《教育科學(xué)研究方法——教育實(shí)驗(yàn)法》PPT課件

1、第七章 教育實(shí)驗(yàn)法 【教學(xué)目標(biāo)與要求】了解：教育實(shí)驗(yàn)的類型；所羅門四組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)； 識記：教育實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)；教育實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在效度和外在效度；教育實(shí)驗(yàn)實(shí)施的一般步驟 理解：教育實(shí)驗(yàn)法的含義；教育實(shí)驗(yàn)內(nèi)在效度的影響因素；教育實(shí)驗(yàn)外在效度的影響因素；僅施后則控制組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)；前測-后測控制組設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 應(yīng)用：掌握前測-后測非對等控制組設(shè)計(jì)、時間序列設(shè)計(jì)的使用方法。根據(jù)一個具體的教育研究問題，運(yùn)用上述兩種模式設(shè)計(jì)教改實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對無關(guān)變量的控制程度。第一節(jié) 教育實(shí)驗(yàn)法概述一、教育實(shí)驗(yàn)法的涵義教育實(shí)驗(yàn)法是通過對某些影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的無關(guān)因素加以控制，有系統(tǒng)地操縱某些實(shí)驗(yàn)條件，然后觀測與這些實(shí)驗(yàn)條件相伴隨

2、現(xiàn)象的變化，從而確定條件與現(xiàn)象間因果關(guān)系的一種研究方法。對變量的操縱和對因果關(guān)系的揭示是實(shí)驗(yàn)研究的基本含義。研究者需在理論假設(shè)的指導(dǎo)下，操縱自變量，控制無關(guān)變量，觀測因變量，以揭示教育的因果關(guān)系。 在教育實(shí)驗(yàn)中，自變量、因變量和無關(guān)變量三者之間的關(guān)系構(gòu)成教育實(shí)驗(yàn)研究法的基本邏輯結(jié)構(gòu)。如圖所示 操作 控制 觀測 自變量 無關(guān)變量 因變量例：兩種教學(xué)方法對學(xué)習(xí)效果的影響自變量和無關(guān)變量 因變量 談話法 學(xué)習(xí)成績 自變量 探究法 學(xué)習(xí)興趣、情感 智力 教學(xué)秩序 創(chuàng)造力無關(guān)變量 教師教學(xué)水平 學(xué)習(xí)時間 學(xué)生已有的知識智力基礎(chǔ) 二、教育實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)（一）基本特點(diǎn)1能夠揭示變量之間的因果關(guān)系2能夠有目的地

3、控制變量（二）教育實(shí)驗(yàn)法的獨(dú)特特征1在實(shí)驗(yàn)研究對象上2在實(shí)驗(yàn)研究手段上3在實(shí)驗(yàn)研究方法上4. 在實(shí)驗(yàn)條件控制上三、實(shí)驗(yàn)法的基本類型（一）按實(shí)驗(yàn)場地的不同，可把實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)與自然實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)：在人為創(chuàng)造的高度控制的環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У乜刂茻o關(guān)變量，獲得精確的結(jié)果，但其結(jié)果的推廣卻受到限制。自然實(shí)驗(yàn)：在實(shí)際自然的情景中進(jìn)行，只能盡可能地控制無關(guān)變量，但能較長時間地持續(xù)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時間較長，但其結(jié)果便于推廣。 （二）按實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的目的和功能來劃分 1探索性實(shí)驗(yàn) 指為了探索一個前人從未探索過的新的教育理論問題或教育實(shí)踐中的新問題，從事的一種具有開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)研究。 2. 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)

4、證性實(shí)驗(yàn)是以驗(yàn)證已取得的實(shí)驗(yàn)成果為目標(biāo)，是對已取得的認(rèn)識成果用再實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來檢驗(yàn)、修訂完善的一種實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)具有鮮明的重復(fù)性 （三）按實(shí)驗(yàn)操作因子的個數(shù)1單因素實(shí)驗(yàn) 單因素實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)中只施加一種實(shí)驗(yàn)因素的實(shí)驗(yàn)。 2多因素實(shí)驗(yàn) 多因素實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)中施加兩種或兩種以上實(shí)驗(yàn)因素的實(shí)驗(yàn)。（四）按實(shí)驗(yàn)變量的控制程度來劃分 前實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)、真實(shí)驗(yàn) 第二節(jié) 教育實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì) 一、教育實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效度 效度是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。美國的坎貝爾和斯坦利在1963年把教育實(shí)驗(yàn)效度分為內(nèi)部效度和外部效度兩類。1.內(nèi)在效度指研究結(jié)果能被明確解釋的程度，即指自變量與因變量的因果聯(lián)系的真實(shí)程度，即研究的結(jié)果。內(nèi)在效

5、度涉及的問題是：(1)所研究的兩個或多個變量之間是否存在一定的關(guān)系，特別是研究的自變量與因變量之間是否有關(guān)系。(2)是否確實(shí)是自變量的變化引起了因變量的變化，其確切程度如何。 2.外在效度指實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可推廣度。具體說來，就是指一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)能應(yīng)用于被研究對象以外的個人和環(huán)境的程度。 外在效度反映研究所具有的社會價(jià)值。三、影響效度的主要因素（一）影響內(nèi)在效度的因素1.歷史因素2.成熟3.測驗(yàn)4.測量手段 5.統(tǒng)計(jì)回歸效應(yīng) 6.被試的選擇差異 7.被試的流失 8.取樣與成熟程度交互作用 （二）影響外在效度的因素 1.測驗(yàn)的交互作用 2.抽樣偏差和實(shí)驗(yàn)處理的交互作用 3.實(shí)驗(yàn)安排的負(fù)效應(yīng) 4.多重處

6、理干擾 二、教育實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟（一）陳述研究問題（二）提出研究假設(shè)（三）分析研究變量1明確實(shí)驗(yàn)的自變量2選擇因變量及適當(dāng)?shù)臏y量手段3制定需要控制的無關(guān)因素（四）選擇實(shí)驗(yàn)被試（五）確定實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ饺?、教育?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的模式 （一）、僅施后測控制組設(shè)計(jì) （實(shí)驗(yàn)組控制組后測設(shè)計(jì)）是一種真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)只有一個自變量，并且自變量只有兩個水平。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包含兩個組：接受實(shí)驗(yàn)處理的組和控制組。 僅施后測控制組設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：(1)采用隨機(jī)選取和分配被試的方法形成兩個或兩個以上的等組，從而有效地控制了選擇、選擇與成熟交互作用等因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(2）由于設(shè)置了控制組，因此可以控制歷史、成熟等因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾

7、。(3)對實(shí)驗(yàn)組和控制組不進(jìn)行前測，可以避免因前測經(jīng)驗(yàn)而產(chǎn)生對后測的練習(xí)、熟悉和疲勞效應(yīng)，從而控制了測驗(yàn)效應(yīng)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。此外不進(jìn)行前測還可以簡化實(shí)驗(yàn)程序，節(jié)省人力、物力和時間。總之，僅施后測控制組設(shè)計(jì)，可以對影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)部效度的干擾因素進(jìn)行有效的控制。 僅施后測控制組設(shè)計(jì)的局限是，只有一個自變量，所以不能分析多個自變量及其交互作用對因變量的影響。這是所有單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)共同具有的研究局限。此外，無前測不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理前后差異的比較。（二）、前測一后測控制組設(shè)計(jì) 是在僅施后測控制組設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上的擴(kuò)展，即對兩個等組施加了前測 前測一后測控制組設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：(1)由于采用隨機(jī)選取并隨機(jī)分配被試的方

8、法形成等組，從而可以控制選擇、選擇與成熟的交互作用等因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)由于設(shè)置了控制組，對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析是以實(shí)驗(yàn)組和控制組的比較為依據(jù)的，因此能有效控制歷史、成熟、測驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)回歸等對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(3)使用了前測，這就使得研究者可以對實(shí)驗(yàn)組前后測的差異和控制組前后測的差異進(jìn)行比較。同時，前測也有助于研究者進(jìn)一步確認(rèn)實(shí)驗(yàn)組與控制組的相等性。 前測一后測控制組設(shè)計(jì)的局限性主要表現(xiàn)在，進(jìn)行兩次測驗(yàn)；在人力、物力和時間上不是很經(jīng)濟(jì)。另外，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能檢測前測與實(shí)驗(yàn)處理的交互作用。（三）所羅門四組設(shè)計(jì)也稱重疊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，是由所羅門于1949年提出的一種具有兩個實(shí)驗(yàn)組和兩個控制組的隨機(jī)設(shè)計(jì)，

9、 所羅門四組設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是把“有無前測”作為一個變量納入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，將此變量所造成的變異量從總變異量中排除出去，以此來檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)處理所產(chǎn)生的效果是否顯著。與實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測相比，它增加了兩個后測組；同樣，與實(shí)驗(yàn)組控制組后測相比，它增加了兩個前測組。因此，事實(shí)上這種設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)組控制組前測后測設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)組控制組后測設(shè)計(jì)合并的結(jié)果。（四）前測一后測非對等控制組設(shè)計(jì)前面介紹的三種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)均為真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，前測一后測非對等控制組設(shè)計(jì)屬于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。是研究者在不能按隨機(jī)化原則用等組法來分配實(shí)驗(yàn)組和控制組的情況下，經(jīng)常采用的一種準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型。 第三節(jié) 教育實(shí)驗(yàn)的實(shí)施 一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的

10、準(zhǔn)備工作是指教育實(shí)驗(yàn)實(shí)施之前的準(zhǔn)備工作，主要是做好理論研習(xí)、方案設(shè)計(jì)、環(huán)境布置、設(shè)備和測量工具的準(zhǔn)備等方面工作。二、實(shí)驗(yàn)中的實(shí)施 實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施是指將實(shí)驗(yàn)方案付諸實(shí)踐，收集資料以檢驗(yàn)假設(shè)。將實(shí)驗(yàn)方案付諸實(shí)踐的過程要求研究者主要抓好實(shí)驗(yàn)自變量的操作、無關(guān)變量的控制和測量工具的使用等三項(xiàng)內(nèi)容。特別要強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)驗(yàn)活動的開展，一般應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，不應(yīng)隨意更改實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)措施。 三、實(shí)驗(yàn)后的總評 要對實(shí)驗(yàn)中取得的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，確定誤差的范圍，從而對研究假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)，最后得出科學(xué)結(jié)論。 培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)自我效能感的實(shí)驗(yàn)研究（例） 一、問題的提出 自我效能感究其實(shí)質(zhì)是個體在特定情境中對自己的

11、某種行為能力的自信程度。自班杜拉最早提出自我效能感概念到今天，20多年來，人們對自我效能感進(jìn)行了多方面的研究。其中尤為引人注目的是語義豐富領(lǐng)域的自我效能感研究。語義豐富領(lǐng)域的有我效能感已有研究表明，自我效能感不僅對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動起調(diào)節(jié)和控制作用，而且與學(xué)生的學(xué)業(yè)成績密切相關(guān)。為此，人們開始尋找培育學(xué)生自我效能感的最佳途徑，如強(qiáng)化法、歸因訓(xùn)練法和自然實(shí)驗(yàn)培育法 二、實(shí)驗(yàn)方法 （一）研究對象 被試為四川省渠縣師范學(xué)校附屬小學(xué)五年級學(xué)生。根據(jù)學(xué)生檔案，結(jié)合學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的介紹，從學(xué)業(yè)成績、班級氣氛、授課教師情況和自我效能感前瀏成績從五年級教學(xué)班中選取具有較好同質(zhì)性的兩個自然班，隨機(jī)確定為實(shí)驗(yàn)班與對比班，共122名學(xué)生，其中男生67名，女生55名。（二）研究工具 自我效能感問卷。問卷在借鑒Gibson & Dembo (1984 )編制的教師效能量表有關(guān)維度的基礎(chǔ)上編制而成，共21個項(xiàng)目。按五個等級評分。問卷重測信度系數(shù)為0.84，分班系數(shù)為0.77，效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度系數(shù)為0.56 （三）實(shí)驗(yàn)操作 采用等組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)臉班在數(shù)學(xué)課中運(yùn)用“自知、助學(xué)自驗(yàn)、自評”結(jié)合的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培育，對照班則按常規(guī)進(jìn)行教學(xué) 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （一）實(shí)驗(yàn)班與對比班自我效能感測試結(jié)果分析兩班學(xué)生前、后測自我效能感比