关于实验设计与数据分析课件
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周期比较长的实验容易历史因素的影响。 例如，在某项教学改革实验中，实验学校在实验进行
期间参与了上级教育主管部门在全地区范围开展的教 学评比活动，这一事件势必会对整个学校的教学活动 带来某种程度的影响，从而影响到我们对教改实验结 果的评估。很多教育实验往往需要较长周期，所以历 史事件对实验结果的影响应该得到关注和考虑。
2.实验设计中的控制
（1）实验控制：指对实验条件的限制。 （2）控制的应用
对变量的控制：随机化是实验研究中的重要 控制变量的技术。利用随机化原则对自变量 进行控制包含两种含义：一是从限定的总体 中随机抽取被试作为实验的样本；二是将抽 取的被试随机分配到相应的实验处理中去。
从限定总体中随机抽取样本的常用方法有：
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
实验的内部效度：指实验变量（处理） 能被精确估计的程度。
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
影响内部效度的因素： 1. 历史（经历）
历史事件指那些在实验过程中，与实验变量同时发生， 并对实验结果产生影响的特定事件。当出现这种情况 时，研究者往往无法判断实验结果是由处理（自变量） 引起的，还是由特定事件引起的。
设计方法： （1）方法与程序描述法，即通过特定的方
法或操作程序给变量或指标下定义的一种 方法。如“饥饿”可定义为剥夺进食24小时 后个体存在的状态。 （2）动态特征描述法，即通过描述个体或 事物所具有的动态特征给变量下定义的一 种方法，如“聪明”可定义为善于解决问 题、运算灵活、记忆快速。 （3）静态特征描述法，即通过描述客体或 事物所具有的静态特征给变量下定义的一 种方法，如“聪明”可定义为知识渊博、 词汇丰富、运算技能熟练。
练习效应、学习效应、疲劳效应
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
影响内部效度的因素：
3. 选择
选择因素指由于没有用随机取样和随机分配的方法来 选择两组或几组被试，因而在实验处理之前各被试组 在各方面就事先存在着差异。这样，以本来就存在差 异的几个实验组施加实验处理之后再来比较各个组之 间的差异，比较出来的结果就说明不了到底是本来就 具有的差异造成的还是实验处理的不同造成的，研究 假设就无从证明。
效度反映的是对因变量的测量是否测 得到的是因变量自身真正代表的属性。
实例
在一项研究解题方法（自变量）对解题 能力影响的研究中，若以被试在一定时间 内解答出来的问题的多少为因变量的指标， 当要解答的问题足够多，而且按困难程度 排列时，以解答问题的数目作为因变量指 标是有效的。但是，如果问题很多但又都 非常容易，那么解答问题的数目作为因变 量的指标就不能说是有效的。因为它可能 是由阅读速度和书写速度造成的，而并不 能准确地反映出学生的解题能力。
简单随机抽样 分层随百度文库抽样
一、实验设计的基本问题——变量选择与控制
使用控制组 逻辑：米尔的第一原则（如果a在A后面发 生，那么A有可能是a的原因）和第二原则 （如果a总是跟在A后面发生，并且如果A 不存在，则a也不存在，那么可以断定A是 a发生的原因）
一、实验设计的基本问题——变量选择与控制
一、实验设计的基本问题——变量 选择与控制
1.变量的选择
心理学实验的目的在于探讨刺激与行为（反应） 之间的关系或说明关系的性质
S－R或S－O－R之间的关系在心理学实验研究 中则以自变量、因变量、额外变量（控制变 量）、中间变量、调节变量、无关变量等变量 之间的关系来进行描述
一、实验设计的基本问题——变量 选择与控制
（1）在内容上，用具体的事物来说明变量或概念；
（2）在方法上，用经验的方法，即可直接感知、 度量的方法进行定义；
（3）在着重点上，着重于界定变量的外延和操作 过程。
3、操作定义设计的原则与方法
科学地设计操作定义，必须遵循对称 性原则和独特性原则。前者指操作定 义必须与其抽象定义相对称，不能过 宽或过窄；后者指操作定义必须使其 具有区别于其他事物、现象的独特特 征。
方式：一是抽象定义，指对研究变量或指 标本质的概括，以揭示其内涵，并将其与 其他变量或指标区别开来；二是操作定义， 指用可感知、可度量的事物事件、现象和 方法对变量或指标作出具体的界定、说明。 作出操作定义的过程就是将变量或指标的 抽象陈述转化为具体的操作陈述的过程。
2、特征
操作定义最大的特征就是它的可观测性，另外还 有
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
影响内部效度的因素：
2. 成熟或自然发展的影响
人们无论是否参与实验，都在不断地成长和变化。而 此类的变化将影响实验结果。在长期实验中，被试随 着年龄的增长，将会变得日益成熟，经验和能力都会 得到提高。参与时间较短的实验，被试也会发生疲倦、 困倦、无聊、饥饿或其它变化，这些变化也会改变他 们在实验中的行为。
3. 实验误差
实验误差是存在于实验单元内做同样处理所得 到观测数据间的变差的度量。
实验误差的三个主要来源：
来自被试差异的误差（S-类误差，G-类误差） 来自实验环境和操作过程的误差（G-类误差） 重复实验引起的误差（R-类误差） 注 S:subjects; G:groups; R:replications
关于实验设计与数 据分析
一、实验设计的基本问题 二、真实验设计 三、准实验设计和非实验设计
概念
实验设计：指研究者针对需要验证的 实验假设，为有计划地搜集资料而预 先建立和依据的设计模式。
心理学的实验设计是心理学与统计学相结合的 实验技术科学（心理测量学也同样是心理学与 统计学相结合的科学）
一、实验设计的基本问题——变量选择与控制
3. 实验误差
尽可能减少误差的措施 调整实验中的被试，以减少其内在的变差效 应 在可能的情况下，增加实验重复的次数，对 实验结果进行综合评价
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
因变量的效度概念回顾：效度即有效 性，当确是自变量而不是其他各种因 素造成了因变量的变化时，我们就说 因变量是有效的。
概念
实验设计包括：
形成统计假设 制定实验计划：证明实验假设的思路？如何搜
集数据？如何分析数据？ 阐明检验统计假设所遵循的决策：决策标准？
（探索性研究与验证性研究的决策标准通常存 在差异） 实施计划：按计划搜集资料，并分析资料 统计决策：对统计假设的真伪作出归纳性推断
操作定义
1、含义： 在研究中，对变量作出明确的定义有两种
期间参与了上级教育主管部门在全地区范围开展的教 学评比活动，这一事件势必会对整个学校的教学活动 带来某种程度的影响，从而影响到我们对教改实验结 果的评估。很多教育实验往往需要较长周期，所以历 史事件对实验结果的影响应该得到关注和考虑。
2.实验设计中的控制
（1）实验控制：指对实验条件的限制。 （2）控制的应用
对变量的控制：随机化是实验研究中的重要 控制变量的技术。利用随机化原则对自变量 进行控制包含两种含义：一是从限定的总体 中随机抽取被试作为实验的样本；二是将抽 取的被试随机分配到相应的实验处理中去。
从限定总体中随机抽取样本的常用方法有：
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
实验的内部效度：指实验变量（处理） 能被精确估计的程度。
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
影响内部效度的因素： 1. 历史（经历）
历史事件指那些在实验过程中，与实验变量同时发生， 并对实验结果产生影响的特定事件。当出现这种情况 时，研究者往往无法判断实验结果是由处理（自变量） 引起的，还是由特定事件引起的。
设计方法： （1）方法与程序描述法，即通过特定的方
法或操作程序给变量或指标下定义的一种 方法。如“饥饿”可定义为剥夺进食24小时 后个体存在的状态。 （2）动态特征描述法，即通过描述个体或 事物所具有的动态特征给变量下定义的一 种方法，如“聪明”可定义为善于解决问 题、运算灵活、记忆快速。 （3）静态特征描述法，即通过描述客体或 事物所具有的静态特征给变量下定义的一 种方法，如“聪明”可定义为知识渊博、 词汇丰富、运算技能熟练。
练习效应、学习效应、疲劳效应
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
影响内部效度的因素：
3. 选择
选择因素指由于没有用随机取样和随机分配的方法来 选择两组或几组被试，因而在实验处理之前各被试组 在各方面就事先存在着差异。这样，以本来就存在差 异的几个实验组施加实验处理之后再来比较各个组之 间的差异，比较出来的结果就说明不了到底是本来就 具有的差异造成的还是实验处理的不同造成的，研究 假设就无从证明。
效度反映的是对因变量的测量是否测 得到的是因变量自身真正代表的属性。
实例
在一项研究解题方法（自变量）对解题 能力影响的研究中，若以被试在一定时间 内解答出来的问题的多少为因变量的指标， 当要解答的问题足够多，而且按困难程度 排列时，以解答问题的数目作为因变量指 标是有效的。但是，如果问题很多但又都 非常容易，那么解答问题的数目作为因变 量的指标就不能说是有效的。因为它可能 是由阅读速度和书写速度造成的，而并不 能准确地反映出学生的解题能力。
简单随机抽样 分层随百度文库抽样
一、实验设计的基本问题——变量选择与控制
使用控制组 逻辑：米尔的第一原则（如果a在A后面发 生，那么A有可能是a的原因）和第二原则 （如果a总是跟在A后面发生，并且如果A 不存在，则a也不存在，那么可以断定A是 a发生的原因）
一、实验设计的基本问题——变量选择与控制
一、实验设计的基本问题——变量 选择与控制
1.变量的选择
心理学实验的目的在于探讨刺激与行为（反应） 之间的关系或说明关系的性质
S－R或S－O－R之间的关系在心理学实验研究 中则以自变量、因变量、额外变量（控制变 量）、中间变量、调节变量、无关变量等变量 之间的关系来进行描述
一、实验设计的基本问题——变量 选择与控制
（1）在内容上，用具体的事物来说明变量或概念；
（2）在方法上，用经验的方法，即可直接感知、 度量的方法进行定义；
（3）在着重点上，着重于界定变量的外延和操作 过程。
3、操作定义设计的原则与方法
科学地设计操作定义，必须遵循对称 性原则和独特性原则。前者指操作定 义必须与其抽象定义相对称，不能过 宽或过窄；后者指操作定义必须使其 具有区别于其他事物、现象的独特特 征。
方式：一是抽象定义，指对研究变量或指 标本质的概括，以揭示其内涵，并将其与 其他变量或指标区别开来；二是操作定义， 指用可感知、可度量的事物事件、现象和 方法对变量或指标作出具体的界定、说明。 作出操作定义的过程就是将变量或指标的 抽象陈述转化为具体的操作陈述的过程。
2、特征
操作定义最大的特征就是它的可观测性，另外还 有
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
影响内部效度的因素：
2. 成熟或自然发展的影响
人们无论是否参与实验，都在不断地成长和变化。而 此类的变化将影响实验结果。在长期实验中，被试随 着年龄的增长，将会变得日益成熟，经验和能力都会 得到提高。参与时间较短的实验，被试也会发生疲倦、 困倦、无聊、饥饿或其它变化，这些变化也会改变他 们在实验中的行为。
3. 实验误差
实验误差是存在于实验单元内做同样处理所得 到观测数据间的变差的度量。
实验误差的三个主要来源：
来自被试差异的误差（S-类误差，G-类误差） 来自实验环境和操作过程的误差（G-类误差） 重复实验引起的误差（R-类误差） 注 S:subjects; G:groups; R:replications
关于实验设计与数 据分析
一、实验设计的基本问题 二、真实验设计 三、准实验设计和非实验设计
概念
实验设计：指研究者针对需要验证的 实验假设，为有计划地搜集资料而预 先建立和依据的设计模式。
心理学的实验设计是心理学与统计学相结合的 实验技术科学（心理测量学也同样是心理学与 统计学相结合的科学）
一、实验设计的基本问题——变量选择与控制
3. 实验误差
尽可能减少误差的措施 调整实验中的被试，以减少其内在的变差效 应 在可能的情况下，增加实验重复的次数，对 实验结果进行综合评价
一、实验设计的基本问题——实验中的效度
因变量的效度概念回顾：效度即有效 性，当确是自变量而不是其他各种因 素造成了因变量的变化时，我们就说 因变量是有效的。
概念
实验设计包括：
形成统计假设 制定实验计划：证明实验假设的思路？如何搜
集数据？如何分析数据？ 阐明检验统计假设所遵循的决策：决策标准？
（探索性研究与验证性研究的决策标准通常存 在差异） 实施计划：按计划搜集资料，并分析资料 统计决策：对统计假设的真伪作出归纳性推断
操作定义
1、含义： 在研究中，对变量作出明确的定义有两种