第六章实验法

9 94 4 2 B 19 08 2 2 C
10 72 3 3 D 20 89 — — A
A：4 B：1 C：2 D：3
随机数字 除数 余数 组别
6 5 8 7
A 66 4 2 乙
12 9 11 10
13 16 14 15
B 16 3 1 甲
20 18 19 17
C 71 2 1 丙 D
丁
统计方法：方差分析（随机区组）
（三）几种常用的实验设计 1．完全随机设计 （1）将实验对象分为两组：实验组、对照组 实验组、实验组 [例1]有20名条件相仿的学生，拟均分配到实验组（A组）， 对照组（B组）中，试用随机数字进行分组。 奇为A组、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 B B A B A A B A B B
（除尽者，余数即为除数）
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 46 13 34 49 94 72 94 08 05 41 88 93 36 98 08 89
1 随机 数字 除数 余数 组别 82 4 2 B 11 随机 数字 除数 余数 组别 94 2 2 C
统计方法:定量资料:t检验 定性资料:u检验或卡方检验 （2）将实验对象分为三组 [例2]在初二年级对18名条件相仿的男生采用三种不同 教法进行推铅球实验。 A：单纯技术 B：素质为主，技术为辅 C：素质、 技术兼顾将18名男生均分三组：
从随机数字表第一行第一列起摘录18个两位数字，然后一 律除以3，以其余数1、2、0代表A、B、C组。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 03 47 43 73 86 36 96 47 36 0 2 1 1 2 0 0 2 0 C B A A B C C B C
2确定实验对象3确定实验对象的数量4确定观测指标5设立适当的对照6随机化分组7实验条件的控制8制定原始记录表9采用的统计方法二实验设计的原则1对照原则1对照形式空白对照标准对照自身对照配对对照相互对照2对照的作用3采用对照研究时注意的问题2随机化原则即在抽样时使总体中的每个个体都有同等的机会被抽到样本中
甲3、乙5继续抄录57，以其除以5，余2则第2个乙改 归甲，同对另一方改归乙。 适用统计方法。 若变量服从正态分布，采用此设计方案实际得到的数 据用t检验中的配对比较的检验方法。 3、随机区组设计 [例7]将20名学生分成五个区组，进行四种处理的比较。 （20名采用四种方法，分四个水平，每组应有四个对 象，故分五个区组） 1 2 3 4 随机数 82 56 96 66 除数 4 3 2 归组 B C D A
四、实验设计 （一）实验设计的基本内容 1、确定实验的目的 通过实验试图发现或解决什么问题，研究的目的 的应明确而具体，涉及解决的问题不要太多。 2、确定实验对象 3、确定实验对象的数量 4、确定观测指标 5、设立适当的对照 6、随机化分组 7、实验条件的控制 8、制定原始记录表 9、采用的统计方法
可用可用L9（34）
1 A 1 2 B 3 C 4
1（生脉散） 1（大剂量） 1（30′）
2
3 4
1（生脉散） 2（中剂量） 2（40′）
1（生脉散） 3（小剂量） 3（50′） 2（人参） 1（大剂量） 2（40′）
5
6 7 8 9
2（人参）
2（人参） 3（糖） 3（糖） 3（糖）
2（中剂量） 3（50′）
2、定量实验:是指以测定某种对象的数量特征或探寻 某些因素间数量关系为目的的实验。
（二）按实验场所的不同分类 1、实验室实验:即在实验室内进行的实验. 2、运动现场实验:是指研究对象在运动现场进行的实验 .
（三）按实验步骤分类 1、预初实验 在正式实验之前所进行的预备性实验 。 （1）判断实验：正式实验前做的一些必要的关键性实 验，用以检验所做的设想假设，推测是否成立，是否能 够达到预期的结果。 （2）试点实验：进行正式实验之前，先在少量实验对 象身上进行试点，取得经验，完善大规模正式实验的设 计，进行技术上的准备。 （3）筛选实验：在大量实验因素或实验条件中筛选一 种或几种值得正式进行实验的因素。 2、正式实验 在预初实验之后，为完成科研课题所提出的问题而 正式做的实验。
11 17 A 12 37 A 13 93 A 14 23 A 15 78 B 16 87 A 17 35 A 18 20 B 19 96 B 20 43 A
一般采用的方法是：仍在随机数字表中继续抄录一个两 位数字84，以此数除以11（因为归入A组的有11名）得 余数7，于是可把第7个A即第13号学生改归B组，经过 调整最后结果如下： A组：3 5 6 8 11 12 14 16 17 20 B组：1 2 4 7 9 10 13 15 18 19
2 56 3 2 C 12 08 — — A
3 96 2 2 D 13 05 4 1 A
4 66 — — A 14 41 3 2 C
5 46 4 2 B 15 88 2 2 D
6 13 3 1 A 16 93 — — B
7 34 2 2 D 17 36 4 4 D
8 49 — — C 18 98 3 2 B
最简单的正交表。L4（23） 数，3是因素数。
4是试验次数，2是水平
试验号 1 2 3 4
1 1 1 2 2
2 1 2 1 2
3 1 2 2 1
例如：辽宁体科所关莉莉的《不同药物对提高小白鼠运 动能力的影响》是一个三因素三水平的实验。 因素 A药物 生脉散 人参 糖 B剂量 大 中 小 C投药到运动时间 30’ 40’ 50’
第三节
实验的基本要素
一、实验对象 中长跑运动对青少年耐力素质的影响。 二、处理因素 不同耐力负荷对左乳肌纤维及其血管变化的实验研究。 长距离步行锻炼对中老年女性红细胞代谢作用。 三、实验效应 不同训练方法对提高运动员弹跳力的影响。 后退跑和走对人体心肺机能的影响。 长距离步行锻炼对中老年女性红细胞代谢的作用。
3（小剂量） 1（30′） 1（大剂量） 3（50′） 2（中剂量） 1（30′） 3（小剂量） 2（40′）
统计方法:方差分析 哪一因素对试验结果有显著性 影响 .
第六章
实验法
主讲:隋力
目
录
第一节 实验法的概念、特点 第二节 实验法的分类 第三节 实验的基本要素
第一节 实验法的概念、特点及分类
一、实验法的概念 所谓实验法是指人们根据研究目的，利 用科学仪器和设备，对研究对象进行积极地干 预，人为地变革、控制或模拟研究对象，以便 在最有利的条件下对其进行观测，从而获得事 实材料的研究方法。
（二）实验设计的原则 1、对照原则 （1）对照形式 ①空白对照 ②标准对照 ③自身对照 ④配对对照 ⑤相互对照 （2）对照的作用
（3）采用对照研究时注意的问题
2、随机化原则 即在抽样时使总体中的每个个体都有同等的机会被抽 到样本中。 3、重复原则 重复原则是指在实验条件保持不变的情况下，对实验 对象进行多次实验的方法。 优点：（1）增加实验信息、增大样本含量。 （2）减少实验误差，在一次实验中，偏差往往较 大，但多次重复，可以减少实验误差。 （3）提高估计推断精度，增加重复次数，使标准 误缩小，从而能更准确地对总体进行估计推断。 （4）节约开支，通常在单一受试对象身上采取重复 实验比增加更多的受试对象付出代价要低得多。
18 15 13
8 17 16
适用统计方法。 如分为两组以上使用单因素方差分析方法。 2、配对设计 [例3]将16名学生按要求配成8对后拟分到甲乙组中去 对 一 二 三 四 五 六 七 八 97 74 24 67 62 42 81 14 1 甲 乙 乙 甲 乙 乙 甲 乙 2 乙 甲 甲 乙 甲 甲 乙 甲
受 训练强度 1 甲 A 乙 B 试 者 丙 C 丁 D
2
3 4
B
C D
A
D C
D
B A
C
A B
试验结果应用方差分析的方法，可说明训练时间， 训练强度及训练水平（程度）对运动员心率的影响。 5、正交实验设计 正交实验设计是一种多因素多水平的科学实验设 计，用以研究多种因素对试验结果的影响。 如果对多因素多水平的不同组合一一进行试验， 往往工作量很大，有时实验次数多得惊人以至无法进 行，m个因素，每个因素k个水平，次数km。
二、实验法的特点 （一）主动地对研究对象加以控制、变革 （二）实验具有可重复性 （三）实验法能够确定所研究事物的因果关系
第二节
实验法分类
一、实验的类型 （一）按实验结果的质量关系分类
1、定性实验:是判定研究对象具有哪些性质，或鉴别 某种因素是否存在，以及某些因素之间是否具有某 种关系的一种实验方法 .
4、拉丁方设计 4×4 A B C B A D C D B D C A 5×5 A B B A C D D E E C
D C A B
C E B C A
例如，要比较4种不同训练时间，强度对四种不同程 度运动员的影响，因而可用4×4拉丁设计。 训练时间： A B C D 训练强度： 1 2 3 4 运动员水平： 甲 乙 丙 丁
10 11 12 13 14 15 16 17 18 61 46 98 63 71 62 33 26 16 1 1 2 0 2 2 0 2 1 A A B C B B C B A A=5 B=7 C=6 在随机数字表中继续抄录80，以7除之，余数为3，则把 第3个B改归A组
经调整后分组情况如下： A：3 4 10 11 B：2 5 12 14 C：1 6 7 9