1. 실험연구의 의미
: 실험연구란 ①변인들간의 관계를 밝혀내기 위해, ② 통제된 상황에서 ③ 독립변인들을 인위적으로 조작하여 ④ 그것이 종속 변인에 어떤 영향을 미치는지를 관찰하여, 분석하는 방법이다.
2. 실험연구의 특징
1) 변인의 인위적 조작 : 실험연구는 독립변인과 종속변인 사이에 어떤 관계가 있는 지를 알아보기 위해 독립변인을 인위적으로 조작한다. 예를 들어, 토의법이 인성교육에 가장 좋은 방법이라는 가설을 세웠을 경우 강의법으로 교육을 받던 집단에게 토의법을 실시하는 것과 같은 경우이다.
2) 변인들의 통제 : 독립변인이 종속변인에 영향을 미치는지 여부를 파악하려면, 독립변인 이외의 다른 변인이 영향을 미치는 것을 막아야 하는데, 이를 변인통제라고 한다.
3. 가외적 변인의 통제
(1) 가외적 변인통제의 의미
1) 가외적 변인이란 독립변인 이외에 종속변수에 영향을 줄 수 있는 요인들을 의미한다.
2) 실험연구에 있어 오차를 일으킬 수 있는 이러한 오차요인을 통제하는 것이 변인통제이다.
(2) 변인통제의 방법
1) 무선화: 실험연구의 대상이 되는 표본들이 동질적일수록 오차가 적어지므로 피험자들을 무선으로 배치해야 오차를 줄일 수 있다.
2) 변인을 동일하게 유지 : 교수방법이 성적에 미치는 영향을 연구하고자 하는 실험연구에서 지능이라는 가외변인이 성적에 영향을 미칠 것 같은 경우에는 지능이 같거나 비슷한 피험자들만 표집하여 지능이라는 변인을 제거할 수도 있다.
4. 실험연구의 타당도
(1) 내적 타당도
1) 내적 타당도란 독립변인이 순수하게 종속변인에 영향을 미친 정도를 의미하는 것이다.
2) 따라서 내적 타당도는 독립변인 이외에 종속변인에 영향을 미칠 수 있는 변인들을 얼마나 잘 통제했느냐 여부에 달려 있다.
(2) 외적 타당도
1) 외적 타당도란 실험의 결과를 다른 사태에 일반화시킬 수 있는 정도를 나타내 주는 것이다.
2) 실험의 결과를 많은 다른 상황, 다른 대상, 다른 시기에 적용할 수 있으면 외적 타당도가 높다.
5. 실험연구의 타당도를 저해하는 요인
(1) 내적 타당도를 저해하는 요인
1) 역사: 사전검사와 사후검사 사이에 있었던 여러 가지 특수한 사건을 말한다.
2) 성숙: 시간의 흐름에 따라 나타나는 피험자의 내적 변화가 피험자의 반응에 영향을 줄 수 있다.
3) 검사: 사전검사의 경험이 사후검사에 영향을 줄 수 있다.
4) 도구사용: 측정도구의 변화, 관찰자나 채점자의 변화 등으로 측정치가 변화하는 경우이다.
5) 통계적 회귀: 피험자를 뽑을 때 극단적으로 점수가 높거나 반대로 점수가 극히 낮은 사람들을 선발하여 실험하게 되면, 실험처치의 효과가 없더라도 피험자들이 다음 검사에서 전집의 평균에 좀 더 가까운 점수를 받는 경향이 있는데 이를 통계적 회귀라고 한다.
6) 피험자의 선정: 실험집단과 통제집단을 선정할 때 두 집단간의 동질성 여부가 영향을 준다.
7) 피험자들의 중도탈락: 피험자들이 실험과정에서 중도에 탈락하게 되면 실험결과에 영향을 미치게 된다.
(2) 외적 타당도를 저해하는 요인
1) 검사실시와 실험처치간의 상호작용: 사전검사의 실시로 인하여 실험처치에 대한 피험자의 관심이 증가되거나 혹은 감소됨으로써 실험결과에 영향을 미치는 것을 말한다.
2) 피험자의 선정과 실험처치간의 상호작용 효과: 피험자의 유형에 따라 실험처치의 영향을 서로 다르게 받게 되는 현상을 말한다.
3) 실험상황에 대한 반동효과: 이것은 실험상황과 실제생활 사이의 이질성 때문에 실험의 결과를 일반화하기 어렵게 되는 것을 말한다.
4) 중다처치에 의한 간섭의 효과: 한 피험자가 여러 가지 실험처치를 받는 경우, 이전의 처치에 의한 경험이 이후의 처치를 받을 때까지 계속 남아 있게 됨으로써 일어나는 영향을 말한다.
6. 실험연구의 장․단점
(1) 장점
1) 변인들간의 인과관계의 방향을 명백히 알아 볼 수 있다.
2) 연구하고자 하는 변인들을 마음대로 조작할 수 있다.
3) 같은 실험을 여러 조건하에서 반복실시하여 그 결과를 평균해 봄으로써 보다 정확한 결과를 얻을 수 있다.
(2) 단점
1) 실험실과 실제 세계가 다르므로 실험결과를 일반화하는데 위험이 따른다.
2) 피험자의 표본이 대표성을 가지지 않을 경우 실험결과를 전집에 일반화하는 것이 어려워진다.
3) 실험연구는 인위적 조작, 즉 실험처치가 가능한 변인의 경우에만 사용될 수 있다.
1. 실험설계의 유형
(1) 실험설계구분의 의미
1) 실험설계방법은 실험집단과 통제집단을 무선으로 뽑느냐 아니냐에 따라 진실험설계와 준실험설계로 나뉜다.
2) 즉, 구성원을 무선으로 뽑아 실험집단과 통제집단을 동질적으로 구성하는 것이 진실험설계이며, 집단은 임의적으로 선정해서 이질적으로 구성하는 것이 준실험설계다.
(2) 진실험설계
1) 진실험설계는 연구의 타당성을 위협하는 요인들을 제거하기 위해 각 집단의 조건을 같게 하고 집단원들을 무선으로 표집하여 배치하는 방법이다.
2) 이는 실험변인 외의 다른 변인들을 통제할 수 있기 때문에 타당성이 높다.
(3) 준실험설계
1) 이 방법은 피험자들을 무선적으로 표본하여 배치하기 어려운 경우 사용되는 설계방법으로, 학교현장에서 주로 이용된다.
2) 피험자들을 무선적으로 배치하지 않는다는 점과 가외변인의 통제가 잘 이루어지지 않는다는 점에서 진실험설계보다 타당성이 낮다.
2. 용어의 이해
(1) 실험집단
1) 실험집단이란 독립변인의 조작, 즉 실험처치를 하여 그에 따른 반응의 변화를 관찰하고자 하는 연구의 대상이 되는 집단이다.
2) 컴퓨터 보조수업이 학력상승에 미치는 영향에 대한 연구에서 컴퓨터보조수업을 받게 되는 집단이 실험집단이다.
(2) 통제집단
1) 실험집단과 같은 조건하에 두지만 실험처치는 하지 않는 집단이다.
2) 실험집단과의 비교하기 위해 뽑은 집단이다.
(3) 실험처치
1) 독립변인을 조작하는 것을 의미한다.
2) 컴퓨터보조수업이 학력상승에 미치는 영향을 조사하는 실험연구에서 실험집단에게 컴퓨터보조수업을 실시하는 것이 바로 실험처치이다.
3. 진실험설계방법
(1) 전후검사 통제집단 설계
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R |
O1 |
X |
O2 |
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R |
O1 |
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O2 |
1) 설계의 절차
① 무선으로 피험자를 표집하고, 이들을 실험집단과 통제집단에 무선으로 배치한다.
② 그런 다음, 이들 두 집단에 사전검사를 실시한다.
③ 일정한 기간이 경과한 후 실험집단에만 실험처치를 한다.
④ 실험처치를 한 후, 실험집단과 통제집단에 각각 사후검사를 한다.
⑤ 두 집단의 사전-사후 검사의 차이를 비교하여 분석한다.
2) 특징 : 실험의 내적 타당도를 위협하는 요인들을 대부분 통제할 수 있어 내적 타당도가 높다.
(2) 사후검사 통제집단 설계
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R |
X |
O |
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R |
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O |
1) 이 방법은 전후검사 통제집단 설계와 기본형태는 같지만 사전검사는 하지 않고 사후검사만 실시하는 방법이다.
2) 실험집단과 통제집단의 사후검사치의 차이로써 실험처치의 효과를 알아보려는 방법이다.
(3) 솔로몬 4개 집단 설계
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R |
O1 |
X |
O2 |
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R |
O1 |
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O2 |
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R |
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X |
O2 |
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R |
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O2 |
1) 의미
① 사전검사가 결과에 미치는 영향을 제거하여 전후검사 통제집단 설계의 주요 결함을 보완하기 위해 솔로몬이 고안한 설계유형이다.
② 전후검사 통제집단 설계방식에 사전검사를 하지 않는 실험집단과 통제집단을 추가하여 4개 집단을 대상으로 연구를 하는 방법이다.
2) 절차
① 먼저 피험자를 무선으로 표집한 다음, 네 개의 집단에 무선으로 배치한다.
② 첫째 집단에는 사전검사를 실시하고 실험처치를 한 다음 사후검사를 실시한다.
③ 둘째 집단에는 사전검사를 실시하고 실험처치를 하지 않고 사후검사를 실시한다.
④ 셋째 집단에는 사전검사를 실시하지 않고 실험처치를 한 다음 사후검사를 실시한다.
⑤ 넷째 집단에는 사전검사와 실험처치를 하지 않고 사후검사만 실시한다.
3. 준실험설계방법
(1) 단일집단 사후검사 설계
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X |
O |
1) 어느 한 집단의 피험자에게 실험처치를 가하고, 그 실험처치가 미친 영향을 사후 측정하는 방법이다.
2) 단 하나의 집단에 어떤 처치를 하고 한 번만 관찰해서 효과를 알아보려는 것으로 조건의 통제가 제대로 이루어지지 않아 타당도가 낮다.
(2) 단일집단 전후검사 설계
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O1 |
X |
O2 |
1) 연구대상으로 한 집단을 선정해 놓고, 실험처치를 하기 전에 사전검사를 실시하여 종속변인을 관찰한다.
2) 그 다음 실험처치를 한 후 사후검사를 실시하여, 두 검사결과의 차이를 살펴보는 방법이다.
(3) 이질집단 사후검사 설계
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X |
O |
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O |
1) 2개의 집단을 실험대상으로 하되 하나의 집단에만 실험처치를 가하고, 다른 집단은 그대로 두었다가, 이들 두 집단에 똑같은 사후검사를 실시한 후 그 검사결과를 서로 비교하는 방법이다.
2) 여기서 유의할 것은 두 개의 피험자 집단을 무선으로 나누지 않고 이미 존재하는 두 개의 집단을 대상으로 한다는 점이다.
(4) 이질통제집단 전후검사 설계
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O1 |
X |
O2 |
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O1 |
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O2 |
1) 절차
① 자연적으로 형성되어 있는 두 개의 집단을 실험집단과 통제집단으로 선정한다.
② 두 집단에 사전검사를 실시한 후, 실험집단에만 실험처치를 한다.
③ 두 집단에 사후검사를 실시하여 사전검사와의 차이를 비교한다.
2) 특징
① 실험집단과 통제집단이 있지만 두 집단이 실험을 위하여 무선으로 표본된 것은 아니다.
② 대개는 학교나 학급과 같이 기존의 집단을 자연상태 그대로 유지한 채, 실험집단과 통제집단으로 잡아서 연구하는 것으로, 현장교육연구에 많이 사용된다.
공무원 두문자 암기
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