[科普中国]-教育实验法

教育实验法是研究者运用科学实验的原理和方法，以一定的教育理论及其假设为指导，有目的地控制和操纵某些教育因素或教育条件，通过观测与所控制的条件相伴随的教育要素或教育现象变化的结果，来揭示教育活动规律的一种方法。其特点有四个：以科学的假设为前提；实验过程被施行严格的积极主动的控制；探求变量间的因果关系；具有可重复性。教育实验法可根据不同的标准进行分类。教育实验法有其自身优点，也有其局限性。教育实验的过程一般可分为准备实验——实施实验——总结与评价实验这三个基本阶段，这是一个相对稳定的程序。

定义教育实验法是研究者运用科学实验的原理和方法，以一定的教育理论及其假设为指导，有目的地控制和操纵某些教育因素或教育条件，通过观测与所控制的条件相伴随的教育要素或教育现象变化的结果，来揭示教育活动规律的一种方法。

特点1.以科学的假设为前提

实验法与其他观察法、调查法等显著的区别是，实验法要求在实验开始前就必须有一个明确的科学假设。实验假设是实验者在长期实践、经验积累的基础上对实验因素与教育效果之间因果关系的一种假定性的推测。科学发展的历史证明，任何一种科学理论的产生，都是经过由科学的假说到实验和实践的验证才确立起来的。

教育实验是针对教育中存在的某种问题，提出有科学根据的设想和假说，然后付诸实验的检验，从而得出结论，接受或拒绝假设。例如，研究型学习与发展学生能力有什么关系，班队活动与班级集体的凝聚力有什么关系？师生关系对学生人格发展有哪些影响？某种教学方法能否促进学生的学习能力？等等，都可以提出不同的理论假设，并通过实验加以验证。

2.实验过程被施行严格的积极主动的控制

与观察法、调查法在自然状态下，消极等待研究现象的出现不同的是，实验法是在严格控制的条件下，人为设置某种情境，积极主动地促使某些现象、性质特征的出现，进而揭示事物、现象发生的原因。在教育实验中，自变量即实验因素，因变量即实验效果，是依赖于其他变量而变化的变量，是实验因素等变量作用下的反应，是实验的结果。如在教学方法改革的实验中，教学方法即自变量（实验因素），教学质量是因变量（实验结果），实验控制即控制除实验因素以外的其他因素（如年龄、人数、智力、学习成绩、教师水平、教材、学生努力程度、教学时间等）对实验结果的影响。控制是实验法的本质特征和精髓，没有控制，也就称不上是实验。

3.探求变量间的因果关系

教育实验的主要目的是探求变量间的因果关系。因为实验过程中一切无关因素都已受到严格控制，而作用于因变量的只有实验因素。因此，这一结果是必然的，研究者可确定实验因素与结果之间的因果关系。如“小学美术深入尝试教学法培养学生创新能力的实验”，实验因素是深入尝试教学法，因变量是学生的创新能力。在对“尝试教学法”作出操作性定义后，分别在低年级和高年级学生中各选2个班进行为期一学期的实验，实验班学生每个教学内容中让学生在创作前进行深入尝试，而对照班学生在创作前不进行深入尝试，在严格控制其他条件的情况下，一学期下来，实验班学生的作品与对照班学生的作品相比，在运笔用墨和画面内容以及创造想象上更丰富，在画面构成上更饱满，在个性特征上更鲜明，而且整个画面都洋溢着活泼、朝气、童趣。由此揭示了深入尝试教学法与创新精神培养的因果关系。

要得出两类变量之间存在因果关系，需要满足三个条件：

（1）共变关系。自变量和因变量向同一方向变化。如上例中，进行美术课的尝试教学法后，学生的创新能力就提高了。说明两类变量间有共变关系。

（2）时间顺序。先有自变量的变化，才有因变量的变化。上例中，不能先有创新能力的提高，再进行尝试教学法。

（3）控制无关变量。上例中，影响学生创新能力的其他因素，如实验班与对照班的原有基础、师资水平、学生学习态度等都是需控制的无关变量。

4.具有可重复性

所谓可重复性是指在同样实验条件下，可以在不同地区、不同单位获得同样的实验结果。实验结果本身就是经过长期艰苦反复的实验获得的。一旦某一因果关系确定后，可以肯定它具有较高的科学性。因此，如果在相同的实验情境下，施加同样的实验因素，控制好无关因素的干扰，按同样的方法加以操作，应该能够获得基本相同的结论。教育实验的可重复性，使得实验结果具有更强的说服力和推广价值。

类型1.根据实验控制是否严密可分为真实验和准实验。

真实验是对所有可能会影响实验效果的因素都作了充分的控制的实验。如在实验中对实验进行平等的分组，实验组和对照组特征相同，对实验环境作了充分的控制，对实验中的无关变量作了彻底的排除或抵消。

然而，教育实验的对象是人，是世界上最为复杂的动物。我们不可能象自然科学实验室里的实验那样将学生禁锢在实验室内，严密控制他的思想和行为。教育实验主要采用自然实验法，因此实验对象和和实验环境很难作到充分严密的控制。如实验组和对照组成员未能进行完全等同的搭配等。这种缺少一个或几个方面的控制的实验，就是准实验。常见的准实验有在组间特质不相等的情况下进行的实验，对各组未施行前测的实验，对实验环境未很好进行选择和控制的实验等多种情况。从某种意义上说，教育实验只可能是准实验。

2.根据实验是否具有开创性，可将实验研究分为开创性实验、验证性实验和改造性实验。

开创性实验是指前人从未做过的实验，具有开创性。

验证性实验是指前人已经做过的实验，研究者按照相同的方法重复进行，包括第一轮实验后的第二论实验。如“关于某一地区素质教育经验的实验研究”等。

改造性实验是指在别人曾经做过的实验的基础上，根据本地、本单位实际加以充实、改进的实验。

3.根据课题覆盖区域的大小，可分为单科单项实验、多科实验和整体实验

单科单项实验是指一门学科或一项专门性的教育活动的实验。如小学语文注音识字，提前读写的实验；小学英语“三位一体”教学法改革实验；小学语文“四结合”的实验等。

多科实验是指包括两门及两门以上学科的一项或多项教育活动的实验。如计算机辅助教学的实验，涉及到语文、数学、常识等各学科；基础教育课程改革实验涉及到基础教育各门课程的设置、学时、进度等等。

整体实验也城综合实验。是指运用系统和整体的现代思维方法，研究整体内部各要素及其组成结构的改革，以求整体功能最优化的教育实验。整体实验往往涉及到教育环境、学校管理体制、评价体系、教学方法、课程设置等各要素。如“中小学教育整体改革”、“小学生最优化发展综合实验”等。

4.根据实验因素的多少，可分为单因素实验、双因素实验和多因素实验。

单因素实验是指在实验过程中，仅施加一个实验因素的实验。如“小学低年级学生抄写生字遍数与识字巩固率关系的研究”，实验因素只有学生抄写生字遍数一个。如“用录音带批改作文的实验”，实验因素就只有一个，即用录音带批改学生作文。

双因素实验是指在实验过程中，施加两种实验因素的实验。如现代小学数学 集中练习教学法及教材体系改的革实验。实验因素包括集中练习教学法和教材体系改革两个。

多因素实验是指在实验中施加了三个及以上的实验因素的实验。前面提及的教育整体改革实验都属于多因素实验。如北京教育学院所作的“小学语文能力整体发展的实验”就是涉及语文课程、教材、教法三个因素的多因素实验。

优点和局限性优点：第一，有利于教育理论的发展

实验法的一个突出特点是研究者能够主动干预研究对象，通过操纵自变量、控制无关变量、测定因变量而进行变量之间的因果分析，有利于教育理论的发展。

1.教育实验可以检验现有教育理论和观点的科学性和先进性。

2.教育实验可以深化、改造或发展国外一些比较先进的教育理论和方法；例如对赞可夫的“教学与发展”实验体系，我国教育界在吸取其成果的同时，丰富了他的“一般发展”概念内涵（掌握知识，发展智力，培养能力，特别是创造性能力，培养良好个性品质）；深化了他的综合性实验方式，发展为在整体优化原则指导下的中小学整体改革实验。

3.教育实验实验可以验证新的教育理论假设，有利于创造新的教育理论。

第二，促进教育改革的深化

教育实验法通过探讨教育现象的特点和规律，能直接促进教育改革的深化，提高社会效益。

1.教育实验可以为解决教育实践活动中的现实问题提供了理论依据；

2.教育实验可以为改进教育实践提供最优化的互动策略。

第三，提高研究人员的素质和能力

教育实验要求研究者提供理论假设、主动干预研究对象、努力控制无关变量、准确测定因变量、科学总结实验结果等等，这一切都对研究人员的素质与能力提出很高的要求，促使他们认真学习、刻苦钻研、提高实验技术，充分发挥主观能动性。另一方面，实验的成功又将促使研究者提高从事教育改革实验的积极性，形成良性循环。

局限性：其一，教育领域中的许多现象和问题，往往都包含许多变量和复杂的相互关系，且处于一定的教育情景下，仅用实验法不一定能够解决问题，必须与调查法、理论研究法等相结合才能真正揭示教育发展规律。

其二，教育研究的对象是人。实验过程中不仅研究者与被试之间易产生交互影响。例如，师生对待实验的心理反应等；而且研究者本身的观点、态度、动机等也会影响实验的走向；这些都会影响实验结果。

第三，在现有的测量工具和实验条件下，被试的选样误差、因变量的测量误差等难以完全避免。实验样本容量较小，其结论推广到对象总体就缺乏可信度。

一般程序教育实验的过程一般可分为准备实验——实施实验——总结与评价实验这三个基本阶段，这是一个相对稳定的程序。

准备实验实验的准备阶段的主要任务是制订实验方案。该方案应包括以下内容：

1.确定研究课题，明确实验目的。实验研究的课题的表述应简明。对课题中涉及的关键概念应作界定。研究者为什么要研究这一课题，也要有所交代。

2.设计理论框架，形成实验假设。研究者要作先期的调查研究，查阅有关文献资料，在充分讨论的基础上，按照实验研究的目的设计、指导实验的理论框架，明确实验的指导思想和教育观念，在此基础上确定实验的具体目标，并对实验研究的方向、范围以及如何搜集、分析和解释数据资料作出明确的具体规定。

实验假设是实验的核心与灵魂，是研究者对所要研究的变量之间关系的一种假定，是从理论框架和研究目的，以及对所要研究的变量进行分析以后提出来的，实验假设至少应包含两个变量，并说明变量之间的某种关系，且预计会被实验所证实。

3.选择被试，分解实验变量，进行实验设计。研究者要具体说明实验被试选择的方法、被试分组的方法，以及是否设置对照组。分解实验变量时要准确描述实验课题的自变量、因变量、无关变量。还应对这些变量的操纵、控制措施以及实验手段、条件等实验过程进行规定，进行合理的实验设计，最大限度地提高实验的效度。对此，本章第三节还将详细阐述。

4.编制测量工具、选择统计方法。研究者要根据实验的目的要求，设计好搜集实验资料和数据的方法，准备好测定因变量的工具，决定采用什么样的统计方法，从而明确评价因变量的指标。

5.预设实验过程。说明实验分为哪些阶段和过程，他们的研究任务各是什么，预计何时完成等。

实施实验实验的实施阶段是实验的实质性阶段。研究者和实验人员应按照实验设计，有条不紊地展开实验。各个阶段和过程的主要任务是按照实验设计进行实验处理；采取有效办法，消除无关变量的影响；搜集实验数据和其他实验资料，随时观察和测量操纵自变量所产生的效应。

总结与评价实验这是实验的结束阶段，其任务如下：

1.分析处理实验中所获得的资料数据，在统计分析的基础上对变量作因果分析，肯定或否定实验假设，得出科学结论。

2.评价实验结论，写出实验报告。