실험연구 설계

1. 정의

실험연구 설계는 독립변수를 조작해 종속변수의 변화로 인과관계를 확인하는 계획이다.

핵심 키워드는 독립변수, 종속변수, 통제변수, 무작위 배치, 통제집단이다.

새 방식이 낫다는 주장을 말로만 하지 않고 같은 조건에서 비교해 증명하는 틀이다.

2. 구성 요소

구성요소는 독립변수, 종속변수, 통제변수, 피험자 배치의 네 가지다.

입력 방식 실험에서 입력 방식은 독립변수, 입력 속도와 오류율은 종속변수다.

원리는 조작과 통제, 무작위 배치, 비교와 검정의 세 가지다.

3. 설계 절차

절차는 다섯 단계다. 먼저 피험자를 무작위로 실험집단과 통제집단에 나눈다.

두 집단에 사전검사를 하고, 실험집단에만 독립변수를 바꾼 조치를 적용한다.

그다음 두 집단 모두 사후검사로 종속변수를 다시 측정한다.

마지막으로 두 집단의 사후 차이가 통계적으로 유의한지 검정한다.

4. 설계 유형

실험 설계는 무작위 배치와 통제집단의 유무에 따라 세 유형으로 나뉜다.

진실험 설계는 무작위 배치와 통제집단을 모두 갖춰 인과 판단이 가장 강하다.

준실험 설계는 현장에서 무작위 배치가 어려울 때 쓰며 집단 차이를 따로 보정한다.

단일집단 사후 설계는 비교 기준이 없어 효과를 단정하기 어렵다.

5. 계산 예제

가상의 예로 새 입력 방식과 기존 방식의 평균 입력 속도를 비교한다.

차이는 새 방식 평균에서 기존 방식 평균을 뺀 값으로 구한다.

새 방식 45자/분, 기존 방식 40자/분이면 차이는 5자/분이다.

평균 차이만으로 우열을 단정하지 않는다. 표본 수와 유의성을 함께 써야 한다.

6. 주의와 정리

정답은 5자/분이다. 이제 헷갈리기 쉬운 순서 효과를 짚고 정리하자.

같은 참가자가 두 방식을 같은 순서로 쓰면 먼저 익힌 것이 점수에 섞인다.

사용 순서를 피험자마다 나누는 역균형화로 이 효과를 줄인다.

독립변수는 한 번에 하나만 바꾸고, 두 집단의 사후 차이를 유의성으로 판단한다.

표본이 작으면 결론을 일반화하기 어려우므로 한계를 답안 끝에 한 줄로 적는다.