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實驗研究法

實驗研究法. 實驗法. 又稱為實驗觀察法，它是在妥善控制的情境下，探討自變數對依變數的因果關係，因此它可說是各種實証研究法中最科學的方法。 實驗研究是一種在為了某種特定目的而設計的情境之中進行觀察 ( 或資料蒐集 ) 的過程。. 實驗法之範例. 實驗“教師稱讚行為與學生創造力之關係” 操作性定義應清楚而明確的界定「稱讚」、「批評」、及「創造力」三項變數 研究者將學生以隨機分派方式分為接受「稱讚」的實驗處理組及接受「批評」的控制處理組，經實驗後，以測量創造思考力之測驗分別測量兩組學生的創造力，然後應用變異數分析來比較兩組學生創造力分數的差異顯著性。

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實驗研究法

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  1. 實驗研究法

  2. 實驗法 • 又稱為實驗觀察法，它是在妥善控制的情境下，探討自變數對依變數的因果關係，因此它可說是各種實証研究法中最科學的方法。 • 實驗研究是一種在為了某種特定目的而設計的情境之中進行觀察(或資料蒐集)的過程。

  3. 實驗法之範例 實驗“教師稱讚行為與學生創造力之關係” • 操作性定義應清楚而明確的界定「稱讚」、「批評」、及「創造力」三項變數 • 研究者將學生以隨機分派方式分為接受「稱讚」的實驗處理組及接受「批評」的控制處理組，經實驗後，以測量創造思考力之測驗分別測量兩組學生的創造力，然後應用變異數分析來比較兩組學生創造力分數的差異顯著性。 • 本例，研究者所操弄的變數為「稱讚」和「批評」，此變數稱為實驗變數，通常又稱自變數；因這個變數的操弄而發生改變的變數(創造力)則稱為依變數

  4. 實驗研究法的特性 • 1.研究工作是在人為設定的環境中進行 • 2.將受試者分成實驗組及控制組 • 3.研究者操弄自變數，並觀察它對依變數的變化，實驗的同時，亦要控制干擾變數

  5. 實驗研究法的目的 • 1.測試命題 • 2.建立理論系統 • 3.發現因果關係

  6. 實驗研究法的優點 • 1.研究者可操控自變數，並配合「控制組」與實驗組的比較，使操控有比較的基礎點 • 2.實驗法比其它研究法較可操控外生變數所造成的干擾

  7. 實驗研究法的優點 • 3.最適用於因果關係的探討：個案研究法、調查研究法、彙總(meta)研究法等研究法較適合回答變數間的相關性，而實驗研究法如能對外在環境及變數做嚴謹的控制，則非常適用於有因果關係之研究問題

  8. 實驗研究法的優點 • 4.實驗結果可複製：即後來研究者可對不同的受試者、在不同的情境下，重複進行實驗及複驗，以提昇因果關係的外部效度 • 5.研究過程最嚴謹、最科學 • 6.採用實地實驗法，比實驗室實驗更能降低研究者的干擾、及降低實驗情境與日常生活的脫節

  9. 實驗研究法的缺點 • 1.人為操控 • 2.實驗結果較無法一般化 實驗情境過度單純、樣本少 • 3.實際應用的成本很高 • 4.實驗對過去變數或預測較難處理 實驗處理通常針對現象或目前問題 • 5.實驗過程可能違反人道

  10. 實驗法的分類 • 1.實地研究：自然實際的環境下衡量自變數與依變數，但卻不操弄變數的一種研究方法。 • 特性：(1)自然環境中從事現象的研究 (2)多種資料蒐集方法 (3)對象一個或多個實體 (4)有實驗設計無實驗控制 (5)要瞭解所要收集和分析資料的方法

  11. 實驗法的分類 • 2.實地測驗/實地實驗研究：自然現實的環境下，研究者儘可能控制其它變數，且對變數予以清楚定義，以觀察其變化的一種研究方法。 是一種將實驗室實驗延伸到組織社會的真實世界，架構一個比人造的實驗室更實際的環境的研究。

  12. 實驗法的分類 • 3.實驗室實驗研究：人為控制的環境下操弄自變數，衡量依變數的一種方法，其研究環境或情況乃由研究人員製造操作出來的。例如衡量使用電腦輔助教學之前與使用之後，學生成績是否有變化。

  13. 實驗室實驗法特性： (1)控制的實驗室環境中從事現象的研究 (2)有實驗設計及實驗控制 (3)刻意隔離或操弄變數 (4)有模擬、小群體、人機、及雛型實驗 (5)探討問題包括變數對組織的影響、 人機之間關係 (6)使用定量分析技術 (7)實驗前需詳細計畫

  14. 各研究法的綜合比較

  15. 實驗設計 • 實驗設計是指研究者為解答研究問題，說明如何分派、選樣、控制變異數等的一總種扼要的計畫或策略。 • 主要功能是「變異數的控制」，它遵照MaxConMin原則： Max是指操控自變數產生最大變化、 Con是指控制外生變數的干擾、 Min是指隨機誤差要最小化。整個實驗設計是在最大及最小的控制下進行，內容如下：

  16. 一.使實驗變異達到最大(Max) • 指進行實驗設計時，須設法使實驗處理(變數X)的幾個條件之間儘可能的彼此有所不同。例如，二種教學方法愈不同，則實驗變異量就愈大。

  17. 二.控制(Con)無關變異量 • 1)排除法：把無關變數去除或保持恆定，例如選擇相同的外生變數之樣本。此種控制方法最有效，但其通則化能力就有限 • 2)隨機法：樣本分派隨機化是唯一可以控制「所有」外生之無關變數的方法，它是配對法所不及的

  18. 二.控制(Con)無關變異量 • 3)納入法：將無關(外生)變數一齊納入實驗設計中，即將外生變數視為一個自變數來「控制」，使實驗設計變成多因子實驗設計 • 4)配對法：將各組受測者加以配對、或以受測者自身作為控制

  19. 二.控制(Con)無關變異量 • 5)共變數分析：實驗時，因為受到現實環境的事實限制，若上述各種方法都不能使用，即實驗「控制」無能為力時，便訴諸「統計控制」，將共變數(外生變數)對依變數的影響去除後，各實驗處理之間平均數的差異是否達到顯著水準。

  20. 三.使誤差變異數變為最小(Min) • 1)將實驗情境控制妥善 • 2)增加測量工具的信度。因為測量工具信度愈低，實驗所測得分數愈不穩定，所以其誤差變異量也就愈大

  21. 內部效度之威脅 • 1.歷史：在實驗的進行中，可能會有其他事件發生而混淆了想要研究的受試者 • 2.成熟：受測者本身隨著時間的經過而發生身心變化(並非因為某些特別事件)，也可能會影響實驗的結果。此問題通常發生在長時期的研究 • 3.測驗：在前測、及後測的研究中，由於受訪者做過前測有了經驗之故，故後測的成績較前測好

  22. 內部效度之威脅 • 4.衡量工具：不同的觀察時點，可能因為實驗「評量工具或儀器」變形或評量人員身心發生改變，而造成不同的結果 • 5.自我選樣：此種實驗產生的誤差，係由於研究者未採用隨機抽樣和隨機分派樣本至實驗組及控制組。例如網路調查 • 6.統計資料的迴歸現象：當挑選某些極端的受試者參加研究調查(實驗)，會發生所得資料有迴歸現象(傾向中立)

  23. 內部效度之威脅 • 7.實驗者退出/流失：在長期性縱向的研究時，各組成員的退出/流失將會降低研究的內部效度

  24. 影響外部效度之因素 • 1.測驗的反作用效果：在實驗處理(X)之前，舉行前測(O1)，則前測本身常會增加受試者對實驗處理(X)之敏感度，致使實驗結果無法推論到「沒有」前測的情境。 • 2.選擇之偏差和實驗變數的交互作用：由於實驗處理的特性，使得研究者傾向選擇具有某一性質的樣本來實驗。 • 3.實驗安排的反作用效果：由於 實驗情境的安排，受試者知道自 己正在被觀察或被實驗。

  25. 影響外部效度之因素 • 4.重複實驗處理的干擾：利用單一受試者重複接受2個(以上)的實驗處理，例如重複進行X1O, X2O, X3O…等實驗，則前一回實驗處理會影響後一回實驗處理，使得實驗結果無法推論至「不是」重複實驗處理的情境、無法排除受試者之練習效應、及疲勞效應。

  26. 實驗設計之分類 • 一、預實驗：單組後測、單組前後測、靜態組比較設計 • 二、真實驗設計：等組(實驗組控制組)前後測、等組後測、所羅門四組設計，真實驗設計之延伸則包括，完全隨機設計、隨機化區組設計、拉丁方格設計(平衡對抗)、因子設計、共變數分析 • 三、準實驗設計：不相等控制組設計、不同樣本的前後測設計、時間序列設計

  27. 實驗法的實施步驟 • 1.確定研究問題，選擇相關的變數(ECV) • 2.確認研究假設及實驗變數的處理水準 • 3.控制實驗的環境：即對所有外生變數(如年齡、性別、種族、特質…)可能對依變數的影響加以控制。為避免(控制)受試者對研究主題或情境的期待，並抑制實驗者的影響，有二種處理方式：(1)不讓受試者知道他被處理 (2) 讓「實驗者」亦不知何者為控制組、何者為實驗組

  28. 實驗法的實施步驟 • 4.選定適合的實驗設計：要兼具「ＸＹ」因果關係的內部效度及外部效度、客觀性、準確性、及經濟性 • 5.確定研究對象，再挑選及指派受試者 • 6.選擇/編制有信度及效度的研究工具。常見實驗之測量工具，包括：觀察法、問卷法、書面測驗、生理方面的測量…等

  29. 實驗法的實施步驟 • 7.進行實驗觀察(預測、修定、再測試) • 8.整理資料分析，即如何選擇一個適當的統計方法 • 9.撰寫研究報告

  30. 提高實驗法之外部效度 • 1.從所要推論的母群體，挑選樣本進行實驗。 • 2.挑選異樣的樣本，以提昇樣本對母群體的代表性。 • 3.用不同受試者進行同一實驗，或相同受試者進行不同的實驗。 • 4.利用taxonomy of task，可以協助研究結果的類推，或利用其它研究法再加以交叉驗証。

  31. The End

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