围绕着博士和硕士研究生以往研读的STEM教育研究领域的国际Top期刊文章，以研究的实例分析为主，分类整理文章中所用的研究方法和研究设计。 
目录
  1.  系统性文献综述（元分析、元聚合分析）
  2. 实验研究
  3. 准实验研究
  4. 个案研究
  5. 调查研究
  6. 混合研究
  7. 基于设计的研究/设计研究
  8. 德尔菲法

推荐书目：
  • [美] 伯克·约翰逊，[美] 拉里·克里斯滕森 著，马健生 等译. 教育研究：定量、定性和混合方法（第4版）[M]. 重庆大学出版社, 2018.
  • 杜晓新. 心理与教育研究中实验设计与SPSS数据处理[M]. 北京: 北京大学出版社, 2013.
  • 辛自强. 心理学研究方法（第2版）[M]. 北京：北京师范大学出版社, 2018.
  • Jhangiani, R. S., Chiang, I-Chant A.,  Cuttler,C., & Leighton, D. C. (2019). Research Methods in Psychology. Kwantlen Polytechnic University.
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实验研究

马红亮 -

理论原理

一、实验设计中常用术语
      1. 因素、因素水平。实验研究中的自变量也称因素；因素水平是指因素的不同取值与类型。如一项两因素实验设计，有A和B两个因素，A因素有a1和a2两个水平；B因素有b1和b2两个水平，这是就有四个因素水平的结合。（杜晓新,2013:7）
      2. 被试间变量与被试内变量。自变量可分为被试间变量与被试内变量。在完全随机实验设计中，自变量是被试间变量，每个被试只接受一次因素的一个水平或一次因素水平结合的实验处理。在重复测量的实验设计中，自变量是被试内变量，每个被试必须接受因素所有水平或所有因素水平的实验处理。（杜晓新,2013:7）
      3. 主效应与交互效应。实验中一个因素的不同水平所引起的变异称为该因素的主效应。它是通过忽略实验中其他因素不同水平引起的变异，而仅单纯计算某一个因素引起的效应而得到的。在多因素实验设计中，有几个因素就有几个主效应。在多因素实验设计中，自变量之间往往互相影响，共同对因变量产生作用。当一个因素的不同水平在另一个因素的不同水平变化趋势不一致是，称这两个因素之间有交互效应。（杜晓新,2013:7-8）
    4. 简单效应。一个因素的各水平在另一个因素的某个水平的变异叫简单效应。如在“学习能力与教学方法对学生学习成绩影响”的实验研究中，如果学习能力(A)和教学方法（B）有交互效应，则还需要进行简单效应的检验。（杜晓新,2013:8-9）
    
二、实验设计的类型
      可以从不同的维度对实验进行分类。从被试分组的数量看，可分为单组实验设计、双组实验设计及多组实验设计。从实验中包含的因素数量看，可分为单因素实验设计与多因素实验设计。从自变量的性质看，可分为被试间设计、被试内设计（重复测量实验设计）与混合实验设计。从实验中的因变量数量来看，可分为单因变量与多因变量的实验设计。（杜晓新,2013:9-10）     
      实验（真实验）要求从总体中随机抽取被试，并随机分配到实验组和控制组，因此，两组在理论上是同质的。实验设计模式有：等组后测设计、等组前后测设计、所罗门三组设计、所罗门四组设计。（辛自强,2018: 133-134）


参考文献
  • 杜晓新. 心理与教育研究中实验设计与SPSS数据处理[M]. 北京: 北京大学出版社，2013.
  • 辛自强. 心理学研究方法（第2版）[M]. 北京：北京师范大学出版社，2018。
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调查研究

马红亮 -

一、问卷调查实例分析

  • Rosenzweig, E.Q., & Chen, XY. (2023). Which STEM careers are most appealing? Examining high school students’ preferences and motivational beliefs for different STEM career choices. IJ STEM Ed 10, 40. https://doi.org/10.1186/s40594-023-00427-6 (使用在线问卷的方式调查了美国东南地区一个公立学校的778名高中学生，剔除无法使用和无效问卷后，对剩余526名高中生的STEM职业倾向和隐含动机进行了分析)
  • Rosenzweig, E. Q., Chen, X. Y., Song, Y., Baldwin, A., Barger, M. M., Cotterell, M. E., ... & Lemons, P. P. (2024). Beyond STEM attrition: changing career plans within STEM fields in college is associated with lower motivation, certainty, and satisfaction about one’s career. International Journal of STEM Education, 11(1), 1-18. https://doi.org/10.1186/s40594-024-00475-6（使用在线问卷的方式调查了美国一个大型研究型公立大学的1727（剔除后的样本量）名本科生，涵盖了42门课程和所有主要的STEM学科，对学生们的职业计划，计划的改变，计划的动机，以及对这些计划的满意度和坚持计划的确定性进行了分析）
  • Castle, S. D., Byrd, W. C., Koester, B. P., Pearson, M. I., Bonem, E., Caporale, N., ... & Matz, R. L. (2024). Systemic advantage has a meaningful relationship with grade outcomes in students' early STEM courses at six research universities. International Journal of STEM Education, 11(1), 1-20.

    https://doi.org/10.1186/s40594-024-00474-7 (研究了美国六所大型公立研究型大学的早期STEM课程的成绩。样本选择了所有在至少一门STEM课程中获得数字分数的本科生，本研究发现了他们在性别、种族/民族、收入和第一代地位方面的系统性不平等，并调查了它们在同行机构之间的相似程度)

二、访谈研究实例分析

  • Dancy, M., Hodari, A.K. (2023). How well-intentioned white male physicists maintain ignorance of inequity and justify inaction. IJ STEM Ed 10, 45.  https://doi.org/10.1186/s40594-023-00433-8（对27名物理学专家进行半结构化访谈，之后以扎根理论为主进行归纳编码，并釆用批评性话语分析进行意义建构）
  • Zhang, E. Y., Hundley, C., Watson, Z., Farah, F., Bunnell, S., & Kristensen, T. (2023). Learning by doing: A multi‐level analysis of the impact of citizen science education. Science Education. 1-28. https://doi.org/10.1002/sce.21810 （在乡村学校开展持续三年的科学教育，对本科生教师、乡村教师以及学生进行半结构访谈、反思性问卷调查等）

三、媒体话语实例分析

  • Nam, B. H., & Bai, Q. (2023). ChatGPT and its ethical implications for STEM research and higher education: a media discourse analysis. International Journal of STEM Education, 10(1), 1-24. https://doi.org/10.1186/s40594-023-00452-5 （本研究采用比较媒体话语分析方法，分析了来自四个媒体的 72 篇文章：(a) Springer Nature; (b) The Chronicle of Higher Education; (c) Inside Higher Ed; and (d) Times Higher Education. 本研究通过阐明与STEM研究和高等教育中伦理写作相关的最主要政策问题，以及不同利益相关者对作者身份和学术诚信的盲目性的限制，总结了学术界对ChatGPT和人工智能伦理未来研究的一些政策启示和建议。）


(由 李晓斐 编辑 - 原提交时间 2023年06月13日 星期二 08:48)


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准实验研究

马红亮 -

一、重复测量设计

  • Kong, S. C. , Lai, M. , & Sun, D. . (2020). Teacher development in computational thinking: design and learning outcomes of programming concepts, practices and pedagogy. Computers & Education, 151, 103872. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103872 【以76名小学教师为对象，设计开发了2门课程，1门侧重于CT知识和教学法，1门侧重于教学实践和反思，结果提升了教师计算思维的概念和教学实践】


二、2*2因素设计

  • Tsai, C-W. , et al. (2023). The effects of online peer-facilitated learning and distributed pair programming on students’learning.  Computers & Education  https://doi.org/10.1016/j.compedu.2023.104849(采用2*2因素设计，以四个班的学生为对象，研究了在线同伴促进学习和分布式编程对学生在线学习效果的影响，包括编程技能、学习喜悦度和学习意愿)


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系统性文献综述

马红亮 -

系统性文献综述实例分析

1. 系统综述(systematic review)
2.  范围综述（Scoping review）
  • 文献综述法：Israel-Fishelson, R. & Hershkovitz, A. (2022).   Studying interrelations of computational thinking and creativity: A scoping review (2011–2020).  Computers & Education, 176, https://doi.org/10.1016/j.compedu.2021.104353
  • 文献综述（幼儿园）：Rapti,S., & Sapounidis,T.(2023). “Critical thinking, Communication, Collaboration, Creativity in kindergarten with Educational Robotics”: A scoping review (2012–2023). Computers & Education,210, 104968. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2023.104968
  • 文献综述（科学教师）：Zhai, Y., Tripp, J., & Liu, X. (2024). Science teacher identity research: a scoping literature review. International Journal of STEM Education, 11(1), 20. https://doi.org/10.1186/s40594-024-00481-8 (本范围文献综述确定了2000年至2023年发表的48篇关于科学教师身份的实证文章, 对科学教师身份研究进行范围审查，以(1)澄清文献中的关键概念或定义 (2)确定与科学教师身份相关的关键特征或因素，这是范围审查的两个特征）


3. 元分析 (meta-analysis)
4. 元聚合分析 (meta-aggregation/meta-synthesis)

5. 系统综述+元分析 (A systematic review and meta-analytic)

  • Chen, P., Yang, D., Metwally, A.H.S. et al. (2023). Fostering computational thinking through unplugged activities: A systematic literature review and meta-analysis. IJ STEM Ed 10, 47. https://doi.org/10.1186/s40594-023-00434-7 （分析了49篇不插电活动对K-12学生计算思维影响的文献，对其中的13篇文献的16个效应量进行了元分析，计算了总体效应量以及年级、班级规模等的调节效应）
  • Montuori, C., Filippo, G., Altoé, G., & Arfé, B. (2024). The cognitive effects of computational thinking: A systematic review and meta-analytic study. Computers & Education, 210,104961. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2023.104961 （本研究通过系统综述和元分析探讨了 2006 年至 2022 年间发表的实验研究结果，考察了编码和编程干预对儿童核心和高级执行功能（反应抑制、工作记忆、认知灵活性、计划和解决问题）的影响。本研究旨在解决三个研究问题：1）哪些执行功能受CT教学的影响最大？2） 哪种教学方式（教育机器人/虚拟编程/不插电编程）在提高 4-16 岁学习者的执行功能技能方面最有效？3）编码的认知效果是否随儿童年龄而变化？）
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个案研究

马红亮 -

个案研究的实例分析

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