确定研究变量的方法解析课件.ppt

1、第七讲第七讲 确定研究变量的方法确定研究变量的方法一、确定研究变量一、确定研究变量 二、研究变量之间的相互关系二、研究变量之间的相互关系 三、控制研究变量的方法三、控制研究变量的方法 四、界定研究变量四、界定研究变量 第1页，共52页。一、确定研究变量一、确定研究变量v1什么是研究变量什么是研究变量 v2研究变量的类型研究变量的类型 第2页，共52页。1什么是研究变量什么是研究变量v变量(variable）是指在质或量上可以变化的概念或属性，是随条件变化而变化的因素或因个体不同而有差异的因素。v研究变量则是研究者感兴趣的、所要研究与测量的、随条件变化而变化的因素。v例如，学生的语言水平随学习时

2、间的推移而有所变化，每个学生在语言水平上也会体现出个体差异，因此我们把语言水平看作一个变量。第3页，共52页。v变量则是指在一个研究中不同的个体具有不同的状态或特征，一个概念具有不同的值，如“教学教学”这个概念，不同的人对这个词的理解会有差异，尽管用的是同一个词，但教育部部长对“教学”的理解，研究人员对“教学”的理解，老师对“教学”的理解，学生对“教学”的理解，家长对“教学”的理解在实际含义上是有区别、有差异的。第4页，共52页。例如v比较两种不同的教学方法对小学比较两种不同的教学方法对小学5年级学生阅读能力年级学生阅读能力的效果的效果v在这个研究中，年级水平是一个常量，因为每个被试都是5年级

3、学生，5年级对于每个个体来说具有相同的值，它在该研究中是不变的条件，大家都能理解它的含义，不会产生歧义。因此，研究者不需要对这个概念进行界定。v教学方法则可以按多种价值标准来衡量，不同的教学方法有不同的操作程序，因此它是变量。另外，阅读能力也是个变量，就每个被试而言，阅读能力有强弱之分，测量的阅读成绩会有不同的分数。第5页，共52页。v在教育研究中，常量不是要研究的内容，变量之间的相互关系才是研究要探讨的。一项研究往往会涉及许多个变量及其相互关系，正如不同教学方法的效果的比较研究，就被试来说，学业成绩、智力水平、学习动机、兴趣爱好、能力等因素在质和量上都会发生变化，都有差异，而且这些变量互相交

4、织在一起。如果要把一项研究所涉及的所有变量都拿来研究，事实上是不可能的，也没有必要。因此，研究者必须事先确定要研究的主要变量，了解研究情境中变量的性质，并理清变量之间的关系。第6页，共52页。2研究变量的类型研究变量的类型 v按形式划分按形式划分连续变量和类别变量连续变量和类别变量 v按来源划分按来源划分主动变量和属性变量主动变量和属性变量 v按变量间的关系划分按变量间的关系划分可以分为自变量、因变量、无关变量、调节变量、可以分为自变量、因变量、无关变量、调节变量、中介变量中介变量 第7页，共52页。连续变量和类别变量连续变量和类别变量v凡是在本质上能以连续数值表示其特性的变量，称为凡是在本质

5、上能以连续数值表示其特性的变量，称为连续变量连续变量。例如，“学业成绩”以分数表示；“身高”以厘米表示；“年龄”以岁数表示。v凡不能以连续数值表示，而需以类别表示其特征的变量称为凡不能以连续数值表示，而需以类别表示其特征的变量称为类别变量，也称为类别变量，也称为“不连续变量不连续变量”。例如，“性别”分男、女，“学校规模”分大、中、小，“父母管教方式”分民主、独裁、放任等。这种分类方式对研究过程中统计资料的分析具有重要意义。第8页，共52页。主动变量和属性变量主动变量和属性变量 v凡可以由研究者主动安排或操纵的变量为主凡可以由研究者主动安排或操纵的变量为主动变量。动变量。如“教学方法”、“奖励

6、方式”v另一类变量代表研究对象的各种属性，包括另一类变量代表研究对象的各种属性，包括生理属性、心理属性、社会属性、物理属性生理属性、心理属性、社会属性、物理属性等。这些变量研究者无法主动操纵，只能通等。这些变量研究者无法主动操纵，只能通过观察和测量得知其特征，称为属性变量。过观察和测量得知其特征，称为属性变量。第9页，共52页。自变量自变量 v自变量（independent variable）又称为刺激变量，是引起或产生变化的原因，是研究者操纵的假定的原因变量。当两个变量存在某种联系时，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个具有影响作用的变量为自变量。自变量的变化水平完全取决于研究者

7、的操纵与设计。v例如例如，研究学生智力与学业成绩的关系，学生“智力智力”的高低影响“学业成绩”，那么“智力”就是该项研究的自变量，是研究者要操纵的原因变量。第10页，共52页。因变量v因变量（dependent variable）又称为反应变量，也称依变量，是受自变量变化影响的变量，是自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测定的假定的结果变量。v因变量的变化不受研究者的控制，它的变化是由自变量的变化所产生。当两个变量存在某种联系时，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个被影响的变量为因变量。在一项研究中自变量好比是原因，因变量好比是结果。例如例如，我们想研究噪声对学习效果的影响，“

8、噪声”就是自变量，研究者可通过改变噪声的时间或强度等来操纵这个变量。“学习效果”则是因变量，它是“噪声”这个自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测量的结果变量。第11页，共52页。无关变量v无关变量（extraneous variable）有时也称作控制变量，是指与特定研究目标无关的非研究变量，即除了研究者操纵的自变量和需要测定的因变量之外的一切变量，是研究者不想研究、但会影响研究进程的、需要加以控制的变量。v例如，研究两种不同的教学方法对学生学业成绩的影响两种不同的教学方法对学生学业成绩的影响，在这里“教学方法”是自变量，“学业成绩”是因变量，除此以外，其他各种因素都是无关变量。无关变量

9、在这项研究中，可能会有教学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等各种因素，这些因素会干扰自变量和因变量的对应关系。当这些因素与自变量（教学方法）的作用混杂在一起时，往往导致人们难以确定两种教学方法效果的优劣，无法判断最终的研究结果（因变量）是来自教学方法（自变量），还是来自教学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等其他各种因素（无关变量）。如果研究者能有效地控制这些无关变量，研究结果就会比较明确可靠。第12页，共52页。调节变量v调节变量（moderator variable）是一种特殊的变量，具有自变量的作用，也称为“次自变量”(secondary indep

10、endent variable)。在实验中增加这种变量，目的是为了了解它怎样影响或改变自变量和因变量之间的关系。有时候，自变量与因变量的关系会受到另一个变量的影响而改变，这第三个变量称为调节变量。v例如例如，探讨A,B两种教学方法对提高学生学业成绩的效果两种教学方法对提高学生学业成绩的效果，结果发现：A法对智力高的学生比较有效；B法对智力低的学生比较有效。很明显，在这个研究中，教学方法是自变量，学生的学业成绩是因变量，但是研究的自变量和因变量的关系却可能受到第三因素学生智力的影响，因此学生的智力水平就是一个调节变量。第13页，共52页。v当我们把一个因素看成自变量，我们关心的是它与因变量的对应

11、关系；当把一个因素看成调节变量，我们关注的是它如何影响自变量和因变量的关系。在研究设计时，一定要将可能的、重要的调节变量纳入研究框架中，这样在分析研究结果时才不至于产生偏差。第14页，共52页。中介变量v中介变量（intervening variable）也称为中间变量，是介于原因和结果之间，自身隐而不介于原因和结果之间，自身隐而不显，起媒介作用的变量显，起媒介作用的变量。中介变量是不能直接观测和控制的变量，它的影响只能从研究的自变量和因变量的相互关系中推断出来。第15页，共52页。v例如，研究学习兴趣与学业成绩的关系学习兴趣与学业成绩的关系，自变量为对某门学科的兴趣，因变量为学科的测验成绩。

12、结果是学习兴趣浓厚，学业成绩相对要好。当我们自问：为什么学习兴趣浓厚导致学业成绩良好？这就是在问中介变量是什么？可能的答案是学生注意力的集中，或投入学习的时间增加等。理解中介变量对形成研究结论具有重要意义，因理解中介变量对形成研究结论具有重要意义，因为推断中介变量可引出普遍性结论。为推断中介变量可引出普遍性结论。兴趣本身是不会增加学业成绩的分数的，但兴趣可引起学生的注意力，而增加注意力可以提高学习效果。认识到这一点，那么即使不采用提高兴趣的形式，采取各种能吸引学生注意力的手段，便可以提高学业成绩。第16页，共52页。v中介变量通常用来解释自变量和因变量关系的理论框架，反映研究者如何看待或说明自

13、变量和因变量之间的关系。中介变量的构建在很大程度上取决于研究者对所研究现象采取的理论立场，因此，探讨中介变量对最终形成理论具有重要意义。第17页，共52页。二、研究变量之间的相互关系二、研究变量之间的相互关系 第18页，共52页。自变量、因变量和无关变量三者关系示意图自变量、因变量和无关变量三者关系示意图 原因原因结果结果自变量自变量无关变量无关变量因变量因变量操纵操纵控制控制测定测定第19页，共52页。研究变量相互关系示意图 原因原因结果结果自变量自变量无关变量无关变量操纵操纵控制控制关系关系中介变量中介变量调节变量调节变量纳入纳入时间时间测量测量因变量因变量纳入纳入第20页，共52页。v自

14、变量、因变量、无关变量的关系照旧，调节变量是从无关变量中分离出来的一种变量，它的作用相当于一个次要的自变量，并与自变量一起作为原因纳入研究。中介变量是原因和结果之间、自变量和因变量之间的可能中介，它的存在会对自变量、调节变量的效果的解释产生影响。第21页，共52页。课堂教学中采用多媒体教学和口头讲授教学效果的比课堂教学中采用多媒体教学和口头讲授教学效果的比较研究较研究 v 假设假设：采用多媒体教学效果优于口头讲授教学效果。v 变量变量：授课方式（多媒体教学与口头讲授教学）。因变量因变量：学习效果的测量（可以是统一的考试）。无关变量无关变量：授课时数、内容、学生原有水平、练习时间等。调节变量调节

15、变量：性别、智商。中介变量中介变量：注意力、新颖性。第22页，共52页。三、控制研究变量的方法三、控制研究变量的方法 v（一）对自变量的操纵（一）对自变量的操纵 v（二）对因变量的侧量（二）对因变量的侧量 v（三）对无关变量的控制（三）对无关变量的控制 第23页，共52页。（一）对自变量的操纵（一）对自变量的操纵 v1选定的自变量是否可以操纵 v2确认自变量的数量与水平 第24页，共52页。1选定的自变量是否可以操纵v可以操纵的自变量是指研究者能够控制、调节、操作并有规律地变化的条件，如实验中的文字、声音、作业难度、时间等都是可以由研究者主动操纵控制的条件。不可操纵的自变量是研究者无法控制和改

16、变的条件，如性别、年龄、发展水平等。一般可操纵的自变量可采用实验研究方法。第25页，共52页。2确认自变量的数量与水平v只有一个自变量的研究称为单因素研究v两个或两个以上自变量的研究称为多因素研究v研究中自变量越多，需要控制的因素也就越多，设计的方案就越复杂，但研究结果的内容也就更丰富，意义更深刻。v实验研究在操纵自变量时，至少要有两个水平，即自变量“有”还是“没有”，“出现”还是“没出现”。v例如：“小学生成长研究小学生成长研究”第26页，共52页。例如：“小学生成长研究小学生成长研究”v自变量的数量：性别、年级、学校类型v自变量的水平：性别：男、女年级：低年级、中年级、高年级学校类型：城市

17、小学、农村小学v此设计为232设计 第27页，共52页。（二）对因变量的侧量 v一般而言，因变量的测定同许多因素有关：因变量本身的复杂程度研究要达到的精确程度现有的测量工具、测量手段研究的定性定量水平 第28页，共52页。v 因变量的一个重要特征是它可以通过直接或间接的方式被观察、被测量，并且可以转化为数据形式，如测验分数、考试成绩、评定等级、反映时间、答题正误的百分比等。第29页，共52页。v因变量的测定关键是要有合适的测量指标，指标通常涉及测量方法、工具、材料、次数、时间、插入点的安排等。v确定测量指标时，需要考虑以下几个方面：v1敏感性v2客观性 v3稳定性 v4经济性 第30页，共52

18、页。在选择因变量时要注意以下几点 v1尽可能采用直接测量 v2采用权威的测量工具 v3测量指标的合适性 v4采用多种测验方式 第31页，共52页。（三）对无关变量的控制v1消除v2恒定 v3均衡 v4抵消 v5随机 v6盲法 第32页，共52页。1消除v消除就是不让无关变量介入到研究情境中去，并且把它完全排斥在自变量和因变量对应关系之外。v例如研究智力（智力（IQ）与短时记忆的关系）与短时记忆的关系v研究者意识到，短时记忆除了受到被试的智力影响外，也可能受到被试的年龄、性别、教育程度、环境因素如噪声的影响。v为了消除噪声噪声这一无关变量的影响，研究者对被试短时记忆的测量放在隔音室隔音室中进行。

19、第33页，共52页。2恒定（把变量变为常量）恒定（把变量变为常量）v恒定：恒定：使无关变量在研究过程中保持恒常不变。例：掌握了拼读技巧的初中生，在外语学习中记住一组没有意义和构词学上联系的新单词掌握了拼读技巧的初中生，在外语学习中记住一组没有意义和构词学上联系的新单词所需要的练习量所需要的练习量测定因变量时，教师的语音、语调、态度、表情语音、语调、态度、表情对研究对象听写会有影响，如何办呢？采用恒定方式控制无关变量的做法通常有采用恒定方式控制无关变量的做法通常有：对实验条件对实验条件：同一时间、同一地点、同一主试；对研究对象对研究对象：选择智力、性别、年龄、程度相同的被试；对实验过程对实验过程

20、：照相同的研究程序、相同的研究步骤。第34页，共52页。3均衡均衡 v通常的做法是设置实验组和控制组，让无关变量对实验组和控制组产生的作用都一致，都保持平衡。也就是说，实验组和控制组在实验条件上都相同，唯一不同的是实验组接受实验处理，而控制组不接受实验处理。设置控制组的方法是控制无关变量常用的方法，它可以控制很多无关变量，而且简单、方便。第35页，共52页。4抵消抵消v有些研究，被试需要在各种不同的实验条件下接受重复测量。这时，练习、迁移、干扰、练习、迁移、干扰、疲劳、热身疲劳、热身等作用会影响因变量的测量效果，研究者可以采用抵消的方式来控制这类无关变量。v例如，A、B两种训练方法的效果比较两

21、种训练方法的效果比较第36页，共52页。vA、B两种训练方法无论哪个先做，都会对后做的效果产生影响。研究者可以采用一组按照A、B顺序安排实验，另一组则按照B、A顺序安排实验，最后将两组A的实验结果相加，两组B的实验结果也相加，再对A、B进行比较，得出结论。通过轮组设计可以抵消实验顺序的影响。第37页，共52页。5随机随机v随机是科学研究必须遵循的基本原则。随机化控制是研究者最常用也是最有效的控制无关变量的方式。通过随机化可以控制大量的无关变量，通过随机化可以把研究中的很多差异平均地分配到每个个体身上去，从而创造均等。只要在研究中采用随机化程序，无论是已知的还是未知的无关变量，无论无关变量会产生

22、什么样的作用，它对实验组和控制组的影响都可以假定为是相等的。对无关变量的控制，研究者应该首先考虑采用随机化控制，尤其是在无法确定有哪些无关变量会对研究结果造成影响，或不能确定采用什么方法控制无关变量时。v随机化指被试的随机取样、随机分组、随机分配实验处理等。第38页，共52页。6盲法盲法 v有时，被试知道自己在实验组或了解实验真实意图，有可能作出反常行为，如表现出情绪高涨，加倍努力，或设法迎合研究者的口味等，从而影响实验效度。v有时主试知道谁在实验组，谁接受了实验处理，会有意无意地给予某些暗示，赋予某种期望，从而影响研究结果的客观性。v盲法盲法是指采用隐蔽手段，控制实验参与者的偏差或期待的一种

23、控制无关变量的方法。v盲法有单盲和双盲之分。第39页，共52页。单盲单盲v在实验中，如果被试不知道自己在参与实验或正在接受某种实验处理，称为单盲单盲。v 药物治疗儿童吃多动症效果研究v为了在班级里进行观察比较，有些儿童吃药（实验组），有些儿童服安慰剂（控制组），只有老师知道谁吃药，谁服安慰剂。这种方法使实验组和控制组的实验情境同一化，可以避免被试可能产生的霍桑效应。第40页，共52页。双盲双盲v如果主试和被试都不知道哪些人接受实验处理，哪些人没有接受实验处理，也不知道实验设计者的真实意图，称为双盲双盲。v例如，研究者将治多动症的药和安慰剂分别装进药袋，药将治多动症的药和安慰剂分别装进药袋，药袋

24、上写上儿童姓名，要求老师分发，让儿童服用。袋上写上儿童姓名，要求老师分发，让儿童服用。v主试（老师）和被试（儿童）都不知道药物处理的真相，教师自然也就无从产生任何期望效应，可以准确地观察实验处理的真实效应。第41页，共52页。四、界定研究变量四、界定研究变量 v1确定主要变量确定主要变量 v2确定相关变量确定相关变量 v3确定控制变量确定控制变量 v4确定变量名称确定变量名称 v 5确定变量的测量确定变量的测量 v6确定研究变量需要考虑的问题确定研究变量需要考虑的问题 第42页，共52页。1确定主要变量确定主要变量v“主要变量主要变量”是指与研究目的直接有关联与研究目的直接有关联的变量，是研究

25、者操纵或测量并希望从中获得研研究者操纵或测量并希望从中获得研究结果究结果的变量。通常研究的主要变量大都在在研究题目中显示研究题目中显示。第43页，共52页。例：例：v小学生一日学习时间学习时间的调查v家庭社会经济地位社会经济地位与学生学业成就学业成就的相关研究v小学语文创造性教学创造性教学对学生写作能力写作能力的影响研究第44页，共52页。v如果是实验研究，那么研究的主要变量通常为“实验处理”（自变量）和“实验结果”（因变量）。例：课程改革课程改革的整体实验研究教学中应用“动手做动手做（hands on)”的实验研究主体性教学主体性教学改革的实验研究第45页，共52页。v在确定研究的主要变量后

26、，还要进一步了解变量的性质。v如果是描述性研究，其主要变量可以看作独立的、不相关的个别变量，例如：教师对新教材认同情况认同情况的调查研究南充市小学五年级学生语文识字量识字量调查初中学生学习动机学习动机的调查第46页，共52页。v如果是相关性研究或因果性研究，则要确定哪个变量是自变量，哪个变量是因变量。例如：南充市小学生识字量识字量与语文学业成绩语文学业成绩的相关研究学习时间学习时间与学习效果学习效果的关系研究学生记忆力记忆力与学业成绩学业成绩的关系研究第47页，共52页。2确定相关变量确定相关变量 v 相关变量是指与研究目的无直接联系，但如果纳入研究中，会使研究结果更严密、更可靠的变量。通常有

27、两种变量可以称为相关变量：“背景变量背景变量”；调节变量调节变量。v背景变量背景变量主要指被试的一些基本特征，这些特征又与研究的主要变量有关，如学生的性别、年级、年龄、家庭背景、居住地区等。如果是以机构或团体为研究对象，其规模大小、所在地区、成员结构等可以作为背景变量。v调节变量调节变量本身就是一种次自变量，能影响主要自变量和因变量的关系，因此需要纳入研究。第48页，共52页。3确定控制变量确定控制变量 v控制变量控制变量是指必须在研究过程中加以控制，才能提高研究结果可靠性的变量。v在一项研究中，会涉及大量的变量，我们不可能将所有的变量都拿来进行研究，只能研究其中一小部分。对于不研究的变量则要

28、使之中立化，就是不让它们影响自变量和因变量的关系。这些受控制的变量称为控制变量。第49页，共52页。4确定变量名称确定变量名称 v其实，在研究题目、研究目的、待答问题、研究假设的陈述中，大致已提到各类变量的名称，再次重申变量的名称，目的是要看看是否合适、有无修正的必要，并务必使变量务必使变量的名称简洁、易懂、名副其实的名称简洁、易懂、名副其实。v一般使用学术界通用的名称或文献中惯用的术语，不必重新生造，标新立异。第50页，共52页。5确定变量的测量确定变量的测量v教育研究中涉及的变量往往是一个抽象的理论概念，是一个深奥的、模糊的、不同的研究者会作出不同理解的概念。这些变量并不像我们文章中提到的

29、各种变量那样具有明确的、为大家所公认的定义，以及可以用度量衡单位进行测量的特征。因此，需要界定变量的含义，选择或制定变量的测量工具和标准。这对整个研究来说至关重要，是研究结果有无价值的关键一环。从确定变量到确定变量的测量工具有相当长的路要走，要把抽象的东西转换成具体可操作的东西，把不可测量的东西转换成可触摸、可观测的东西。第51页，共52页。6确定研究变量需要考虑的问题确定研究变量需要考虑的问题研究涉及哪些主要因素？属于哪类变？研究涉及哪些主要因素？属于哪类变？能否对这些因素或变量予以控制？控制程能否对这些因素或变量予以控制？控制程度如何？度如何？研究变量中何为自变量？何为因变量？研究变量中何为自变量？何为因变量？研究对被试的安排和控制程度如何？研究对被试的安排和控制程度如何？能否有效地操纵自变量和测定因变量？能否有效地操纵自变量和测定因变量？能否有效地控制无关变量？能否有效地控制无关变量？第52页，共52页。