الدرس السابع - التصاميم التجريبية، أنواعها واختباراتها الإحصائية المناسبة

التصاميم التجريبية، أنواعها واختباراتها الإحصائية المناسبة

     من المناهج المستخدمة على نطاق واسع في مجال التربية وعلم النفس (المنهج التجريبي) في، والذي يلجأ إليه الكثير من الباحثين في المجالات السابقة، وفي هذا المنهج يتخير الباحث أحد التصاميم التجريبية المناسبة لبحثه حسب ظروف توفر العينة وطبيعة أدوات القياس وعدد المتغيرات البحثية التي يختبرها، والجهد والوقت اللازمين لإتمام بحثه على النحو الصحيح.

أنواع التصاميم التجريبية:

تصميم المجموعة الواحدة (القياس القبلي والبعدي لمجموعة واحدة):

      وفى هذا التصميم التجريبي يقوم الباحث باختيار عينة بحثه بطريقة عشوائية من مجتمع البحث ويقوم بقياس المتغيرات التابعة بتطبيق أدوات البحث عليها قبل إجراء التجربة أو قبل التعرض لـ (المتغير المستقل)، ثم يقيسها مرة أخري بعد التجربة، ثم يجري الاختبار لتعرف الفرق بين متوسطي كل متغير قبل إجراء التجربة وبعدها .

وعلى سبيل المثال: باحث يدرس أثر استراتيجية العصف الذهني علي التحصيل الدراسي، وهنا يقوم الباحث بقياس التحصيل الدراسي للعينة المختارة قبل التدريس باستخدام العصف الذهني ثم يقاس ثانية بعد التدريس بها، وفي هذه الحالة يرجع الفرق بين القياسين إلي تأثير المتغير المستقل (استراتيجية العصف الذهني).

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو المجموعة الواحدة:

ملاحظك: تشير ya إلي القياس القبلي، و تشير x إلي المتغير التجريبي أو المستقل (المعالجة التجريبية)، و تشير yb إلي القياس البعدي.

• ويعد اختبار "ت" للمجموعات المرتبطة Paired Samples T test هو الأسلوب الإحصائي المناسب للكشف عن الفروق بين القياسين (القبلي والبعدي) في هذا التصميم التجريبي.

التصميم التجريبي ذو المجموعتين (ضابطة تجريبية) بقياس بعد التجربة فقط:

وفى هذا التصميم يقوم الباحث بما يلي:

• اختيار عينة البحث عشوائيا.
• تقسيمها لمجموعتين (ضابطة وتجريبية) ويفترض الباحث أن الفرق بينهما قبل التجربة دال أو غير دال إحصائيا.
• يعرض إحدى المجموعتين (المجموعة التجريبية) للمتغير المستقل أو المعالجة التجريبية والأخرى (الضابطة) لا تتعرض لتلك المعالجة.
• بعد انتهاء التجربة يقوم بقياس المتغير التابع لدي المجموعتين باستخدام أدوات البحث، ثم يختبر الفروق بين متوسطي المجموعتين التجريبية والضابطة للتعرف على أثر المتغير المستقل على المتغير التابع من خلال الفرق بين المجموعتين.

وعلى سبيل المثال: يختار الباحث مجموعتين من الطلاب اختيارا عشوائياً وتكون إحداهما تجريبية (تدرس بالعصف الذهني مثلا) والأخرى (ضابطة) تدرس بالطريقة المعتادة، ويقاس التحصيل الدراسي للمجموعتين بعد إجراء التجربة ويتم الكشف عن الفروق في التحصيل بين المجموعتين فإذا كان دالا إحصائيا فإنه يرجع إلي تأثير المتغير المستقل أي طريقة العصف الذهني في التدريس.

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو المجموعتين (ضابطة وتجريبية) بقياس بعدي فقط:

• ويعد اختبار "ت" للمجموعات المستقلة Independent samples T test هو الأسلوب الإحصائي المناسب للكشف عن الفروق بين متوسطي المجموعتين في المتغير التابع.

التصميم التجريبي ذو المجموعتين (ضابطة تجريبية) بقياس قبل وبعد التجربة:

وفي هذا التصميم التجريبي يقوم الباحث بما يلي:

• اختيار عينة البحث عشوائيا.
• تقسيمها لمجموعتين (ضابطة وتجريبية) كما في المثال السابق.
• القياس القبلي للمتغير التابع باستخدام أدوات البحث.
• تطبيق التجربة على المجموعة التجريبية (المعالجة التجريبية).
• القياس البعدي للمتغير التابع باستخدام أدوات البحث.
• إجراء الاختبار الإحصائي المناسب لمعرفة دلالة الفروق بين متوسطي المجموعتين قبليا وبعديا، لإرجاع التأثير للمتغير المستقل.

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو المجموعتين (ضابطة وتجريبية) بقياس قبلي وبعدي:

ومن الأساليب الإحصائية المناسبة لهذا التصميم:

• اختبار "ت" للمجموعات المستقلة Independent samples T test لاختبار دلالة الفروق بين المجموعتين قبليا وبعديا.
• اختبار "ت" للمجموعات المرتبطة Paired Samples T test لاختبار دلالة الفروق بين كل مجموعة في القياسين القبلي والبعدي.
• تحليل التغاير Analysis of covariance للكشف عن الفروق بين مجموعتي البحث بعد استبعاد أثر القياس القبلي للمتغير التابع كمتغير متلازم.

التصميم التجريبي ذو الثلاث مجموعات تجريبية بقياس قبلي بعدي:

وفي هذا التصميم التجريبي يقوم الباحث بما يلي:

• اختيار عينة البحث عشوائيا.
• تقسيم العينة إلى ثلاث مجموعات عشوائيا أيضا.
• القياس القبلي للمتغير التابع (أدوات البحث)
• إجراء المعالجة التجريبية (تطبيق التجربة) ولكن هنا بمستويات مختلفة أو أنماط مختلفة للمتغير المستقل لكل مجموعة من المجموعات الثلاث.
• القياس البعدي للمتغير التابع (أدوات البحث)
• اختبار الفروق بين المجموعات الثلاث لتعرف تأثير كل مستوى من مستويات المعالجة أو كل نمط حسب متوسطات كل مجموعة من المجموعات.

وعلى سبيل المثال: باحث يريد اختبار أثر أنماط التشارك داخل المجموعات بالتعلم الإلكتروني (التسلسلي – التآزري – المتوازي) على مهارات الطلاب في استخدام الحاسوب، فهما يسير على الخطوات التي تم ذكرها مع تعريض كل مجموعة من المجموعات الثلاث لمعالجة تجريبية وفق أحد أنماط التشارك السابقة.

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو المجموعات الثلاث بقياسين قبل وبعد التجربة:

ومن الأساليب الإحصائية المناسبة لهذا التصميم ما يلي:

• اختبار تحليل التباين في اتجاه واحد 
• اختبار شيڤيه schefee multiple comparison test، وذلك لترتيب المجموعات وفق درجة اكتساب المهارات، أي التعرف على اتجاه الفروق ودلالتها بين المجموعات الثلاثة حسب نمط التشارك الذي استخدمته.

ويمكن أيضا تنويع المجموعات بحيث تكون إحداها ضابطة واثنين تجريبيتين.

التصميم التجريبي ذو المجموعتين (ضابطة وتجريبية) بقياس قبلي للضابطة وبعدي للتجريبية.

وفي هذا التصميم يتبع الباحث ما يلي:

• اختيار عينة البحث بطريقة عشوائية.
• تقسيم العينة لمجموعتين (ضابطة وتجريبية).
•  قياس المتغير التابع (أدوات البحث) قبل التجربة للمجموعة الضابطة فقط.
• إجراء المعالجة التجريبية (المتغير المستقل) علي المجموعة التجريبية.
• قياس المتغير التابع (أدوات البحث) بعديا للمجموعة التجريبية فقط.
• ولأن اختيار المجموعتين وتقسيمهما تم بطريقة عشوائية فإنه يفترض فيهما التكافؤ وبالتالي يكون الفرق بين القياسين (القبلي والبعدي) راجعاً لتأثير المتغير المستقل.

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو المجموعتين (ضابطة وتجريبية) بقياس قبلي للضابطة وبعدي للتجريبية:

وعلى سبيل المثال: باحث يقوم بقياس التحصيل لدي أفراد المجموعة الضابطة قبل التجربة، ثم يقوم بالتدريس للمجموعة التجريبية بطريقة العصف الذهني مثلا، وبعد التجربة يقوم بقياس التحصيل لدى المجموعة التجريبية فقط.

ومن الأساليب الإحصائية المناسبة لهذا التصميم

• اختبار "ت" للمجموعات المستقلة Independent samples T test للكشف عن الفروق بين المجموعتين التجريبية والضابطة في التحصيل.

التصميم التجريبي ذو الثلاث مجموعات (مجموعة تجريبية ومجموعتين ضابطتين): 

• وفي هذا التصميم يقوم الباحث بما يلي:
• اختيار عينة الحث عشوائيا.
• تقسيم العينة لثلاث مجموعات (واحدة تجريبية واثنين ضابطتين) بطريقة عشوائية أيضا لضمان التكافؤ بينهم.
• قياس المتغير التابع (أدوات البحث) قبل التجربة وبعدها للمجموعتين التجريبية والضابطة الأولي فقط.
• المجموعة الضابطة الثانية يتم التأثير عليها بالمتغير المستقل دون قياس المتغير التابع قبل التجربة ويقاس فقط بعد التجربة.
• لا يتم قياس المتغير التابع لدى المجموعة الضابطة الثانية قبل التجربة إلا أنه تقدر لها نتيجة فرضية وذلك بحساب متوسط القياس قبل التجربة للمجموعتين التجريبية والضابطة الأولي.

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو المجموعات الثلاث (تجريبية وضابطين):

ومن الأساليب الإحصائية المناسبة لهذا التصميم:

• اختبار تحليل التباين في اتجاه واحد 
• اختبار شيڤيه schefee multiple comparison test، وذلك لترتيب المجموعات وفق درجة اكتساب المهارات، أي التعرف على اتجاه الفروق ودلالتها بين المجموعات الثلاثة حسب نمط التشارك الذي استخدمته.

التصميم التجريبي ذو الأربع مجموعات (واحدة تجريبية وثلاثة ضابطة):

• ويمر الباحث في هذا التصميم بنفس خطوات التصميم التجريبي السابق إلا أنه تزاد عليه مجموعة ضابطة ثالثة، يتم اختيارها أيضا بطريقة عشوائية ضمن عملية التقسيم والهدف من إضافة هذه المجموعة هو التعرف علي تأثير العوامل الدخيلة على التجربة كالضوضاء مثلا أو أي متغير نفسي عارض أو حدث ما.
• مع ملاحظة أنه لا تقاس المجموعتان الضابطة الثانية والثالثة قياساً قبلياً قبل التجربة، ولكن تقدر قيمة هذا القياس بحساب متوسط القياس القبلي للمجموعتين التجريبية والضابطة الأولي.

والشكل التالي يوضح التصميم التجريبي ذو الأربع مجموعات (واحدة تجريبية وثلاث ضابطة):

ومن الأساليب الإحصائية المناسبة لهذا التصميم:

• اختبار تحليل التباين في اتجاه واحد 
• اختبار شيڤيه schefee multiple comparison test، وذلك لترتيب المجموعات وفق درجة اكتساب المهارات، أي التعرف على اتجاه الفروق ودلالتها بين المجموعات الثلاثة حسب نمط التشارك الذي استخدمته.

وبهذا نكون قد عرضنا للتصميمات التجريبية المستخدمة في البحوث التربوية والنفسية التي تعتمد على المنهج التجريبي مع تمنياتي بالتوفيق للجميع