什么是实验设计?实验设计的例子和类别有哪些?
实验设计是科学方法的核心特征,它涉及根据因变量评估自变量。
实验设计的一个常见例子是临床试验,其中涉及组织成对照组和治疗组的多名研究参与者。
实验设计涉及以有组织和受控的方式进行研究的过程,以实现精度最大化。
什么是实验设计?
实验设计是科学方法的核心特征,它涉及根据因变量评估自变量。
一般来说,自变量和因变量之间存在因果关系。 前者是在实验中操纵的。
观察者导致自变量发生变化,并直接影响因变量。 一旦自变量改变,因变量也会随之改变。
在实验过程中,研究人员必须定义变量、测量因变量并分配受试者。
实验设计是一种通过一系列简单步骤来检验假设的方法。 其目的是在实验过程中制定受控条件,以减少受到外界干扰。
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实验设计的类别
实验设计可分为预实验设计、准实验设计和真实验设计三类。
预实验设计
这涉及测试自变量对一个参与者或一小群参与者的影响。 一个例子是案例研究。
准实验设计
它涉及测试自变量对一组参与者的影响,这些参与者不仅仅是随机分配到治疗组和对照组的。 一个例子是有目的的抽样。
真实的实验设计
这涉及测试自变量对一组参与者的影响,这些参与者不仅仅是随机分配到治疗组和对照组的。 一个例子是临床试验。
实验设计实例
以下是实验设计实例及其类型;
情绪状态研究
- Type:预实验设计
一群心理学家渴望研究情绪如何影响行为。
他们想出了一个主意,制作了一个四分钟的视频,展示好莱坞著名电影中的场景。 心理学家随后招募了一些人来观看这段令人心碎的视频。
他们在视频结束后测量了参与者的情绪状态。
实验结果显示,参与者的情绪处于消极状态。 然而,由于没有对照组,心理学家不能完全相信该剪辑的有效性。
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数学游戏和学习研究
- Type:准实验设计
两位学校老师制作了一套数学游戏来吸引学生学习数学是有趣的。 因此,老师们决定在课堂上测试新开发的游戏。
在两周的时间里,一位老师说服了她所有的学生,他们玩了数学游戏。 第二位老师决定使用正常的教学技巧。
结果显示,玩数学游戏的学生在测试中表现出色。
两位老师可以得出这样的结论:游戏是提高测试成绩的关键,但由于缺乏随机分配,他们不能 100% 确定。
课堂行动研究
- Type:预实验设计
教师想了解参加小组活动是否可以提高学生进行调查的技能。 然后,他们与一些班级一起组织和测试该活动,并密切观察结果。
老师可能会注意到学生对这项活动反应非常好。 由于没有对照组的学生也学会了如何进行调查,因此教师不能 100% 确定该活动是教授该科目的最佳方法。
广告影响力研究
- Type:预实验设计
一家广告公司决定任命两名最优秀的员工来制作广告。 该广告是关于吃某个品牌的早餐产品的。
团队想出了一个主意,组织一个小品,其中几个角色正在享用早餐。 他们还做出愚蠢的手势,背景音乐也很不寻常。
广告公司不想在广告上花钱。 然后以较低的预算拍摄广告。
该公司向一些人展示了广告,观察他们的反应。 由于该公司观察到该广告对观众产生了强烈影响,因此他们为该广告分配了更大的预算。
经济对政治的影响
- Type:准实验设计
一家经济政策研究所决定了解新政策对小企业发展的有效性。 该研究所确定了两个不发达国家的城市。
两个城市的规模几乎相同。 实施新政策的两个城市之一的小企业增长速度高于另一个城市。
两个城市之间可能存在一些差异,这些差异通常会影响小企业的增长,而不是政策。
性别与正念应用程序研究
- Type:准实验设计
这是实验设计的例子之一。
研究人员决定进行一项研究,以找出从正念中受益的男性和女性。
研究人员招募了一些办公室职员。 研究人员将研究样本分为男性和女性。 他们要求参与者每天至少使用正念应用程序十五分钟。
三周结束时,研究人员向所有参与者发放了一份测量压力的调查问卷。 他们还测量了压力荷尔蒙。
实验结果表明,与男性相比,女性对应用程序的反应更好。 这些女性的压力水平也较低。
然而,研究人员无法得出结论,女性对这些应用程序的反应比男性更好,因为她们无法随机指定参与者的性别。
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临床试验
- Type:真实的实验设计
医学研究人员有时会使用真实的实验来测试不同治疗方案的有效性。
例如,从公众中随机选择人们参与药物对心脏病影响的研究。
他们随机分配参与者是否获得药物。 三个月后我们将联系所有参与者并进行心脏病测试。
实验结果表明,与未接受药物治疗的人相比,接受药物治疗的人患心脏病的风险较低。
案例研究
- Type:预实验设计
医生认为某些罕见的疾病可以通过使用旧的治疗方案来治疗。
从来没有以这种方式使用过治疗方法。 医生决定对两名确诊患有该病的患者进行治疗。
几周后,他们发现治疗对病情没有任何效果,因此医生决定不再继续治疗。
肥料和植物生长研究
- Type:预实验设计
一位农民决定探索促进植物生长的各种营养组合。 农民决定在实验室的一些小植物上使用肥料,而不是花费金钱和时间在土壤上施用多种混合物。
几周后,植物开始正常生长,产生茂密的分枝。 农民向她的朋友们展示了结果,他们都得出结论,需要进一步测试。
教养方式和学业成绩
- Type:准实验设计
心理学家渴望清楚地了解孩子的学习成绩如何受到养育方式的影响。
心理学家发现一大群父母实行四种教养方式中的一种,即权威、宽容、独裁和忽视。
经过彻底审查后,研究人员发现,与其他三人相比,在权威风格下长大的孩子成绩更好。
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运动营养棒研究
- Type:真实的实验设计
一家公司决定招募大学生参与实验,以测试其运动营养棒的效果。
大学生被分配到控制条件或治疗条件。 治疗组的学生吃了两根营养棒,而对照组的学生也吃了两根类似的营养棒,但没有营养价值。
大学生吃完营养棒后,被允许在跑步机上跑步十五分钟。
吃营养棒的参与者在跑步机上跑得更快。 与吃无营养棒的参与者相比,他们的呼吸正常,并且从未抱怨过感到太疲惫。
阅读理解与照明研究
- Type:真实的实验设计
不同波长的光可能会影响智力处理。 一位研究人员选择了几名大学生,要求他们在 3 种照明条件(自然光、标准荧光灯和人造光)之一下阅读历史章节。
读完这一章后,大学生参加了同样的考试。 经过彻底审查后,研究人员发现在自然阳光下阅读的学生在测试中得分更高。
得分第二高的学生是那些在黄灯下读书的学生,其次是在荧光灯下读书的学生。 研究人员得出的结论是,自然光可以增强阅读理解能力。
结论
实验设计是科学方法的核心特征,它涉及根据因变量评估自变量。
实验设计的一个常见例子是临床试验,其中涉及组织成对照组和治疗组的多名研究参与者。
图书馆推荐
参考资料
- 有用的教授: 15个实验设计实例
- T Lundstedt 等人 1998: 实验设计与优化
- MI 罗德里格斯,AF 伊玛 – 2014 年: 实验设计和工艺优化
- Study.com: 实验设计过程
- 简单心理学: 实验设计:类型、示例和方法
- D Faller、U Klingmüller、J Timmer – 模拟,2003 年 优化的模拟方法 实验设计 在系统生物学中
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