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第六讲教育实验法内容：一、教育实验法的概述二、教育实验设计的步骤三、教育实验类型四、教育实验报告的写作五、教育实验计划举例一、教育实验法概述实验法实验法(experimentation)是借由操纵一个或一个以上之变量，并且控制研究环境，藉此衡量自变量与变量间的因果关系的一种研究方法。教育实验教育实验是根据一定的理论假设，有计划地控制教育活动中的某些因素，以引起其他因素朝着有利于提高教育效果的方向转变，然后检验假设，并由此揭示教育活动规律的综合性研究活动。p85教育实验的基本特点（1）教育实验要揭示教育现象或教育行为之间的因果关系。（2）教育实验对因果关系的预先设想以假说形式表现出来，实验过程围绕假说展开操纵、控制等一系列关于活动，经观察、分析，最后检验假说。与自然科学实验相比，教育实验的自身特殊性：教育实验研究具有教育性。教育实验使用了比自然科学实验更复杂更高级的技术和方法，尤其是理解的方法。什么样的研究需要用实验法：1．干预性研究。2．有明确因果关系的研究（如通过改变教学方法，达到对教学效果的改变）。3．有相对严谨条件（因素）控制的研究（一旦确定的控制条件，不再改变）。4．研究结论（设想）具有普遍应用的价值。你能想出一两个适合用教育实验法的研究项目吗？[案例1]：青岛市一项英语教学方法改革的研究课题：“小学双语教学整体改革实验研究”该课题针对传统英语教学开设过晚、教学渠道单一、重知识灌输、轻语言技能培养、忽视教学情境的创设等诸多弊端，实施英语教学改革。通过早起步、大容量、多通道、创情境，设计了一种浸润式双语教学模式。大幅度提高学生英语语言能力，并以此带动学生综合素质的提高。并用量化的方法进一步检验这种教学效果的提高。[分析]：上述问题研究属于典型的干预性问题研究，首先提出一种新教学设想，通过设定或改变教学事件中的某些特定条件，进而达到教学质量的改变（因果关系），并用一定量化的手段来验证这种教学质量的改变；控制条件明确；研究结果具有普遍应用的意义。显然，单纯用观察法、调查法、个案法等研究方式，不能直接达到课题研究目标——大幅度提高学生英语语言能力。[案例2]：“改革数学单元测验方法的实验研究”[案例3]：“青少年犯罪的原因研究”教育实验涉及的三类变量：自变量，又称刺激变量、输入变量或实验出处理。因变量，又称反应变量、输出变量或实验结果；它是通过自变量的作用而产生变化的结果因素。干扰变量，也被称为无关变量；它是指除自变量以外一切可能影响因变量、因而对实验可能起干扰作用的因素。（二）因果联系的条件第一，共变关系，即A变B也变。如果A变B未变，则不能肯定A是B的原因。第二，时间顺序，即A在B前变，或与B同时变化。如果B先于A变化，则也不能肯定A是B的原因。第三，控制原则，必须在排除A之外的一切可能对B发生影响的情况下，才能确定A是B的原因。实验者干扰因素实验对象自变量反应变量XYO操纵测量排除教育实验过程教育实验法的优缺点1、教育实验法的优点能确立因果关系，认识事物的规律能重复验证，结果客观、准确、可靠能对变量控制，提高研究的效度能为理论的构建提供佐证和说明严密的逻辑性是其他方法难以比拟的。2、教育实验法的缺点由高度控制带来的“失真”由实验人员和实验过程带来的副效应可能会受到法律和伦理道德的限制调查——对已经发生的事实和现象的考察。观察——对正在发生的现象进行考察，——是在自然发生的条件下，在不干预和不控制对象的情况下，通过人的感觉器官（科学仪器）感知客观世界的事物。实验——是在人为地造成、控制或改变对象状态和条件下考察对象。也就是说，实验是在变革中去认识客观世界的，因而更加充分地体现了人的主观能动作用。3、实验与调查、观察、有何不同？二、教育实验法的一般步骤准备阶段实施阶段资料处理阶段撰写实验报告教育实验的一般步骤研究问题的描述陈述研究假设判定需要控制的无关变量，控制方法、控制过程和控制程度选择实验设计确定实验处理（自变量）列举群体、样本、实验单位、抽样方法及样本大小确定因变量及适当的测量方法（一）实验效度效度——反映试验结果真实性和有效性的程度内在效度——因变量与自变量相互关系的真实程度。外在效度——实验结果的可推广程度。一定的内在效度是决定该研究的结果能否适用于同类研究对象的一个重要条件。即内在效度是保证外在效度的一个前提条件；但旨在提高内在效度的企图可能会降低外在效度，反之也亦然。（二）干扰内在效度的因素被试成熟：实验期间心理或生理的变化测验：前后测类似，前测有助于后测分数的提高工具：前后测量工具的不同（如难易），测量者身心变化统计回归：二次测量有向团体平均数回归的倾向被试选择：未用随机抽样和随机分派，如教学实验的一个班是重点班，而另外一个是普通班。被试流失：实验期间被试迁居、退学、死亡。历史：实验期间，同时可能有其他事件发生，影响了因变量，使得实验效度降低。如探讨新教材的效果，实验组学生参加了课外补习，而控制组没参加。强亨利效应：在实验过程中，控制组的被试不甘示弱，力图与实验组竞争，从而超水平发挥，使得实验效果不明显。强亨利效应——由来多年前，有一位叫亨利的美国青年，从小在孤儿院长大，身材矮小，长相也不好，讲话又带着浓重的乡土口音，所以一直很自卑，连最普通的工作都不敢去应聘。30岁生日的那一天，他站在河边徘徊，几乎没有活下去的勇气。这时，他的一位好友跑过来告诉他：“一份杂志里讲，拿破仑有一个私生子流落到美国，这个私生子有一个儿子，他的全部特点跟你一样：个子很矮，讲的也是一口带法国口音的英语。”亨利半信半疑，但当他拿起那本杂志琢磨半天后，开始相信自己就是拿破仑的孙子。此后，亨利不再为贫穷、矮小、乡土口音等特征自卑，凭着“我是拿破仑孙子”的信念积极面对生活。三年后，他成了一家大公司的董事长。后经查证，亨利并非拿破仑的孙子，但这已不重要了。在“我是拿破仑孙子”这个美丽的谎言中，他改变了自己的人生。心理学把这种因接收虚假信息或刺激产生了盲目的自信或积极的态度，从而表现出异乎寻常的正面效果，称之为“亨利效应”。抽样偏差和实验处理交互作用：根据实验处理的需要而挑选现成班级进行实验，其结果不能推广。测验的交互作用：前测与实验处理发生作用，并导致结果不能推广到未经过前测的群体中。霍桑效应：被试在实验期间更高的动机和兴趣多重处理干扰：一个被试受两项及以上的处理会产生一种后遗效应，导致不能推广到单独处理中。（三）干扰外在效度的因素（四）实验信度信度——实验可靠性程度，即实验的可重复性和前后的一致性内在信度：多个人收集资料的协同程度外在信度：在相同条件下实验可重复程度O——实验对象X——自变量，即实验处理Y——因变量Y1、Y2——实验组前测后测平均成绩Y1′、Y2′——控制组前测后测平均成绩R——随机分配MR——配对后随机分配C——整个实验结果操作性符号三、实验研究法的类型前实验：一种不很规范的实验，它指可进行观察比较，但控制程度较弱的实验。准实验：不能随机分派被试，不能完全控制无关因素的实验，它的内部效度存在一定问题。真实验：能随机分派被试，完全控制无关因素的实验，它的内部效度较高。典型实验设计的类型(前实验设计)前实验设计(Pre-ExperimentalDesigns)1.单组仅后测实验(one-shotcasestudy)：此种研究设计又又称为事后研究(afteronlydesign)，其表示方式为：XY示例：一位语文教师深感小学生作文言之无物，于是设计了“情景作文”方法（X）在班上试行，经一段时间后发现学生作文质量（Y）有较普遍的提高。2.单组前后测实验(one-grouppretest-posttestdesign)此种设计方法无专门的控制组，有前后测。其表示方法为：Y1XY2请对以下活动单组前后测实验设计范文在习作训练中的作用•某校4个班149名学生，给学生提供范文模仿，让学生独立阅读，分析、理解范文，进行仿写。•尝试进行实验设计，并说明各个变量及实验结果的解释。单组前后测设计：活动1因变量Y：学生作文成绩实验处理X：范文习作教学实验设计：Y1XY2Y1为学生在无范文条件下作文成绩Y2为学生学习范文后的仿写作文成绩结果：Y2-Y13.静态组间比较(Static-GroupComparison)在此种实验设计中，将实验对象分成两组，一组是实验组、另一组是控制组。其表示方式如下：实验组XY2控制组Y2′实验组施予实验处理，而控制组则没有任何操作处理。如传统讲授法与新自学辅导法对学生自学能力发展的比较研究，进行一段时间教学后，在2个班同时进行内容难度基本一致的测验。从2个班的成绩对比中，分析两种学习方法的优劣。典型实验设计类型(前实验设计)前实验设计请大家思考一下：前实验设计的缺陷有哪些？前实验设计：小结被试不是随机分配的，难以推广到总体不能控制无关变量的干扰，难以确定实验效果就是实验处理作用的结果准实验设计准实验设计是在不能随机分派被试，无法完全控制误差来源时，尽可能加强条件控制的实验设计。1、非对等组前后测设计2、轮组实验设计3、时间序列设计准实验设计(Quasi-ExperimentalDesigns)准实验设计提供比预备实验设计更多的控制，但在实验对象的选择与分派上却不是如真实验设计随机选取。其中较普遍的典型形式是“非对等组前后测设计”，其格式为：Y1XY2……Y1′Y2′典型实验设计类型(准实验设计)非对等组前后测设计优点有控制组，有前后测，可以控制成熟、历史、练习效应、工具、统计回归等因素影响。局限不是随机分组，选择与成熟交互作用会降低实验效度；前后测交互作用。非对等组前后测设计示例•记数教学的结构—定向教育实验•某小学一年级两个班各41人，实验班按照实验教材和教学指导书进行万以内计数教学，对比班按照全国统一的教材和教学指导书进行万以内计数教学；因变量：分段数学成绩；条件控制：同一教师教学，作业练习时间统一，统一测试入学前数学能力和智力情况。统计分析：实验班和对比班因变量增值比较，即Y2-Y2′和(Y1-Y2)-(Y2′-Y1′)，对两组增值分数平均差进行t检验以考核其差异的显著性。轮组设计（自学）轮组设计：即固定组循环设计，有不同组和不同的实验处理，每组按照不同顺序循环接受实验处理，比较各种实验处理的平均成绩。每组既是实验组，又是对照组。基本模式：G1：O1X1O2X2O3G2：O4X2O5X1O6轮组设计优点通过平衡设计，提高实验效度。局限实验处理间交叉作用。轮组设计：示例•朗读法与默读法教学效果比较研究•选定二年级两个班作为实验班（G1和G2），实验开始时，先测量两班的语文成绩，（O1、O4），然后一班进行朗读训练（X1），另一班进行默读训练（X2）。经过一学期，进行一次后测（O2、O5），分别与前测进行对比（O2-O1、O5-O4）。交换实验处理，经过一学期后，再进行一次后测（O3、O6）。比较（O2-O1）-（O6-O5）与（O5-O4）-（O3-O2），如前者高，说明朗读效果好，反之，默读效果好。时间序列设计时间序列设计：对一非随机取样的被试组作周期性系列测量，在这一时间序列中施加实验处理，然后观测呈现实验变量后的一系列测量分数是否出现非连续性现象，从而推断实验处理效果。基本模式：G：O1O2O3O4XO5O6O7O8时间序列设计优点外在效度好，能控制历史和工具的影响。局限受霍桑效应、练习效应、测量程序变化等因素影响。时间序列设计：示例•榜样和强化对道德判断的影响•某校一个班40人，在实验前，老师连续4次（1周1次）测量学生的诚信观念，然后施加实验影响，即老师在1周内每天给学生介绍一个讲诚信的故事，当学生作出正确道德判断时，立即给予表扬（强化），1周过后连续4次（1周1次）复测学生的诚信观念。统计分析：比较前4次和后4次测试的结果是否连续，如果有跳跃上升，则说明实验处理有效。准实验设