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등록일2025.08.17

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순수실험설계와 사전실험설계

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■ 순수실험설계와 사전실험설계 꼭정리

연구 가설 속 변인 관계를 경험적으로 밝히기 위한 실험설계를 순수실험설계, 사전실험설계, 유사실험설계의 세 묶음으로 나누어 기호와 표로 비교한 연구방법론 레포트예요. 각 설계가 어떤 식으로 효과를 계산하는지까지 보여 주는 구조라 개념 정리용으로 읽기 좋아요.

서론에서는 실험설계를 포함할 변인과 통제할 변인을 정하고, 피험자를 배정하며 알맞은 통계 분석을 고르는 일련의 과정으로 정의해요. 실험집단과 통제집단이 비슷하게 구성되고 같은 경험을 해야 한다는 조건도 함께 제시해요.

본론 첫머리에는 실험집단, 통제집단, 무작위배정, 짝짓기, 실험처리, 관찰값, 실험효과를 뜻하는 기호를 표로 정리해 두어, 뒤에 나오는 설계 도식을 읽는 열쇠 역할을 해요.

순수실험설계 파트는 통제집단 사후측정설계, 고전적 실험설계로 불리는 사전사후측정설계, 1949년에 발표된 솔로몬4집단설계를 다뤄요. 내적 타당도에는 유리하지만 외적 타당도가 떨어지고 서비스 배제 같은 윤리 문제가 생길 수 있다는 한계도 짚어요.

사전실험설계로는 비교 근거가 없어 가장 빈약한 단일집단 사후측정설계, 무선표집 없이 다른 집단과 비교하는 비동질적 집단 설계, 성숙과 역사, 검사 경험의 영향을 받기 쉬운 단일집단 사전사후측정설계가 소개돼요.

유사실험설계 부분은 교육연구에서 자주 쓰이는 비동질적 통제집단설계, 처치 전후를 주기적으로 측정하는 단절적 시계열설계, 두 방식을 합친 복수 시계열설계를 정리하고, 현실 여건에 맞는 최선의 설계를 고르라는 결론으로 이어져요.

설계마다 기호 도식과 효과 계산식을 나란히 정리해 두었기 때문에 사회조사분석이나 교육연구방법 시험에서 설계 유형을 구별하는 문제를 대비할 때 요약 노트처럼 쓰기 좋아요.

■ 순수실험설계와 사전실험설계 필수 정보만 골랐어요.

연구설계 혹은 실험설계는 연구문제 혹은 연구가설 속에 진술된 변인의 관계를 경험적인 방법으로 밝혀내기 위한 연구, 또는 실험 안에 포함시킬 변인과 통제시켜야하는 변인을 결정하는 일이다. 또한 실험처지 조건에 피험자를 배정하고 해당 효과를 분석할 수 있는 적절한 통계 분석방법의 선택 등의 일련의 과정을 포함하는 개념이다.

효과적인 실험을 하기 위해서는 실험집단과 통제집단을 유사한 단위로 구성해야하며 실험집단과 통제집단이 관찰기간 안에 동일한 과정, 성숙, 역사적 경험을 해야 한다. 또한 실험집단과 통제집단이 프로그램에 대한 태도가 동일해야하는데, 중도탈락 비율 등 상실요인의 통제가 가능하기 떼문이다.

하지만 실험을 설계함에 있어서 항상 이러한 실험집단과 통제집단이 존재하는 것은 아니다. 연구주제가 다양한 만큼 다양한 실험설계가 존재한다. 본문에서는 이러한 실험설계의 종류에 대하여 살펴볼 것이다.

순수실험설계는 인과추론의 세 가지 요건에 해당하는 실험집단, 통제집단의 비교, 실험변수 조작, 경쟁적 가설의 통제라는 조건을 갖춘 설계를 의미한다. 통제집단사전사후설계, 통제집단사후검사설계, 플라시보 통제집단 디자인, 솔로몬4집단설계, 요인설계가 포함된다.

(EG) : (R) X O1 (CG) : (R) O2 (E) = (O1 - O2) (EG) : (R) O1 X O2 (CG) : (R) O3 O4 (E) = (O2 - O4) - (O1 - O3) (EG1) : (R) O1 X O3 (CG1) : (R) O2 O4 (EG2) : (R) X O5 (CG2) : (R) O6 표 2 순수실험설계 종류 통제집단사후측정설계는 실험집단과 통제집단의 동질화를 위하여 무선표집을 실시한다. 이는 사전검사를 시행하기 어려울 경우에 주로 활용되는 실험설계다. 통제집단사전사후측정설계는 고전적 실험설계라고 불리는데, 실험연구에서 가장 빈번하게 활용되는 설계다.

실험집단 및 통제집단의 동질화를 위하여 무선표집을 실시하며, 통제집단을 설정하고 O1=O3, O2>O1, O2>O4 가 나타나기를 기대한다. 역사가 두 집단에 똑같이 작용하며, 성숙과 검사도구 사용도 똑같다는 것을 가정한다. 솔로몬4집단설계는 1949년 솔로몬(S. L. Solomon)에 의하여 발표된 것으로, 가장 이상적인 설계유형이다. 앞서 서술한 두 실험설계의 장점을 취합한 것이다. 실험집단과 통제집단이 각각 2개씩 존재한다.

■ 순수실험설계와 사전실험설계 숨은포인트

실험설계의 종류: 순수실험설계, 사전실험설계, 유사실험설계

  • 순수실험설계는 집단 비교, 실험변수 조작, 경쟁가설 통제를 모두 갖춘 설계다.
  • 사전실험설계는 무작위배정이나 통제집단이 없어 내적 타당도가 낮다.
  • 유사실험설계는 무작위배정이 어려울 때 쓰는 대안적 설계다.

서론

  • 실험설계는 연구가설 속 변인의 관계를 경험적으로 밝히기 위한 일련의 과정이다.
  • 포함시킬 변인과 통제할 변인을 정하고 피험자를 배정하며 통계 분석방법을 선택한다.
  • 실험집단과 통제집단은 유사한 단위로 구성되어야 한다.
  • 두 집단은 관찰기간 동안 동일한 과정, 성숙, 역사적 경험을 해야 한다.
  • 프로그램에 대한 태도가 같아야 중도탈락 같은 상실요인을 통제할 수 있다.

실험설계의 기호

  • EG는 실험적 처리를 받는 실험집단, CG는 처리를 받지 않는 통제집단이다.
  • R은 무작위배정, M은 짝짓기 배정을 뜻한다.
  • X는 실험처리, O는 종속변수의 관찰 또는 측정값이다.
  • E는 실험변수의 처리효과 크기를 나타낸다.

순수실험설계

  • 통제집단사후측정설계는 사전검사가 어려울 때 무선표집으로 동질화한다.
  • 통제집단사전사후측정설계는 고전적 실험설계로 가장 빈번하게 활용된다.
  • 고전적 설계의 효과는 (O2-O4)-(O1-O3)으로 구한다.
  • 솔로몬4집단설계는 1949년 솔로몬이 발표한 가장 이상적인 설계로 실험집단과 통제집단이 각각 2개다.
  • 내적 타당도를 높이는 데 유리하지만 외적 타당도를 저해할 수 있다.
  • 의도적 서비스 배제 등 윤리적 문제로 인간 대상 연구에서 한계가 있다.

사전실험설계

  • 단일집단사후측정설계는 비교 근거가 없어 가장 빈약한 설계다.
  • 비동질적집단 사후측정설계는 무선표집 없이 다른 집단과 비교한다.
  • 단일집단 사전사후측정설계는 사전검사, 처치, 사후측정 순으로 진행된다.
  • 성숙, 역사, 검사 경험이 크게 작용해 차이의 원인을 밝히기 어렵다.

유사실험설계

  • 비동질적 통제집단설계는 무선표집 없이 두 집단에 사전사후검사를 실시하며 교육연구에서 가장 많이 쓰인다.
  • 단절적 시계열설계는 처치 전후를 주기적으로 측정하며 종단적 시간설계라고도 한다.
  • 단절적 시계열설계는 역사와 성숙이 가장 큰 문제로 작용한다.
  • 복수 시계열설계는 시계열 관찰에 통제집단을 더한 설계다.
  • 비동질적 통제집단설계와 단절적 시계열설계의 장점을 통합했다.

결론

  • 실험설계는 독립변인을 통제, 조작하고 종속변인을 관찰하는 과학적 연구방법이다.
  • 이상적인 설계는 피험자 선정과 배정, 처치를 모두 무선적으로 정한다.
  • 현실적으로 어려우면 대안적인 실험 처치를 해야 한다.
  • 연구자는 다양한 설계를 정확히 파악해 최선의 설계를 해야 한다.

자주 묻는 질문

  • Q. 고전적 실험설계라고 불리는 것은?
    A. 통제집단사전사후측정설계다.
  • Q. 가장 이상적인 설계 유형은?
    A. 실험집단과 통제집단을 2개씩 둔 솔로몬4집단설계다.
  • Q. 가장 빈약한 실험설계는?
    A. 비교 근거가 없는 단일집단사후측정설계다.
  • Q. 복수 시계열설계의 특징은?
    A. 비동질적 통제집단설계와 단절적 시계열설계의 장점을 통합해 통제집단을 둔 시계열 설계다.

정리

실험설계의 기호를 정리하고 순수실험설계, 사전실험설계, 유사실험설계의 종류와 장단점을 비교한 뒤 상황에 맞는 최선의 설계 선택을 강조했다.

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■ 순수실험설계와 사전실험설계 참고문헌

  1. 성태제(2015), 현대 기초통계학, 학지사
  2. 박훈(2016), 사회조사분석사, 정훈사

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