在诸多的教育科研方法中，实验法同其他方法比较，难度要大一些，也正因为如此，用这种方法研究出来的成果价值也就更大一些。
一．教育实验法概述
（一）实验法的特点
通俗地说，这是一种先想后做的研究方法）——“想”：从已有的理论和经验出发，形成某种教育思想和理论构想，即“假说”（亦可称“假设”）；——“做”：就是将形成的假说在积极主动有计划有控制的教育实践中加以验证。通过对实验对象变化、发展状况的观察，确立自变量与因变量之间的因果关系，有效的验证和完善假说。
其主要特点有:
第一，主动变革性。主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。
第二，控制性。根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学性的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。
第三，因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系为直接宗旨和主要任务，本质上是按因果推论逻辑设计与实施的，它是揭示事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
实验方法也有它自身的局限性：
第一，科学研究中的许多变量是无法操纵、控制的，不能通过实验法去研究。原因与结果处于不同层次，许多原因往往不能直接观察到，而需在事物的深层结构和内在机制上加以理解性解释。
第二，实验控制有时使实验情境与实际生活情境存在一些差距，从实验情景中获得的结论并不完全适用于实际生活情景，它还需要通过广泛的实践作进一步的检验。
第三，实验过程本身离不开理论假设的引导，离不开对研究对象的观测，从某种意义上来说，实验是观察调查与理性思辨的综合运用。
（二）教育实验中的三个变量
变量是随着条件、情景的变化而在数量或类型上起变化的人或事物的特征或方面，又称因子或因素。
1．自变量
自变量是实验者操纵的假定的原因变量。例如：有几种不同的教材，考察它对学生的学习影响有没有显著差异。在这里，教材就是实验自变量。自变量可以处在不同的变化状态中，如教材有甲、乙、丙、丁等等不同种类。它是对自变量变化程度的规定。我们要解决的问题不是用不用教材，而是采取哪种教材才能更有效地促进教学。所以，一个实验因子至少要有两种水平才能进行比较，否则其本身就不能构成实验因子。
2．因变量
因变量是一种假定的结果变量，它是实验变量作用于实验对象之后所出现的效果变量。实验因变量必须具有一定的可测性。
3．无关变量
那些不是某实验所需要研究的、自变量与因变量之外的一切变量统称为该实验研究的无关变量，也称非实验因子或无关因子。
如进行几种不同教材的比较实验，教材之外的教师水平、学生原有基础、家庭辅导、学习时间等等一切可能影响教学效果的因素都是该实验中的无关变量。
（三）教育实验的类型
第一，单组实验。即向一个或一组研究对象施加某一个或数个实验因子，然后测量其所发生的一种或数种变化，借以确定实验因子的效果如何。
第二，等组实验。即以不同的实验因子分别施行于两个或几个情况基本相同或相等的研究对象，然后比较其所发生的变化。
第三，轮组实验（又称循环实验）。即把各实验因子（不管是几个），轮换施行于各组（各组不必均等），然后根据每个实验因子作用后所发生变化的总和来决定实验的结果。单组、等组、轮组各有其优缺点，究竟采取哪种或哪几种做法，不同的课题不能千篇一律，只有在实验与研究中根据实际情况而定。
二．教育实验的步骤与实验要求
（一）实验准备阶段
这是研究与实验的起步阶段。主要是选择研究与实验题目；选择被试对象；确定假设；明确实验变量；撰写实验方案；参与开题论证；人员学习培训等。
选择和确定好实验课题是课题实验成功的第一步，它直接关系着研究与实验成果的大小乃至研究与实验的成败，选题一定要慎重。中小学校研究与实验的独立课题最好要“小”、“近”、“新”、“实”，要充分研究所选课题的必要性、可行性和创新性，要充分分析此类课题的研究现状，不要进行重复劳动，要充分明确所选课题研究的理论依据、实践依据和研究价值。被试是从总体中选出的参与实验的对象，选择被试是一个很重要的环节，如果选不好，就会影响实验的进行及结果的可信程度。同样，实验设计也是非常重要的环节，实验设计的优劣取决于能否成功的操作三个要素是：有效的控制无关变量，成功的操纵自变量，科学的观测因变量。
（二）实验实施阶段
这是研究与实验的实质性阶段。实验结果的可靠性、正确性不仅取决于实验的设计，更取决于实验过程的正确操作、观测和记录。在研究与实验实施过程中，要按实验的设计做好期初计划和期末总结；做好测评（前、中、后测及数据分析）；操纵好自变量，控制好无关变量，随时观察和测量因变量；撰写论文、阶段总结；开展研讨活动，学习交流；搜集实验数据和其他重要的实验资料。
这里需要特别强调的是对因变量的测量，因为实验假设最终要通过对因变量有关数据的统计、分析及结果来加以证明，所以对因变量的测量就显得尤为重要。因变量的测量一般包括前测、中测和后测三部分。前测是研究者在研究与实验前为了了解实验对象有关方面的情况、水平而进行的测量，它可以帮助研究者了解实验对象的某些特点，并为实验对象的选择和分组提供相应的依据。中测是研究与实验一个阶段后研究者为了了解前段实验情况而对实验对象进行的测量，通过分析及与前测的比较，及时总结，及时调整。后测是研究者在实验后为了了解实验所造成的影响而对实验对象进行的测量，它可以使研究者明了实验对象在实验后达到的水平，并与前、中测相比较，从而获取实验假设是否正确的证据。实验中、后测时要选择合适的时机，并要保证与前测同质，且有相同的权重。
（三）实验的总结与评价阶段
这是实验的结束阶段。该阶段主要是对实验数据和有关资料进行整理、统计、分析，并在此基础上对变量做出相关分析、因果分析，得出结论；评价实验结论；对进一步研究与实验作出预测；撰写实验报告；撰写推广方案；提出申请，参与成果鉴定验收。
三、运用教育实验法应注意的问题
（一）实验设计要符合基本的道德准则
教育实验不同于一般自然科学实验的显著之处就在于前者的研究对象是人。因此，在提出一个实验课题或设计实验因素时，务必要注意不能使实验对学生（即使是个别学生）的身心健康产生不良影响。如青少年犯罪问题的研究，常见病发病率的研究等课题就不宜采用实验法进行研究。
（二）必须提出实验的假设
选择好课题以后，必须针对研究的目的，提出实验的假设。假设，就是根据已经掌握的一些事实和原理，对所要解决的问题的结果所做的“猜测”，这种“猜测”是以有关的事实材料和科学理论为基础的有根据的推测，是对所研究问题的本质和规律提出的初步设想，而这种设想尚未得到确切可靠的证实，需要通过实验研究加以确认或推翻。
假设，使实验研究的方向与范围更加集中，为实验的实施与资料的搜集整理指出了方向，同时也是思考和研究问题的一种重要方法。
例如，一位数学教师进行“中学数学自学辅导教学”实验，这种教法对提高初中一般学生数学成绩有效，这已经过各地的反复实验，基本得到证实，但对成绩落后学生是否有效尚有争论。在此情况下，提出了如下的假设：这种教法对由于非智力因素引起的成绩落后学生也是有效的。又如某校进行“整体优化教育”实验，它的实验假设是：“在整体性观点指导下，运用综合性的方法，综合设计和组织教学过程，其教育教学效果可以高于目前一般教育教学工作所能达到的水平，并使全班每个学生在德智体美劳诸方面都得到最优化发展。”
实验的目的，就是检验假设是否正确。很明显，一个实验的假设是否明确、恰当，对于该实验的成功与否和价值大小，有着重要的影响，它是实验过程中一个必不可少的步骤。
（三）确定实验的自变量（实验因素）
自变量的确定，必须以研究的目的和假设为依据，要具有可操作性。自变量是由主试操纵的一些措施，如果模糊不清，就无法准确操作。例如一项研究对学生进行表扬或批评的作用的实验，将被试分成四个等组，其中三个组同在一间教室学习，另一组单独在另外教室学习，每天这四个组同时做15分钟的数学练习，共5天。在上述安排下，其自变量为：每天练习后，点名表扬第一组学生出现的优点，点名批评第二组学生出现的缺点或错误，第三组学生在同一教室随班听老师对一、二组学生的表扬或批评（即老师对第三组学生出现的优缺点不予评论），而第四组学生在另一教室学习，做完练习后，不受表扬或批评，也听不到对别人的表扬或批评。最后比较四组学生成绩的差异，其自变量十分明确并可操作。
（四）明确评价因变量的指标
对被试施加自变量后，引起了因变量的变化，这种变化需要明确的评价指标加以衡量，有了明确的评价指标，并在实验的各阶段按照这些指标进行观察、测试，才可能对实验的假设做出解释。在确定这些指标时，必须注意以下几点：
1.指标与实验目的要密切相关，如实验是以培养学生劳动习惯为目的，则必须有衡量其劳动习惯变化情况的指标。
2.指标必须具有一定的客观性，如以客观题型测试所取得的成绩等作为评价指标，而一些主观材料如社会、家长、学生的反映等可作为分析结果时的参考。
3.指标必须具有一定的区分度，即自变量的变化能明显地反映在因变量指标的变化上。例如“中学数学自学辅导”教学实验，规定了四项评价因变量的指标：数学成绩，自学能力水平，自学能力的迁移水平，各科成绩发展水平。
（五）严格控制无关变量
教育实验中，无关变量较大地影响着结论的准确性，只有加强对它们的控制并对结果进行适当的统计处理，才能将这种影响减少到最低限度。控制无关变量可以从以下几个主要方面考虑：
1.对主试的控制
在选择和确定主试时，首先要注意所选择的对象是否对该实验的自变量存在明显的偏向，如果存在，必须帮助其克服或在必要时更换人选。在等组或轮组实验中，各组主试若不是同一人选，则必须注意他们各方面条件的对等，如教育思想、业务水平、工作态度等必须相当，更不应出现有的主试担任某一被试组的班主任，而其它主试却不担任班主任等差异现象。
2.对被试的控制
首先，被试必须处在自然状态之下，不能使他们了解自己是某一实验的对象，特别不能使他们了解实验的自变量，否则就可能造成由于他们对实验自变量的偏向而影响实验的结果。
在等组实验中，最重要的就是尽可能使各组被试等质，这一点前面已有叙述。在确定对某一组实施某一自变量时，需采用随机分配的办法，以消除可能产生的主观因素的影响。在单组或轮组实验中则应注意由于周期长所带来的学生自身的发展所造成的干扰。
3.对环境的控制
要防止各种偶然因素对实验结果的影响。例如单组和轮组实验中，各阶段的实验必须在同样的环境下进行，如果第一阶段在一个十分安静的教室中进行，而第二阶段却在一个环境嘈杂的教室中进行，显然就出现了条件不等。在等组实验中，各等质组所处环境也应相当。
4.对时间的控制
时间也是影响实验结果的重要因素。对于一个实验，它的全过程所用时间往往是很明确的，如一个学期、一年、三年等等，但这并不是说在时间上不需要控制，因为实际上各被试组所用去的时间，可能是不等的，如实际教学、辅导、练习的时间，家长辅导的时间，都可能存在差异。这势必影响实验的结果。因此，对这些时间上可能出现的差异，也要进行严格的控制。
例如，在算术教学中题为“讲解法和质疑讨论法效果比较”的等组实验中，除严格按各种条件对等分组外，还规定以下控制因素：
（1）控制实验者的思想，使其对两种教法态度公正；（2）两组的上课内容、教学要点应相同，并将实验全过程的32节课的教案，全部在实验前写好，上课时不得随意变更；（3）上课时间安排对等，如第一天甲组为第一节课，乙组为第二节课，则第二天对调；（4）两组均不布置课外作业，不要求预习、复习，并要求家长在实验阶段停止辅导；（5）测试卷(包括口试和笔试)均在实验前拟好。
总之，对于无关变量的控制，是提高实验科学性的关键，凡与自变量无关而又可能影响因变量的各种因素，都要自觉的、尽可能的加以控制，更不允许出现那种将好的教师、好的学生集中起来，提供好的设备条件进行实验，然后与一般条件的学校或班级比较，这显然是违背了实验研究的本意，必须极力防止。
（六）教育实验需要反复进行
由于教育实验具有特殊的复杂性，对于某一个问题，通过一次实验，往往很难下结论。因此，需要反复进行，一般可以先从小规模开始，逐渐扩大范围，延长周期，以便在更具有代表性的情况下，探索出事物的客观规律。例如，上海某区进行的小学算术两种教法的比较实验，首先在两个等组（各16人）中进行一个教学小单元的实验，得到初步结果后，第二轮扩大到9个班级中进行，以后又进一步扩大，直到基本掌握规律并推广。
（七）实验研究与其他研究方法的综合运用
教育科研通常要综合运用各种研究方法。例如首先通过调查发现有价值的课题，进而设计实验，而在实施实验的过程中，采用观察方法搜集资料等等。上海青浦县大面积提高数学教学质量的研究，为我们提供了很好的榜样。他们首先调查老师们的优秀教学经验，将这些经验通过实际教学进行初步筛选，再将精选出来的好经验作为自变量，组织教学实验，最后将经过反复实验验证得到的好的措施，向全县推广。经过十年的不懈努力，终于达到了提高全县初中数学教学质量的目的，
由于实验法是探索教育的因果关系的方法，所以有人说：“实验法是教育科研的生命”。长期以来，我们对实验法重视不够，运用较少，也是造成我们教育科研水平不高的原因之一。所以应该提倡广大的教育工作者重视实验、参与实验，特别是要不断增强实验的意识，以提高研究工作的水平。当然，这并不是说只有进行实验，才能提高研究工作的水平，教育中需要研究的问题是多种多样的，教育研究的方法种类也很多，不同地区、不同的教育工作者在条件、水平等方面差异也很大，所以还是要根据需要和可能选择适当的方法进行教育研究，只有这样，才能使教育科研更加蓬勃发展，才能推动教育事业不断前进。
联系客服
