什麼是實驗設計?實驗設計的例子和類別有哪些?
實驗設計是科學方法的核心特徵,它涉及根據因變量評估自變量。
實驗設計的一個常見例子是臨床試驗,其中涉及組織成對照組和治療組的多名研究參與者。
實驗設計涉及以有組織和受控的方式進行研究的過程,以實現精度最大化。
什麼是實驗設計?
實驗設計是科學方法的核心特徵,它涉及根據因變量評估自變量。
一般來說,自變量和因變量之間存在因果關係。 前者是在實驗中操縱的。
觀察者導致自變量發生變化,並直接影響因變量。 一旦自變量改變,因變量也會隨之改變。
在實驗過程中,研究人員必須定義變量、測量因變量並分配受試者。
實驗設計是一種通過一系列簡單步驟來檢驗假設的方法。 其目的是在實驗過程中製定受控條件,以減少受到外界干擾。
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實驗設計的類別
實驗設計可分為預實驗設計、準實驗設計和真實驗設計三類。
預實驗設計
這涉及測試自變量對一個參與者或一小群參與者的影響。 一個例子是案例研究。
準實驗設計
它涉及測試自變量對一組參與者的影響,這些參與者不僅僅是隨機分配到治療組和對照組的。 一個例子是有目的的抽樣。
真實的實驗設計
這涉及測試自變量對一組參與者的影響,這些參與者不僅僅是隨機分配到治療組和對照組的。 一個例子是臨床試驗。
實驗設計實例
以下是實驗設計實例及其類型;
情緒狀態研究
- 類別:預實驗設計
一群心理學家渴望研究情緒如何影響行為。
他們想出了一個主意,製作了一個四分鐘的視頻,展示好萊塢著名電影中的場景。 心理學家隨後招募了一些人來觀看這段令人心碎的視頻。
他們在視頻結束後測量了參與者的情緒狀態。
實驗結果顯示,參與者的情緒處於消極狀態。 然而,由於沒有對照組,心理學家不能完全相信該剪輯的有效性。
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數學遊戲和學習研究
- 類別:準實驗設計
兩位學校老師製作了一套數學遊戲來吸引學生學習數學是有趣的。 因此,老師們決定在課堂上測試新開發的遊戲。
在兩週的時間裡,一位老師說服了她所有的學生,他們玩了數學遊戲。 第二位老師決定使用正常的教學技巧。
結果顯示,玩數學遊戲的學生在測試中表現出色。
兩位老師可以得出這樣的結論:遊戲是提高測試成績的關鍵,但由於缺乏隨機分配,他們不能 100% 確定。
課堂行動研究
- 類別:預實驗設計
教師想了解參加小組活動是否可以提高學生進行調查的技能。 然後,他們與一些班級一起組織和測試該活動,並密切觀察結果。
老師可能會注意到學生對這項活動反應非常好。 由於沒有對照組的學生也學會瞭如何進行調查,因此教師不能 100% 確定該活動是教授該科目的最佳方法。
廣告影響力研究
- 類別:預實驗設計
一家廣告公司決定任命兩名最優秀的員工來製作廣告。 該廣告是關於吃某個品牌的早餐產品的。
團隊想出了一個主意,組織一個小品,其中幾個角色正在享用早餐。 他們還做出愚蠢的手勢,背景音樂也很不尋常。
廣告公司不想在廣告上花錢。 然後以較低的預算拍攝廣告。
該公司向一些人展示了廣告,觀察他們的反應。 由於該公司觀察到該廣告對觀眾產生了強烈影響,因此他們為該廣告分配了更大的預算。
經濟對政治的影響
- 類別:準實驗設計
一家經濟政策研究所決定了解新政策對小企業發展的有效性。 該研究所確定了兩個不發達國家的城市。
兩個城市的規模幾乎相同。 實施新政策的兩個城市之一的小企業增長速度高於另一個城市。
兩個城市之間可能存在一些差異,這些差異通常會影響小企業的增長,而不是政策。
性別與正念應用程序研究
- 類別:準實驗設計
這是實驗設計的例子之一。
研究人員決定進行一項研究,以找出從正念中受益的男性和女性。
研究人員招募了一些辦公室職員。 研究人員將研究樣本分為男性和女性。 他們要求參與者每天至少使用正念應用程序十五分鐘。
三週結束時,研究人員向所有參與者發放了一份測量壓力的調查問卷。 他們還測量了壓力荷爾蒙。
實驗結果表明,與男性相比,女性對應用程序的反應更好。 這些女性的壓力水平也較低。
然而,研究人員無法得出結論,女性對這些應用程序的反應比男性更好,因為她們無法隨機指定參與者的性別。
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臨床試驗
- 類別:真實的實驗設計
醫學研究人員有時會使用真實的實驗來測試不同治療方案的有效性。
例如,從公眾中隨機選擇人們參與藥物對心髒病影響的研究。
他們隨機分配參與者是否獲得藥物。 三個月後我們將聯繫所有參與者並進行心髒病測試。
實驗結果表明,與未接受藥物治療的人相比,接受藥物治療的人患心髒病的風險較低。
案例分析
- 類別:預實驗設計
醫生認為某些罕見的疾病可以通過使用舊的治療方案來治療。
從來沒有以這種方式使用過治療方法。 醫生決定對兩名確診患有該病的患者進行治療。
幾週後,他們發現治療對病情沒有任何效果,因此醫生決定不再繼續治療。
肥料和植物生長研究
- 類別:預實驗設計
一位農民決定探索促進植物生長的各種營養組合。 農民決定在實驗室的一些小植物上使用肥料,而不是花費金錢和時間在土壤上施用多種混合物。
幾週後,植物開始正常生長,產生茂密的分枝。 農民向她的朋友們展示了結果,他們都得出結論,需要進一步測試。
教養方式和學業成績
- 類別:準實驗設計
心理學家渴望清楚地了解孩子的學習成績如何受到養育方式的影響。
心理學家發現一大群父母實行四種教養方式中的一種,即權威、寬容、獨裁和忽視。
經過徹底審查後,研究人員發現,與其他三人相比,在權威風格下長大的孩子成績更好。
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運動營養棒研究
- 類別:真實的實驗設計
一家公司決定招募大學生參與實驗,以測試其運動營養棒的效果。
大學生被分配到控制條件或治療條件。 治療組的學生吃了兩根營養棒,而對照組的學生也吃了兩根類似的營養棒,但沒有營養價值。
大學生吃完營養棒後,被允許在跑步機上跑步十五分鐘。
吃營養棒的參與者在跑步機上跑得更快。 與吃無營養棒的參與者相比,他們的呼吸正常,並且從未抱怨過感到太疲憊。
閱讀理解與照明研究
- 類別:真實的實驗設計
不同波長的光可能會影響智力處理。 一位研究人員選擇了幾名大學生,要求他們在 3 種照明條件(自然光、標準熒光燈和人造光)之一下閱讀歷史章節。
讀完這一章後,大學生參加了同樣的考試。 經過徹底審查後,研究人員發現在自然陽光下閱讀的學生在測試中得分更高。
得分第二高的學生是那些在黃燈下讀書的學生,其次是在熒光燈下讀書的學生。 研究人員得出的結論是,自然光可以增強閱讀理解能力。
結論
實驗設計是科學方法的核心特徵,它涉及根據因變量評估自變量。
實驗設計的一個常見例子是臨床試驗,其中涉及組織成對照組和治療組的多名研究參與者。
建議
參考
- 有用的教授: 15個實驗設計實例
- T Lundstedt 等人 1998: 實驗設計與優化
- MI 羅德里格斯,AF 伊瑪 – 2014 年: 實驗設計和工藝優化
- Study.com: 實驗設計過程
- 簡單心理學: 實驗設計:類型、示例和方法
- D Faller、U Klingmüller、J Timmer – 模擬,2003 年 優化的模擬方法 實驗設計 在系統生物學中
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