随机选出20只白鼠平均分成两组,切除他们的海马,让第一组学习简单迷宫,第二组学习复杂迷宫。第一组经过10次学习就出现完全正确的情况,第二组在学习30次后才出现完全正确的情况。研究者据此认为最初的假设成立。请找出该设计中存在的问题,并完善原有的实验设计。 答:
(1) 存在问题——无法区分是任务难度还是有无海马导致的实验结果。任何白鼠学习复杂迷宫所需要的次数都是比学习简单迷宫多,所以实验结果可能与是否切除海马无关,用不切除海马的白鼠为被试可能会得到相同的结果。尽管设计体现了两个独立变量(任务难度和有,无海马),但只改变了其中一个独立变量。
(2) 完善的方案——2*2因素设计:一个因素是有,无海马,另一个因素是迷宫的难度。 迷宫的难度 简单 复杂 海马 完好 5只白鼠 5只白鼠
切除 5只白鼠 5只白鼠
2.请根据下图所示的研究方案,回答下列问题:
观测1 观测2 观测3 观测4 实验处理 观测5 观测6 观测7 观测8
第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周 第9周
(1) 这是什么类型的设计? (2) 该类型设计有何优缺点? 答:该设计的类型。
(1)这是一个单组时间序列设计
① 能比较明显地检查出实验效果如何。 ② 对被试的需求量较少。
③ 可较好的控制成熟因素对于内部效度的影响。 ④ 可控制测试因素的影响
⑤ 可较好的控制统计回归的因素。 ⑥ 可提供测量过程中的信息。 (2)缺点:
① 没有控制组,因而很难对其他额外变量加以控制。 ② 测量与处理的交互作用很难得到控制。
③ 多次实施前测可能降低或增加被试对测试的敏感性。 ④ 实验时间较长,增加外来影响的机会。
四、名词解释
1. 拉丁方设计:拉丁方设计又称为平衡设计,在该设计中研究者为了达到对实验控制的目的,使各组被试都接受不同的实验处理,而对实验处理的顺序和实验时间的顺序采用了轮换的办法,使实验条件均衡,抵消由于实验处理先后顺序的影响而产生的顺序误差。
2. 组内设计:每个或每组被试接受所有自变量水平的实验处理的真实验设计,又称重复测量设计、被试内实验设计。
3. 组间实验设计:又称为被试间设计或独立组设计,就是把数目相同的被试分配到自变量的不同水平或不同的自变量上。特点是每个被试只接受一个自变量水平的处理。 4.
5. 霍桑效应:指当被观察者知道自己成为被观察的对象时而改变行为倾向的反应。
6. 间歇时间序列设计:在实施实验处理前后的一段时间里对某种效应进行多次重复测验。
7. 交互作用:一项实验中有两个或者两个以上的自变量,当一个自变量的效果在另一个自变量的每一水平上不一样时,我们就说存在着自变量的交互作用。 五、综合分析题
1.某研发机构开发了一套适合于5岁幼儿阅读能力训练的游戏产品,欲通过比较该产品使用三个月前后幼儿阅读能力的变化,以确定其有效性。请针对该目的提出具体实验设计方案,说明理由,并对预期的实验数据给出具体统计分析方法。 答案:(1)实验设计方案如下(表中字母可以替换为别的字母)
(实验设计方案的描述以考生能够使用前后测设计,并围绕该设计对自变量、因变量、额外变量等方面做出说明为主要给分点,若考生仅给出实验组的前后测设计或其他形式的前后测设计,酌情给分) (2)理由说明
代表是否接受游戏产品训练引起的阅读能力变化即产品的有效性 (实验设计理由的说明,如用文字进行叙述且观点接近,也可给分。若考生在随机分组设计中给出
亦可给分)
(3)具体统计分析方法 依据实验设计方案,考生只需答出①或②中任意一种即可给分。①实验组前、后测相关样本t检验;控制组前、后测相关样本t检验;后测的实验组、控制组独立或相关样本(匹配组设计)t检验。 写出t检验公式
并说明相关样本与独立样本的标准误计算方法不同。 或②进行
方差分析:说明方差分析中变量名称(组别、测试时间)与水平数目(2×2);说明方差分析的原理;列出方差分析公式或方差分析表;对方差分析的预期结果做出解释。
2.在一项眼动研究中,呈现不同特征的人脸图片(正面、侧面;斜视、直视)来考察被试对这些图片的注视特点。每种实验条件单独为一个实验单元,每一实验单元包含64个试次,每个被试总共完成256个试次。实验结果如下图所示。方差分析表明,各因素的主效应显著,其中的一个因素的方差分析结果为
;因素之间的交互作用显著,请回答下列问题:
(1)该研究为何种实验设计?请说明这种设计的特点。 (2)指出该研究中的因素和水平,以及使用的被试数量。 (3)根据方差分析结果和下图,说明所能得到的实验结论。
:
表1和表2、表3和表4是针对同一问题采用两种不同的实验设计所获得的模拟实验研究结果。请据此回答下列问题:
(1)分别指出这两种实验各自属于何种设计类型,每种设计各自使用了多少被试。
(2)针对研究问题,根据实验设计一的统计分析结果,能得出什么结论?实验设计二与实验设计一的结论是否相同?如果不同,能得出什么结论? (3)这两种设计中哪一种更适宜考察本研究的问题?请具体说明理由。 实验设计一
表1 不同教学方法下不同类型学生的学习成绩
教学方法 讲授式 学生类型
学优生 48.17 学困生
45.67 平均分
46.92
表2方差分析结果 变异源 平方和 自由度 教学方法 1040.17 1 学生类型
322.67 1 教学方法×学生类型 580.17 1 误差 1745.00 20 总和
3688.00
23
实验设计二
表3 不同教学方法下不同类型学生的学习成绩
教学方法 讲授式 学生类型
学优生 48.17 学困生
45.67 平均分
46.92 表4方差分析结果 变异源
平方和 自由度 被试间效应 学生类型
322.67 1 误差(学生类型) 1322.33 10 被试内效应
教学方法
1040.17 1 教学方法×学生类型 580.17 1 误差 412.67 10
启发式 51.50 68.67 60.08
均方 1040.17 322.67 580.17 87.25
启发式 51.50 68.67 60.08
均方 322.67 133.23 1040.17 580.17 41.27
平均分 49.83 57.17 53.50
F值 P值 11.922 0.003 3.698 0.068 6.649 0.018
平均分 49.83 57.17 53.50
F值 P值 0.442 0.151 25.206 0.001 14.059 0.004