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第六章 教育实验研.ppt

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第六章 教育实验研究,第一节 教育实验研究概述 第二节 教育实验研究设计的效度与控制第三节 教育实验设计的主要格式,第一节 教育实验研究概述,一、教育实验研究的含义 教育实验研究是研究者按照研究目的,合理地控制或创设一定的条件,人为的变革研究对象,从而验证假设,探讨教育现象因果关系的一种研究方法。 精髓:,操纵 控制 观测 . . . . . . 自变量 干扰变量 因变量,二、教育实验研究的特点及优缺点,特点:1、关系性探讨2、自变量的操作3、合理控制无关变量 优点:1、科学准确客观2、具有一定的可重复性,能验证修 正或丰富某种教育理论和主张 缺点:1、研究者主观因素影响观察和资料的搜集。2、现有分析手段水平的限制,对实验结果产生限制。,(一)实验室实验与自然实验 根据实验的场所和情境来划分 (二)探索性实验与验证性试验 根据教育实验的目的和功能所做的分类 (三)单因素实验与多因素实验 根据施加实验因素的多寡来划分的实验类别 (四)前实验、准实验与真实验 根据实验的控制程度和内外效度的高低来划分,三、教育实验研究的基本类型,四、教育实验研究历史发展的两条线索,1、借鉴、模仿自然科学实验 物理学---生物学---实验生物学、实验心理学---实验教育学 2、从一般教育活动本身分化发展而形成的教育实验 瑞士教育家裴斯泰洛奇于1774年1789年两次创办孤儿学校,1840年福禄贝尔创办幼稚园,蒙台梭利的幼儿之家;杜威的芝加哥实验学校,五、教育实验研究的主要功能 1、检验、修改和完善教育理论 2、促进教育实践的改革与发展 3、为新的科学理论假说应用于教育实践寻求操作程序,六、教育实验研究的基本程序,1、教育实验的准备阶段 (1)选定研究课题(2)明确实验目的,确定知道实验的理论框架(3)界定自变量,确定实验处理(4)因变量的测定(5)无关变量的控制(6)进行实验设计 2、教育实验的实施阶段 3、教育实验的总结推广阶段,第二节 教育实验研究设计的效度与控制,一、教育实验研究效度的含义 教育实验研究不管其研究的形式如何,我们都期望实验研究是有效的,这就是实验研究的效度。即基于事实或证据,实验是”能够被证明的“。效度包括内在效度和外在效度。,二、教育实验研究的内在效度,内在效度是指自变量与因变量的因果联系的真实程度,即研究的结果。 坎贝尔和斯坦尼(1963)总结了对实验效度的影响因素,共有12个,影响内在效度的有8个,影响外在效度的有4个。,1、历史 指超出研究者所能控制范围的特定外在事件对被试产生的各种影响 2、成熟 受试者在实验期间,不论生理或心理均会产生变化。比如,生理方面,变得更成熟、健壮。 3、测验 前侧作为一次学习经验可能影响后侧的成家 4、工具 因测量工具不同,主管实验者主观情绪变化,会改变实验的结果,,,5.统计回归 挑选被试的误差(以极端分数者为被试)。,6、被试的选择 被试的差异。,7.被试的缺失 被试脱离实验,会产生不良影响,8.选择与成熟的交互作用 由于取样不一带来的成熟程度的不一致,三、教育实验研究的外在效度 外在效度涉及教育实验研究结果的概括性、一般化和应用范围问题,表明实验结果的推广程度,研究结果是否能被正确的应用到其他非实验情境、其他变量条件及其他时间、地点、总体中去的程度。坎贝尔和斯坦利认为影响外在效度的因素主要有四个,1、测验与处理的交互作用效应 2、选择与实验处理的交互作用效应 3、实验安排的反作用效果(霍桑效应) 霍桑效应:20世纪20年代后期,在美国芝加哥电力公司霍桑厂进行了一项工作、社会因素与生产效率关系的研究。实验期间,不管进行任何实验处理,工人的生产率都有所提高。原因在于工人们收到各方面的关注,形成参与实验的感觉,并且认为自己是公司的重要组成部分。导致提高生产率的自变量已不是当初规定的照明度等工作条件,而是工人受重视和关注所致。也叫被试效应。 4、多重实验处理的干扰,三、教育实验的变量控制,(一)教育实验变量控制的含义 指为了正确的解释实验结果而必须设法控制的一些影响实验效果的无关变量。 基本原则:最大最小控制,使自变量产生最大变化,使其他干扰的变量与误差产生最小的影响。,控制包含三层含义: 1、对外部因素和实验情境的控制能力,包括对各种无关因素的控制 2、研究中对于实验所操纵的自变量的控制程度 3、研究实验设计过程中的控制成分,即研究如何通过实验设计控制无关变量,(二)教育实验变量控制的主要方法 1、消除法 2、平衡法 3、抵消法 4、恒定法 5、随机法,第三节 教育实验设计的主要格式,(一)单组前后侧设计的格式及优缺点(二)非随机分派控制组前后侧设计的格式及优缺点(三)随机分派控制组后侧设计的格式及缺点(四)随机组前后侧设计的格式及优缺点(五)所罗门四组设计的格式及优缺点,(一)单组前后侧设计的格式及优缺点,实验研究包含的具体格式:O 1 X O2 特征:只有一个被试组且不是随机选择,无控制对照组;仅一次实验处理;有前侧和后侧,用前后测的差大于零来作为实验处理的效应。 案例:,研究问题:范文模仿在小学生作文训练中的作用及小学生在写作训练中模仿的特点 研究假设:利用范文仿作的小学生写作水平要高于不用范文写作的学生 实验处理:给学生提供范文模仿,让学生独立阅读、分析、理解范文,然后进行模仿 样本:浙江黄岩解放路小学三、四年级学生,4个班,共149人 因变量测定:学生独立作文成就测验(段落层次、用词用句、内容、写作手法等方面) 实验设计:单组前后侧O1XO2 O1学生在无范文模仿条件下作文的测试成绩 O2学生在学习范文后仿作的测试成就,优点: 1、因为有前侧,可以在处理前提供有关选择被试的某些信息 2、通过前后测,可以提供每一被试在实验处理前后两次观测条件下行为变化的直接数据,能明显的验明实验处理的效果 3、被试兼做控制组,因而便于估计被试个体态度对实验结果的影响,局限:1、由于没有控制组做比较,不能控制历史、成熟及统计回归 2、前测可能影响后测,产生实验误差。 一般有两种情况:一是前后测相距时间如果很短,被试可能由于前测产生的练习效应,对后测内容敏感及疲劳效应等而影响实验的结果;二是如果前后测相距时间过长,那么会出现保持与遗忘的个别差异的问题,致使不易分辨出确实是由自变量引起的反应变量,还是受无关变量干扰的结果。,(二)非随机分派控制组前后测设计的格式及优缺点,基本格式 O1 X O2O3 O4 特征:1、有两个组(实验组和控制组),一般在原有环境下自然教学班、年级或学校进行,不是随机取样分组,因此控制组与实验组不等,但实验处理可随机指派。由于不能以随机等组或配对方法去分配被试,只能试图去寻找与实验组相匹配的控制组,如年龄、性别、标准化学科测验分数、上课时的表现以及身体情况等方面,尽可能使组间平衡,两个组等价。2、都有前后测,案例,小学数学教学使用学具的实验研究 研究问题:探索学具在小学数学教学中的作用及其使用方法 实验处理:1、实验班结合教材内容,注意选择和使用各种学具进行教学。2、对比班仍然按照普通的教学方法进行教学 取样:从东北师大附小6个一年级班中通过摸底测验,确定2个实验班和2个对比班 因变量测定:基本的数学概念,基本的数量关系、思维的灵活性和创造性等三方面内容的测验。,优点:由于有控制组,有前后测比较,因此可以控制成熟、历史、测验、工具、统计回归等因素影响,一定程度上控制被试的选择偏差,从而提高了研究的内部效度。 局限(1)不是随机取样分组,选择与成熟交互作用可能会降低实验的内在效度(2)前后测的交互作用。 因此,实验结果不能直接推论到无前侧的情境中,对实验结果的解释要慎重。,(三)随机分派控制组前后测设计的格式及优缺点,基本模式 R O1 X O2 R O3 O4 这是一种最基本、最典型的实验设计。其特点:随机分组、实验组接受实验处理、控制组则不给予实验处理;两组均进行前后测,案例,解题思维策略训练提高小学生解题能力的实验研究 假设:专门系统地进行解题思维训练,可提高学生解应用题的能力。 实验处理:1、实验组 用自编教材,讲解六种解应用题方法(简化法、图解法、结构训练法、联想法、假设法),每周三次,每次1节课,共7周20节课2、控制组 不讲,只做练习 总体目标:小学六年级学生,接近目标:X市某小学六年级两个班(六个班中取学习成绩最好的和最差的) 样本大小:94人,平均年龄12岁零3个月,其中实验班47人(男22人、女25),控制班47人(男24,女23) 因变量:学生解应用题能力 操作定义:等值数学难题测验 条件控制:1、随机取样(对学生进行33分钟的学习能力测验,15分钟的数学基本知识测验,80分钟数学难题测验)把分数相差3分内的学生配对分组,删去4名条件相差太大的学生,随机分成两个等组 2、同一教师教 3、前后测相同 4、练习内容相同,优点:由于利用随机分派方法分出两个等组,就可以控制“选择”、“被试缺失”等因素对实验结果的干扰;都进行了前后测,便于作对照比较。如果在前后测之间这段时间内,有什么情况影响,或“成熟”“实验”“统计回归”等无关因素发生了干扰,则两组是相同的。 局限:可能产生前测与实验处理的交互作用效果而影响外在效度。,(四)随机分派控制组后测设计的格式及优缺点,基本模式:R X O1R O2 特点:随机化选择被试和分组,仅实验组接受实验处理,两组均只有后侧,没有前测 案例:研究电视教学对初一学生英语学习成绩的影响。随机取样,形成两个等组,再随机指派实验组,进行电视教学,控制组仍按常规进行教学。,优点:能消除前测与后测、前测与自变量的交互影响,内在效度较高。既具有前一设计的优点,同时避免了练习效应的影响,节省人力和物力。由于随机取样、随机分组以及设控制组,这种设计空控制历史、成熟、测验和统计回归等无关变量的影响。 局限:不能对被试的缺失加以控制,(五)所罗门四组设计的格式及优缺点,基本模式: R O1 X O2 R O3 O4R X O5R O6 特点:随机选择被试和分组;两组有前测,两组没有前测,一个前测组和一个无前测组接受实验处理,四个组都有后测。 这一设计是把实验组、控制组前后测设计与只有后侧的设计加以组合(a与b),将有无前测这一变量纳入实验设计之中,将其变量所造成的差异数部分从总变异数中排除出去,以检验实验处理所产生的影响是否显著,内外在效度较高,是一种较理想的实验设计。,,,a,b,案例,注:另外加上两个班,不进行前测,其中一个班与实验班进行同样的实验处理,另外一个班按照常规教学,对每班均进行后测。 解题思维策略训练提高小学生解题能力的实验研究 假设:专门系统地进行解题思维训练,可提高学生解应用题的能力。 实验处理:1、实验组 用自编教材,讲解六种解应用题方法(简化法、图解法、结构训练法、联想法、假设法),每周三次,每次1节课,共7周20节课2、控制组 不讲,只做练习 总体目标:小学六年级学生,接近目标:X市某小学六年级两个班(六个班中取学习成绩最好的和最差的) 样本大小:94人,平均年龄12岁零3个月,其中实验班47人(男22人、女25),控制班47人(男24,女23) 因变量:学生解应用题能力 操作定义:等值数学难题测验 条件控制:1、随机取样(对学生进行33分钟的学习能力测验,15分钟的数学基本知识测验,80分钟数学难题测验)把分数相差3分内的学生配对分组,删去4名条件相差太大的学生,随机分成两个等组 2、同一教师教 3、前后测相同 4、练习内容相同,,优点:(1)可以将前测的反复效应分离出来,综合以上两种设计的优点,克服二者的缺点。(2)实验者等于重复做了四个实验,可以做出四种比较。 局限:往往很难找到四组同质的被试,被试的数目多时,多数数据分析比较困难。,
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