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第六章 教育实验研究
(一)教育实验研究概述
1．教育实验研究的含义
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，人为地控制研究对象，从而验证假设并探讨教育现象因果关系的一种研究方法。 教育实验的基本要求在于：一是教育实验必须解释变量间的因果关系。二是要使研究对象接受不同的实验处理。三是人为地控制或创设某些条件以证明实验结果的有效性。
2．教育实验研究的特点及优缺点 教育实验研究的特点：
(1)因果关系性探讨。探讨和论证因果关系是实验研究的重要特征。实验研究可以系统地变化的条件，观察由于这些条件变化所引起的事物的相应变化，从而揭示事物发展过程中各种变量间的因果关系。
(2)自变量的操作。实验研究要求对研究过程中涉及的各种变量做出分析和控制，把复杂的条件分解成若干单独的因素，使自变量和因变量之间的关系不受干扰地以相对纯净的形态，清晰的、可做定量分析的方式呈现出来，以利于认识和研究。因此，教育实验不是消极地等待研究现象的自然发生，而是要主动操纵自变量的变化。
(3)合理控制无关变量。控制无关变量，也叫控制变量，是指在实验中应该保持恒定的变量，这就应当做到以下三方面：①研究对于外部因素和实验情景的控制能力，包括各种无关因素的控制。②研究对于实验所操纵的自变量的控制程度。③研究实验设计过程中的控制成分，即研究如何通过实验的设计控制无关变量。
教育实验研究的优点：
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教育实验本质上是一种科学实验，它是按照一定的研究目的，在合理控制的条件下，主动采取某种措施，诱发一定的教育教学现象在同样的条件下重复发生，这样就能用反复观察到的事实对以往的实验结果加以核对，以检验变量间因果关系，从而具有科学、准确、客观的优点，具有一定的可重复性，能够验证、修正或丰富某种教育理论和主张。 教育实验研究的局限性：
第一，教育是一项复杂的活动，这对于适合于自变量数目较少且可以分解加以操作的实验研究往往是无法解决的。第二，教育研究对象是生命个体，研究者本身的价值观、态度、动机可能影响观察和资料收集的方向。第三，每个实验设计不能离开现有分析手段所达到的水平，这对实验结果的分析也必然受条件限制。
3．教育实验研究历史发展的两条基本线索 (1)借鉴、模仿自然科学实验
用实验方法对教育问题进行研究在20世纪初已形成了一种潮流，从而产生实验教育学派。德国心理学家梅伊曼1901年首次提出“实验教育学”的名称，并进行关于感觉、语言发展、智慧与意志、记忆和艺术欣赏实验。德国心理学家赖伊在其《实验教育学》中提出，只有通过实验，有意识地简化要素条件下研究教育现象中各种复杂的因果关系，教育学才能成为一门科学。
另外，在这一时期，由于数学方法引入教育和心理学研究领域，德国的高尔顿始创心理测验。1905年“比奈一西蒙智力测验量表”发表后，欧美各国兴起“测验运动”，并用数理统计和测量的方法对教育实验对象进行量的研究，为教育实验的测定、数据处理与检验等提供了较为科学的工具。 (2)从一般教育活动分化发展而形成
文艺复兴时期以后，受自然科学实验思想的影响，瑞士教育家裴斯泰洛齐于1774年、1789年两次创办孤儿学校，并进行教学制度、初等教育新方法的研究
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和实验。1840年德国幼儿教育家福禄培尔创办幼稚园，此后出现了一系列的教育实验活动，掀起了近现代教育改革的浪潮，如蒙台梭利的幼儿之家等。美国教育家杜威于1896-1904年创办的芝加哥实验学校可视为这种类型。这种从一般教育活动中分化发展形成的教育实验强调在自然环境，强调研究目的应用性、对象的整体性以及定性的整合说明方法。 4．教育实验研究的主要功能
教育实验的功能是由其本质特征决定，它能超越教育经验的局限，探索和发现客观事物的内部联系和规律性，形成科学完善的理论，更好地指导教育实践。 (1)检验、修改和完善教育理论。教育实验是将教育理论应用于教育实践的过程，在这一过程中，教育理论的真理性受到检验，并且实验的结果也将进一步充实、完善这些理论的科学性、先进性和可操作性。
(2)促进教育实践的改革与发展。通过教育实验，人为地创设一定系统和环境，在科学教育理论指导下改革教学内容或教学方法。通过提供有意义的可信赖的信息，不仅对现有教育教学理论进行筛选、改造、提炼和发展完善，而且直接促进教育质量的提高，产生较好的社会效益。
(3)为新的科学理论假说应用于教育实践寻求操作程序。一方面实验寻求将教育理论具体化并运用于教育教学实践过程的操作程序。另一方面，实验的结果又将进一步检验、充实、完善这些理论的科学性、先进性和可操作性。 5．教育实验研究的基本程序 (1)教育实验的准备阶段
①选定实验研究的课题形成研究假说。一个实验至少被一个假设指导，陈述两列变量间期望的因果关系。②陈述实验目的，确定指导实验的理论框架。为了使这一理论分析更接近客观现实，需要查阅有关文献资料，或者进行探索性的调查研究，并让课题组成员进行充分的讨论。③确定实验的自变量。选择被试和形成被试组，决定每组进行什么样的实验处理，并确定操作定义。④选择适合的测
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量工具，并决定采取何种统计方法，以明确评价因变量的指标。⑤选择实验设计类型，确定控制无关因素的措施，以最大限度地提高实验的内部效度和外部效度。 (2)教育实验的实施阶段
实施教育实验，就是要严格按照实验设计进行，采用科学的实验处理程序，仔细观测由此产生的效应，并记录实验所获的资料、数据等。
(3)教育实验的总结推广阶段
对于教育实验结果，研究者应认真加以总结，对从实验中所取得的资料和数据进行分析和处理，确定误差的范围，从而对研究假设进行检验，加以理论的提升，最后得出科学结论。在此基础上，撰写实验报告，对实验的过程和得出的结论进行全面、客观的表述。
(二)教育实验的基本类型
1．实验室实验与自然实验
(1)实验室实验。这是指研究者根据研究的需要在经过专门设计的、人工高度控制的环境中进行的实验。实验室实验的主要优点是实验背景和变量都相对容易控制，实验环境可以较好地“封闭”，实验者能够比较清楚确切地观察到自变量对因变量的影响。其局限在于：第一，实验内容局限，许多教育研究者感兴趣的内容常常无法在小小的实验室中人工地制造出来。第二，实验室实验的结果在推广性、普遍性和概括性上往往较差。
(2)自然实验。自然实验法是指在实际的教育教学过程中，按照实验研究的目的，适当控制某些无关变量，有计划地变更某些条件(自变量)，以便观察或测试研究对象发生的变化(因变量)。 2．探索性实验与验证性实验
(1)探索性实验。探索性实验是以探索某种教育现象以及受教育者个性发展的规律为目标，通过探索研究对象的因果关系以及问题的解决，尝试构建某种理
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论体系，具有较强的创新性。探索性试验一般研究教育理论体系中的根本性问题，有重要的理论意义和实践指导作用。此类试验以专业研究人员为主进行。 (2)验证性实验。验证性实验是指按照前法再一次进行的实验，既包括仿照别人做过的实验，也包括自己的第二轮实验，目的在于对已取得的认识成果用再实践的经验来检验、修正和完善。这类试验具有明显的重复性，是在不同环境条件下进行的，不仅对实验条件有明确的分析，而且实验方案具有可操作性，关注实验结果应用的普遍性，追求的是实验较高的外在效度。 3．单因素实验与多因素实验
(1)单因素实验。单因素实验是指同一实验中研究者只操纵一个自变量的实验。单因素试验的自变量单一、明确，操纵相对比较容易，实验难度相对较小。 (2)多因素实验。多因素实验是指在同一实验中需要操纵两个或两个以上的自变量。此类试验操纵的实验因素较多，实验过程比较复杂，因变量的观测内容也随之增多，因而在研究整体上难度较大。 4．前实验、准实验与真实验
(1)前实验。前实验涉及通常是一种自然描述，用来识别自然存在的临界变量及其关系。它不是严格意义上的实验，对无关变量不能控制，但可以操纵变化自变量，是真实实验设计的组成部分或重要元素。
(2)准实验。准实验设计是指运用原始群体，而不是随机的安排被试进行实验处理。用于在真实的教育情境中不能用真正的实验设计来控制无关变量，不能采用随机方法分派被试的情况。
(3)真实验。真实验设计是被试为随机抽样和随机分组，并且都有一个控制组的设计。真实验设计中的自变量、因变量、无关变量都能得到比较严格地控制，能较好的控制内外部无效因素，并能有效地操纵研究变量。
(三)教育实验研究设计的效度
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