三、實驗研究設計中的實驗模式設計
2024-08-14 20:35:18
作者： 王彩鳳 莊建東
根據研究目的，結合被試選擇與分配類型、自變量數量及操作程序、因變量測量方式等，實驗研究法形成了多種設計模式在學前教育研究中，常用的有以下幾種。
為簡明表示各種設計類型的實施狀況，用下面的符號表示相應的因素：
R：表示被試是經過隨機選擇和分配的
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G：表示組，實驗組或控制組
------：表示虛線上面和下面的組是自然組，不是等組
X：表示一種實驗處理，即實驗的自變量
O：表示一次測試或觀察，即實驗的因變量的測量
— —：表示無實驗處理
（一）單組後測模式
在這種模式中，只有實驗組，沒有控制組，實驗研究沒有前測，只進行實驗處理，然後測得一個實驗結果。以單因素實驗研究為例，該種模式可表示為：
G X O
單組後測實驗設計是一種簡單的、容易操作的設計方法，由於沒有前測，因而有可能容納較多的無關變量，從嚴格意義上說是一種比較粗糙的研究模式，屬於前實驗設計，主要被用於提煉教育經驗。
（二）單組前後測模式
這種模式同樣只有實驗組，沒有控制組，但在實驗處理前進行一次測驗，在實驗處理後進行一次測驗，然後比較前後兩次測驗的結果來確定實驗的效果。
1.單組單因素前後測
該種模式可表示為：
G O1 X O2
這種模式與單組單因素後測實驗設計相比，由於增加了前測O1，可以對實驗處理前後的差異進行對比，所得結論要準確一些。但是，由於只有一組被試，偶然事件、成熟、前測效應等無關因素無法得到有效控制，通過前後測得到的因變量的變化無法確切證明是自變量作用的結果。一般來說，該模式比較適用於能通過教育活動取得直接效果的因變量，如知識掌握程度、專門性技能和學科學習能力，不適於見效慢、更多依賴學生（學前兒童）身心成熟而較少依賴教育活動的因變量，如學生（學前兒童）的智力水平等。
2.單組雙因素前後測模式
這種模式進行兩個實驗處理，對一組被試先進行一種自變量的前後測驗實驗，然後再對同一組被試進行另一種自變量的前後測驗實驗，用兩次所得的結果比較兩種自變量的優劣。這種模式可以表示為（式中「：」表示間隔）：
G O1 X1 O2：O3 X2 O4
這種模式由於只有一組被試，前一實驗處理有可能對後一實驗處理產生影響，從而影響實驗結果的準確性。因而該模式適用於較少相互影響的兩個自變量，且實施過程中還應儘量減少前後測之間的影響，保持測量指標的統一。
（三）單組單因素重複前後測模式
這種模式同樣只有實驗組，沒有控制組，實驗研究只進行一個實驗處理，但在實驗處理前進行兩次以上測驗，在實驗處理後進行同樣次數的測驗，然後比較測驗結果來確定實驗的效果。一般來說，各次測量之間的間隔時間是相等的。以前後各兩次測驗為例，該種模式可表示為：
G O1 O2 X O3 O4
這種模式按一定時間間隔對一個被試組作周期性的一系列測驗，而把實驗處理安排在這一系列測驗的某兩個中間，然後從實驗處理前後的整個發展變化總的趨勢和變化的連續性來判斷實驗處理的效果，因而也叫時間序列模式。該模式能夠在系列前測與後測的整體發展變化趨勢中了解實驗處理的效果，但多次測驗可能對結果產生影響，可用於無法選擇控制組，並可周期性對被試進行同一測驗的研究問題。
（四）固定組（不等組）後測模式
這種模式是根據現有的自然組確定實驗組和控制組，實驗組施以實驗處理，控制組不給予實驗處理，實驗處理結束時，對兩個組進行後測，比較測定的結果。以單因素為例，該種模式可以表示為：
G1 X O
------------------------------------
G2 — — O
這種模式使用了控制組，比單組模式效度要好，同時它是以自然組為單位，實驗研究結果可推廣性一定程度上高於隨機分組。但由於被試不是隨機分組，並且沒有前測驗，因此，很難說明實施實驗之前被試具有可比性，後測驗成績之間的差別就不一定來自實驗處理。該模式也屬於前實驗設計。
（五）固定組（不等組）前後測模式
這種模式同樣是根據現有的自然組確定實驗組和控制組，實驗組施以實驗處理，控制組不給予實驗處理，兩組都進行前後測驗，然後比較前後兩次測驗的結果來確定實驗的效果。以單因素為例，該種模式可以表示為：
G1 O1 X O2
------------------------------------
G2 O3 — — O4
這種模式在實驗研究法中應用最為普遍。這種模式由於有控制組，有前後測驗比較，可以消除由於履歷效應、被試成熟、測驗工具、統計回歸等因素的影響，提高了研究的可靠性。但由於不是隨機抽樣，不能保障被試的代表性，會影響研究的可推廣性，同時前後測驗可能存在一定的交互作用。
這種模式也存在一些變式，如：
G1 O1 X O2
------------------------------------
-------
G2 O3 X O4
這種模式是將兩個組都作為實驗組，第一組實驗結束後，在第二組重複做一次，類似於第二輪單組前後測實驗，如果O2＞O1，並且O4＞O3，則說明實驗結果可靠。這種模式控制了偶然事件，可以保證實驗研究的可靠性。
（六）等組前後測模式
這種模式是隨機選擇被試，並把被試隨機分成實驗組和控制組，實驗組施以實驗處理，控制組不給予實驗處理，兩個組都進行前後測驗，然後比較前後兩次測驗的結果來確定實驗的效果。
1.等組單因素前後測模式
該種模式可以表示為：
R G1 O1 X O2
R G2 O3 — — O4
這種模式隨機取樣，保證了被試的代表性；通過前測可以檢驗隨機分組是否存在誤差，確認兩組的同質性和可比性；但前測與實驗處理對實驗效果可能會有交互作用，從而影響實驗的可靠性。
為考察前測是否影響實驗效果，該模式可通過增加一個不進行前測的控制組設計實驗，基本模式可以表示為：
R G1 O1 X O2
R G2 O3 — — O4
R G3 — — O5
2.等組多因素前後測模式
兩個實驗因子或多個實驗因子的等組前後測驗也叫多重實驗處理設計，其基本模式可以表示為：
R G1 O1 X1 O2
R G2 O3 X2 O4
R G3 O5 X3 O6
這種實驗處理設計可以同時比較幾種不同的實驗處理，可以提高實驗的研究效率。
以上主要介紹了學前教育研究中，尤其是學前教育工作者教育研究中常用的設計模式，除此之外，還有等組後測、所羅門四組設計等多種模式。實驗處理方面，以上也是學前教育研究實際，主要介紹了單因素或雙因素實驗，實際教育研究中，多因素實驗比單因素實驗設計複雜，結果解釋也較困難，對研究者有較高要求。