实验研究法

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一、实验研究法的原理
实验研究法是唯一能够确认自变项与依变项间因果关系（causal relationship）的研究方法。

在实验研究中，研究者藉由随机抽样、随机分派的过程，将研究对象区分为实验组与控制组，然后在严谨的实验设计之下，系统且客观的操弄自变项，且将影响依变项的各个干扰变项予以控制或维持恒定，再观察依变项的反应，以作为研究结果的判定。

实验研究包含三大部分，分别是自变项与依变项、实验组与控制组以及结果的测量，藉由对此三部分的操弄、控制与观察，研究者获取了最后的研究结果。

二、实验研究法的特征
(一)随机化
所谓的随机化（randomization）它需包含二个阶段，第一个阶段是随机抽样；第二阶段是随机分派。

实验研究中之所以要控制变项，是为了要确保影响依变项的因素只剩实验处理一项，亦即自变项，如此才能够推论自变项与依变项间的因果关系。

(二)变项的控制
针对这些干扰变项的控制，常用的方式有下列六种：
1.随机化
2.将干扰变项保持恒定不变
3.将变项纳入实验设计之中
4.配对
5.以受试者本身作为控制
6.共变量分析
三、实验研究法的基本步骤
(一) 决定研究题目与目的
(二) 提出研究假设
(三) 界定变项
(四) 准备实验或测量器材
(五) 控制干扰变项
(六) 选择实验设计
(七) 受试者的抽样与分派
(八) 决定实验步骤并依计划进行实验
(九) 资料的统计分析
(十) 根据实验结果撰写研究报告
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一、真实验研究与准实验研究
(一)区别标准
1.能否操弄自变项。

2.对于受试者能否随机抽样、随机分派。

3.能否依照研究计划般地控制实验误差。

(二) 真实验研究
真实验研究（true experiment）最大的特征在于能产生等组的受试者，而这些受试者是以随机抽样与随机分派的方式产生。

(三) 准实验研究
准实验研究（quasi experiment）是指无法达到真实验研究的标准，只能尽可能地以真实验研究的精神进行研究，其中最显著之处是无法使用随机抽样与随机分派的方式选取受试者。

二、实验室研究与实地研究
实验室研究（laboratory experiment）是指研究的实施是在实验室中进行的。

实地研究（field experiment）所指的是在实际的教育情境中所进行的研究工作。

三、试探性研究与验证性研究
试探性研究（exploratory experiment）是指研究者对所研究的问题背景或有关问题的知识所知有限，因此对于相关问题的解决方式，并无法提出一套完整有效的设计方案，只能形成非正式的假设。

当研究者从试探性的研究中获得相关的讯息后，研究者对于研究中的自变项及依变项的关系即有较明确的认识，此时即可进行验证性研究（confirmatory experiment），以检验结果是否如研究假设中所陈述的一般。

四、S—R法则实验与O—R法则实验
所谓的S—R法则实验是在探讨S变项与R变项之间是否具有因果关系。

而O—R法则实验则是指探讨O变项与R变项间的关系。

五、初步研究与正式研究
初步研究（pilot study）是指在正式研究进行之前，所做的预备性实验，此时通常只使用少数的受试者进行研究，其目的只在于试探某些实验步骤是否可行，以供正式研究时的修正参考意见，以避免正式研究时才发现窒碍难行之处。

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一、实验研究的目的
实验研究最主要的目的在于验证自变项与依变项之间的因果关系，欲达此目的便须要针对各种影响依变项的因素加以控制，否则最后所得到的将是一个混淆的结果。

二、控制影响研究效度的因素
(一)受试者间控制与情境控制
1.受试者间控制
(1)随机化
(2)受试者自身控制
(3)受试者配对
(4)将受试者因素纳入成为一个自变项
2.情境控制
(1)将无关的干扰变项予以排除或控制恒定
(2)物理控制
(二)实验控制与统计控制
1.统计控制
2.实验控制
三、内在效度
内在效度（internal validity）是指研究结果可以达到研究目的的程度，若研究结果能确认变项间的因果关系，将实验结果完全归因于自变项的操作所致，或是实验处理已达到研究者所设定的目标，则这便是一个具有内在效度的研究。

影响内在效度的因素可归纳成以下十三项：
(一)历史事件（同时事件）
(二)受试者的身心发展与成熟
(三)前测的影响
(四)测验工具
(五)统计回归
(六)受试者选择的偏差
(七)受试者流失
(八)资料搜集的情境
(九)实验处理的扩散
(十)受试者的态度
(十一)实施过程
(十二)样本选择与成熟之间的交互作用
(十三)补偿作用
四、外在效度
外在效度（external validity）是指根据研究结果所做推论的正确性，亦即研究结果的可推论性（generalizability），当研究结果的可推论对象或范围越大越广时，即表示外在效度越高，若推论能力较小则表示外在效度较低。

(一)母群体效度与生态效度
1.母群体效度
母群体效度是指研究结果可以推论至母群体
的程度。

2.生态效度
生态效度是指实验研究的结果，可以推论至
其它不同情境或不同研究条件的程度。

(二)影响外在效度的因素
1.前测－实验处理的交互作用
2.多重实验处理的干扰
3.选样偏差与实验处理的交互作用
4.变项的明确性
5.实验处理效果的扩散
6.实验者的效应
7.实验安排的反作用效果
五、外在效度与内在效度的关系
(一)没有内在效度则无外在效度
(二)有内在效度不见得有外在效度
(三)有外在效度一定有内在效度
(四)没有外在效度不见得没有内在效度
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一、前实验设计
前实验设计（pre-experimental design），它对于影响研究效度因素的控制程度有限，对于影响依变项的诸多干扰变项均未能有效控制，所以它无法确认自变项与依变项间的关系。

(一) 单一组后测设计
单一组后测设计（one-group posttest-only design）只有一组受试者接受实验处理，当受试者接受实验处理后，再进行依变项的观察或测量，以评估实验处理的成效。

(二)单一组前测—后测设计
单一组前测—后测设计，其目的是将前测结果拿来与后测结果比较，以检验实验处理的效果。

(三)静态组比较设计
静态组比较设计（the static-group comparison design）采用了二组的概念进行研究。

因此实验处理的效果，将由二组的测量结果中进行比较而得。

二、准实验设计
准实验设计（quasi experimental design）是指无法像真实验设计一般地进行随机抽样与随机分派，使实验中的实验组与控制组成为等组，进而确认自变项与依变项间的因果关系。

(一)不相等比较组设计
在此设计中研究者除了可以进行后测的比较之外，也可以进行前后测的比较。

(二)仅有配对的研究设计
受试者的选取是以配对的方式组成，以尽可能使实验组与控制组的成员在主要的变项上能相等，以提升研究的内在效度。

不过此种配对的方法通常仅能针对主要的变项予以配对，一旦配对的变项数较多时，将变得相当困难。

(三)时间系列设计
时间系列设计在实验处理前后，各有多次的前测与后测，在这些测验中，研究者可以对受试者在实验处理前后进行较长时间的观察，以了解实验处理的短期与长期效果。

(四)平衡对抗设计
在平衡对抗设计（counterbalance design）中，各受试组均接受所有的实验处理，但其实验处理的实施顺序不同，设计中必须要求「实验组数」与「实验处理数」二者相同，而各组接受的实验处理顺序，是以随机的方式决定。

三、真实验设计
真实验设计（true experimental design）最大的特点在于样本的选择上，能够以随机抽样与随机分派的方式进行，因此能够达到等组的状态，且设有控制组，并以此结果与实验组相互比较，以进一步确认自变项与依变项间的因果关系。

(一)随机分派之后测控制组设计
实施此实验设计时，研究者首先要以随机的方式选取受试者，并以随机的方式将受试者分派至实验组与控制组，接着实验组接受实验处理，但控制组未接受实验处理，待实验组实验处理完成后，对二组进行后测，以比较二组之间的差异。

(二)随机分派之前测—后测控制组设计
受试者先以随机抽样的方式产生，再以随机分派的方式分为实验组与控制组。

当样本选择并分派后，先对各组进行前测，再针对实验组进行实验处理，此实验处理即相当于自变项。

当实验处理执行完成后，再针对依变项进行后测，并比较二组的后测结果，以了解实验处理的效果。

(三)随机化所罗门四等组设计
随机化所罗门四等组设计（Solomon four-group design），它以随机分派的方式将受试者分配至四组之中，其中二组接受前测，另外二组未接受前测；一个接受前测与一个未接受前测的组接受实验处理，另二个组则未接受实验处理。

最后四组同时接受后测。

(四)随机分派与配对设计
随机分派与配对设计（random assignment with matching）是指研究过程中，研究者为确保实验组与控制组之间能维持等组的关系，因此先从母群之中以随机抽样的方式抽选样本，再将这些样本依据研究的特定变项予以配对，并以随机分派的方式将配对中的受试者一个分派至实验组，一个分派至控制组。

.tw/~cmshih/research%20methodology/powerpoint/ch8.ppt。