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學習重點 探討教學方法、獎賞與學習成效之間的因果關係，最適合採用實驗研究法。 實驗研究透過操弄自變項、控制干擾因素，觀察依變項變化；設計的兩項基本要求是隨機化與控制變項。 真實驗與準實驗的主要差異是控制程度，重要判斷線索是能否隨機分派受試者。 實驗目的達成的程度稱為實驗效度；處理是否確實造成依變項差異，屬於內在效度；結果能否推廣，屬於外在效度。 實驗處理擴散會干擾組間比較，是內在效度的威脅。 核心觀念 一、實驗研究法與因果推論 實驗研究法是研究因果法則最具體、最能準確檢驗自變項與依變項因果關係的方法。研究者主動安排不同處理，控制其他可能影響結果的因素，再比較受試者的表現。 例如探討獎賞能否促進學習，可安排一組接受獎賞、另一組不接受獎賞，盡量使教材、教學時間與評量方式一致，再比較學習表現。獎賞有無是自變項，學習表現是依變項，教材與教學時間等則是需要控制的因素。 因果推論需要考慮：兩個變項是否共同變化、原因是否先於結果，以及是否能排除其他合理解釋。實驗研究藉由安排處理與控制條件，提高因果推論的可信度；但設計不良的實驗仍可能受到干擾。 研究方法主要用途因果判斷重點 實驗研究法操弄自變項並控制其他因素，觀察依變項最適合檢驗處理是否造成結果改變 相關研究法了解變項關聯的方向與強度相關不等於因果，可能有第三個因素影響兩者 事後回溯研究法從已發生的結果追溯可能原因缺乏主動操弄，較難排除其他解釋 調查、觀察、描述研究了解現況、意見或行為表現單靠描述或觀察，不能直接確立因果 個案、臨床、訪談及質的研究深入理解個體、經驗或情境不是本單元檢驗處理效果的最佳選擇 二、隨機化與控制變項 本單元實驗設計的兩項基本要求為隨機化與控制變項。操弄自變項也是實驗研究的重要特徵，但若問與隨機化並列的基本要求，應掌握「控制變項」。 隨機化：以隨機方式將受試者分派到不同組別，降低能力、動機等原有差異形成系統性偏差的可能性。隨機分派有助於提高組間可比性，但不保證每項條件完全相同。 控制變項：使自變項以外、可能影響依變項的因素盡量一致，或透過研究設計加以處理，以排除替代解釋。例如比較教學法時，應注意教材難度、教學時間及評量標準。 隨機抽樣與隨機分派不同。抽樣是決定「哪些人進入研究」；分派是決定「進入研究的人接受哪一種處理」。隨機抽樣主要有助於樣本代表性，隨機分派主要有助於組間可比性與內在效度。抽到樣本，不代表已完成隨機分派。 三、真實驗、準實驗與前實驗 類型設計特徵控制程度與判斷 真實驗具有實驗處理、隨機分派及適當的比較條件控制程度較高，較能排除其他原因 準實驗有實驗處理，但無法完全採取隨機分派等控制措施控制程度較真實驗低，常見於原有班級接受不同處理 前實驗有處理，但缺乏充分的比較或控制安排控制薄弱，例如僅觀察單組接受處理後的表現 真實驗與準實驗的主要差異在控制程度，不是變項多寡、分析方法或測量工具。能否隨機分派，是本單元的重要辨識線索。 若研究者無法把學生隨機分派到實驗組與控制組，只能讓原有班級接受不同教學處理，屬於準實驗研究。它仍有主動施加處理，因此不能因為缺乏隨機分派，就判成事後回溯研究。也不能把所有未隨機分派的研究都視為前實驗，還要看整體控制與比較安排。 四、實驗效度、內在效度與外在效度 實驗效度是實驗目的達成的程度。本單元主要從內在效度與外在效度理解實驗品質；信度則著重測量結果的一致性或穩定性，兩者不可混淆。 概念核心意義判斷關鍵 內在效度實驗處理確實在依變項上產生差異的程度結果的改變能否歸因於實驗處理？ 外在效度實驗結果能推論到其他對象、情境或時間的程度結果能否推廣到研究之外？ 例如以建構式教學進行數學教學實驗，關心學生的成績改變是否由這項教學處理造成，屬於內在效度。若關心相同效果能否出現在其他學校或年級，則屬於外在效度。 「成績有改變」本身還不夠，必須排除原有能力、額外補習或其他因素，才能支持處理造成改變的推論。內在效度高，也不表示結果必然適用於所有學生。 內容效度關心測量內容是否充分涵蓋欲測範圍；效標關聯效度關心測量結果與相關效標的關係；建構或構念效度關心測量或操作是否適切反映理論概念。題目若著重「實驗處理造成依變項差異」，應判斷為內在效度。 五、內在效度威脅：重點是處理擴散 實驗處理擴散是指原本只安排給實驗組的處理，透過交流、分享或模仿而影響控制組。例如實驗組學生把新教學法使用的教材與策略分享給控制組，使控制組也接觸部分處理。 此時控制組不再維持原定的比較條件，組間差異可能縮小，研究者也較難判斷處理的實際效果。因此，處理擴散威脅的是內在效度，不是外在效度。判斷重點是因果比較受到干擾，而不是「擴散」一詞看起來涉及研究之外。 其他常見內在效度威脅，也可用「是否出現處理以外的解釋」來辨識： 歷史與成熟：研究期間的外在事件，或學生自然成長、疲勞，影響結果。 測驗與工具：前測練習影響後測，或測量工具、評分標準改變。 選擇與流失：兩組原本條件不同，或不同組別退出者的情形造成偏差。 統計迴歸：以極端分數選取對象，再測時分數可能趨近平均，不能直接當成處理效果。 補償或競爭反應：控制組獲得額外協助、特別努力或士氣低落，也可能改變組間差異。 常考陷阱 「有相關，所以有因果」：共同變化不代表一方造成另一方。探討教學法或獎賞是否促進學習，最適合實驗法。 「實驗目的達成程度是信度」：應為實驗效度；信度著重一致性與穩定性。 「隨機化搭配抽樣或實驗操作」：本單元兩項基本要求的配對是隨機化與控制變項。 「有實驗組與控制組，就是真實驗」：還要注意隨機分派。無法隨機分派、以原班級接受不同處理，是準實驗的重要線索。 「準實驗與真實驗差在測量工具」：主要差異是控制程度，不能只看工具或統計方法。 「處理擴散是外在效度問題」：擴散破壞比較條件，影響處理效果的歸因，屬於內在效度威脅。 「看到建構式教學，就選建構效度」：應看問題焦點。若問教學處理是否造成成績差異，應選內在效度。 「只要成績進步，就證明處理有效」：仍須排除其他原因；明確問處理造成依變項差異時，內在效度比籠統的實驗效度更精確。 記憶口訣 「要因果，做實驗；隨機化，控變項。」 「真準差控制，原班看分派。」不能隨機分派學生、以原班接受不同處理，掌握準實驗。 「內問誰造成，外問能推廣。」 「處理一擴散，內在受干擾。」