第六讲 教育实验设计法

任何一项课题争论都要依据肯定的方法来进展，争论方法一般包括试验争论法，行动争论法等，此外还有调查法、观看法、案例法、比较法、历史法、文献法等。

这些方法最常用的是试验争论法和行动争论法。

这里重点介绍一下试验争论法：〔一〕试验争论法概论1、试验争论法的定义：试验争论法就是在可控的教育情景中，依据肯定的理论假设，有目的地转变一些教育因素〔自变量〕。

掌握无关因素，观看记录另一些教育因素的变化，到了肯定时间后，在统计分析的根底上，找到两类教育因素之间的内在联系验证理论假设的方法。

自变量也叫试验变量，它是指试验者操作的假定的缘由变量；因变量也叫反响变量，是自变量作用予试验对象后消灭的教育结果。

无关变量是指自变量与因变量之外的一切变量。

2、教育试验的操作步骤（1）定题就是提出试验课题定题要遵循有价值、有制造性和可行性等原则。

（2）建立试验假说所谓假说就是试验者对自变量〔试验变量〕与因变量〔反变量〕之间关系的推想与推断。

它是自己的教育阅历，科学理论，他人阅历综合加工的结果。

〔好比实现抱负先有的梦想〕假设：北京市宏庙小学的争论者看到的小学生没有得到全面和谐、充分地进展，于是确定了“小学生全面进展教育试验”课题建立了“实现整体优化，促进学生全面进展”的假说，开展了小学生教育整体优化试验。

试验假说具有三个特征：假说应当没想出试验变量与反变量之间的关系。

假说要用表述或条件句的形式明确地毫不模糊地展述出来。

假说应当是可以检验的.(3)试验设计试验设计是指试验者在实际着手验证假说之前制定的试验打算.它的目的在与更科学更经济地验证假说.试验设计的问答主要有以下几个方面。

①试验变量的操作与掌握.确保试验者依据试验要求操作不走样〔自变量〕②反响变量的观测方法.(因变量)测量手段:通过制表、绘图等进展比较分析。

③无关变量的掌握措施〔消退法、恒定法〕④试验对象的选择。

〔被式的选择〕⑤试验的组织形式。

〔单组或等组〕⑥试验数据处理方法确实定。

教科研方法——教育实验法教科研方法——教育实验法一、教育实验法的定义与特点教育实验法就是在可控的教育情景中，依据一定的理论假设，有目的地改变一些教育因素(自变量)，控制无关因素，观察记录另一些教育因素(因变量)的变化，到了一定时间后，在统计分析的基础上，找到两类教育因素之间的内在联系，验证理论假设的方法。

也就是通过控制寻找教育因素间内在联系的方法。

例如，三算结合实验，就是要通过控制教师因素、教学时间、学生的作业量等无关因素来寻找“口算、笔算、珠算结合教学法”与学生的学习成绩和身心发展的关系。

而教材实验则是要在教师的教学能力相当，所用教学时间相同、教学条件基本一样的前提下，比较两类教材哪一种的效果更好。

教育实验中有三种变量，即自变量、因变量和无关变量。

自变量就是通常所说的实验变量，又称为实验因子或刺激变量，它是指实验者操作的假定的原因变量。

自变量应具有可操作性和可变性，也就是说，自变量要能用操作定义加以描述，并且至少要有两个水平。

因变量又称实验结果的反应变量，是自变量作用于实验对象后出现的教育结果。

教育实验的因变量应有以下特点：(1)与自变量的时间顺序性。

因变量的变化必须在自变量变化发生之后或同时。

(2)可测性。

因变量的变化必须是可测的，否则实验的结果就说不清楚。

(3)客观性。

因变量最好是那些客观指标，如测验分数、身高、体重、肺活量、阅读速度、单词拥有量，等等。

主观指标只能作参考。

如教师反映课堂气氛活跃，感到学生的学习积极性有了提高等只能作为参考。

无关变量是指自变量与因变量之外的一切变量。

例如在教学方法的实验中，教学时间和课外辅导都是无关变量。

欲增加实验的科学性，必须加强对无关变量的控制，使它不影响因变量的变化。

教育实验作为一种科学的研究方法，有以下4个明显的特点：(1)实验者有主动权，不必浪费时间等待现象自发的机会去做偶然的观察，能够选择方便的地点与时间使现象发生，并事先做好观察记录的准备，比自然观察法主动。

教育实验法一、引言教育实验法是指通过系统的实验研究、科学的评估方法和控制变量的原则，对教育教学活动进行全面、系统、深入的研究和探究的方法。

教育实验法在广泛运用于教育实践中，是帮助教师解决教育教学问题的有效手段。

本文将结合实际案例，系统阐述教育实验法的具体应用。

二、实验类型教育实验类型主要分为四种：控制实验、自然实验、事后对比实验和事前事后实验。

其中，控制实验和自然实验在教育领域被应用的较为广泛。

1. 控制实验控制实验是一种对比实验，在两个群体中择一作为实验组，另一作为对照组。

实验组和对照组在进行实验前要经过严格的随机分组，保证两组人员分布、性质的相似性。

在教育实验中，控制实验常用于测试某种教学方法、技术或教材的有效性。

例如，在测试新教材比旧教材的优越性方面，可以在一组实验班使用旧教材，另一组实验班使用新教材，然后通过实验分析两组学生的表现，来确定新教材的优越性。

2. 自然实验自然实验是指无法进行严格随机分组的实验，例如对某个特定的群体进行教学改革实验。

这种实验常常与控制实验相结合，进行对比研究。

例如，在教学改革时，可以将某个学校或某个班级作为实验组，无需进行随机分组，然后与其他相同类型的学校或班级进行对比分析。

三、实验设计教育实验设计是指在确定问题、选择实验类型后，设计实验具体过程和实验方案的过程。

设计实验过程中需要考虑实验流程、实验对象、实验现场和实验结果评估等方面，确保实验本身符合科学严谨性和可操作性。

1. 实验流程实验流程需要明确实验的步骤和执行顺序，确定实验流程，确保实验能够按照计划顺利进行。

例如，在测试某种教学方法时，需要先确定实验设计，然后确定实验组和对照组，给出教学指导计划，进行教学，最后对两组学生进行成绩比较。

2. 实验对象实验对象是指需要进行实验的人或物体。

在教育实验中，实验对象常常指学生群体或单个学生，也包括教师、教学材料、教育设施等。

在具体实验中，需要明确实验对象的数量、性质和具体条件，对实验结果影响的控制要有一定的保证。

第六章教育实验法第六章教育实验法实验研究，是搜集科学事实、获取感性材料的基本方法之一，也是形成、发展和检验理论的实践基础。

它最初运用于自然科学中，如我国古代《墨经》中记载的“针孔成像”、古希腊阿基米得计量“王冠”含金量，都是公认的古代科学实验的典型。

近代以来，实验法逐渐用于社会科学的研究。

在教育领域，自从1768 年裴斯泰洛齐创办“新庄”实验学校，许多教育家相继创办各种实验学校，特别是拉伊和梅伊曼把实验科学的实验模式引入到教育研究中来，推动了实验法在教育教学各个方面的开展。

时至今日，教育实验法不仅成为推动教育科学研究、发展教育理论的首选方法之一，而且也是深化教育改革、提高教育质量的重要手段。

第一节教育实验法概述一、教育实验的基本含义与条件（一）教育实验法的基本含义科学起源于观察。

但简单的观察是在自然状态条件下等待观察对象的出现，具有相当程度的直观性和被动性，既不能主动地操纵、干预观察对象，也难以排除其它因素对观察对象的影响和干扰，其结果也难以确认事物间的因果联系，而只能对某种可能性的原因进行推测。

科学的实验则是在变革中去观察和认识世界的，它是一种经过精心的设计，并在高度控制的条件下，通过操纵某些因素，来研究变量之间因果关系。

一般来说，在实验过程中，研究者要通过引入(或操纵)一个变量(即自变量)，并常利用实验组与控制组的对比、前测与后测的对比，来观察和分析它对另一个变量(即因变量)所产生的效果。

从方法论上看，实验研究是基于实证主义的理论与背景的，是定量研究的一种特定类型。

将实验法运用于教育研究中就成为教育实验法。

一般来说，教育实验有广义与狭义之分。

狭义的教育实验是指是在观察和调查的基础上，创设一定的情境，对研究的某些变量进行操纵和控制，以便人为地引起某种教育现象发生、发展和变化，从而验证假设，揭示教育现象之间因果关系的一种教育研究方法。

广义的教育实验则不仅包括狭义上的教育实验，而且也包括所有新的、处于尝试阶段与变革阶段的教育活动与实践，另外，在教育实验研究发展的早期，以宏观的观察、思维为主要形式，以定性描述为主要手段，对社会改革性质或教育革新性质的干预性研究也被界定为广义的教育实验。

教育实验法讲解山西大学研究生学位课程论文（2014 ---- 2015学年第 1 学期）学院（中心、所）：教育科学专业名称：心理健康教育课程名称：教育科学研究方法论文题目：教育研究方法——实验法授课教师（职称）：徐冰鸥（教授）研究生姓名：王琨、李鑫洁、牛羊年级： 2014级学号： 201421409006 201421409007 201421409009成绩：评阅日期：山西大学研究生学院2014年 12 月 31 日第八章教育实验法第一节教育实验法概述一、教育实验法的含义二、教育实验法的起源三、教育实验法的特点四、教育实验法的功能五、教育实验法的优缺点六、教育实验的种类七、教育实验法的一般步骤第二节教育实验研究的效度一、教育实验的效度二、教育实验研究效度的控制第三节教育实验研究的变量一、变量及分类二、自变量的控制三、因变量的控制四、无关变量的控制第四节教育实验设计一、实验设计二、实验设计分类分类三、教育实验设计的一般步骤四、教育实验设计类型五、真实验设计与准实验设计六、教育实验研究的意义七、文献分享第一节教育实验法概述第二节教育实验研究的效度一、教育实验法的含义教育实验研究是研究者按照研究目的，合理地控制或创设一定条件或因素，人为地干预、变革研究对象，从而验证假设、探讨教育现象成因，揭示教育规律的一种研究方法。

二、教育实验法的起源在传统的教育研究中，思辨的方法一直占主要地位。

教育实验法是在近代科学的发展，特别是心理学中试验方法的运用而逐渐发展起来的。

1879年，德国心理学家冯特创立了第一个心理实验室，他把教育学看作应用心理学，虽然有一定的片面性，但毕竟在教育学中导入了自然科学的研究方法。

其研究范围包括儿童身心发展及学校中其他实际问题。

其后，冯特的学生梅伊曼和同代人拉伊创立了实验教育学。

主张用实验的方法研究教育活动中儿童身心的状态，为教育研究提供了新的方法。

三、教育实验法的特点1.教育实验对象的特点严谨性。

第七章教育实验法第一节教育实验中各种变量的控制一、自变量及其控制（一）自变量的（Independent variable）概念自变量又叫独立变量，它是由研究者选定，并进行操纵、变化的能产生所欲研究的教育现象的因素，或因素的组合。

（二）自变量的种类1．课题方面的自变量2．环境变量3．被试变量4．暂时的被试变量（三）自变量的控制1．给自变量规定操作定义实验中规定操作定义的好处：（1）可以使研究者的思考具体而清晰。

（2）操作定义可以增进科学研究者之间沟通的正确性。

（3）操作定义可减少一门学科所用概念或变量的数目。

2．规定自变量的不同水平——检查点或实验处理二、因变量及其控制（一）因变量的种类因变量也叫反应变量（常用R表示），因其主要是根据受测者在某种刺激作用下产生的反应并对其进行度量。

反应变量是由自变量所引起的被测者某些教育行为的变化。

（二）因变量的控制1．规定好反应的操作定义为使反应能达到具体度量，所规定的一系列标准或具体指标，就是反应的操作定义。

2．因变量应具备的特点（1）反应指标要具有有效性，要能真实反映反应的情况；（2）反应指标要具有客观性，即不同的研究观察者或不同次的观察只要是反应相同，其指标也应该是相同的。

（3）指标要能够数量化，或用数字，或用次数，或用一定的反应不同程度的语义（好、很好、非常好）。

（4）反应指标应该能准确、真实地度量反应的变化。

3．反应指标的平衡三、无关变量的控制（一）无关变量的含义又称控制变量、参变量、额外变量等。

（二）无关变量的鉴别（三）关于无关变量的控制1．对部分被试变量及暂时被试变量的控制方法（1）用指导语控制（2）主试者对待被试者的态度应予规范化（3）双盲实验法控制被试所谓双盲实验(double-blind experiments)，指的是在一项实验中，实验剌激对于实验对象和参与实验的观察人员来说都是未知的。

即究竟是实验组还是控制组被给予了实验刺激，参与实验的双方(指实验对象和实验人员)都不知道，实验剌激是由实验人员和实验对象以外的第三者任意分派和给定的。

教育实验法第一节教育实验法概述1、教育实验法概念、特点及理论基础（一）教育实验法的概念及特点1.概念。

教育实验法（education experimental method）就是为了解决某一教育问题，根据一定的教育理论或假设组织有计划的教育实践，经过一定时间，就实践效果进行比较分析，从而得出有关实验因素科学结论的方法。

2.教育实验有四个基本特征：（1）由因追果，是描述“未来事件”的研究（2）适当控制变量（自变量、无关变量、中介变量）（3）以教育实践为基础（4）具有教育性、开放性和社会性3.教育实验法的基本特点：（1）教育实验研究是一种科学实验活动（2）教育实验研究是一种特殊的实验活动（二）教育实验法的理论基础教育实验研究是建立在实证主义的理论基础上的。

实证主义认为：社会现象是一种客观存在，不受主观价值的影响。

社会现象必须被经验所感知，一切概念必须可以还原为直接的经验，理论的真理性必须由经验来验证。

实证主义遵循的是自然科学的研究思路，认为事物内部和事物之间必然存在着逻辑因果关系，对事物的研究就是要找到这些关系，并通过科学的方法对它加以论证。

（三）教育实验研究中的变量变量是指在数量上或质量上可变的事物的属性。

在实验设计中，一般将变量分为自变量、因变量和无关变量三类。

1.自变量(independent variable)又称为实验变量、实验因子或刺激变量，它是指实验者操作的假定的原因变量。

自变量应具有可操作性，要用操作定义加以描述。

2.因变量(dependent variable)又称实验结果的反应变量，是自变量作用于实验对象后出现的教育结果。

在实验研究中，选择的因变量一要有效，二要客观。

3.无关变量(extraneous variable)是指自变量与因变量之外并会对因变量产生影响的一切变量。

实验研究中的无关变量主要有两个来源：一是被试的个体之间的差异，另一个是实验误差。

要提高实验的内部效度，就要尽可能有效地控制无关变量。

《实验设计法》课程教学大纲《实验设计法》是运用数理统计理论与方法研究科学研究和技术工作中，所需的实验设计、实施和实验资料统计分析方法的一门应用学科。

本课程在高等数学、线性代数、概率论等课程的基础上，介绍数理统计的基本概念和基本原理，讲解实验设计的基本要求、实验设计和实施以及实验资料的整理与统计分析方法，既涉及一些严谨的数学理论和方法，又紧密结合学研究实践。

这些理论和方法，是进行科学研究和技术工作必不可少的工具，并利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

知识目标：使学生理解并掌握科学试验中试验前的试验方案设计以及对试验所获得数据进行分析和处理的基本理论和知识，包括试验设计方法（正交法，均匀法，优选法等）及对数据的分析和处理（方差分析与回归分析），达到使试验次数尽可能少并在较短的时间内以较少的成本来达到预期的试验目的（如确定最优工艺条件或配方）。

能力目标：学生能解决化学工程研究中实验数据的误差分析、整理数据以及出建立定量的化工过程数学模型，并能合理地设计实验，减少实验工作量，节省时间和人力、物力。

素质目标：培养学生分析问题和解决问题的能力和严谨细致、认真负责的工作作风。

2.课程教学目的与任务《实验设计法》不仅提供如何正确地设计科学试验和收集数据的方法，而且也提供如何正确地整理、分析数据，得出客观、科学的结论的方法。

本课程任务使学生能够掌握常用的试验设计原理及设计方法、试验结果的统计分析方法，了解常用的数理统计软件。

通过该门课程的学习，可以掌握基本的试验（调查）设计和统计分析方法，为学生毕业论文以及将来从事科研工作打基础。

3.课程内容简介本课程是面向化学、应用化学，材料化学，制药工程的专业选修课。

主要包括科学的试验设计方法（正交法，均匀法，优选法等）及对数据的分析和处理（方差分析与回归分析），使试验次数尽可能少并在较短的时间内以较少的成本来达到预期的试验目的。

4.理论教学基本要求掌握方差分析与回归分析的步骤与excel软件分析；掌握正交实验设计与均匀实验设计法的步骤及软件操作。

教育实验的设计与实施教育实验研究是研究者根据研究目的和计划，在一定条件下，对研究对象（被试）施加某种可操纵的教育影响（如采用某种教学方法或教育技术），然后观测其变化及教育效果，以此推断所施加教育影响与教育效果之间是否存在因果关系的研究方法。

中小学课程改革及较大范围的教学方法创新等，大都以教育实验作为其理论支撑或推广依据。

一、教育实验的基本形式教育实验有三种基本形式：单组实验、等组实验和循环组实验。

1.单组实验单组实验是指同一组被试（如学生）在其他条件保持不变的情况下，先后接受不同实验因素的影响，然后对实验因素所产生的结果进行观察和比较，从而推断某种因果关系的实验形式。

比如要对某项课堂教学方法进行实验，看它是否有利于提高教学质量。

若采用单组实验形式，就要先选定一个教学班作为实验班，在进行基础测试（前测）后，开始采用这一课堂教学方法进行教学，一个实验周期（一般为一个学期）后进行效果测试（后测），将前后两个测试结果进行统计比较，就可推断此项课堂教学改革与提高教学质量之间是否具有因果关系。

这种实验方式简便易行，尤其适合在规模较小的学校采用。

2.等组实验等组实验是将被试分成几个条件相同的组或选择几个基础相同的样本进行的实验研究。

在教育研究中，经常采用实验组与控制组相对照的方法，将被试分成实验组和控制组，实验组接受实验因素的影响，控制组不接受实验因素影响，在实验过程中两组被试其他条件保持相同，最后对实验因素所产生的结果进行观测和比较，从而判断实验因素的作用效果。

等组实验的要点在于保证各实验组的同质（基础相同）。

比如要开展“有计划的学法指导”实验，看其是否有利于提高学生学业成绩，若采用等组实验方式，就可先通过基础测试（前测）选定两个学生学业基础相同的教学班分别作为实验班和控制班（或称对照班），然后对实验班学生进行有计划的学法指导，对控制班学生不作学法指导，经过一个实验周期后，再对两个班的学生进行学业成绩测试（后测），将前后两个测试结果进行统计比较，从而推断有计划的学法指导与学生学业成绩提高之间的因果关系。