帮忙设计一个简单的实验

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第三章 多因素实验设计
多因素实验设计:一个研究中具有两个或更多的自变量的实验设计
交互作用: 一个自变量影响另一个自变量的效果
一,分类
根据自变量的数目及其水平分类
两因素设计:2×2 ,2×3 ……
三因素设计:2×2×2 ,2×3×3 ……
2. 根据被试分派程序分类
随机多因素设计
重复测量设计
混合设计
第一节 多因素实验设计的分类
二,自变量安排
一旦研究者确定了一个设计,那么,也就确定了不同处理的数目
2×2设计的自变量安排:有 个处理组合
(1) 2×2被试间设计:如果每个处理组合需要6个被试,则共需 名被试
a2b2 6名
a2b1 6名
a2(无插图)
A1b2 6名
a1b1 6名
a1(有插图)
A
(材料类型)
B2(12岁)
B1(7岁)
B (年龄)
(2) 2×2重复测量设计:如果每个处理需要8个被试,则需要 名被试
a2b2 同一组
a2b1 同一组
a2(分散)
a1b2 同一组
a1b1 8名
a1(集中)
A
(学习方式)
b2 (复杂)
B1 (简单)
B(单词类型)
控制顺序误差:
如果用完全抵消平衡,则共有4!=24个可能组合
如果用不完全抵消平衡,则使用4个组合(ABCD; BCDA; CDAB; DABC)
a2b2 7-12名
a2b1 1-6名
a2(复杂)
a1b2 7-12名
a1b1 1-6名
a1(简单)
A
(题目类型,被试内变量)
b2(低)
b1(高)
B(元认知水平,被试间变量)
(3) 2×2 混合设计:如果每各处理组合需要6个被试,则需要 名被试
2×3设计的自变量安排:有 个处理组合
(1) 2×3 被试间设计:如果每个处理组合需要6个被试,则共需 名被试
a2 b3 6名
a2b2 6名
a2 b1 6名
a2
a1 b3 6名
a1b2 6名
a1 b1 6名
a1
A
(材料类型)
b3
b2
b1
B(例如:年龄)
(2) 2×3重复测量设计:如果每个处理需要6个被试,
则需要 名被试
控制顺序误差:
如果用完全抵消平衡,则共有6!=720个可能组合
如果用不完全抵消平衡,则使用6个组合(ABCDEF; BCDEFA; CDEFAB; DEFABC; EFABCD; FABCDE)
a2 b3 同组
a2b2 同组
a2 b1同组
a2
a1 b3 同组
a1b2 同组
a1 b1 6名
a1
A
(学习方式)
b3
b2
b1
B(单词类型)
(3) 2×3 混合设计:如果每各处理组合需要6个被试,则需要 名被试
a2 b3 7- 12
a2b2 7- 12
a2 b1 7- 12
a2
a1 b3 1- 6
a1b2 1- 6
a1 b1 1- 6
a1
A
(题目类型,被试内变量)
b3
b2
b1
B(元认知水平,被试间变量)
第二节 两因素完全随机和随机区组实验设计
一,两因素完全随机实验设计
(一)两因素完全随机实验设计的基本特点
1. 适合的研究条件
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
如果一个自变量有p个水平,另一个有q个水平,实验中含有p*q个处理组合,研究者感兴趣于所有处理水平的结合的效应.
2. 基本方法:随机分配被试接受实验处理的结合,每个被试接受一个实验处理的结合.
(二)例子
假定研究者要研究两种教学方法对不同能力学生学习成绩的影响.
自变量:
教学方法 A: 两个水平,正常讲授(a1)和独立学习和讨论(a2)
学习能力 B:两个水平,能力较高(b1)和能力较低(b2)
因变量:学习成绩
(三)实验数据及计算
64
61
71
60
96 62
独立学习
70
72
69
75
80
正常讲授
能力高 能力低
两种教学方法对学生学习成绩的影响没有明显差异.
学生的学习能力对学习成绩有重要影响,能力高学生的成绩高于能力低的学生的学习成绩.
在正常教学条件下,能力高与能力低学生没有差异;而当使用独立学习教学方法时,能力高学生育能力低学生的学习成绩出现显著差异.
交互作用表明:不同的教学方法可能适合不同的学生.
总和
误差
能力×方法
教学方法
能力
P
F
均方
自由度
平方和
变异来源
方差分析表
二,两因素重复测量实验设计
(一)两因素混合设计
基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
研究中一个变量是被试内的,另一个是被试间的;
研究者更感兴趣于研究中的被试内因素的处理效应,以及两个因素的交互作用.
2.例子:
大学生阅读插图文章的眼动研究(程利,杨治良.心理科学 2006,29(3):593-596)
实验以眼动记录仪为工具,通过记录眼动数据对大学生阅读不同难度(易材料2篇,难材料2篇)的无插图,黑白插图,彩色插图的文章的眼动特征( 持续时间,注视次数,眼跳距离和回视次数)和对阅读理解成绩的影响进行研究.为大学生的部分文科教材和文学读物的编写提供心理学依据.
确定自变量:实验设计采用2 X 3(即:材料X呈现方式)的两因素混合设计,其中材料(难,易)是被试内设计,呈现方式(无插图,黑自插图,彩色插图)是被试间设计.
确定因变量:阅读成绩,持续时间,注视次数,眼跳距离,回视次数
a3 b2 21-30名
a3 b1 21-30名
a3 彩色插图
a2 b2 11-20名
a2 b1 11-20名
a2 黑白插图
a1 b2 1-10名
a1 b1 1-10名
a1 无插图
A
(呈现方式,被试间)
b2 难材料
b1 易材料
B(材料,被试内)
确定被试:二年级大学生.如果每个处理用10名被试,共需30名被试.
5 4 5 5 5 4 5 3 4 4
5 4 2 3 2 2 2 1 3 3
彩色插图
5 4 4 3 3 3 2 3 4 3
3 5 3 2 2 1 1 3 2 4
黑白插图
2 2 3 1 2 0 1 1 0 1
3 4 2 5 1 2 2 4 1 3
无插图
呈现方式(被试间)
难材料
易材料
B(材料,被试内)
3. 实验结果(阅读理解成绩)
4. 方差分析
(二)两因素被试内设计(重复测量两个因素的两因素实验设计)
1. 基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
研究中的两个自变量都是被试内变量;
2. 基本方法
每个被试都接受所有的实验处理组合
刺激呈现的顺序是随机的,或按拉丁方排序
3. 分配被试
自变量a:材料难度,两个水平(难,易)
自变量b:呈现方式,三个水平(无插图,黑白插图,彩色插图)
因变量:阅读理解成绩
2×3实验设计
如果每个处理用5名被试,共需5名被试.
被试分派如下:
s1 s1 s1 s1 s1 s1
s2 s2 s2 s2 s2 s2
s3 s3 s3 s3 s3 s3
s4 s4 s4 s4 s4 s4
s5 s5 s5 s5 s5 s5
a1 a1 a1 a2 a2 a2
b1 b2 b3 b1 b2 b3
4. 实验结果(阅读理解成绩)
5 4 5 5 5 4 5 3 4 4
5 4 2 3 2 2 2 1 3 3
彩色插图
5 4 4 3 3 3 2 3 4 3
3 5 3 2 2 1 1 3 2 4
黑白插图
2 2 3 1 2 0 1 1 0 1
3 4 2 5 1 2 2 4 1 3
无插图
呈现方式(被试内)
难材料
易材料
B(材料,被试内)
三,两因素随机区组实验设计
1.基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
如果一个自变量有p个水平,另一个有q个水平,实验中含有p*q个处理组合;
研究中有一个研究者不感兴趣的无关变量,研究者希望分理出这个无关变量.
2. 基本方法:事先将被试在无关变量上进行匹配,然后将选择好的每组同质被试随机分配,每个被试接受一个实验处理结合.
3. 例子:大学生阅读插图文章的眼动研究
自变量a:材料难度,两个水平(易,难)
自变量b:呈现方式,三个水平(无插图,黑白插图,彩色插图)
因变量:阅读理解成绩
另外,已知被试的智力水平会影响因变量,因此,有必要对被试的智力这一额外变量加以控制.
做法:实施实验处理前,对被试进行智力测验,按智力测验分数划分区组.
1 s1.1 s1.2 s1.3 s1.4 s1.5 s1.6
2 s2.1 s2.2 s2.3 s2.4 s2.5 s2.6
3 s3.1 s3.2 s3.3 s3.4 s3.5 s3.6
4 s4.1 s4.2 s4.3 s4.4 s4.5 s4.6
a1 a1 a1 a2 a2 a2
区组 b1 b2 b3 b1 b2 b3
随机区组2×3因素实验设计
4. 实验结果
1 6 6 7 5 9 13
2 3 4 5 4 8 12
3 4 4 5 3 8 12
4 3 2 2 3 7 11
a1 a1 a1 a2 a2 a2
区组 b1 b2 b3 b1 b2 b3

二氧化碳和水的检验有固定的特征反应啊，一个是澄清石灰水，一个是五水硫酸铜 分别检验就可以了

单因素完全随机实验设计
实验:讨论文章的生字密度对学生阅读理解的影响.研究者的假设是:阅读理解随着文章中生字密度的增加而下降.因此,该实验有一自变量---生字密度,研究者感兴趣的四种生字密度是:5;1(a1) 10:1(a2) 15:1(a3) 20:1(a4).因变量是被试的阅读理解测验分数.实施实验时,研究者将32名被试随机分为四组,每组被试阅读一种生字密度的文章,并回答阅读理解测验中有有关的问题.要控制其他影响阅读理解的变量.

可以考虑在一个教室里把灯开成不同的状态，比如只开前一半，或只开左边一排等等，然后对学生和老师的满意度进行调查。
还可以再找一个眼科医生什么的，对灯光对视力的影响，做一个医学上的评价。
还可以找一下老教师谈谈经验，比如以前的教室照明设备如何，现在的如何，学生反应如何。

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武进区18272682389： 设计一个简单的生物实验.请帮忙设计一个简单的可以在家里实行的实验. - ？
时沈五加：[答案] 叶是不是植物体光合作用的场所 1.提出问题:叶是不是植物体光合作用的场所? 2.作出假设:叶是光合作用的场所 3.证明假... 4.将另一片叶的叶柄插盛水烧杯中,并放到光下,一段时间后,重复第2,3步,检测是否有淀粉生存. 4.结论:本实验第2,3步...

武进区18272682389： 设计一个简单实验,用以探究一种物质的饱和溶液是否还能溶解另一种物质. - ？
时沈五加：[答案] 在饱和食盐水中加入1g硝酸钾,搅拌,没有了固体物质.说明该溶液不能再溶氯化钠,但还能溶其他物质.

武进区18272682389： 设计一个简单的实验方案,验证组成染色体的成分有DNA和蛋白质.(1)实验原理蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应,DNA与甲基绿试剂混合呈现绿色.(2)... - ？
时沈五加：[答案] (3)根据实验目的和实验的对照原则,实验分为四组,2组用于检测染色体中含有蛋白质,2组用于检测染色体中含有DNA,因此实验步骤如下:①取洁净的试管4支,分别编号为1、2、3、4.②取1、2号试管,分别加入等量的染...

武进区18272682389： 设计一个简单的实验方案,验证组成染色体的成分有DNA和蛋白质.(1)实验原理:蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应;DNA与二苯胺试剂热水浴呈现蓝色.... - ？
时沈五加：[答案] 2、稀释的蛋清水溶液 染色体提取液 DNA提取液 3、双缩脲试剂 二苯胺试剂 (4)、变为紫色 蛋白质 变为蓝色 染色体中含有DNA 第二步,1号试管加入染色体提取液,2号试管加入等量DNA溶液 第三步,向两个试管中加入等量双缩脲试剂,水浴 第...

武进区18272682389： 请设计一个简单的实验,探究“相互力的大小是否相等” - ？
时沈五加：[答案] 器材:两个弹簧测力计 将调好的测力计挂钩连在一起,双手分别拉一个弹簧测力计,观察示数 结论:相互作用力大小相等

武进区18272682389： 设计一个简单的实验方案,验证组成染色体的成分有DNA和蛋白质.(1)实验原理:蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应;DNA与二苯胺试剂热水浴呈现蓝色. ... - ？
时沈五加：[答案] 2、稀释的蛋清水溶液染色体提取液DNA提取液 3、双缩脲试剂二苯胺试剂 (4)、变为紫色蛋白质变为蓝色染色体中含有DNA 第二步,1号试管加入染色体提取液,2号试管加入等量DNA溶液 第三步,向两个试管中加入等量双缩脲试剂,水浴 第四...

武进区18272682389： 请设计一个简单的实验证明分子间有一定的间隔. - ？
时沈五加：[答案] 100mL水与100mL酒精混合后,体积小于200mL(或向篮球内充入气体,充入越多,分子间间隔越小.).

武进区18272682389： 设计一个简单的实验鉴别白开水和蒸馏水 - ？
时沈五加：[答案] 从两瓶待测液中各取10毫升于蒸发皿中加热蒸发,无固体残留物的为蒸馏水,有固体残留物的为白开水.

武进区18272682389： 请设计一个简单的实验,说明矿泉水是溶液,蒸馏水是纯水.实 验 步 骤实 验 现 象结   论 - ？
时沈五加：[答案] 矿泉水中含有矿质元素,而蒸馏水只含有H2O,根据矿泉水与蒸馏水的区别可设计实验为: 实验步骤:准备两个干净的烧杯A、B,分别加入矿泉水和蒸馏水,用酒精灯加热蒸干; 实验现象:A烧杯蒸干后有残留物,B烧杯蒸干后无物质残留; 结论...

武进区18272682389： 设计一个简单的化学试验,证明空气含有水分谢谢了, - ？
时沈五加：[答案] 最简单的方法就是:拿一个塑料瓶,内装9/10的水.然后放入冰箱让其结冰.然后取出用干布擦干表面,放在空气中,不一会.瓶外表面就会冷凝结出水珠.这就表明空气中含有水.实验利用的是水的冷凝效应(不过,其实利用的就是水的物理性质,