实验设计的具体模式
如前所述,实验设计需要对自变量与因变量、实验组与控制组、前测与后测、以及无关变量等做出具体的规划和安排,以实现控制无关变量的影响,彰显自变量作用的目的。在教育实验的具体设计过程中,有很多具体的设计模式,如依据被试分组的不同,有单组实验设计、等组实验设计及循环组实验设计;依据自变量多少的不同,有单因素实验设计和多因素实验设计;依据变量控制程度的不同,有真实验设计、准实验设计和前实验设计等。东北师范大学马云鹏教授根据实验变量控制程度的不同,对教育实验中比较基本而常用的真实验设计、准实验设计和前实验设计的具体模式作了归纳总结 ,对中小学教师进行实验研究很有参考价值。
一、前实验设计
前实验设计是对被试不作专门的选择和处理的设计,通常是一种在完全自然的条件下进行的研究,目的在于识别自然存在的变量及其关系。这种设计不是严格意义上的试验,虽然对实验变量进行了操纵,但对无关变量却没有加以控制。
1.单组后测设计
单组后测验设计只有一组被试且不是随机选择,没有控制对照组,实验中只给予一次实验处理,实验后进行了一次测试,将后测的结果作为实验处理的效应。具体的设计方式是:
这是是一种最简单的、最容易操作的前实验设计方法。在教育教学的实践中,很多教师采用这一设计进行研究性探索。但是,这种设计的缺点在于缺乏最基本的实验控制,无法剔除无关因素的干扰作用,这种设计的内在外在效度都是很低的,由于缺少控制对照组,无力证明因变量的变化是由于实验处理(自变量)所引起的。
2.单组前后测设计
单组前后测实验设计是对—组被试先进行前测验,然后实施实验处理,最后进行后测验,并通过比较前后两次测验的成绩来确定实验的效果。具体的设计方式是:
这种设计的特点是只有一组被试且不是随机选择,没有控制对照组,实验中只给予一次实验处理,有前测和后测,用前测与后测的差异来作为实验处理的效应。其优点在于:(1)通过前测,研究者可以了解被试在实验处理前的一些信息。(2)通过前后测,可以得到每一个被试在实验处理前后两次测试的产生变化的直接数据,这个数据在一定程度上是可以说明实验处理产生的效应的。(3)被试兼作控制组,便于估计被试个体态度对实验结果的影响。
这种设计的局限在于:(1)由于没有控制组作比较,不能控制一些无关因素。 (2)可能产生安慰剂效应。对于人而言,小学生也是如此,仅仅接受任何新的措施就可能提高学习动机,导致小学生更努力地学习而使成绩提高。(3)前测可能影响后测(处理效应),产生实验误差。前测对后测可能产生练习或疲劳的效应,对前测的保持与遗忘的个别差异也会产生对后测成绩的不同影响
3.单组两自变量比较前后测设计
对一组被试先进行—种方法的前后测实验,然后再对同一组被试进行另一种方法的前后测验实验,用两次所得的结果比较两种方法的优劣。具体的设计方式是:
组别
| 前测1
| 实验处理1
| 后测1
| 前测2
| 实验处理2
| 后测2
|
实验组
| √
| √
| √
| √
| √
| √
|
如在同一班级中进行两种语言学习方法的比较研究,其过程与结果如下:
组别
| 前测1
| 第一种方法
| 后测1
| 前测2
| 第一种方法
| 后测2
|
实验组
| 平均分30分
| √
| 平均分80分
| 平均分35分
| √
| 平均分75分
|
从直观上看,第一种方法好于第二种方法。这种设计虽然进行了两个字变量的比较,但由于只有一组被试,没有控制组被试,因而无法对顺序效应等无关变量进行控制。具体的设计方式是:
4.固定组比较设计
是按自然组确定两组被试,其中一组接受试验处理,实验处理结束后,对两组被试进行后测,以比较两组的效果,从中推断实验处理所起的作用。具体的设计方式是:
组别
| 实验处理
| 后测
|
自然实验组
| √
| √
|
自然控制组
|
| √
|
这种设计运用了控制组,可以对实验组与控制组的因变量进行比较,但由于是自然分组的,并且没有进行前测,因此,后测上的差异很难说是实验处理所造成的。