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• 随机分配的草块采用不同的处理方式有何优点？
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练习
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5.1见本书第106页。
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5.2 过度劳累对心脏不利。一篇新闻报道称，住在距离高速公路100米范围内的人的动脉血管壁增厚的速度要比一般人快两倍以上。实验人员用超声波测量了住在洛杉矶地区高速公路附近的1483名居民的颈动脉壁的厚度。结果发现，那些住在距离高速公路100米范围内的人的颈动脉壁的厚度在连续三年的跟踪研究中，每年增加5.5微米（大约是一根头发直径的1/20），是住在其他区域的实验对象颈动脉壁增厚速度的两倍以上。
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（a）解释变量和反应变量分别是什么？
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（b）仔细说明为何这项研究不是实验。
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（c）说明为什么交叉干扰变量会阻碍我们得出“住在高速公路附近对你的心脏不好，因为它能增加你的颈动脉壁增厚的速度”的结论。
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5.3 美国学术能力评估测试的数学平均分下降。一篇《纽约时报》的文章称，2007年美国学术能力评估测试的数学平均分比2006年下降了三分。美国大学委员会（管理学术能力评估测试的一个非营利性组织）的官员认为，参与学术能力评估测试的人数增多导致数学平均分被拉低。“参加考试的人数越来越多，明显拉低了分数。”美国大学委员会主席加斯滕·凯珀顿这样说道。这是实验的结论吗？理由是什么？解释变量和反应变量分别是什么？
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5.4 减肥手术和更长的寿命。《华盛顿邮报》的一篇文章称，根据两项大型研究的结果，特别肥胖的人如果接受减肥手术，过早死亡的概率会明显减小。但是，人们可以自主选择是否做减肥手术。解释为何这个有关因果问题的研究结论不可靠。用潜在变量与交叉干扰变量加以说明，并画出一个像图5–1那样的图。
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5.5 肥胖会传染吗？一项研究在32年（1971~2003年）里跟踪研究了一个包含12067人的大型社会网络。实验人员发现，如果一个人变胖了，其亲朋好友也会长胖。于是，这些实验人员声称肥胖也像病毒一样，会在人与人之间传染。
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请说明为什么一个人的体重增加了，其亲朋好友的体重也会增加，这并不意味着两者之间具有因果关系。指出有哪些潜在变量会对体重增加产生影响，并且会和亲朋好友的体重增加的效果发生交叉干扰。画一个类似图5–1的图来展示你的解释。
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5.6 阿司匹林和心脏病。服用阿司匹林可以预防心脏病发作吗“医生健康研究”这项有22000名男医生参与的大规模医学实验，就试图回答这个问题。包含大约11000名医生的实验组每隔一天服用一片阿司匹林，剩下的一组人服用安慰剂。数年之后，该研究发现，阿司匹林组的心脏病发作次数明显比安慰剂组少。
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（a）指出实验对象、解释变量、反应变量各是什么。
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（b）用图表来展示“医生健康研究”的实验设计。（要展示一项实验的设计时，必须把各个组的大小和反应变量都标示出来。图5–2和图5–3可当作范本。）
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（c）你怎样理解“心脏病发作次数明显比安慰剂组少”中的“明显”二字？
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5.7 计算机模拟教学。在学习科学概念时，计算机模拟是否和直接观察同样有效？要是这样的话，在科学课上，计算机模拟会比直接观察节约更多时间。两所大学的实验人员打算研究这个问题，他们从两所大学的天文学专业中各选了20名学生，其中一半人通过计算机模拟学习月相，另一半人直接观察月亮。然后，评估每名学生对于月相的理解情况。为了简便起见，实验人员决定让一个大学的学生通过计算机模拟学习月相，另一个大学的学生直接观察月亮。为什么这不是一个好主意？
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5.8 邻居对孩子分数的影响。为了研究邻居对孩子学业的影响，实验人员给1000个住户发放了住房补贴，促使他们搬离低收入社区。搬迁一年后，这些住户的孩子的学业成绩并没有改善。
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请清楚地解释为何一年后孩子的学业成绩没有明显改善并不意味着邻居不会影响到孩子的学业，并指出会影响孩子学业成绩，并会和邻居的影响产生交叉干扰的一些潜在变量，用一个像图5–1那样的图进行辅助说明。
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5.9 再看计算机模拟教学。
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（a）请做出一个比练习5.7中更好的实验设计，再比较学生用两种不同方法学习月相的效果。（描述一项实验设计时，一定要明确标出各个组的大小和反应变量。可以用图5–2和图5–3当作范本。）
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（b）使用表A，从第119行开始，执行你的设计中必不可少的随机化步骤。
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5.10 在线学习。前文中指出，诺瓦东南大学的研究无法对线上学习和课堂学习哪种效果较佳，得出什么有效的结论，因为选择线上学习的学生原本水平就较高。请说明如何设计一个好的实验以获得更有用的信息。
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5.11 服用抗氧化剂可以预防癌症吗？吃水果和蔬菜多的人比吃得少的人患结肠癌的概率低。水果和蔬菜富含像维生素A、C与E等“抗氧化剂”，服用抗氧化剂能预防结肠癌吗？一项临床试验选了864位结肠癌患病风险高的人来研究这个问题。实验对象被分成了4组：一组每天服用β胡萝卜素，一组每天服用维生素C与E，一组每天服用维生素A、C与E，一组每天服用安慰剂。经过4年的跟踪研究，实验人员非常意外地发现，4组的结肠癌患病率的差别居然不具有统计学显著性。
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（a）这项实验的解释变量和反应变量是什么？
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（b）描述这项实验的设计。（用图5–2和图5–3当作范本。）
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