教育实验方案的设计
教育实验方案的设计是教育研究课题中最重要的一环，是实验顺利进行的蓝图和指针。教改实验是一项极其复杂的研究工作，当课题确立后，研究变量的规定、实验过程的实施、资料的处理、实验的评价等一系列的工作，都需要有条理地进行。这就需要有一个事先的安排。任何方面或环节的失误都会影响教改实验的顺利进行。没有事先的，边干边计划，要走很多的弯路；没有事行的设计，还可能导致课题研究夭折。因此，周密的方案是使教改实验工作有计划、有步骤进行的保障，也是提高效率的保障。一般说方案设计好了，课题就完全了一半，剩下的只是实施了。
教育实验方案的内容包括：
实验课题的名称 课题的名称即课题研究的主题。课题名称的表达要求简明扼要，使人一目了然，如“小学数学创新学习的实验与研究”，课题名称就明了地告诉你其实验对象是小学生，研究的内容是数学创新学习的客观规律。
问题的提出 如果说课题的名称是实验方案的标题，那么从问题的提出开始，就是实验方案的正文内容了。
问题的提出，通俗地讲就是你为什么提出并进行这一项内容的实验，在这里，你必须具体地提出该课题的理由，从理论到实践，特别是从小学生教育教学的实际说明进行该课题研究的必要性、急迫性、历史意义和现实意义等。
理论假设 理论假设，通俗地说就是对要研究的问题所预先赋予的答案，也可以说该课题实验要实现的目的或要达到是目标，即通过怎么样的实验步骤、具体工作、有效方法等能够达到什么样的目的或出现什么样的结果，突出自变量与因变量之间的因果关系。数学教育实验的假设就是对数学教育对象或数学教育的事实与经验所作的推测性假定。
理论假设必须做到：一要假设用语的明确性，不含糊其辞，不模棱两可；二要具有可验证性，即提出的假设应有一定质和量的规定性，以便能通过实验验证。三是充分性，设想的多个变量之间关系的命题的根据是充分的；假设命题的成立是可能的；假设命题本身应在逻辑上无是矛盾的。四是不把必然结果与理论假设混为一谈。学校教育中的实验，只要是成功的，都会出现提高教育质量的必然结果。如果我们把提高教育质量作为唯一的理论假设，就会出现所有中小学的教改实验的理论假设都是一个现象，这是应该避免的。
理论根据 理论根据（或依据）既该实验在理论上的可行性。在这里要求写出进行该课题研究的哲学依据、教育学依据、心理学依据、学科教学依据，以及能指导该项课题试验的有关科学的理论邮局（如系统论、控制论、信息论等）和有关经典、法规等的依据。如果说“问题的提出”向人们交代了进行这项实验在实践中是必要性、急迫性，那“理论依据“就是告诉人们进行该项实验在理论上的可靠性和可行性。
变量的控制及样本的选择 教育实验所涉及的因素十分复杂，通常这些因素我们称之为实验与变量。它包括自变量（实验因子）、因变量（效果因子）和无关变量（非实验因子）。变量的控制主要是指控制无关变量，即将某些无关变量消除或使其恒定，互相抵消或平衡。教育实验之所以要控制无关变量，是因为这样既可以提高实验的敏感性，有了为探索实验的因果关系提供牢固的基础。
教育研究的对象有时是不容选择的，而且也无法选择，要研究就得研究这一特定对象的全部。然而在绝大数的情况下，研究对象则可以选择的而且必须选择。一般来说，以一个总体作为研究对象往往是不可能的，而且也是不必要的。如果搞一项提高小学数学教学质量的研究，选出一部分学生来作为研究对象就可以了。所以，一项实验内容确定以后，样本的选择就很重要了。样本必须能代表这个总体，然后才可能希望将来研究取得是结论能有效地推广应用到总体甚至更大的范围中去。
抽样是必要的。但如何才能搞好抽样？
首先，研究者将来打算把研究应用推广到哪一个范围，就要在那个范围内抽样。
其次，从总体中选取的这部分应该具有广泛的代表性。
最后，为了使抽样具有充分的代表性，样本必须有足够的数量，否则将会影响到研究结果的可靠性。小学数学教改实验中，最小的样本组不能少于30人，一般以一个自然教学班的人数为最适宜。
取样的方法有随机取样、分层取样、机械取样、整群等。
实验的具体内容 通过前面几项内容的叙述，已交待了该项课题为什么要开展研究，研究的目的是什么，有何理论上的根据，并选择了进行实验的样本，有了控制无关变量的措施。但这项实验到底干什么，即实验的具体内容是什么，在这里必须交待清楚。如“成功教育实验”，它研究的主要内容是：如何使每一个学生都获得学习上的成功，如何让每一个学生学会争取成功，如何建立一个能使每一个学生实现成功的人际关系，如何创建一种以成功为起点和终点的教育、教学系统等。有时实验研究的内容较多，时间也较长，还应该将实验内容分解成不同阶段来进行，这就是我们常说的实验研究步骤。研究步骤要注意按时间次序排列，并在实施中要求严格按步骤进行。因此，合理、周密、细致地安排好各研究步骤是使实验顺利完成的保证。
实验的方法和措施 研究方法应根据不同课题的需要选择不同的方法，而且不同的阶段也应采用不同的方法，具体情况具体分析，选择最佳方法。如“数学程序启导法教学实验”，在实验准备阶段，要采用调查法，调查传统教法对学生的影响，调查专家、学生对统一使用的教材的编排。通过筛选得出程序启导式教学的模式。再采用实验法将模式用于教学，进行实验。
实验研究过程中要设计好测量的方案。一般来说，测量有预测、中测和后测三种。预测又称前测，是实验开始前进行的；中测是在实验进行的过程中进行的；后测是在实验结束后进行的。
实验的外部条件，包括课题研究的组织领导、奖惩措施和办法，以及经费保证等。
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