第六章-實驗研究法課件

第六章

實驗研究法實驗研究法概述實驗研究法設計實驗研究的質量評價1精選課件ppt第一節(jié)教育實驗研究法概述一、實驗研究法的基本概念二、實驗研究法的意義與局限三、實驗研究法的基本類型四、實驗研究的基本階段2精選課件ppt一、實驗研究法的基本概念

（一）實驗研究法的含義實驗研究法是從兩條基本線索發(fā)展起來的：一條是受自然科學實驗方法的影響，將自然科學實驗的方法直接引入教育；另一條是從一般的教育活動本身分化發(fā)展而來，從而推動著教育的變革與發(fā)展。定義：實驗研究法就是指研究者在教育實踐中按照研究目的，以一定的理論假設為指導，合理地創(chuàng)設或控制一定的條件，有計劃地影響研究對象，從而驗證假設，探討教育現(xiàn)象之間因果關系，揭示出教育規(guī)律，進而指導教育實踐的一種研究方法。3精選課件ppt赫洛克關于“教師評價態(tài)度與學生成績之間關系”的實驗實驗過程：挑選106名小學生作為被試，把他們分為四個基礎相等的小組（A/B/C/D），要求他們練習難度相同的加法習題，每天15分鐘，連續(xù)進行5天。但對四組采取不同的評價方式：A組：表揚；B組：訓斥；C組：受忽視；D組：對照舉例4精選課件ppt實驗結果：測定四個組每次練習的平均成績。把成績匯總整理，制成了一個曲線圖。表明：受表揚組成績最好，其次為受訓斥組，再次為受忽視組，最差的是對照組。結論：教師的評價態(tài)度對學生學習成績的提高之間具有因果關系，而表揚比訓斥對提高學習成績更有效。5精選課件ppt問題：實驗與調(diào)查、觀察有和不同？6精選課件ppt調(diào)查：對已經(jīng)發(fā)生的事實和現(xiàn)象的考察。觀察：對正在發(fā)生的現(xiàn)象進行考察；它是在自然發(fā)生的條件下，在不干預和不控制對象的情況下，通過人的感覺器官（雖然也常常借助一定的科學儀器）來感知客觀世界的事物。實驗：是在人為地造成、控制或改變對象狀態(tài)和條件下考察對象。也就是說，實驗是在變革中認識客觀世界的，因而更加充分地體現(xiàn)了人的主觀能動性。7精選課件ppt一、實驗研究法的基本概念

（二）實驗研究的組成1.實驗者：實驗活動的主體；必須進行一系列操作性活動（控制自變量、觀測因變量、控制無關變量、分析結果）。2.實驗對象：實驗活動的客體；主要是教學過程中受教育的個體或全體。3.實驗手段：刺激手段、觀察手段、記錄、存儲與重現(xiàn)手段、信息處理與分析手段。8精選課件ppt一、實驗研究法的基本概念

（三）實驗研究的基本要素1.自變量：又稱刺激變量或原因變量，是研究者主動操縱的希望影響實驗結果的因素。2.因變量：又稱反應變量或結果變量，是通過自變量的作用而產(chǎn)生變化的結果因素。3.無關變量：又稱干擾變量，是研究中不屬于研究的自變量卻可能影響因變量、干擾實驗結果的因素。9精選課件ppt10精選課件ppt二、實驗研究法的意義與局限

（一）實驗研究法的意義1.檢驗、修改和發(fā)展教育理論；2.促進教育實踐的改革與發(fā)展；3.為新的教育理論假說應用于教育實踐尋求操作程序11精選課件ppt二、實驗研究法的意義與局限

（二）實驗研究的局限性1.只適合研究自變量數(shù)目少且便于操作的研究內(nèi)容2.結論并不完全適用于實際教育情境；3.人的主觀因素有可能使研究獲得的資料和結論受到干擾4.受到倫理和社會因素的限制5.樣本容量有限和被試抽樣誤差等，不可避免地存在誤差

12精選課件ppt三、教育實驗研究的基本類型1.實驗情境2.研究目的3.根據(jù)自變量的多少4.對實驗的控制程度13精選課件ppt1.實驗情境

實驗室實驗是在人為設計的環(huán)境下，嚴格控制外界條件進行的實驗研究——可推廣性差（內(nèi)在效能高）自然實驗是在真實的教育情境中，盡可能地操縱自變量，控制無關變量，以探討自變量和因變量的因果關系（外在效度高）14精選課件ppt2.研究目的探索性實驗：提出新問題、驗證新假設如果要發(fā)現(xiàn)造成學生網(wǎng)絡成癮的原因，就需要對各種可能引起學生網(wǎng)絡成癮的因素進行探索性實驗。驗證性實驗：重復研究，驗證一項研究在不同時間、不同地域或不同研究對象中是否會取得同樣的結果；研究課題明確，有具體的假設和方案，實驗是為了驗證假設是否成立，方案有怎樣的效果。如：如果通過訪談了解到造成學生網(wǎng)絡成癮的主要因素是缺乏關愛和成就感，那么就可以以這兩個因素為自變量來設計實驗，以驗證其真?zhèn)巍?5精選課件ppt3.根據(jù)自變量的多少單因素實驗：是指在實驗過程中，只操縱一種自變量的實驗。幼兒園區(qū)域活動中教師指導策略的實驗研究多因素實驗：是指在實驗過程中，操縱兩種或兩種以上自變量的實驗。以音樂主題和律動榜樣為自變量，研究幼兒律動能力的發(fā)展16精選課件ppt4.對實驗的控制程度前實驗：被試無法隨機分配，對無關變量不能控制，但可以操縱變化自變量（往往不設對照組）準實驗：被試無法進行隨機取樣，強調(diào)對自變量進行操作控制，對無關變量有所控制真實驗：隨機抽取與分配被試，被試具有同質性；因變量、無關變量得到比較嚴格的控制；有實驗組和對照組。17精選課件ppt四、實驗研究的基本階段準備階段實施階段總結、推廣階段18精選課件ppt第二節(jié)實驗研究法設計一、研究假設二、被試選擇與分配三、變量控制四、實驗模式設計19精選課件ppt教育實驗設計的一般步驟20精選課件ppt一、研究假設研究假設是根據(jù)一定的科學知識和事實，對所研究問題的規(guī)律或原因做出的一種推測性論斷和假定性解釋，是在進行研究之前預先設想的、暫定的結論，是對課題設計的主要變量之間相互關系的設想，具有假定性和科學性。21精選課件ppt舉例例如：“普通小學的學生學習成績與教師文化水平的關系”這一研究課題，需要給出下列變量的操作定義：普通小學：指國內(nèi)城、鄉(xiāng)普通小學；學生：包括上述小學里一到六年級的全部學生學習成績：指各年級單科考試標準化成績教師文化程度：小學教師分為初中學歷、高中學歷、大專學歷、大學學歷22精選課件ppt在此基礎上，可以提出如下一組假設：1.在教師教學態(tài)度與教學經(jīng)驗相近的條件下，小學生的學習成績與教師文化程度相關；2.教師與小學生學習成績的關系，與學校所在地無直接關系；3.小學教師至少要具有高中文化水平，才能滿足使學生學習成績達到及格標準的要求；4.小學教師文化程度達到大專，對學生學習成績提高有作用。23精選課件ppt二、實驗研究設計中的被試選擇與分配被試的選擇要根據(jù)所要研究的問題及其適用范圍來進行選擇，要考慮代表性，要考慮采取簡單隨機抽樣還是其他的抽樣方式，是否設置控制組，如果設置控制組，如何確定配置實驗組與控制組等。根據(jù)實驗研究中是否設置控制組以及實驗組與控制組形成的方式，實驗研究設計可分為單組設計、固定組設計、等組設計和輪組設計。24精選課件ppt1.單組實驗模式是向一個（或一組）實驗對象0，施加實驗因素X，然后測定對象所產(chǎn)生的變化，以確定對象所產(chǎn)生的變化，以確定實驗因素的效果如何。25精選課件ppt舉例選擇一個班級和兩種不同的教法進行兩次教學。先用新教法進行第一次實驗教學，結束時對這個班進行測驗，然后用傳統(tǒng)教法進行第二次實驗教學，結束時再對這個班進行測驗，最后把兩次測驗的結果加以比較，得出新教法與傳統(tǒng)教法的差異。26精選課件ppt2.等組實驗以兩個或兩個以上條件相同的實驗組（等組）為實驗對象，使之分別接受不同的實驗因素的作用，然后將各個實驗因素所產(chǎn)生的效果加以測量和比較。27精選課件ppt具體地說，是將試驗者分為人數(shù)相等、能力相同的兩個組，其它條件如教師能力、教材內(nèi)容、教學時間、教學環(huán)境等也都應當相同。隨機地確定其中一組為實驗組，另一組為對照組，給出兩個或兩個以上的實驗因素，分別應用于這兩組學生，經(jīng)過一段時間，再測定兩個實驗因素所產(chǎn)生的結果，以求得結論。28精選課件ppt3輪組實驗29精選課件ppt仍用上例說明，通過實驗比較兩種教學方法的教學效果。設有甲、乙兩個班，選用輪組實驗，先在甲班用新教學方法進行教學，乙班用傳統(tǒng)教學方法進行教學，然后測定甲、乙兩個班的成績。再進行第二輪實驗，在乙班用新教學方法進行教學，甲班用傳統(tǒng)教學方法進行教學，同樣測定甲、乙兩個班的成績。最后把甲、乙兩個班接受新教學方法教學的測驗成績合并為新教學方法成績，把甲、乙兩個班用傳統(tǒng)教學方法教學的測驗成績合并為傳統(tǒng)教學方法成績，通過

比較得出新教學方法同教學效果的關系。30精選課件ppt31精選課件ppt三、實驗研究設計中的變量控制

1.自變量的確定實驗研究設計中，確定自變量就是對自變量進行明確的定義和說明，要具體到可操作的程度。（1）確定積極地、與因變量存在因果關系的并能促進因變量發(fā)生更大變化的變量；（2）下操作性定義和規(guī)定自變量實驗處理方法，使之具體化例：P129“5-6歲幼兒韻律活動的實驗研究法”32精選課件ppt2.因變量的確定給因變量下操作性定義并進行分解，即明確從哪些方面來觀測因變量，并將因變量進一步分解到可觀測的指標化狀態(tài)，在此基礎上才能進一步確定因變量的測量方法。如何下操作性定義：（1）條件描述法（2）指標描述法（3）行為描述法33精選課件ppt3.無關變量的控制

（1）無關變量的來源第一，被試方面。主要包括：性別、知識基礎、智力水平、學習方法、家庭背景、參與動機、有關經(jīng)驗、性格特點、當時的生理狀態(tài)、焦慮等。第二，主試方面。主要包括：主試的年齡、性別、外表、言談舉止、態(tài)度、暗示、“實驗者效應”等，如教師的業(yè)務水平、教學觀念、教學策略、課外作業(yè)與輔導等。34精選課件ppt第三，研究設計方面。主要包括：研究方法本身的不完善、研究被試選擇不當、測量工具不完善、研究程序安排不合理等第四，研究實施環(huán)境方面。主要包括：溫度、光線、聲音、熟悉性、桌面好壞、房間闊窄等。此外，在研究實施現(xiàn)場發(fā)生意外事件第五，數(shù)據(jù)處理方面。主要包括：分類不合理、評分標準不統(tǒng)一或評分過失、統(tǒng)計方法使用不當?shù)取?5精選課件ppt（2）無關變量的控制隨機化消除法平衡法恒定法抵消法納入法盲法統(tǒng)計處理36精選課件ppt四、實驗模式設計實驗設計是指實驗的操作方法，指根據(jù)實驗研究課題的性質和實驗研究所具備的主客觀條件，對有關被試的選擇和分組、自變量的操作、因變量的測量、無關變量的控制等問題所確定的具體操作程序。實驗設計符號說明：X—一種實驗處理；O—一次測試或觀察；R—被試被隨機選擇分配和控制；G—表示組，實驗組或控制組37精選課件ppt

實驗設計是指實驗的操作方法，指根據(jù)實驗研究課題的性質和實驗研究所具備的主客觀條件，對有關被試的選擇和分組、自變量的操作、因變量的測量、無關變量的控制等問題所確定的具體操作程序。實驗設計符號說明：X—一種實驗處理；O—一次測試或觀察；R—被試被隨機選擇分配和控制；Ｓ：被試38精選課件ppt一、單組實驗概念：因素與水平（處理）1.單組后測設計2.單組前后測設計3.時間序列設計39精選課件ppt1.單組后測設計只有一個被試組且不是隨機選擇，對其先實施實驗處理，然后進行因變量的測量，用測量的成績來描述實驗的效果。設計方式是：GXO這是比較粗糙的一種設計方法，有許多無關因素對實驗效果的影響可能無法排除，實驗內(nèi)在效度低。在某些特定的情況下，可以采用這種設計方法，如在無法設定控制組的情況下，而對因變量的測量有常模參照時，就可以用這一設計模式。40精選課件ppt案例：情景作文一位語文教師深感小學生作文言之無物，于是設計了“情景作文”方法在班上試行，經(jīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)學生作文質量有較普遍的提高。假設：運用“情景作文”教學法可提高學生的作文質量處理：在作文課上，教師運用“情景作文”法進行教學因變量測定：作文測驗實驗設計：單組后測41精選課件ppt2.單組前后測驗設計對一組被試先進行前測驗；然后實施實驗處理；最后進行后測驗。比較前后測的成績來確定實驗的效果——后測對前測具有顯著性的增值作為實驗處理的效應。設計方式：GO1XO242精選課件ppt情景作文一位語文教師深感小學生作文言之無物，于是設計了“情景作文”方法在班上試行，經(jīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)學生作文質量有較普遍的提高。假設：運用“情景作文”教學法可提高學生的作文質量處理：在作文課上，教師運用“情景作文”法進行教學因變量測定：作文測驗實驗設計：單組前后測前測：在原來作文教學方法下對學生的寫作能力進行測驗后測：使用新方法一個月后進行寫作能力測試43精選課件ppt兩個實驗處理的單組前后測驗設計對一組被試先進行一種方法的前后測驗實驗。然后再對同一組被試進行另一種方法的前后測驗實驗。用兩次所得的結果比較兩種方法的優(yōu)劣。設計的方式可以表示成：設計方式：GO1X1O2:O3X２O4比較：（O4-O3

）-（O2-O1）單組前后測驗設計由于只有一組被試，前一實驗處理有可能對后一實驗處理產(chǎn)生影響，從而影響實驗結果的準確性。44精選課件ppt案例：文章的生字密度對學生閱讀理解的影響假設：閱讀理解隨著文章中生字密度的增加而下降自變量：生字密度實驗處理：5：1；10：1因變量：閱讀理解測驗分數(shù)被試：二年級三班40名學生控制變量：文章的長度、文章主題的熟悉程度、文章類型、被試閱讀能力等。實驗設計：單組前后測設計45精選課件ppt3、時間序列設計是按一定時間間隔對一組被試進行一系列測驗，而把實驗處理安排在這一系列測驗的某兩個之間。實驗的效果是通過比較實驗處理前后各個測驗結果的差異得到的。設計方式是：GO1O2X

O3O4特點：對一個非隨機取樣的被試組作周期性的一系列測量，觀察在施以實驗處理前后的一系列測量分數(shù)是否發(fā)生非連續(xù)性變化的現(xiàn)象，從而推斷實驗處理是否產(chǎn)生效果——時間系列設計包含有重復測量，并且在多次測量之間插入一次實驗處理46精選課件ppt榜樣和強化對道德判斷的影響某校一個班40人，在實驗前，老師連續(xù)4次（1周1次）測量學生的誠信觀念，然后施加實驗影響，即老師在1周內(nèi)每天給學生介紹一個講誠信的故事，當學生作出正確道德判斷時，立即給予表揚（強化），1周過后連續(xù)4次（1周1次）復測學生的誠信觀念。統(tǒng)計分析：比較前4次和后4次測試的結果是否連續(xù)，如果有跳躍上升，則說明實驗處理有效。47精選課件ppt4.不等組后測設計根據(jù)現(xiàn)有的自然組確定實驗組和控制組，實驗組施以實驗處理，控制組不施以實驗處理，實驗處理結束時，對兩個組進行后測，比較測定的結果。設計方式：G1XO

------------------G2－－O48精選課件ppt5.不等組前后測設計不等組設計是對兩個自然組（實驗組與控制組）分別進行前后測驗，被試不是隨機分配，實驗處理隨機指派。設計方式：G1（O1－X－O2）G2（O3－－O4）比較方法：一是如果兩個組前測沒有差異，則通過比較后測成績來說明實驗處理的效果；二是如果前測不相等，則通過將兩組前后測成績的變化來進行比較，即O2—O1和O4－O3

比較，以此估計自變量的效果。這種設計方法在教育實驗研究中被普遍采用。這種實驗設計能夠控制一些無關變量的影響，但是，不能保證被試的代表性。49精選課件ppt不等組設計舉例：記數(shù)教學樣本：某小學一年級兩個班各41人自變量：實驗班按照實驗教材和教學指導書進行萬以內(nèi)計數(shù)教學，對比班按照全國統(tǒng)一的教材和教學指導書進行萬以內(nèi)計數(shù)教學；因變量：分段數(shù)學成績；條件控制：同一教師教學，作業(yè)練習時間統(tǒng)一，統(tǒng)一測試入學前數(shù)學能力和智力情況。50精選課件ppt6.真實驗設計真實驗設計是被試為隨機抽樣和隨機分組，并且都有一個控制組的設計。這種設計不僅保證被試具有代表性，對無關變量也進行了有效的控制，因此，具有很好的內(nèi)在效度和外在效度。真實驗設計的四種常見表現(xiàn)形式前后測驗等組設計只有后測驗的等組設計多重處理設計51精選課件ppt(1)前后測驗等組設計最基本、最常用的一種設計方法。設計方法：隨機選取被試，并把被試隨機地分成兩個組，實驗組接受實驗因子處理，控制組不接受實驗因子處理；對兩個組都進行前、后測驗。設計的方式：RG1（O1－Ｘ－O2）RG2（O3－－O4）“R”代表隨機選擇樣本。使實驗組和控制組的條件盡可能地接近；對兩個組進行前后測驗的時間和內(nèi)容都應該相同。這種設計與不等控制組設計有什么區(qū)別？52精選課件ppt等組前后測驗的設計可以擴展到兩個實驗因子的情況。即在一個組運用方法1－X１，在另一個組運用方法2－X２?？梢员硎緸椋涸O計方式：RＳ1（Ｏ1－Ｘ1－Ｏ2）

RＳ2（Ｏ3－Ｘ2－Ｏ4）這種方式的設計實際上是對兩種不同方法的對比研究。操作方式與一般等組設計基本相同。只不過不是實驗班與普通班進行對比，而是兩個組互相對比。53精選課件ppt(2)只有后測的等組設計這種實驗設計的方法與前后測驗的等組設計類似，只是缺少前測驗。具體的為：設計方式：RS1（X－O1）RS2（O2）這種設計方法由于沒有前測驗，如果實驗組與對照組有很大差異的話，就會影響實驗的效果。研究者如果不能說明實驗組和對照組無顯著差異，就不宜運用這種設計方法。當不能選擇適當?shù)那皽y驗或前測驗可能影響實驗處理的效果，并且樣本之間無顯著差異時，可以選擇這種設計方法?！鋵Ψ纸M54精選課件ppt(3)多重處理設計多重處理設計是有三個或三個以上被試組時的實驗設計。設計方法是：隨機選取被試，并將被試分成與實驗處理個數(shù)相同的組；對所有被試進行前測驗（也可以不做前測驗）；分別在每一組被試中實施一種實驗處理；對各組進行后測驗?；驹O計方式：RG１（O1－Ｘ１－O2）

RG２（O3－Ｘ２－O4）

RG３（O5－Ｘ３－O6）

RG４（O7－Ｘ４－Ｏ8）

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多重處理設計可以同時比較幾種不同的實驗處理，可以提高研究的效率。其局限性在于可能產(chǎn)生前后測驗的交互作用。

55精選課件ppt教育實驗設計確定實驗處理（自變量的變化）列舉總體、樣本、實驗單位、抽樣方法及樣本大小確定因變量及適當?shù)臏y量方法陳述研究假設判斷需要控制的無關因素，控制方法、控制過程和控制程度選擇實驗設計模式56精選課件ppt案例：教師情緒狀態(tài)對教學效果影響的實驗研究一、問題的提出教師的情緒狀態(tài)是影響課堂教學效果的一個重要因素，快節(jié)奏的現(xiàn)代社會已使這一問題在教育教學中更加明晰地凸顯出來。以往雖有研究者曾提出或關注過該領域的問題，但對二者之間關系的探討缺乏實證性研究。本研究將以實驗的方法科學論證教師的情緒狀態(tài)與課堂教學效果之間的內(nèi)在關系，具有一定的理論價值和較強的現(xiàn)實意義。二、理論假設

1、教師的情緒狀態(tài)對教學效果有影響

2、教師的積極情緒狀態(tài)有助于提高教學效果

3、教師的消極情緒狀態(tài)降低教學效果57精選課件ppt三、自變量與因變量的說明1、自變量：教師情緒狀態(tài)分三級水平：正狀態(tài)（精神飽滿面帶微笑富有激情）負狀態(tài)（精神頹廢面容憔悴萎靡不振）常態(tài)（介于正負狀態(tài)之間）

2、因變量：教學效果分三方面內(nèi)容：學習成績（知識的掌握）學生非智力因素（興趣、動機）教師情感體驗（自我效能感）