實驗設計

Experiments

 

實驗設計

摘要 (Abstract)

一個完整的實驗,包括確定欲研討的研究主題,並擬定與該研究主題相關的控制變數與反應變數。藉由操弄控制變數的層級,量測反應變數的變化,驗證並解釋研究主題的假設。

 

定義(Definition)

實驗(experiment),顧名思義是指實地的探索與檢驗,或稱為嘗試。一個實驗是由一個單一的嘗試或是一連串的嘗試所組成,目的在確認某些研究者所提出的問題,例如找出最好的工作方式,或是去解釋某些現實世界中事物的關係與各種現象,一個 公正客觀的實驗程序所得到的結果,可以充實或修正人類世界既有的知識與經驗,協助人們去解決問題或進行決策。更具體的來說,實驗是藉由研究者所進行的科學性的嘗試,來找到人類事物的因果關係的解釋證據,也就是一套科學「採取行動」 與「觀察結果」的客觀程序。為了維持科學研究的客觀性,一個實驗必須具備三個基 本的原則:可複製性(replication)、隨機性(randomization)、區組性 (blocking)。

實驗設計中的變數至少需包含:自變數(independent variable, IV)和依變項(dependent variable, DV),作為推測實驗結果的「因果關係」,然而在此因果關係中,可能存有其他無法控制的因素,影響實驗的結果時,通常會納入控制變數(control variable)加以控制實驗情境,以確保最後所獲得到的實驗結果為研究者操控的部分,同時亦可保持實驗環境的一致性。

步驟(Procedure)

Step1.

闡明研究問題

Step2.

實驗法的研究設計

Step3.

進行測試

Step4.

資料分析與解釋

Step5.

研究報告

 

案例(Case)

Step1.

研究者想看看喝一杯啤酒、五杯啤酒和十杯啤酒的受試者,他們注意力遲緩的程度。

Step2.

因此找了三群受測者,分別喝下一杯啤酒、五杯啤酒和十杯啤酒,這三群人,就是三個接受不同實驗操弄的實驗組,他們分別屬於獨變項的三個水準:微量(一杯)、中量(五杯)、大量(杯)。另外,為了看出喝酒的影響,我們還需要一組受測者完全沒有喝啤酒(無量),總共四群受測者(四個區組),來比較他們注意力的強弱。。此時獨變項是喝酒的量(杯),總共有四個水準:無量、微量、中量、大量,其中第一個水準是為控制組,其他三個水準屬於不同實驗操弄組。

Step3.

第一個獨變項(A 因子)是喝酒的量,第二個獨變項(B 因子)是酒的種類,這兩個因素被研究者認為是造成注意力變差的原因,因此被納入實驗研究當中。

Step4.

完全沒喝酒跟其他三個不同水準的注意力強弱,是會隨著喝酒的量或是酒的種類而改變。

Step5.

製作一份報告。

 

參考資料(Reference)

實驗法

實驗設計之基本原則與類型介紹-永析統計諮詢

 

資料整理:2019 邱麗卿

總編輯:羅歆慈

編輯與排版:李明容

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