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第七章实验法（教案首页）
授课内容
第七章实验法
所需课时
4学时
主要教材
或参考资料
王守恒主编：
《教育科学研究方法基础》，XX大学出版社出版，2002年版
沃建中著：
《智力研究的实验方法》浙江人民出版社1996年版。
教学目标
知识与技能：
实验法的内涵；类型；构成因素
过程与方法：
学会实验的各种设计；会写实验计划；能进行教育实验研究的操作
情感态度与价值观：
学会评价实验的好坏；通过实验标准的学习养成严谨的设计和操作的态度
教学重点
教育实验的操作
教学难点
教育实验设计
教学方法
讲授、讨论、练习
教学内容
及时间安排
•教育实验法概述0.25课时
•教育实验的类型0.25课时
•教育实验的构成因素0.5课时
•教育实验设计1课时
•教育实验的操作1课时
•实验计划制定举例0.5课时
•实验的评价标准0.5课时
复习思考题
一、概念
•教育实验法、教育实验分类中各种教育实验定义、各种变量定义
二、思考
1.教育实验法的局限性是什么？
2.教育实验有哪些类型？
3.简述教育实验构成因素。
4.教育实验无关变量控制的方法有哪些？
5.简述教育实验设计。
6.选择教育实验设计的原则是什么？
7.简述教育实验法操作。
8.简述教育实验计划。
9.如何撰写实验报告？
10.好的教育实验的评价标准是哪些？
教学程序
教学的基本内容
时间安排教学方法
第七章教育实验法
本章内容
教育实验法概述
教育实验的类型
教育实验的构成因素
教育实验设计
教育实验的操作
教育实验研究计划
实验的评价标准
第一节教育实验法概述
一、教育实验法含义
（一）广义教育实验法
泛指一切实证性的教育研究方法。
——来自于实验教育学派
（二）狭义教育实验法
通过探索性的工作安排来检验某种教育思想与预期结果关系的方法。
教育思想——探索性工作设想——教育理想——试验（trying）和实验（experiment）
（三）经典意义的教育实验法（experiment）
置被试于有控制的环境中检验自变量与因变量关系的方法。
——实验过程模式
二、教育实验法特点
1.不同于自然科学实验；2.不同于心理学实验；3.不同于教育改革；4.不同于其他研究方法
三、教育实验法的作用
1.面向未来；2.促进改革；3.鼓励创新；4.发展教育理论；5.发展教育实践
四、教育实验法的局限性
1.不能代替教育哲学思考和教育价值学思考
2.对教育因果关系的研究普适性比较差
3.对教育因果关系的解释很难周详
4.变量辨析比较困难
第二节教育实验类型
一、早期划分
1.自然实验
2.实验室实验
二、按与知识发现关系划分
1.探索性实验
2.验证性实验
3.应用性实验
三、按自变量状态划分
1.单一自变量实验
2.多自变量实验
3.复杂自变量实验
四、现代国外教育实验分类
1.麦轲尔分类（1926）单组实验等组实验轮组实验
1926年Mcall:
Howtodoexperimentineducation
2.斯坦利与坎贝尔分类（1963）
前实验（thepre-experimentaldesign）
真实验（thetrueexperimentaldesign）
准实验（thequesi-experimentaldesign）
1963年Compelandstanley:
Experimentalandquasi-experimentaldesignsfor
Researchonteaching
控制程度：
前实验（无控制无关干扰因素的措施）、准实验（不能随机分派被试、不完全控制误差来源、只是尽可能予以控制）、真实验
五、近20年我国曾流行的提法
1.科学主义（scientism）教育实验
整体主义（holism）教育实验
2.单项实验
整体实验（综合实验）
3.思想实验
4.建构性实验
5.国内外其他提法
第三节教育实验的构成因素
一、被试（subject）与分组（matchgroup）
被试——指参加实验研究的对象。
分组方式：
固定组（G_group）——
随机组（RG_randomgroup）——
实验组（X_experimentgroup）——
控制组（C_controlgroup）——
二、变量
1.变量变量也叫因子、因素或条件，是实验中对实验对象发生影响的因素和实验对象在这些影响下发生变化的因素。
2.自变量自变量是实验者对被试施加的实验影响，它是实验设计所期望的现象产生和变化的条件或原因。
新颖性、有效性、可操作性
3.因变量因变量是自变过作用的结果，是实验者观察和记录的内容，即实验者期望产生的现象。
可变性、外依性、可测评性、先进性
4.无关变量干扰变量（无关变量）：
多样性、复杂性、二重性（新鲜感有正负作用）
5.其他变量调节变量：
（特殊的变量或次要的变量，教材的实验，方法可能为调节变量）潜在性、间接性、可引导性
三、控制（C-control）
1.无关变量控制
Y=F（X,a,b,c…）
2．无关变量控制方法
盲试（单盲、双盲）：
盲法”控制就是在实验中，不让学生知道他们在进行实验（“单盲法”），有时甚至不让教师知道他们在教实验班（“双盲法”）。
消除：
是设法使无关变量从实验中消失。
可以消除物理因素，但紧张等无法消除。
况且过于采用消除法会使实验情境失去自然性、现实性。
平衡：
是指在分组比较实验中，使无关变量对各组的影响相同。
纳入：
当某些干扰因素无法排除时，可以把它作为一种实验变量，纳入实验之中，使之有系统地变化，分析它与反应变量之间的关系。
这实际上是要求将单变量教育实验发展为多变量教育实验。
抵消：
抵消是让被试先后接受几种不同的实验处理，被试自身以及实验顺序所造成的练习、适应、疲劳等无关变量效应在先后轮换过程中可以相互抵消，从而提高实验的精确度。
随机化：
是指在分组、安排实验处理顺序等许多实验环节上，不受实验人员主观意图的影响，而由偶然机遇决定。
统计控制：
例如，在两个平行的班中进行教法实验时，某个班中成绩大好或太差的学生，将影响实验效果，在分析实验结果财，可将这些学生的后测成绩单独列出来，做为参考，不做为总体的成绩。
重复验证：
由于研究对象的复杂多变，教育实验规模应由小而大，逐步扩展，在不同地区、不同学校反复验证。
这样在重复实验过程中，一些无关变量如家庭教育、社会文化背景等，可以相互抵消，从而保证实验结果的有效性。
代表性策略：
是指在实验中确保被试、实验教师在实验研究范围内的代表性。
象北京教育学院合敬先主持的“小学语文能力整体发展实验”，坚持在普通学校、普通教师、普遍儿童、普通教材的条件下进行实验，这样不仅使实验具有普遍意义，有利于推广，而且为实验班成绩与实验范围内其他班级成绩的比较分析提供了一定的可比性。
四、测量（O_observation）
1.测量——
2.前测——进行前测要注意以下问题：
1前测必须测出实验所研究的特质。
2前测要客观，尽量采用标准化测验（也可采用自编测验）。
3在测验过程中，测验人员不要给学生任何暗示以免造成偏向。
3.后测——第一，后测要在停止实施实验变量后立即进行。
这样可以避免因被试受到其它因素的影响而发生特质水平的变化。
第二，后测和前恻必须是同质测验。
第三，保证后测和前测分数的同值性。
4.工具⑴自编工具⑵量表
五、样本
一般根据实验所要求的精确度来确定。
精确度越高，样本容量越大。
但如果样本过大，则增加实验上的困难，也会造成不必要的浪费。
样本容量的确定可按着以下规则来进行：
控制严密的实验样本可小一些，反之应大一些；抽样误差大的，样本含量应大一些，反之则小一些；第一轮实验样本含量可小一些，第二轮、第三轮实验样本含量应逐渐增大；实验室实验样本含量可小一些（10以上就可以了），自然实验应大一些（至少要在30以上）。
（一）单纯随机抽样
（二）等距抽样法
（三）分类抽样法
（四）多级抽样法
（五）整体抽样法
（六）有意抽样法
第四节教育实验设计
一、前实验设计
指不能随机分组，对无关变量缺乏控制，内外效度较差的实验设计。
1．单组后测设计
单组后测设计就是指对一组被试实施实验处理，然后观察实验结果，其基本模式为：
（G）XO
其中，G代表小组，X代表自变量，O代表后测（以下同）。
2．单组前后测设计
这种设计的特点是在自变量影响介入之前，先对被试进行测试（O1），然后对被试施以实验措施（X），此后再次测试（O2），其基本模式为：
（G）O1XO2
3．非对等组后测设计
在这种设计中，有一个组为控制组，一个组为实验组。
在实验中对实验组施以自变量，控制组则做为比较组存在。
实验结束后对各组进行后测，根据实验组与控制组因变量的差异，得出实验的结论。
其基本模式为：
G1：
XO1
G2：
CO2
其中，C代表控制组（其他同前）。
二、真实验
指能随机取样，有对照组的实验
1．随机后测有控制组设计
这种设计是使用两个或两个以上的实验组，各实验组的情况大致相等，其中一个组为控制组，其基本模式为：
RGI：
XO1RG1：
X1O1
RG2：
CO2或RG2：
X2O2
RG3：
CO3
其中，R代表随机，RG表示随机分组，C代表控制组（以下同）。
2．随机前后测有控制组设计
这种设计与上一设计的不同之处在于实验前对各组进行了实验前测。
其基本模式为：
RG1：
O1XO2RG1：
O1X1O2
RG2：
O3XO4或RG2：
O3X2O4
RG3：
O5CO6
3．索洛门四组设计
索洛门四组设计是随机后测有控制组设计和随机前后测有控制组设计的综合设计。
这种设计共有四个组；两个控制组、两个实验组，实验组和控制组各有一组接受前测，四组都接受后测。
其基本模式为：
RG1：
O1XO2
RG2：
O3CO4
RG3：
XO5
RG4：
CO6
其中，1、3组为实验组，2、4组为控制组。
在分析实验结果时，通过O2与O4，O5与O6的差别可以看到实验变量X的作用效果如何，同时通过O2与O5，O4与O6的比较，可以检查出前测对后测及实验变量的影响，这正是索洛门四组设计的优点所在。
从上面几种设计可以看到，真实验的实验效度很高，但是因为教育实验一般不能打乱正常的教学秩序，大多是在确定的班级、确定的学校中进行，随机取样很难做到，况且对无关变量（诸如学生的疲劳、学习兴趣等）也很难完全控制，因此在教学实践中真实验的应用很受限制。
三、准实验
是在不能随机分派被试，无法完全控制误差来源时，尽可能加强条件控制的实验。
1．非对等组前后测设计
在这种设计中、至少有两个实验组，其中一个为控制组。
实验前对各组进行测试，测试的结果做为前测成绩，实验结束后，再进行后测，通过各组后测成绩与前测成绩的差，判断自变量对因变量的作用效果如何，其基本模式为：
G1：
O1XO2
G2：
O3CO4
2．轮组实验设计
轮组实验设计是操作时要使每一个组接受实验组合的影响，即让每组被试同时接受不同的实验处理，第一轮实验以后，测量两组的教学效果，再将两种处理轮换对调，进行第二轮实验（两级实验的时间相等），再次测量两组的教学效果，然后将测量结果进行比较。
其基本模式为（可加控制组）：
G1：
O1X1O2X2O3
G2：
O4X2O5X3O6
进行比较朗读法和默读法的效果实验。
从以上两种实验设计中可以看出，准实验设计因不能随机取样，使各样本之间存在很大差异，不易控制。
和真实验相比实验效度较差。
但是，准实验设计不打破教学班的原有编制，可以使学校的教学工作按正常教学秩序进行，因此准实验设计是应用最广泛、最经常的一种教育实验设计。
四、选择实验设计的原则
实际性、精确性、灵活性、简单性
第五节教育实验法的操作
一、准备阶段
选择课题——分析变量——选择样本——制定实验方案
1、实验方案的结构：
理论部分——实验针对的问题、依据的理论假说、变量的定义、实验的总体思想及指导原则
技术部分——实验所涉及的学校、班级、教师、实验类型、实施程序、操作要领
评价部分——实验要采用的评价标准、方法、技术手段
附录说明——条件、创造条件的可行方法
文献分析——可放置于最前
2、实验方案的论证标准：
系统性、新颖性、优效性、可行性
二、实施阶段
前测——实验情景处理（控制无关变量）——后测
三、资料处理阶段
1.比较法
对被试在实验的各个阶段身心变化情况进行比较；对各实验变量作用的效果进行比较；在实验组和非实验组之间进行比较；在实验组之间进行比较；还有定性比较和定量比较等。
2．科学归纳法
科学归纳法是根据某类部分事物的本质及其变化规律得出适合于这一类事物的具有普遍意义的结论。
在“即兴演讲与口语表达能力的关系”实验中，如果实验结束后，两个实验班学生的口语表达能力与其它班相比有很大提高，由此，可以得出“练习即兴演讲是提高口语表达能力的原因或主要原因”这样具有一定普遍意义的结论。
3.统计手段
统计手段就是运用统计的方法对教育实验的结果做出科学的计算、分析和解释。
统计手段包括平均数、标准差、相关系数、回归分析、卡方检验、T检验等。
四、撰写实验报告
1．题目
题目要具体、简明、有个性，避免笼统抽象。
题目要与实验的课题相符，反映实验的中心思想和主要内容；要指出实验研究的自变量，如”拼音识字、提前读写”实验报告；有时还要指明因变量，如“发现法教学在促进学生思维能力发展中作用的实验研究”，这一题目既指明了自变量——“发现法教学”，也指明了因变量——“学生的思维能力发展”。
2．署名
3．前言
一般要求说明该项实验的目的、意义及课题的产生过程。
若实验是探讨过去尚未解决的问题，扩展以前的工作，在引言中要把以前的工作简要地介绍，以便与本实验衔接。
若课题来自实际工作提出的问题，引言中要对实际工作问题进行介绍。
4．介绍研究方法
这部分主要说明实验设计，其中包括：
实验对象的选择与分组、实验设计的类型、无关变量的控制，实验中用于教学和测量仪器、材料、量表、观测指标及实验程序等。
5．实验的结果与分析
这部分主要是以原始资料为依据，通过对这些资料的分析，揭示被试在实验变量作用下发生的变化以及产生这种变化的原因，阐明事物间关系。
要写得论据确凿，逻辑严谨。
6．讨论
在这一部分中，需要将所做实验的作用、价值以及需要进一步研究的问题写出来。
7．结论
结论部分要求说明本实验的结果证实或否定了什么，一般以条文形式用简短的文字表达出来。
对实验中存在的问题，也应客观地作小结。
8．参考文献及附录
最后要把参考文献写明以便查找。
附录是附在实验报告的文后。
实验中一些重要的材料和统计图表，在实验报告中未能全部引用，如有必要，可列在附录中。
第六节实验计划的制订举例
1.课题名称
《初中二年级数学利用CAI教学的实验研究》
2.研究的意义（略）
3.具体研究的相关文献（略）
4.具体研究的问题
初中二年级数学利用CAI教学的效果分析：
⑴CAI教学与学生学习成绩的关系
⑵CAI教学与学生学习兴趣的关系
⑶CAI教学与学生思维发展的关系
5.问题假设
CAI教学比传统教学学生学习成绩和学习兴趣
有明显提高，但对学生思维能力发展影响不显著。
6.原理阐述（略）
7.因变量与干扰变量控制
⑴自变量（定义）
采用现行初二数学教材CAI软件教学
（课堂与课后）
⑵因变量（定义）
学生成绩：
学校期末考试成绩
学习兴趣：
问卷调查结果
思维水平：
《瑞文推理能力测验》结果
⑶干扰变量控制
平衡参与实验的教师的水平与工作态度
平衡实验班与控制班的时间投入
采取合适的实验设计
8.实验设计
非对等组前后测设计
G1:
O1-----X-----O2
G2:
O3-----C-----O4
9.样本
本校初二全体四个自然班，随机产生两个实验班和
两个控制班
10.时间
一年（两个学期）
每学期一次统计检验
11.数据处理
问卷调查做X2检验
学生成绩作相关样本t检验
学生思维能力作相关样本t检验
12.实验报告撰写与发表
学生第二学期期末考试后一个月内完成
提交学校当局和上级科研主管部门
组织鉴定与发表
第七节实验的评价标准
一、实验背景评价的标准
（一）关于课题：
必要性、有效性（自变量在多大程度上引起因变量的变化）可行性
（二）关于设计：
假设的科学性、诸变量的界定、是否选择了适当模式、实施与评价是否有了具体可行的安排、涉及的有关思想观念技术方法是否有辅助说明、实验各阶段的目标任务是否明确具体
（三）关于实验条件：
是否获得有力的行政支持、
实验课题组构成是否合理、有力，
实验所需经费是否有保障；
实验是否获得了有关师生及家长的理解与支持；
实验所需的技术设备等是否获得；
实验前班级、学校的办学水平是否有一个基本确定的客观评估；
实验是否获得了一个支持性的氛围（如人们是否视参加实验为一种光荣的事情等）。
二、实验实施过程评价的标准
1.实验教师在实验初始和过程之中是否进行了必要的培训；
2.实验的操作程序、方式方法等是否合乎实验的要求；
3.实验的各个环节或阶段上的实践任务和研究任务完成的情况；
4.实验过程中是否发现了非预期性的异常现象或效应；
5.实验的无关干扰变量是否得到了有效控制；
6.实验过程中是否又引入了新的自变量（或改革措施）；
7.实验过程中是否积累了有关的测试资料和阶段性总结材料。
三、实验结果评价的标准
1.实验目标达成情况的评价标准：
a．学生有关方面发展的情况；
b．教师有关的素质是否有提高；
c．办学水平是否有提高；
d．是否发现了新的因果或相关的规律；
e．是否在理论上有创新；
f．实验是否对实验方法的改进与发展有贡献；
g．实验是否证实或证伪了假说；
h．实验对教学结构或模式是否进行了优化。
2.实验效度的评价标准：
a．实验内在效度所达到的值及其价值鉴定的情况；
b．实验的母体效度所达到的值及其价值鉴定的情况；
c.实验的生态效度所达到的值及其价值鉴定的情况；
d．根据实验的外部效度，对实验的推广价值鉴定的情况。
3.实验的有关定量与定性描述的评价标准：
a．有关定量描述的信度与效度所达到的值及其价值鉴定的情况；
b．有关定性描述的信度与效度所达到的值及其价值鉴定的情况；
4.实验的非预期效应的评价标准：
a．对非预期效应的性质的鉴定情况（是积极的还是消极的）；
b．对非预期效应的归因分析与鉴定情况；
c.对非预期效应的可推论性或所代表的广泛性的鉴定情况。
（4课时）
（0.25课时）
10分钟
讲授法
（0.25课时）
10分钟
讲授法
（0.5课时）
5分钟
讲授法
5分钟
5分钟
5分钟
5分钟
（1课时）
12分钟
讲授法
12分钟
12分钟
9分钟
（1课时）
10分钟
讲授法
10分钟
10分钟
15分钟
讲授法
讨论法
（0.5课时）
25分钟
讲授法
讨论法
（0.5课时）
20分钟
讲授法
讨论法
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