准备相关教材和课件，辅助讲解。
4. 讲解与示范：教师提前准备好讲解和示范视频，确保学生能够正确操作实验。
四、教学过程：1. 导入新课：通过一些常见的平抛运动实例，如投掷铅球、飞行导弹、小球做斜下抛运动等，引导学生思考这些现象中的共同特征，并引出平抛运动的观点。
设计提问：这些运动有什么共同特征？学生回答：都是将物体以一定初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下下落。
教师总结：这种运动我们称之为平抛运动。
2. 介绍实验目标和原理：通过实验探究平抛运动的特点，理解平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成。
教师提问：我们该如何通过实验来验证这个结论？学生回答：应用频闪照相或视频分析等方法，观察小球的运动轨迹。
3. 实验操作与观察：教师演示实验操作过程，引导学生观察小球的运动轨迹，记录数据。
教师提示：实验中需要注意哪些事项？如何正确应用仪器？学生回答：注意仪器的正确应用方法，如调整角度使小球能准确落在镜面中，注意频闪的频率等。
4. 数据分析与结论：引导学生根据实验数据进行分析，得出平抛运动的特点，并得出结论。
设计提问：通过实验数据，你们发现了什么规律？学生回答：发现小球的运动轨迹是一条曲线，且在竖直方向上速度增加，水平方向上速度不变。
教师总结：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
准实验设计,四项
准实验设计,四项
准实验设计：是指未对自变量实施充分的控制，但使用真正实验的某些方法搜集、整理及统计分析数据的研究方法。
1、单组准实验设计
(1)时间序列设计
【设计的模式】：是指对一组被试或个体进行一系列周期性测量，并在测量的时间序列中引进实验处理(X)，然后观测引进实验处理后
的一系列测量结果，并与引入实验处理X前的一系列测量结果相比较，研究插入实验处理前后测量结果的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。
O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
设计的评价：
优点：①可以较好的控制“成熟”因素对内部效度的影响。
②可以控制测验因素的干扰。
③有可能控制统计回归的因素。
缺点：①没有控制组。
②不易控制测验与处理X的交互作用。
③多次实施前测验往往会降低或增加被试对实验处理的敏感性。
(2)相等时间样本设计
【设计的模式】：在心理研究中，与选择两等价样本组(实验组
和控制组)相对应，当只有一组被试时，常用两相等的时间样本，在
其中的一个时间样本中不出现实验变量，而采用常规安排X0。
X1 O1 X0 O2 X1 O3 X0 O4
设计的评价：
优点：①能较好的控制“成熟”因素。
②能较好的控制“历史”因素。
缺点：①测验的反作用效果会影响该设计的外部效应
②实验安排的反作用会影响该设计的外部效度
③选择的偏差与实验变量的交互作用可能会影响该设计的外部效度
④重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部效度。
教育实验设计的效度与基本类型(前实验设计、准实验设计、真实验设计) 教育研究与写作
前后侧的交互作用。 桑效应、练习误 有可能产生多重
因此，实验结果不能 差、多次测定中 处理干扰，因为
直接推论到无前测的 测量操作程序的 不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能对同一组
情境中，对实验结果 变化等不容易得 学生用几种不同
的解释要慎重。要尽 到很好的控制， 方式教同一概
可能从同一总体中抽 样，以避免被试差异 所带来的实验误差。
实验室内的实验往往内在效度高、外在效度低；学校、教室内的实 验往往外在效度高、内在效度低。
三、实验设计类型（*）
前实验设计
特点：前实验设计对无关变量是完全没有控制，但可以操纵变 化自变量。
外 高（三个越来越低） 效
内 低（三个越来越高） 效
类 单组后测设计 单组前后测设计 型
固定组比较设计
基 XO 本 模 式
文”方法在班上试行，经一段时间后发现学生作文质量有较普遍的提 高。
自变量：学习“情景作文”的方法 因变量：作文质量 前实验，单因子实验，自然实验 条件控制：同一教师教学
例子1-2：范文在习作训练中的作用 某学校4个班149名学生，先让学生写作文并评分，然后给学生提供 范文模仿，让学生独立阅读，分析、理解范文，然后进行仿写。对仿写 后的作文进行评阅，比较两次作文成绩的差异。 自变量：学习“情景作文”的方法 因变量：作文质量 准实验，多因子实验，自然实验 条件控制：同一教师教学，作业练习时间统一，统一测试训练前作 文能力。 特点：增加了一个前侧；单组、无对照组；不是随机试验
教育实验成功与否，很大程度上取决于实验前的准备工作。具体包 括：
（1）选定实验研究的课题，形成研究假说。一般来说，一个实验 至少被一种假设指导，应陈述两种变量间所希望的因果关系。
（2）明确实验目的。确定指导实验的理论构架。为了使理论系统 分析更接近客观实际，需要进行先期的调查研究，查阅相关文献资料并 让课题组全体成员进行充分讨论。
准实验设计
在无须随机地安排被试时，运用原始群体，在较为自然的情况下进 行实验处理的研究方法
01 简介
03 设计方法
目录
02 特点 04 分类
基本信息
准实验研究是指在无须随机地安排被试时，运用原始群体，在较为自然的情况下进行实验处理的研究方法。
简介
简介
在介绍准实验研究方法之前，先来看看实验研究方法。概括地说，教育实验研究是为了解决某一教育问题， 根据一定的教育理论和建立的假设组织有计划的教育实践，经过一定时间对效果进行比较分析，从而得出结论的 研究方法。这种研究方法是在适当地控制无关变量，以随机化原则，在严格控制下进行的。实验研究很精确，但 进行环境过于理想化，要花费较多的人力、物力和时间去控制对象和环境，但对于教育研究而言要进行有效控制 是很难的，因为教育实验的对象常常是人而非物，不可能进行严格的控制，同时在实验中对研究者的要求也很高， 让研究者和被研究者都感到有压力，而且还要受到受试单位、学校配合程度等因素的影响。基于上述的局限，实 验这种研究方法在教育研究中的应用不如其它研究方法广泛，没有发挥出它的优势和作用。为了解决实验的这些 不足之处，发挥实验研究应有的作用，我们可以采用原始的组，在较为自然的环境下以类似实验的方法设计方案 来进行研究，这就是本节要介绍和阐述的准实验研究方法。
第三步：继续进行教学，并在教学过程中进行测验三、测验四、测验五。
第四步：对各组测试的成绩之间的差异进行比较，分别了解不同的反馈方法对学生数学学习的作用及其效果。
修补法
在真实验和准实验中，实验组控制组对比实验的设计一般都让作为实验组的被试接受处理，然后将其后测结 果和未接受处理控制组的后测比较。但在有的情况下，研究者来不及找到两组整体相似的被试或难以安排同时开 始实验等，因此组织者只能在未作前测的情况下先对经过某种处理的被试进行测试获得后测结果。这种后测结果 没有充分的理由说明是哪种处理产生的，从而不能确定后测与处理之间的关系，为了弥补这一欠缺，在获得另一 个整体组被试时，就安排进行与上面做过的后测相同的前测，然后再对这一组被试作同样的处理，并予以后测， 通过第二组被试的前后测结果的比较，及第二组前测与第一组后测的情况进行比较来找出实验处理与后测之间的 关系.
心理学研究方法第五讲准实验设计和比较研究
心理学研究方法
第五讲准实验设计和比较研究
22
对不等比较组前测后测设计的评价（2）
但是，当条件不允许采用随机等组的真 实实验设计，面对的是预先组成的团体， 不能做到随机选择和分配两个等组被试 时，采用不等比较组前测和后测的准实 验设计，对于心理学的研究还是具有很 大的应用价值的，而且，虽然准实验设 计对机体变量和其他额外变量的控制不 够充分，但是能够实现某种程度的控制。
O
心理学研究方法
第五讲准实验设计和比较研究
8
（一）不等比较组设计（4）
库克和坎贝尔曾经举例说明这种设计的作用。 这个例子是有关辅导期的长短对即将假释犯 人在假释期间违反规则次数的作用的研究。 设计模式如下：
X12
O
X9
O
X6
O
X3
O
X0
O
心理学研究方法
第五讲准实验设计和比较研究
9
（一）不等比较组设计（5）
第五讲 准实验设计和比较研究
准实验设计
– 不等比较组设计 – 中断时间序列设计
比较研究
– 横断研究 – 纵向研究 – 跨文化研究
心理学研究方法
第五讲准实验设计和比较研究
1
一、准实验设计（1）
准实验设计（quasi-experimental design）是一种未能完全符合控制额外 因素作用的实验设计。这种方法不象真
心理学研究方法
第五讲准实验设计和比较研究
18
（一）不等比较组设计（14）
其次，由经过训练的观察者采用周期性 的取样方法，分别观察并记录两组每个 学生在课堂上的适宜和不适宜的行为。 然后，对实验组实施实验处理两周，即 给予实验组学生管理课堂活动的机会， 对控制组不给予这种机会，而且控制组 学生也不知道实验组学生能得到管理课 堂活动的机会。
准实验设计
较为恰当的分析方法是对实验处理实施前 的成绩作线性回归或非线性回归，预测后 面的时间系列在无实验处理时可能的成绩， 然后比较预测成绩和实测成绩的差异(见图)。
成绩测 量
成绩测量
成 绩 0 10 20 30 天 数 图3.9 时间系列设计实验(两次引入详细反馈) 100 75 50 25
X MA
O2
O3
X MB
O4
XMA表示教学方法A，XMB表示教学方法B，O1和 O3为前测，O2和O4为后测。 这种实验设计使用相同的小组或班级兼作实验 组和控制组，包括两个或更多的周期。一个班级 在第一个周期作控制组，而在第二个周期作实验 组。实验处理和实验控制也可以颠倒顺序，先是 实验处理，然后实验控制。40ຫໍສະໝຸດ 1 非等同控制组前测－后测设计
非等同控制组前测－后测设计模式为：
O1
X
O2
O3 O4 C O1 、O3为前测，O2、O4为后测。这种 设计与真正实验设计的区别在于，实验组 和控制组不一定配对，也不一定依随机化 加以分组，所以不能保证两组之间的等同。
实验结果用t检验来考察O2和O1测验分数之 差的平均数与O3和O4测验分数之差的平均 数的差异显著性，也可以用协方差分析。 但对实验结果的分析应小心谨慎。
准实验设计
准实验设计则是指在真实社会环境中不能 用真正实验设计来控制无关变量，但可用 真正实验设计的某些方法搜集资料的实验 设计。
准实验设计与真实验设计的不同之处： 首先，不能象实验室研究那样严格地控制 无关变量； 其次，没有按照随机取样的原则抽取被试， 也没有随机分配被试到各种实验处理。
2 移去处理前测－后测设计
设计模式：
O1
X
O2
准实验设计与非实验设计I
• 但是，我们只是选择了在这个被试变量上 有差异的被试，很难保证他们在其他相关 变量上是相等的。
• 也就是说，准实验中实验者的自由度是比 较小的，对额外变量的控制也是较弱的。 这使得被试变量的效用会和我们无法排除 的额外变量的效用相混淆。
一、什么情况下使用
• 1.自变量为被试变量，不能随机分配到不同 的处理水平中，如：性别、年龄、年级、 血型等
的一种改进，它增加了在实验处理前的测 验，但还是只有一个实验组。 设计的基本模式：
O1 X O2
优点：
在本设计中，只有一个实验组，自身兼作控 制组。故可认为选择变量得到了一定的控制， 同一被试变量，在前测→处理→后测过程中 表现的明显差异，可以在一定程度上推断这 种变化是由处理引起的。
由此可以认为这是一种有用的准实验设计。
2.自变量不是被试变量，但难以随机分配被 试。也就是只能选择被试，不能控制/改变 被试。
二、准实验设计的类型
（一）单组设计 1.单组前测后测设计（one-group pretestposttest design）（含单组后测设计，onegroup posttest design） （1）单组后测设计 在单组后测设计中，只有一个实验组，对实 验组只给予一次实验处理，然后通过测量得 到一个后测成绩。
优点：
①可以较好的控制“成熟”因素对内部效度的影响。 ②可以控制测验因素的干扰。 ③有可能控制统计回归的因素。 缺点：
①没有控制组。 ②不易控制测验与处理X的交互作用。 ③多次实施前测验往往会降低或增加被试对实验处 理的敏感性。
• 含一个实验组，该组接受多次处理，测量 多次，处理与测量交替进行，间隔时间相 等。
基本模式：
X0O1 X1O2 X0 O3 X1O4
第五章 实验设计讲解
优点：能较好控制“成熟”因素、降低历史因素对内部效度的影响，可控
制测验因素的干扰，有时能控制统计回归的因素；
缺点：不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除与自变
量同时出现的附加变量的影响，不易控制测验与实验处理的交互作用，多
次施测可能降低或增加被试对实验处理的敏感性。
X
980
A
780
B
C
（二）实验组控制组后测设计
1.设计模式 2.数据统计检验 3.
1.设计模式
R1
X
O1
R2
-
O2
注意：独立样本T检验来进行差异判断。
差异?
例：观看暴力电视对攻击行为的影响.
实验组儿童 控制组儿童
看暴力电 视 -
攻击次 数 攻击 次数
差异?
2.数据的统计检验
独立样本平均数的t-检验：？O1 ＝ O2 曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-检验 或 中位数检 验（非参数检验）
被试内设计 被试间素与水平
因素：自变量， 可以是刺激变量，也可以是被试变量 水平：因素的特定值称为“水平”或称为“处理”
水平结合
一个因素的某一水平与另一因素的某一水平的结合，成为一个水平结 合，或者一个处理结合 例如：噪声强度两个水平：40分贝（A1）、60分贝（A2）; 任务难度两个水平：高（B1）、低（B2） 包含的实验处理有2×2=4
3、三种分配区组被试的方式：
A、一名被试作为一个区组重复接受H种处理，即重复测量设计
B、采用配对法，把在某些特性相同的H个（或H的倍数）被试加 以配对，这时每个配对组为一个区组，H个被试随机分配到H个处 理中 C、区组内的基本单元是一个团体或一个子集，如一个年级为一 个区组，用随机分配的方法给予每个班的实验处理方面
第五章 真实验设计 5重复测量实验设计
研究设计
影响被试者对知觉图形喜欢程度的因素有很多，在我们的研 究中，不关心这些因素的作用、影响，只关心熟悉程度对被 试者的喜欢程度产生的影响。我们准备采用单一因素研究模 式，可以考虑的备选模式有两种，一种是重复测量，一种是 非重复测量。哪种更好呢？ 我们将熟悉程度定义为呈现图形的次数，分为4种水平，呈 现1次，2次，3次，4次；每次呈现时间为1分钟，以卡片的 形式呈现。实际操作中，第一次呈现时，要求被试者对该图 形给予一个评价，评价方法是采用模糊数学的方法，采用0100之间的数字来表示自己对图形的喜欢程度，0表示喜欢程 度最低，100表示喜欢程度最高。第二次呈现时，与第一次 要求相同。这时，得到的实验数据就是呈现2次的（前面第 一次实验时，已经接受1次刺激），采用累积的方法来定义 处理水平。
E1 E2 E3 E4 E5
a1 a2 a3 a4 —————————————— S11 S12 S13 S14 S21 S22 S23 S24 S31 S32 S33 S34 S41 S42 S43 S44 S51 S52 S53 S54 —————————————— Y1 Y2 Y3 Y4
被试间设计的优缺点
被试受到不同顺序的自变量水平的处理，所
以当平均全部被试的测试成绩时，任何顺序效果
应相等地分布在全部自变量水平上。
1. 完全抵消平衡 （一般适用于三个处理以下）
• 确定自变量水平的所有可能组合（每一种处理在每 一个位置上出现次数相等；任何一个处理先于其他 处理的次数相等） • 把不同的被试分派到每一组合中去（每种顺序都只 有一个相等的次数）
③ 2+1,
3+1, 1+1,
4+1, (n+1)=1, 5+1, ……
准实验和非实验设计
（4）被试亡失 实验过程中，由于种种原因是实验组或控制组 中有较多被试流失，这样会使不等组的情况出 现，从而使结果无法解释。
（5）测验
许多研究中，研究者为了取得实验前被试的初 始状态，常对被试实施前测验。而这种测验可 能会积极或消极的影响实验处理实施后的测验 结果。
（6）统计回归
实验处理前选择了在某一特征方面具有极端分 数的被试，实验处理后的测验分数有回归到平 均数的趋向。
图示： X O
2．单组前测后测设计
一个实验组，前测后给予实验处理，再后 测。
图示：O1 X O2
3．固定组比较设计
又称静态组或整组比较设计。该设计采 用实验组和控制组两组被试，实验组接 受实验处理，控制组不接受实验处理。 然后给两组被试给予测试，观察其差异。
图示： EXP： X O1
CONT：
O2
CONTR： O3
O4
t 检验 协方差分析
2． 不相等组前后测时间序列设计
（1）设计方案 将单组时间序列设计和不相等组前后测
设计结合起来。 （2）图示及数据分析
O1 O2 O3 O4 O9 O10 O11 O12
X O5 O6 O7 O8 O13 O14 O15 O16
3. 修补实验设计 设计图示 A组 X O1 B组 O2 X O3 数据分析 T检验：O1－O2，O3－O2
三、非实验设计
非实验设计基本上是对现象的自然观 察。使用这种设计时，基本上不对额外 变量做有效的控制。一般可以为进一步 实施更严格的实验设计积累资料。许多 有效的实验研究都是在它的基础上取得 成功并得到发展的。
1．单组后测设计 只有一个实验组，而且只对实验组给予 一次实验处理，然后通过测量得到一个 后测成绩。
《准实验设计学时》课件
要考虑到被试的感受和权益。
PART 05
准实验设计案例分析
案例一：某品牌手机广告效果测试
总结词
广告渠道、受众特征、广告内容、测量指标
详细描述
本案例旨在测试某品牌手机广告在社交媒体 平台上的投放效果。首先，选择合适的广告 渠道和受众特征，如年龄、性别、兴趣等。 然后，设计有针对性的广告内容，包括图片 、文案和链接等。最后，通过点击率、转化 率、曝光量等测量指标评估广告效果，为后
总结词
平衡比较原则要求在准实验设计中，对实验组和对照组进行平衡的比较，以确 保实验结果的公正性和客观性。
详细描述
研究者需要在实验设计和实施过程中，确保实验组和对照组在各方面条件上的 平衡。这包括平衡两组的规模、水平、特征等，以避免因不平衡而对实验结果 产生偏倚。
随机化原则
总结词
随机化原则是准实验设计中重要的分配方法，旨在减少系统误差和随机误差对实 验结果的影响。
内部效度不够稳定
由于准实验设计中的自变量和因变量 之间的关系可能受到其他因素的影响 ，因此其内部效度不够稳定。
使用注意事项
选择合适的样本
在选择样本时，应该考虑到其代 表性和多样性，以确保结果的可
靠性和有效性。
控制无关变量
在实验过程中，应该尽可能地控 制无关变量的影响，以减少误差
和干扰因素。
合理安排实验程序
总结词
控制变量原则是准实验设计的核心，要求在实验过程中对非 实验变量进行严格控制，以排除其对实验结果的影响。
详细描述
在准实验设计中，研究者需要对实验组和对照组进行有效的 控制，确保除实验变量外，其他所有条件都相同或相似。这 包括控制实验环境、实验材料、实验程序等，以确保实验结 果的准确性和可靠性。
准实验研究设计方法
准实验研究设计方法从研究设计的思想和要求来推论，可以认为准实验设计是一种降低了控制标准的类似真实验的研究方法，因此准实验研究设计的方法在许多方面与真实验有相同之处，常用的准实验设计方法有不相等实验组控制组前后测准实验设计、不相等区组后测准实验设计、单组前测后测时间系列准实验设计、多组前测后测时间系列准实验设计、修补法准实验设计等五种。
（一）不相等实验组控制组前后测准实验设计这种准实验设计方法通常应用的情况是：需要安排两组被试作为实验组和控制组进行研究，但又不能按照随机化原则重新选择被试样本和分配被试。
这是一种典型的准实验设计方法，用于针对不同被试组在一开始就不相等时，进行实验组和控制组后测结果的比较，实验程序安排如表7-6所示：表7-6 不相等实验组控制组前测后测准实验设计程序不相等实验组控制组前后测准实验设计在进行过程中要注意两个问题。
⑴ 进行前测是用于检验在实验要考证的问题上实验组和控制组原有的近似程度，而不考虑其它因素。
只有当两个组在考证问题上原有水平相接近时，才能进行该种准实验研究。
⑵ 对结果进行分析时，要对R3和R4之间的差异进行统计检验，而非简单比较平均分、方差等，通过检验确定进行实验后两个组之间是否存在差异，差异程度如何。
[例6-1] 某一课题要研究利用多媒体计算机辅助物理教学后学生的学习效果，应用准实验方法进行研究，设计方案如下：第一步：选取实验对象。
为保证正常教学的进行，在某个年级中选择两个现成的整班参加实验。
为了保证参加研究的两个班物理学习的原始水平相似，对该年级所有的班进行前测以检测起始水平，从中选出两个水平接近的整班参加研究，保证选出的两个班在物理学习上总体水平相同或相近。
然后从中随机确定一个班作为实验组，接受多媒体计算机辅助物理教学；同时另一个班作为控制组按照原有教学计划和教学方式进行学习。
第二步：经过同一进度的教学活动后，同时对两个班级的物理课学习成绩进行考核，考核的结果进行后测。
第五章第一节光合作用(第一课时)教学设计 北师大版生物七年级上册
第五章绿色开花植物的生活方式第1节光合作用（第一课时）教学设计●教材分析及设计构想本节是北师大版义务教育教科书《生物》七年级上册第五章绿色开花植物的生活方式”第一节内容。
光合作用是绿色植物最重要的生理作用之一，光合作用的发现历经了科学家们二百多年的探索，渗透着科学研究的思想方法。
教材将光合作用的发现史列在整个章节之首，通过海尔蒙特的柳树种植实验，普利斯特利实验，及萨克斯等人的实验，让学生通过了解光合作用的发现过程来分析、讨论光合作用的原料、条件及产物，取得一定的感性认识，激励学生从科学家的创造性思维中汲取科学思维和科学方法，对接下来光合作用的场所、实质等知识的吸收、理解、运用都具有非常重要的铺垫作用。
本节课的教学中，可以让学生通过分析科学家的实验，激发学生对植物光合作用强烈的研究兴趣，来培养学生与他人合作、共同探究的能力。
通过提出问题，做出假设，设计对照实验，并用实验亲自验证自己的观点，使学生领略科学家们发现和解决问题的科学思维方式，体会和学习科学探究的一般方法。
●教学目标知识目标1．通过科学家们发现光合作用的实验，分析实验原理，明确光合作用的原料，条件和产物，以及植物生长和光合作用的关系。
2．运用实验法设计相应的探究活动，并依次进行土豆，天竺葵新鲜叶片，脱色天竺葵叶片，以及按萨克斯实验过程处理并脱色的天竺葵叶片滴加碘液的实验，体会和学习科学探究的一般方法。
能力目标1、培养学生与他人合作，共同探究的能力。
2、培养学生发现问题，分析问题和解决问题的能力。
3、培养学生的科学素养、创新精神和实践能力。
情感、态度和价值观目标通过让学生了解光合作用的发现过程，体验科学发展的过程，学习科学家们锲而不舍，严谨求实的科学态度，养成好奇心，乐于探研，提高科学素养。
●教学重点1．通过科学家们发现光合作用的实验，分析实验原理，明确光合作用的原料，条件和产物。
2．设计“植物生长所需要的营养物质主要不是来自于土壤”，“光是普利斯特利实验成功的关键”，“光是绿色植物合成淀粉必须的条件”等实验，培养学生与他人合作、共同探究的能力，发现和解决问题的能力以及实践能力。
准实验设计方法
准实验设计方法嘿，咱聊聊准实验设计方法。
准实验设计方法，这玩意儿可有意思啦！就像一个神奇的魔法棒，能在研究中发挥大作用。
那它到底是啥呢？准实验设计方法呢，不像真正的实验那样可以完全控制各种条件。
但它也有自己的魅力呀！比如说，在现实生活中，很多情况没法像实验室那样弄得那么完美，这时候准实验设计方法就派上用场了。
它就像一个灵活的小助手，能在不那么理想的情况下，帮我们找到一些有用的信息。
准实验设计方法有啥特点呢？首先，它可能会利用一些自然发生的情况来进行研究。
这就好比在生活中捡宝贝，那些自然出现的情况就像是一个个小宝藏，等着我们去挖掘。
比如，某个地区实行了一项新政策，我们就可以用准实验设计方法来看看这个政策到底有没有效果。
还有啊，准实验设计方法可能会用到一些已经存在的群体。
这些群体可不是专门为实验准备的，而是本来就存在的。
就像在一个大花园里找不同的花朵，每一朵花都有自己的特点，我们可以通过观察这些不同的群体，来了解一些现象。
那准实验设计方法怎么用呢？比如说，我们想研究一种新的教学方法对学生成绩的影响。
如果不能像真正的实验那样随机分配学生，那就可以找两个本来就有一些差异的班级，一个用新的教学方法，一个用传统的教学方法，然后比较他们的成绩变化。
这就像一场小小的比赛，看看哪个班级能在这场学习的较量中更胜一筹。
准实验设计方法也有一些局限性哦。
毕竟它不能像真正的实验那样严格控制各种因素，所以结果可能不是那么确定。
但这也没关系呀，它还是能给我们提供一些参考。
就像一个不太准确的指南针，虽然不能让我们完全确定方向，但也能给我们一个大致的指引。
我的观点结论是：准实验设计方法虽有局限性但实用，利用自然情况和已有群体，为研究提供参考。
管理实验设计的主要类型准实验设计
管理实验设计的主要类型准实验设计管理实验设计是科学研究中非常重要的一环，主要用于测试和验证研究假设。
准实验设计是其中的一种主要类型，本文将介绍准实验设计的概念、特点以及常见的几种准实验设计方法。
一、准实验设计的概念和特点准实验设计是研究者在实验研究中无法随机分配被试的情况下，采取的一种替代方案。
与真实实验设计相比，准实验设计在实验因果推断上存在一定的局限性，但仍然可以提供有价值的研究证据。
准实验设计的主要特点有以下几点：1. 缺乏随机分配：准实验设计无法通过随机分配被试来控制干扰变量，从而可能影响结果的解释。
2. 可控制处理变量：准实验设计通过对处理变量（即自变量）的控制，来观察其对因变量的影响，以推断因果关系。
3. 可比较组别：准实验设计通常会设置不同的组别，以比较处理变量对因变量的影响。
4. 实验环境的控制：准实验设计需要在实验环境中控制其他可能影响结果的变量，以保证结果的可靠性。
二、常见的几种准实验设计方法1. 前后测试设计：该设计方法将被试分为实验组和对照组，先在两组中进行前测，再在实验组中引入处理变量，最后在两组中进行后测，通过比较两次测试结果来推断处理变量对因变量的影响。
2. 不等价对照组设计：该设计方法在实验组和对照组之间存在某种不等价，可能是由于被试自主选择或其他非随机分配方式。
通过比较两组在处理变量引入后的结果差异，来推断处理变量对因变量的影响。
3. 单一组前后测试设计：该设计方法只有一个组别，先进行前测，再引入处理变量，最后进行后测，通过比较前后测试的结果差异，来推断处理变量对因变量的影响。
4. 时间序列设计：该设计方法通过对多个时间点上的观测，来观察因变量在时间上的变化。
可以通过引入处理变量，来观察其对时间序列的影响。
三、准实验设计的优势和局限性准实验设计相对于真实实验设计具有一定的优势和局限性。
优势：1. 可以在实际环境中进行研究，更具有外部有效性。
2. 可以控制处理变量，提高因果推断的可靠性。
实验设计准确测量水透镜焦距.doc
用电流表准确测量水透镜（凸透镜）焦距及其应用【内容选自：人教版八年级物理上册第五章《透镜及其应用》】一、实验教学目标1、通过实验，初步了解水透镜成像的规律。
理解近视眼、远视眼的成因及矫正。
2、使学生在探究活动中学会提出问题和猜想，初步体验科学探索的过程和方法。
3、学习从物理现象中归纳科学规律的方法，乐于参与观察、实验、制作等科学实践。
教学重难点重点：对水透镜成像规律的理解和认识难点：1、指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系；2、通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
二、教学内容设计实验器材节能灯（平行光源）、F型光源、光具座、光屏（上面载有光敏电阻）、位移传感器、水透镜、凸透镜、电流表、开关、学生电源传统实验中出现的不足1、不能随时改变凸透镜厚度判断不同透镜的折光能力2、蜡烛在燃烧的过程中污染环境3、确定凸透镜焦距的过程中产生误差4、实验中不能准确确定像点的位置5、不能形象的再现近视眼、远视眼成像规律实验改进要点1、用电流表准确测量水透镜焦距2、探究水透镜的薄厚对折光能力大小的影响。
3、在探究凸透镜成像规律时精确找到像点4、用位移传感器测量物距和像距的大小5、用水透镜模拟人眼成像规律及其近视眼、远视眼的矫正。
注：水透镜可变焦、取材便利，制作简单，成本低廉，操作方便，既可以逼真的模拟眼中晶状体的改变，形象的模拟眼睛成像的过程，也能很好的模拟近视眼和远视眼的成因及矫正。
三、实验原理利用光敏电阻和位移传感器等现代教育技术。
用电流表准确定位水透镜模糊的焦点，改变水透镜的薄厚，进而通过数据分析得出物距、像距和焦距之间的关系。
图1 实验装置拓展应用：模拟人眼成像规律及其近视眼、 远视眼的矫正。
四、实验教学内容和过程1、认识水透镜图2 水透镜2、用电流表准确地测量不同厚度水透镜焦距，进而确定水透镜的薄厚对折光能力大小的影响。
3、探究水透镜成像规律准确测量物距（u/cm ）和像距（v/cm ）,验证物距、像距和焦距之间的定量关系。
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第五章准实验设计
第一节单组准实验设计
一、准实验设计
（一）定义：介于真实验和非实验之间的一种设计类型，能在一定程度上控制无关变量，操纵自变量、控制实验处理,但不能随机的选择和分配被试。
准实验设计的应用：人格研究、临床心理的研究、社会心理以及教育心理研究常常采用准实验设计。
准实验设计的特点
不需要随机化程序（与实验或真实验最大的区别）；研究者只能选择那些已具有了某种不同程度特征的被试。
而不能像真实验那样从总体中随机选取被试或随机分组。
能有效解决生态效度和外部效度问题,但不能从准实验研究结果中作出因
果关系的结论，其主要原因是在研究的变量上缺乏严格控制，因而其内部效度较低。
现场研究中采用最多的是准实验设计，不过准实验并不一定都在现场进行。
例：霍桑实验（照明实验、福利实验、群体实验、谈话实验）；
社会心理学家所说的“霍桑效应”也就是所谓“宣泄效应”。
霍桑工厂是美国西部电器公司的一家分厂。
为了提高工作效率，这个厂请来包括心理学家在内的各种专家，在约两年的时间内找工人谈话两万余人次，耐心听取工人对管理的意见和抱怨，让他们尽情地宣泄出来。
结果，霍桑厂的工作效率大大提高。
这种奇妙的现象就被称作“霍桑效应”。
准实验设计与实验设计的关键区别
它和真实验的主要区别在于，准实验中没有运用随机化程序进行被试选择和实验处理；也不能完全主动地操纵自变量。
在实验设计中，样本的随机分配形成了具有完全可比性的两个组别：实验组和控制组。
准实验设计用对照组取代了实验设计中的控制组。
研究者努力创造一个与实验组在所有重要方面都尽可能相似的对照组，但与随机分配产生的控制组而言，它的可比性已经大为逊色了。
时间序列设计
【时间系列设计】
要对实验组做周期性的一系列测量，并在测
量的这一时间系列中间呈现实验变量（X），然后比
较实验变量前后的一系列测量记录是否有显著差异。
（一）模式
O１O２O３O４ＸO５O６O７O８
（二）应用
坎贝尔关于康涅狄格州的交通死亡人数与实施严
惩制度的关系的研究。
可能出现的结果类型
从两方面考虑结果：
延续性：主要指引入实验处理后的成绩水平或斜率的变化是持续性的还是暂时性的(D、F、G) 。
潜伏性：指引入实验处理后的变化是即时产生的还是潜伏一段时间后才发生。
时间序列设计的统计分析
要点：要结合各次前测和各次后测成绩的变化趋势，联系起来进行统计分析。
（先做折线图）
首先，确定处理效果是暂时性的还是持续性的。
若效果假定是暂时性的，利用直线回归方程推测出预测值，再用相关样本的t 检验法检验。
若效果假定是持久的，应考虑处理前的直线回归方程与处理后的直线回归方程之间是否存在显著差异（截距、斜率）。
三、相等时间样本设计
【相等时间样本设计】这种设计是对一组受试者抽取
两个相等的时间样本，在其中一个时间样本出现实验
处理（X），另一个时间样本不出现实验处理（X0），
然后，比较这两段时间测验的分数。
（三）统计分析
一、将O１和O３的平均数与O２和O４的平均数进行对比，比较两种不同处理的不
同效果（假设检验）。
二、对顺序效应进行分析（方差分析）
三、实验条件与顺序效应的交互作用（方差分析）。
（四）评价
优点：内部效度高。
●历史、成熟等因素控制好。
缺点：外部效度不高。
●多重实验处理的相互干扰作用；
●选择变量与实验变量的交互作用；
●实验处理的影响。
第五章准实验设计
第二节多组准实验设计
不相等实验组、控制组前测后测设计
统计分析：
1、采用独立样本的t检验，对两组增值的平均数的差值进行显著性检验；
2、协方差分析，把前测作为协变量，后测作为因变量，估计实验效果。
不相等实验组、控制组前测后测设计
评价：
优点：控制组的增加，可以控制历史、成熟、测验
以及仪器等因素的干扰；
前测为研究者提供了对选择偏差的控制方法。
缺点：未随机化，两组不对等，因而选择、成熟及其
交互作用可能会降低实验的内部效度。
例2：多媒体辅助教学的效果研究
第一步：选取实验对象。
为保证正常教学的进行，在某个年级中选择两个现成的整班参加实验。
第二步：分配被试
①前侧:为了保证参加研究的两个班物理学习的原始水平相似，对该年级所
有的班进行前测以检测起始水平，从中选出两个水平接近的整班参加研究，保证选出的两个班在物理学习上总体水平相同或相近。
②分配：然后从中随机确定一个班作为实验组，接受多媒体计算机辅助物理教学；同时另一个班作为控制组按照原有教学计划和教学方式进行学习。
例2：多媒体计算机辅助物理教学的效果研究
第三步：经过同一进度的教学活动后，同时对两个班级的物理课学习成绩进行考核，考核的结果进行后测。
第四步：将两个班的后测成绩分别减去各自的前测成绩，并用独立样本的t检验对这两个差值的差别显著性进行统计检验，最后判断实验组和控制组在进行实验前后是否有明显的差异，从而得出结论。
不相等实验组控制组前测后测时间序列设计
基本模式如下：
O
1 O
2
O
3
X O
4
O
5
O
6……………………
O
7 O
8
O
9
— O
10
O
11
O
12
不相等实验组控制组前测后测时间序列设计
统计分析
1、分别计算实验组和控制组前测、后测成绩的平
均数，采用独立样本的t检验法（N＜30）。
2、对回归直线的截距和斜率的差异显著性比较。
不相等实验组控制组前测后测时间序列设计
（四）评价
优点：能够通过系列前测与后测，了解其变化趋势；
能对处理前后两组的系列变化进行对照比较，
能对历史、成熟、选择等进行有效控制。
缺点：系列测验易引起被试疲劳、敏感和练习效应；
实验过程缓慢。
其他类型的准实验设计
回归间断点设计
交叉滞后组相关设计
回归间断点设计
通过实验处理与事后测量回归线的间断点的特征，来确定实验处理的主效应；
如果实验处理有效，那么处理前后所做测量的回归线就会出现间断点；
优点：不需对被试做复杂的编组或匹配；
局限：但在间断点不明显时，结果较难解释。
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