探究教育研究方法之實(shí)驗(yàn)法

1、探究教育研究方法之實(shí)驗(yàn)法一、實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)是指由研究者對一個變量進(jìn)行操縱和對結(jié)果的有控制的觀察和測量來實(shí)現(xiàn)的一種科學(xué)的研究方法，實(shí)驗(yàn)研究被廣泛地應(yīng)用于自然科學(xué)的研究中，在教育研究中實(shí)驗(yàn)研究法也是非常科學(xué)有效的研究方法。實(shí)驗(yàn)法與觀察法的區(qū)別在于觀察法是在不改變或者不影響研究對象和研究現(xiàn)象的自然的條件下進(jìn)行的，而實(shí)驗(yàn)法卻要對研究對象和研究現(xiàn)象進(jìn)行人為地控制或主動地干預(yù)。實(shí)驗(yàn)法是根據(jù)一定的理論和假設(shè)，通過人為地控制教育現(xiàn)象中的某些因素，從而探索變量之間某種因果關(guān)系的研究方法。由這個定義可以看出來教育實(shí)驗(yàn)有三個必要的條件：(1)基于一定的理論和假設(shè)；(2)人為地有目的地控制某些因素；(3)論證某種因果關(guān)系

2、。也就是說得出因果關(guān)系是教育實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論的一個重要特征。教育實(shí)驗(yàn)研究的關(guān)鍵術(shù)語控制( control )：是指掌握住某個或者某些變量，不使其任意活動或超出范圍?？刂剖菍?shí)驗(yàn)研究的核心和精髓，沒有控制就沒有實(shí)驗(yàn)研究。自變量( independent variable )：是指由研究者選擇并操縱的用以改變特定條件的變量，它是實(shí)驗(yàn)研究中被施加了某種變化的因素。自變量具有可操作性的特點(diǎn)。因變量( dependent variable )：是指受自變量的變化，引起的被試在某 些方面產(chǎn)生相應(yīng)變化的變量，也叫做結(jié)果變量。因變量具有可變性和可測性的 特點(diǎn)，恒定的變量是不能夠成為因變量的，因變量必須是可測的，研究

3、者才能 夠根據(jù)因變量的變化確定研究的因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)研究(experiment research )有兩個定義性特征：操縱自變量與控制外來變量(extraneous variable )。實(shí)驗(yàn)法具有六個顯著特征：理論驅(qū)動式的研究假設(shè)；在干預(yù)、控制和/ 或?qū)φ战M中，使研究被試在統(tǒng)計上等值；對所有的被試統(tǒng)一、逐個地實(shí)施由研究者控制的干預(yù)；對每個因變量進(jìn)行測量；使用推斷統(tǒng)計；嚴(yán)格控制條件和相關(guān)變量。二、實(shí)驗(yàn)法的類型實(shí)驗(yàn)法可以分為實(shí)驗(yàn)室研究和自然實(shí)驗(yàn)研究兩種類型。實(shí)驗(yàn)室研究與自然科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室研究方法類似，研究者要認(rèn)為設(shè)計特定的環(huán)境，嚴(yán)格控制外界條件而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究。研究的過程是實(shí)驗(yàn)者先設(shè)計特定的環(huán)境，并

4、嚴(yán)格控制外界條件，讓被試進(jìn)入這個環(huán)境中，通過對被試在特定環(huán)境中的表現(xiàn)來得出因果關(guān)系。自然實(shí)驗(yàn)研究指的是在現(xiàn)實(shí)的自然的教育環(huán)境和教育條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究。自然實(shí)驗(yàn)從控制程度看，沒有實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格，而自然環(huán)境立足于現(xiàn)實(shí)的教育環(huán)境中，以教育實(shí)踐中出現(xiàn)的問題為研究內(nèi)容，以現(xiàn)有的教育環(huán)境為條件，探索在自然的教育環(huán)境中改變某種特定的教育因素所產(chǎn)生的效果，得出因果關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)研究的流程1、確定研究問題確定研究問題是所有教育研究的第一步，而教育實(shí)驗(yàn)研究要求研究問題必須適合使用教育研究法進(jìn)行，因?yàn)橛械难芯坎贿m合用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行研究，所以研究者必須事先判斷研究問題是否適合實(shí)驗(yàn)法，考慮和分析是否具備實(shí)驗(yàn)條件，變量是否可控

5、、分析研究規(guī)模和實(shí)驗(yàn)條件，考慮是否具有實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ芯磕芊耥樌M(jìn)行等，確定研究切實(shí)可行才能進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)研究。2、建立實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)是實(shí)驗(yàn)研究的基本條件之一，假設(shè)是研究者根據(jù)對文獻(xiàn)的研究和對教育現(xiàn)象的觀察來提出的一種關(guān)于課題的設(shè)想或者構(gòu)思。3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)設(shè)計是教育實(shí)驗(yàn)研究的靈魂，每一項(xiàng)教育實(shí)驗(yàn)都必須滿足的條件是：必須建立自變量與因變量之間關(guān)系的假設(shè)，自變量必須是較為孤立的因素，這 樣才能突出自變量的在實(shí)驗(yàn)中的作用。自變量必須是可控制可操縱的，可以改 變的因素，實(shí)驗(yàn)程序和操作必須可以反復(fù)進(jìn)行，是可以驗(yàn)證的，必須具有較高的控制條件和能力，要盡可能地排除其他因素的干擾。因變量具有可變性和可 測

6、性的特點(diǎn)，恒定的變量是不能夠成為因變量的，因變量必須是可測的，研究者才能夠根據(jù)因變量的變化確定研究的因果關(guān)系。4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作是教育實(shí)驗(yàn)研究的核心和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)要求研究者按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計控制自變量，對因變量進(jìn)行檢測，檢測方法有前測和后測，在一項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，通常需要對因變量進(jìn)行前后兩次相同的測試。前測發(fā)生在實(shí)驗(yàn)之 前、后測發(fā)生在實(shí)驗(yàn)之后，研究通過對被試的前后兩次測試的結(jié)果的對比來衡 量因變量在測試中發(fā)生的變化。研究者還必須隨時注意收集實(shí)驗(yàn)資料。包括實(shí)驗(yàn)的設(shè)計方案、被試的基本情況，對照組的基本情況，前后測的數(shù)據(jù)等。研究 者還需要對個別、個案的變化、測量的數(shù)值、對比的數(shù)據(jù)、實(shí)物或產(chǎn)

7、品等方面進(jìn)行記錄，這些將成為研究報告的重要依據(jù)。5、總結(jié)實(shí)驗(yàn)價值 總結(jié)實(shí)驗(yàn)的價值報告處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報告。處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要是指運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計和思維推理的方法對實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)和感性認(rèn)識的結(jié)果進(jìn)行整理加工和分析，得出總結(jié)性的結(jié)論。撰寫實(shí)驗(yàn)報告就是將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過程、方 法和結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)的表述。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計的模式1、前實(shí)驗(yàn)設(shè)計（ 1）單組后測設(shè)計模式單組后測設(shè)計可以用X-O來表示，意思是單組后測設(shè)計只有一組被試，接受一次實(shí)驗(yàn)處理（X），有一個試驗(yàn)后測（O），被試不是隨機(jī)選擇產(chǎn)生，后測的結(jié)果為實(shí)驗(yàn)處理效應(yīng)。例如一個班級的信息技術(shù)課的學(xué)業(yè)成績較低，為了扭轉(zhuǎn)這種局面，教師增加了實(shí)踐課的比重，一個學(xué)期后，

8、發(fā)現(xiàn)學(xué)生的信息技術(shù)課的學(xué)業(yè)成績有所增加。這種設(shè)計沒有控制組，無法證明因變量的變化是由自變量所引起的。實(shí)驗(yàn)前沒有進(jìn)行前測，實(shí)驗(yàn)的隨意性比較大，無法剔除其他因素的影響，總而言之單組后測設(shè)計模式的實(shí)驗(yàn)的科學(xué)水平比較低。（ 2）單組前后測試設(shè)計模式單組前后測試設(shè)計可以用O1-X-O2來表示，即只有一組被試，被試在實(shí)驗(yàn)處理（X）前后都有一次測試（O1和 O2），例如一個教師為了測試多媒體教室對學(xué)生信息素養(yǎng)的提高是否有作用，就在學(xué)期前對學(xué)生進(jìn)行了測試，然后一個學(xué)期都在多媒體教室中對學(xué)生進(jìn)行授課，學(xué)期末再進(jìn)行測試，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生的信息素養(yǎng)有所提高。將兩次成績的差異歸因于多媒體教室的作用。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭x取單

9、組被試且不是隨機(jī)分配，沒有控制組，雖然進(jìn)行了前后測，因?yàn)闆]有控制組進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)論僅僅是前后測的比較。進(jìn)行歸因得出來的，該種實(shí)驗(yàn)設(shè)計模式無法排除其他相關(guān)因素的影響。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計模式適用于通過教育活動就可以直接取得效果的因變量，比如知識的掌握程度、技能等，對那些見效較慢的因變量來說則不適合，總而言之該種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降慕Y(jié)論的科學(xué)性不高。2、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究與真實(shí)實(shí)驗(yàn)研究的區(qū)別在于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究不對被試進(jìn)行隨機(jī)選擇，讓一些實(shí)驗(yàn)活動發(fā)生在真實(shí)的教育環(huán)境中。這種準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計不打擾學(xué)校的日常教育教學(xué)活動，一般不會遭到教師、學(xué)生和家長的反對，實(shí)驗(yàn)更容易進(jìn)行，準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)成為了最廣泛的、使用最多的一種教育實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法

10、。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)一般以班級作為一個整體來進(jìn)行研究。（ 1）不等實(shí)驗(yàn)組、控制組后測設(shè)計模式不等實(shí)驗(yàn)組控制組后測的模式是XO1 O2 不等實(shí)驗(yàn)組、控制組后測設(shè)計中有實(shí)驗(yàn)組和控制組，只有實(shí)驗(yàn)組接受了實(shí)驗(yàn)控制（ X） ， 兩組都有實(shí)驗(yàn)后測（ O1、O2），通過比對組數(shù)據(jù)的后測結(jié)果來推出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如教師要做一個關(guān)于電子白板在教學(xué)中的應(yīng)用效果的一個實(shí)驗(yàn)研究，對自己所教的各方面水平基本相當(dāng)?shù)膬蓚€自然班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，僅對作為實(shí)驗(yàn)組的被試班級在教學(xué)中使用電子白板來授課，一段時間之后對兩個班級進(jìn)行測試，以兩個班級的測驗(yàn)結(jié)果來推導(dǎo)電子白板在授課中對學(xué)生學(xué)業(yè)水平的作用。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計沒有前測，優(yōu)點(diǎn)在于消除了前測對后測的影響，

11、通過橫向比較來判斷實(shí)驗(yàn)變量的有效性；而缺點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)組和控制組的被試不是隨機(jī)選取的，是靠感覺和印象選取的，兩個組之間可能在實(shí)驗(yàn)處理上存在較大的差異，初始水平的差異對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，對無關(guān)變量的控制不嚴(yán)格，使得實(shí)驗(yàn)的效度較低。（ 2）不等實(shí)驗(yàn)組、控制組的前后測設(shè)計模式不等實(shí)驗(yàn)組、控制組的前后測設(shè)計模式為O1 X O2-O3O4 這種準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計模式有實(shí)驗(yàn)組和控制組，實(shí)驗(yàn)組和控制組都進(jìn)行前測和后測，而僅對實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)控制。控制組不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)控制。根據(jù)兩個組的前后測的成績來推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)控制和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因果關(guān)系。例如，教師進(jìn)行導(dǎo)學(xué)案有效性的實(shí)驗(yàn)研究中，被試是在各方面水平基本相當(dāng)?shù)膬蓚€班級（實(shí)驗(yàn)的前提是兩個班

12、級均未使用過導(dǎo)學(xué)案教學(xué)方式），作為實(shí)驗(yàn)組的班級使用導(dǎo)學(xué)案方式進(jìn)行授課，作為控制組的班級不改變教學(xué)方式。對兩個班級的實(shí)驗(yàn)前后的學(xué)業(yè)水平進(jìn)行測試。通過對兩組的前后測成績來推導(dǎo)導(dǎo)學(xué)案在促進(jìn)學(xué)生學(xué)業(yè)水平發(fā)展的關(guān)系。顯然這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計可以消除初始水平差異的因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。但是前測可能會對被試產(chǎn)生敏感或適應(yīng)，從而影響了后測的結(jié)果的效度，進(jìn)而影響了整個實(shí)驗(yàn)研究的效度。3、真實(shí)驗(yàn)研究真實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計模式與準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的的設(shè)計模式最大的差別在于真實(shí)驗(yàn)研究必須要求采用隨機(jī)分配的方式進(jìn)行分組。類似于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究，真實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計模式也可以分為兩種：（ 1）隨機(jī)分配實(shí)驗(yàn)組、控制組的后測設(shè)計模式隨機(jī)分配實(shí)驗(yàn)組、控制組的

13、后測設(shè)計模式可以表示為R XO1R O2這種設(shè)計模式要求將被試隨機(jī)分配為實(shí)驗(yàn)組和控制組，兩個組在統(tǒng)計意義上是相等的。然后對實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，對實(shí)驗(yàn)組和控制組僅進(jìn)行后測，這種測試的優(yōu)點(diǎn)在于消除了前測對后測的影響和實(shí)驗(yàn)變量之間的相互作用，這種設(shè)計模式的內(nèi)在效度較高。（ 2）隨機(jī)分配實(shí)驗(yàn)組、控制組的前后測設(shè)計模式這種設(shè)計的模式是R O1X O2R O3O4這種設(shè)計模式 要求將被試隨機(jī)分配為實(shí)驗(yàn)組和控制組，兩個組在統(tǒng)計意義上是相等的，然后對實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，對實(shí)驗(yàn)組和控制組均進(jìn)行前后測，通過對前后兩組數(shù)據(jù)的變化來推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因果關(guān)系。這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)行前后測可以充分說明是因變量的作

14、用，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因果關(guān)系可靠性高。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計上的內(nèi)在特點(diǎn)，真實(shí)驗(yàn)的效度必將高于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的效度，但是，進(jìn)行真實(shí)驗(yàn)的難度很大，隨機(jī)抽樣在學(xué)校的教學(xué)環(huán)境中很難做到，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計而打亂學(xué)校日常的教育教學(xué)秩序是不道德的且容易受到各方面抵觸的。影響真實(shí)驗(yàn)的效度的因素還有部分無關(guān)變量是難于嚴(yán)格控制的。五、實(shí)驗(yàn)法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)法的 優(yōu)點(diǎn) 主要體現(xiàn)在教育實(shí)驗(yàn)是可以有目的地控制變量，而有目的地控制變量是實(shí)驗(yàn)研究的核心。排除了無關(guān)變量之后，研究者對自變量進(jìn)行有目的地控制，通過觀察因變量的變化，才能客觀地分析自變量與因變量之間的因果關(guān)系，這樣得出的結(jié)論是具有說服力的。其次，實(shí)驗(yàn)研究有著嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和明確的實(shí)驗(yàn)程

15、序，教育實(shí)驗(yàn)設(shè)計對被試的選擇、實(shí)驗(yàn)變量的確定、實(shí)驗(yàn)材料和工具的選定、實(shí)驗(yàn)程序的設(shè)計等，每一個步驟都有具體明確的要求，這樣科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蚴菍?shí)驗(yàn)結(jié)論可靠性的保障。第三，教育實(shí)驗(yàn)法的可重復(fù)性。實(shí)驗(yàn)是可以重復(fù)驗(yàn)證的，即設(shè)置與前人一樣的實(shí)驗(yàn)條件，重復(fù)前人的實(shí)驗(yàn)過程就一定會得到同樣的結(jié)論。經(jīng)過了反復(fù)驗(yàn)證的結(jié)論才是科學(xué)可靠的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)法的 缺點(diǎn) 在于實(shí)驗(yàn)法對實(shí)驗(yàn)所需的現(xiàn)象和環(huán)境的控制難度較大，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中很多變量是無法操縱和控制的，無關(guān)變量難于排除，這些都會制約實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論的科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)控制造成了環(huán)境不可避免地在一定程度上失真了，實(shí)驗(yàn)條件的控制得越嚴(yán)格，離真實(shí)的教育環(huán)境的差別就越大，在自然環(huán)境下教育活動中重

16、復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的可能性就越小，這就造成了在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的結(jié)論不能完全適用于實(shí)際教育環(huán)境。六、實(shí)驗(yàn)法的范例盧正芝在教育研究2003 年第7 期發(fā)表了高中學(xué)生主體參與模式的構(gòu)建與 實(shí)驗(yàn)研究該研究運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法對其研究結(jié)果階段是這樣論述的三年的實(shí)驗(yàn)研究過程中，課題組采用多種方法和工具，對實(shí)驗(yàn)的效果進(jìn)行了全面的、科學(xué)的評價，從定性與定量兩方面對學(xué)生的主體性素質(zhì)發(fā)展水平進(jìn)行了測量與評估。（一）學(xué)生能力、特長、個性得到了很好的發(fā)展對與主體性素質(zhì)緊密相關(guān)的思維能力、創(chuàng)造力、歸因傾向、自信等核心素質(zhì)用權(quán)威量表進(jìn)行測量，結(jié)果如下。1. 學(xué)生思維能力測驗(yàn)思維能力測驗(yàn)量表是由北京師范大學(xué)心理系根據(jù)國外有關(guān)智力測驗(yàn)的量表修訂而成，有較高的信度與效度，有中國常模，適用于初中到高中學(xué)生的思維能力的測驗(yàn)。測量結(jié)果見表1。2. 勞德塞創(chuàng)造能力測驗(yàn)勞德塞創(chuàng)造能力測驗(yàn)量表是創(chuàng)造能力測驗(yàn)中比較著名的一種，由著名的美國普林斯頓創(chuàng)造才能研究公司的總經(jīng)理、心理學(xué)家尤金勞德塞與他的同事們編制而成。他們編制的創(chuàng)造能力測試50 題經(jīng)過我國有關(guān)專家改編