교육통계 : 실험설계 (준실험설계, 진실험설계)

• 준실험설계
• 진실험설계

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1. 준실험설계

 

    준실험설계란 진실험의 조건을 충족하지 못하는 설계이다. 이 설계의 특징은 실험설계에서 피험자를 무선적으로 할당하지 않는 설계이다. 그러므로 준실험설계는 실험에서 중요한 내적 타당도 저해요인을 통제하지 못하는 설계 방법이다. 무선적 할당을 하지 못할 경우, 즉 자연 상태의 피험자로 구성된 집단을 대상으로 실험을 하기 때문에 유사실험설계 또는 약한 실험설계라고 한다. 준실험설계는 단일집단을 사용하기도 하고, 두 집단 또는 그 이상의 집단을 사용할 수 있다. 준실험설계는 연구자가 관심을 가지고 있는 처치변수 이외의 변수들을 통제하지 못하게 되어, 실험결과의 처치효과를 강력하게 주장하기 어렵다. 그럼에도 불구하고 인간을 연구대상으로 실험을 할 경우 윤리적인 면과 무선 표집이나 배치가 불가능하기 때문에 이 실험설계방법이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 사용되는 준실험설계방법에서 단일집단을 사용한 일회 사례연구, 단일집단 사전사후검사설계, 시계열설계 등이 있으며, 두 집단 이상을 사용하는 정적집단설계, 요인설계 등이 있다.

 

 

2. 진실험설계

 

    진실험은 매우 엄격하고 강력한 실험설계로서, 피험자를 실험 집단과 통제 집단에 무선적으로 배치하여 처치의 효과를 밝히는 실험이다. 처치의 효과는 실험변수를 변화시키거나 조작하여 종속변수를 관찰하거나 측정하면 밝혀질 수 있다. 진실험은 실험 대상의 무선적인 할당, 실험변수의 조작, 그리고 외생변수의 통제 등 세 가지 조건이 충족되어야 한다. 특히 종속변수에 대한 외생변수의 영향을 제거하거나 통제하지 못하게 되면 실험변수와 종속변수 사이의 인과관계를 정확하게 파악하지 못하게 되고, 실험의 내적 타당도가 문제가 된다.

    진실험에서 내적 타당도를 저해하는 요인으로 Campbell과 Stanley는 8개의 요인을 제시하였으며, 이후 Campbell과 Cook이 4가지를 덧붙였다. 즉, 역사성, 성숙, 검사, 도구의 사용, 통계적 회귀, 서로 다른 피험자의 선발, 피험자 탈락, 피험자의 선발과 상호작용, 실험처치의 확산, 통제집단의 경쟁적인 보상의식, 처치의 보상적 동등화, 통제집단의 사기저하 등 12가지이다. 다음으로 진실험에서 중요한 것은 실험대상의 무선화이다. 진실험의 조건에서 무선화란 실험대상을 무선적으로 추출하고 할당하는 것을 의미하여, 이는 곧 실험결과를 전체 모집단에 일반화할 수는 있는 정도를 의미한다. 이를 외적 타당도라고 하기도 한다.

    외적 타당도는 크게 전집 타당도와 생태학적 타당도로 구분할 수 있다. 전집 타당도란 실험대상보다 더 큰 집단으로 실험효과가 일반화될 수 있는 정도를 말하며, 생태학적 타당도란 실험의 결과가 다른 환경조건에서 어느 정도 일반화될 수 있는가를 말한다. 끝으로 실험변수를 조작한다는 것은 연구자가 인위적으로 실험의 효과가 드러날 수 있도록 변수를 변화시키는 것을 의미한다. 즉, 실험변수의 변화와 강도를 의도적으로 조절하여 종속변수에 영향을 주도록 한다.

 

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