一、實驗研究法的意義

1. 一、實驗研究法的意義 • 實驗研究法在科學研究裡面，號稱為最嚴密的方法，在自然科學的研究，幾乎全應用實驗研究法。物理、化學的研究常在特別設計的實驗室裡面，刻意操弄(manipulate)自變項(independent variable)，同時注意觀察並測量依變項(dependent variable)的變化，藉觀察測量的結果，確定自變項的刻意變化是否造成依變項的效應(effects)。

2. 二、實驗法變項之類別

3. 三、實驗研究法的區別 • (一)真實驗研究與準實驗研究 • 真實驗研究(true-experiment research)是能夠完全作隨機分派力求等組的實驗;準實驗研究(quasi-experimental research則基於教育實際的限制，在不能貫徹隨機分派的策略的情境下，利用系統觀察，客觀評量，統計調整來力求符合實驗原理

4. (二)實驗室研究vs.自然或實地研究 • 由研究者自己依理想要求刻意製造操作特定的情境，專供實驗用的實驗室。在這樣一個理想情況下，進行的研究為實驗室研究(laboratory experimentation)";反之，在一般教育生態的實地環境下，所進行的研究為實地研究(field experimentation)。

5. 四、真實驗研究的類型與設計 • (一)前實驗設計類型 • 在未真正進入真實驗設計以前，先介紹一下常常使用，又過度誇張其效果的實驗。這一種實驗相當的簡便，為日常生活或職場上當利用來試用新點子或新產品的一種實驗，

6. 當我們每天早上六點鐘起床，幾位同好約好到操場上慢跑三十分鐘，二個月後，大家覺得體力增進，食慾大增，精神比以前振作，小毛病減少，體重減輕二公斤。於是，我們很自信地結論每天慢跑三十分鐘能夠減肥，增加食慾，促進身心健康。這是實驗得到的結論，所以你非常有自信。

7. 1.前實驗設計類型l:單組末測設計 • (One-Shot Case Study) • 這樣的實驗是一個雛型設計，一般稱為前實驗設計或弱實驗設計或無設計實驗，

8. X O • x：表示實驗處理。 • o：表示測驗或觀察。 • R：表示隨機分派。 • M：表示配對分組。 • --------：兩組中間周虛線區隔表示非等組。

9. 2.前實驗設計類型2： 單組前後測設計 • O1 X O2 • 上例先對一群參加慢跑的人作肺活量檢查，並加以記錄，給予二個月時間的慢跑後，再檢測一次為後測，前測後測比較，以其差異歸於慢跑的效果。

10. 3.靜態組比較設計 • (The Static-Group Comparison Design) • X O • ------------------ • O

11. (二)真實驗設計 • 真正的實驗設計要能隨機分派研究對象成為實驗組與控制組，並能利用各種策略去控制實驗的情境，減少或排除不利的因素，以提高實驗效度。

12. 1.等組後測設計 • (Posttest-Only Control Group Design) • R x O1 • R X O2 • 是典型的實驗設計，最理想也常被採用。這種徹底隨機分派研究樣本為兩組，一為實驗組，一為控制組，所以是實驗設計所稱的等組;兩組都未接受前測，實驗組逕自接受實驗處理X，控制組則依尋常;實驗末了，兩組均接受後測驗

13. 2.等組前後測設計 • (Pretest-Posttest Control Group Design) • R O1 X O2 • R O3 X O4 • 同前一種類型的設計，也是隨機分派使實驗組與控制組同為等組，惟為了解是否真正全等;在實驗處理前另施予前測，其他步驟則與等組後測設計沒有兩樣。在前測之後，實驗組接受實驗處理，控制組則無;實驗之末，兩組都接受後測。有時候有兩種以上不同的實驗處理，或兩種不同的控制組。

14. 3.所羅門四等組設計 • (Soloman Four-Group Design) • R O1 X O2 • R O3 X O4 • R X O5 • R X O6 • 為確保等組，又排除前測的反作用效應，於是將前面兩種設計類型 「等組後測設計」與「等組前後測設計」合併在一起，成為「所羅門四等組設計」

15. 此設計是將「有無前測」視為一變項納進實驗設計，好作分析並排除其影響，以確立實驗效果與實驗處理變項之因果關係。此兼具「等組前測設計」與「等組前後測設計」的優點外，另具的特殊長處，是一個研究等於重複了四個實驗。一方面一再檢驗實驗處理效果;一方面並且可以分析「前測與實驗處理之間因果關係」。此設計是將「有無前測」視為一變項納進實驗設計，好作分析並排除其影響，以確立實驗效果與實驗處理變項之因果關係。此兼具「等組前測設計」與「等組前後測設計」的優點外，另具的特殊長處，是一個研究等於重複了四個實驗。一方面一再檢驗實驗處理效果;一方面並且可以分析「前測與實驗處理之間因果關係」。

16. 第三節 準實驗 • 準實驗設計、多因子實驗設計、單一樣本實驗設計(single-subject experimental designs)都是比較接近教育實際情境的實驗設計。相較於真實驗設計，在教育研究上有較高的可行性，而且研究的結果，也更具推論性。如果能夠妥善設計，正確分析，仍能維持應有的實驗效度。

17. 第一節 多因子實驗設計 • 真實驗都是在同一個實驗裡面，只能觀察或操作一個自變項對依變項的影響。在教學或教育其他情境裡面，曾遇到或發現需要觀察若干自變項對依變項的影響，或若干自變項之間的交互作用到依變項的影響，此則需多因子的實驗設計(factorial designs)。 • 多因子設計可以歸為真實驗設計，也可以歸為準實驗設計。

18. 一、個體特性與實驗處理交互效應設計 • (aptitude or attribute-treatment interaction designs，ATI) • 這種研究的基本假定是任何教學法或教育方法均難普遍有效，每一個學生也無法在同一種教學法或教育方法之下均霑教益。一種特定的教學法，對特殊類型的學生有很大的助益，未必見得對其他學生也有效，甚至比傳統教法還差。所以有不少的教學實驗研究集中在如何使「教」與「學」相投(match)俾求事半功倍

19. 所以在實驗上，為此目的，乃設計觀察兩個或兩個以上自變項，一個是可以操作的實驗處理變項，如教學法、教學情境的安排、輔導策略;另一個或兩個以上的是無法操作的個體屬性，如性向、人格、成就高低或學習風格等變項。所以在實驗上，為此目的，乃設計觀察兩個或兩個以上自變項，一個是可以操作的實驗處理變項，如教學法、教學情境的安排、輔導策略;另一個或兩個以上的是無法操作的個體屬性，如性向、人格、成就高低或學習風格等變項。

20. 實驗處理 • 實驗組 控制組 • 學 • 習 高 • 能 中 • 力 低

21. 二、獨立處理多因子實驗設計 • (independent factorial designs) • 同時操作兩個實驗變項，且兩個自變項彼此是獨立的。 • 個體特性與實驗處理交互效應設計只一自變項 ，但本設計則兩個自變項均為可操作處理的變項，且不重複，不互相依賴。

22. 　　　　　　實驗處理 • 　　　　　　　　　小組討論　班級教學　 • 實　　　　 • 驗　　　講述法 • 處　　合作學習 • 理　　 • 創造思考

23. 三、重複量數設計 • (repeated-measuresdesigns) • 在兩個或兩個以上操作的實驗處理變項裡面，其中有一個是重複實施，也重複觀察或評量

24. 　　　　　　實驗處理 • 　　　　　　　　　小組討論　班級教學　 • 實　　　　 • 驗　　　講述法 • 　　　合作學習 • 處　　 • 理　　創造思考

25. 第二節　準實驗設計 • 一、不等組前後測設計 • (The Nonequivalent Pretest-Posttest Designs) • ﹒這種設計看似類同於真實驗設計的「等組前後測設計」及「配對組前後測設計」，惟一的差別在於既未能使用隨機分派，又未能加以配對。在取樣的時候，只能採用叢集抽樣，在分組的時候，必須仍維持原班級(組) (intact group)，因此是不等組。

26. 所以通常需有兩組或兩組以，參與研究，其中一組或一組以上為控制組以資對照，另外 一組或一組以上為實驗組；復為衡量各組之間不等的情形，有時候還需要實施前測。各組不等的程度越小越佳，避免統計迴歸以及「選樣偏差與歷史或與成熟交互作用」等會降低內在效度的因素。

27. 實驗設計 • 　Ｏ1 X O2 • O3 X O4

28. 二、時間序列設計 • (The Time-Series Designs) • 時間序列設計原型只有一組研究樣本，實驗處理前，隔一定時間施予一次前測設計，即施予同一組若干次的測驗，得01、02、03、04，再接受實驗處理;實驗處理畢，按著再每隔一定時間施予一次後測，計若干次，得05、06、07、08。

29. 次數及相隔時間出研究者斟酌情況決定，以能有足夠的重測次數評量，可供看出可能發生的變化為原則。隔一定時間重複施予前測與後測的目的，在於看出變化的趨勢，以作出評量和排除不利於效度的因素。次數及相隔時間出研究者斟酌情況決定，以能有足夠的重測次數評量，可供看出可能發生的變化為原則。隔一定時間重複施予前測與後測的目的，在於看出變化的趨勢，以作出評量和排除不利於效度的因素。

30. 實驗設計 • 01、02、03、O4 x 05、06、07、08。

31. 三、抗衡設計 • (The Counter-Balanced Designs)。 • 又叫「輪換實驗設計」(rotation experiment design)。在此一設計裡面，所有組均個別輪換接受一種不同的實驗處理，其順序不同，故其組數必須與實驗處理數相等，四種實驗處理，即須設有四組;三種實驗處理，即須有三個組;且同一時間各組所接受的實驗處理不可相同;至於哪一組先接受何種實驗處理，則應隨機決 • 定。

32. 實驗設計 • 時間 • 組 • G1 • 別　　 G2 • G3

33. 第三節 單一個體(樣本)實驗設計 • 壹 ． 原因 • 由於特殊教育的發達，以及臨床法在教育上的應用，單一個體(樣本)實驗設計已經在教育實驗上占有一席之地。這種設計有特殊的功能，在教育上有時候可以發揮它的獨特功能。

34. 第一，教育的方法與目的常是要因材設教，也要因材施教，以個體獨特性為主的教育方法值得實驗。第一，教育的方法與目的常是要因材設教，也要因材施教，以個體獨特性為主的教育方法值得實驗。 • 第二，有些研究對象是十分稀少的，能取得少數個案已經不容易，遑論團體樣本來進行實驗。例如，身心多重障礙的兒童或少數行為有問題待輔導與復健的個案。

35. 單一個體實驗設計類型 • 單一個體實驗在設計上可以分成四類型，它們是: • (1)A一B型設計(ABDesign)

36. A代表基線期(baseline period); • B代表接受實驗期，開始之初，對這一個受試者，先觀察若干次，百到能夠看到的基線行為穩定下來，且研究者對其他的基線已充分認識。然施予實驗處理並觀察效果數次

37. 實驗設計 • 2)A一B一A型設計(ABA Design)

38. (3)A一B一A一B型設計(ABABDesign)

39. (4)多基線型設計(Multiple-BaselineDesigns • 對於終止實驗處理可能不合倫理，或終止並不能立即發生即時的效應的情境，則不適合上面兩種設計，這時候利用多而其線設計是一種可行的方法。利用這種類型的設計對同一個樣本，由多面基線來分別進行觀察再比較基線期與實驗處理期的變化情形。

40. 可能的安排有 • 1.對同一參加個體同時蒐集若干行為資料。 • 2.對若干參加個體，分別在同時間各對之蒐集一項行為資料; • 3.在若干不同情境中，分別對參與者蒐集或觀察一種行為資料。 • 經過一階段時間，使分別接受一種實驗處理，並觀察接受實驗處理後行為現是否明顯異於基線期。

41. 實驗設計 • 抽煙 O O O XO XO XO XO XO XO XO XO XO • 打人 O O O O O O XO XO XO XO XO XO • 吵架 O O O O O O O O O XO XO XO