教育实验法

教育实验法第一节教育实验法概述一、教育实验法概念、特点及理论基础（一）教育实验法的概念及特点1.概念。教育实验法（educationexperimentalmethod）就是为了解决某一教育问题，根据一定的教育理论或假设组织有计划的教育实践，经过一定时间，就实践效果进行比较分析，从而得出有关实验因素科学结论的方法。2.教育实验有四个基本特征：（1）由因追果，是描述“未来事件”的研究（2）适当控制变量（自变量、无关变量、中介变量）（3）以教育实践为基础（4）具有教育性、开放性和社会性3.教育实验法的基本特点：（1）教育实验研究是一种科学实验活动（2）教育实验研究是一种特殊的实验活动（二）教育实验法的理论基础教育实验研究是建立在实证主义的理论基础上的。实证主义认为：社会现象是一种客观存在，不受主观价值的影响。社会现象必须被经验所感知，一切概念必须可以还原为直接的经验，理论的真理性必须由经验来验证。实证主义遵循的是自然科学的研究思路，认为事物内部和事物之间必然存在着逻辑因果关系，对事物的研究就是要找到这些关系，并通过科学的方法对它加以论证。（三）教育实验研究中的变量变量是指在数量上或质量上可变的事物的属性。在实验设计中，一般将变量分为自变量、因变量和无关变量三类。1.自变量(independentvariable)又称为实验变量、实验因子或刺激变量，它是指实验者操作的假定的原因变量。自变量应具有可操作性，要用操作定义加以描述。2.因变量(dependentvariable)又称实验结果的反应变量，是自变量作用于实验对象后出现的教育结果。在实验研究中，选择的因变量一要有效，二要客观。3.无关变量(extraneousvariable)是指自变量与因变量之外并会对因变量产生影响的一切变量。实验研究中的无关变量主要有两个来源：一是被试的个体之间的差异，另一个是实验误差。要提高实验的内部效度，就要尽可能有效地控制无关变量。二、教育实验的分类（一）依据实验变量的控制程度，教育实验可分为：前实验、准实验、真实验。前实验最原始的一种实验类型，是对任何无关变量都不进行控制的实验。准实验是指在实验中未按随机原则来选择和分配被试，只把已有的研究对象作为被试，且只对无关变量作尽可能控制的实验。真实验是指严格按照实验法的科学性要求，随机地选择和分配被试，系统地操纵自变量，全面地控制无关变量的实验。（二）依据实验的目的，教育实验可分为：探索实验、改革实验、验证实验。探索实验是把研究放在第一位，按预先的研究目的操纵实验变量，探索教育规律。如“探索对学生进行自觉纪律教育良好方法的实验”。改革实验是按事先制订的改革计划进行实验，看改革方案是否可行。验证实验是对已取得的实验结果进行重复实验，以验证教育经验或研究成果可否推广。（三）根据实验进行的场所，可分为实验室实验和自然实验。实验室实验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。自然实验也叫现场实验，是在实际的教育情境中进行的实验。三、教育实验的效度与控制（一）教育实验的效度实验效度是指一个实验的有效性，它是衡量教育实验成败优劣的关键性质量指标。美国的坎贝尔和斯坦利（D.T.Campbell&J.C.Stanley,1963）把教育实验效度分为内部效度和外部效度两类。1.内部效度内部效度是指实验者所操纵的实验变量对因变量所造成的影响的真正程度。影响教育实验的内部效度的因素有12种：（1）历史（或同时事件）。是指除了实验变量外，一些未经控制的因素会介入周期较长的实验过程，引起实验结果的变化。（2）成熟。指在实验期间，实验对象的身心发生变化也会影响实验变量对因变量的作用。（3）测验。指前测的暗示对实验因变量的影响。（4）工具。指测量手段对实验因变量的影响。实验的测量工具（如试卷、仪器等）、测量主持者、评判者（如评卷人员）的不同或不一致，都可能使测量的标准不统一，从而影响测量结果的准确性，使实验处理作用的效果被混淆。（5）统计回归。是指某次测验中成绩特别高或特别低的学生，不管是否接受实验处理，均可能使第二次测量的成绩向团体平均数回归。在有前后测的教育实验中，若以极端分数（高或低）的学生为对象，就容易产生统计回归现象，从而使实验结果难以解释。（6）差异的选择。指不同组别实验对象在实验处理之前，各方面能力就有所偏差或不相等。（7）实验对象的流失。（8）选择与成熟的交互作用。例如，实验者要试验某种心理教育方法的效果，于是分别选择一组心理正常的学生和一组心理异常的学生做实验，两组实验前的条件本来就不同，这是“差异的选择”因素；实验处理后，异常组学生发生了自然恢复，正常组学生则无，这是“成熟”因素。这两种因素的交互作用，干扰了实验的效果。（9）实验处理的扩散。如果处理条件和控制条件相比，特别有吸引力，控制组中的成员可能会寻求获得处理条件。（10）控制组的补偿性竞争。是指由于控制组成员意识到他们在与实验组竞争因而发挥了超水平的能力，也叫做约翰·亨利效果。（11）处理的补偿性均等。是指实验实施者试图把与实验组类似的产品或服务提供给控制组，对他们进行补偿。由此造成的实验处理效果含混不清。（12）控制组的不满而士气低落。当控制组意识到实验组正得到了一个有吸引力的处理，而他们没有时，他们会变得失去信心。总之，设计一项实验的目标是创造这么一组条件，在这组条件下，观察到的变量可以比较肯定地归因于实验处理。2.外部效度外部效度是指一项实验的发现能应用于被研究对象以外的个人和环境的程度。影响教育实验的外部效度的因素有：美国教育实验研究专家布莱切和格拉斯（G.H.Bracht&G.V.Glass,1968）对实验的外部效度的性质作了区分，提出了两种性质的外部效度：总体效度和生态效度。总体效度是指实验的结果能推论到何种总体。布莱切和格拉斯认为有两种总体效度，一是实验样本的概括推广于具体总体的程度；二是个性因素变量与处理效果相互作用的程度。生态效度是指一种情境或条件下的实验结果推广到其他情境或条件的程度。布莱切和格拉斯认为以下10个因素会影响实验的生态效度。（1）实验处理的详细描述。研究人员必须对实验处理进行足够详细的描述，以便其他研究人员进行仿制。（2）多实验处理干预。（3）霍桑效应。是指被试意识到他们在参加一项实验，意识到实验假设，或意识到他们受到特殊的关注，他们的成绩就会有所提高。（4）新鲜和分裂效应。也许仅仅是由于与实验参与者通常所接受的指令不一样，全新的实验处理就可能成为有效的。对中断正常程序的实验处理来说，会发生另一个相反的问题。这类实验处理可能一开始是无效的，但是随着继续的使用，研究参与者可能会把处理融入进他们的日常程序而觉得它是有效的。（5）实验者效应。实验者偏见是指研究人员对实验结果的预计无意识地传至参与者，以致影响了参与者以后的行为。（6）预测敏感。预测与实验处理发生相互作用，进而影响研究的结果。（7）后测敏感。与预测敏感相似，实验的结果可能依赖于后测的实施。（8）历史和处理效果的相互作用。（9）因变量的测量。（10）测量时间和处理效果之间的相互作用。因此，在设计一项实验时，先确定你希望把实验结果概括推广到的现实生活中的教学环境，然后就上述2个总体效度因素和10个生态效度因素，对实验设计进行检查，并及时纠正发现潜在的问题。如果问题无法纠正，应该将它作为研究结果概括性的限制条件，记录在研究报告中。（二）教育实验的控制要提高教育实验的效度，必须重视教育实验控制。控制是教育实验的核心和精髓。开展教育实验，实验者要操纵和控制实验变量、无关变量和测量工具。具体见表1.表1教育实验控制的内容、原则和方法内容原则：“最大最小”方法实验变量变化差异最大①选择差异最大的实验处理方法，以便于比较。②明确界定实验变量并给出操作性定义，严格按预先界定的实验变量的含义进行实验。无关变量干扰结果最小平衡对消法，即用综合平衡方式使非实验因素对实验结果的影响保持平衡，从而互相抵消。如排除法、纳入法、物理法、随机法、配对法、测选法。测量工具误差最小①平衡对消法。②在选择或编制、使用等环节上，确保工具的信效度。四、实验研究的基本程序（一）课题的选择与问题的提出1.课题的来源（1）实际的需要（2）理论的需要（3）文献分析2.问题的提出与研究假设的建立一旦选定了一个研究课题，接下来要做的事情就是提出具体、明确的研究问题，建立研究假设。假设是运用思维、想象，对所研究的事物的本质或规律的初步设想或推测，是对所研究的课题提出的可能的答案或尝试性理解。假设是一种预见，产生于日常观察和已有的研究成果中，或产生于研究者的联想或直观推测。3.实验设计的确定研究设计是为回答问题或检验假设服务的。自变量的操纵、因变量的观察和额外变量的控制，是实验设计的重要组成部分。然后根据研究选择具体的实验设计类型。（二）被试的选择一般来说，研究者应该根据所关心的问题的性质、所希望的研究结果的概括程度来选择被试。（三）材料的选择材料的选择应该以经济实用为原则。很多时候，研究者需要在预测的基础上确定实验材料，预测的目的是保证最终所用的材料的确是研究者想用的材料，即合乎要求的材料。（四）仪器的选择和程序的确定（五）数据的采集和分析1.实验前。研究者一般需要通过使用指导语来向被试交待有关实验过程和试验任务的细节，以便被试有所准备。所使用的指导语应具备以下几个特点：（1）简单明确。应避免使用模棱两可的语言或被试难于理解的专门术语。（2）完整、全面。不仅简要告诉被试实验的主要目的（应该是虚假的目的，真正的研究目的应该在整个实验结束之后告诉被试）、实验的过程和步骤、实验的任务，还应该告诉被试需要注意的事项。（3）确认。一定要和被试确认他真正理解了指导语。（4）标准化。2.实验过程中。主试应该注意观察个别被试的个别特殊反应，并作记录。3.实验后。主试应注意询问被试的主观感受，并对被试的主观报告进行记录，以备日后分析。数据分析方法的确定，不仅要考虑所采用的实验设计的类型，而且要考虑进行特定统计分析所要求的基本假设，以提高研究的统计结论效度。（六）对数据理论意义的讨论和结论的推论实验结果与结论是有区别的，前者是指数据本身，而后者则是数据在理论意义上的升华。结论的推论应该依赖实验具体实施之前已确定的实验逻辑。（七）撰写论文并提交发表第二节教育实验设计广义的实验设计是指科学研究的程序性知识，包括从问题的提出、假说的形成、变量的选择、结果的分析、论文的撰写等一系列内容。狭义的实验设计是指实施实验处理的一个计划方案以及与计划方案有关的统计分析。一、实验设计的基本目标1.科学地回答研究者所提出的问题一个实验能否令人信服的回答研究者所提出的问题，关键要看实验的证明逻辑是否合理，以及与之相应的实验设计是否恰当。2.提高实验的敏感性提高试验敏感性（捕捉不同条件之间的微妙差异）的一个重要途径是，使用恰当的实验设计，以减小误差所引起的变异，在此基础上突出自变量的效果。3.增加实验所获信息量所谓增加实验所获信息量，是指在同样数量的数据中获得更多的有价值的信息，进而提高实验研究的效率。增加实验所获信息量的一个有效方法是使用多因素实验设计。二、实验设计的基本术语1.因素与水平用来区别被试组或实验条件的维度，称作因素。因素既可以是刺激（或任务）变量，也可以是被试变量。因素和自变量之间可以画等号。因素的特定的值称作水平或处理。2.水平结合在包含两个或两个以上因素的研究中，一个因素的某一个水平与其他因素的某一个水平的结合，称作一个水平结合。3.主效应与交互作用主效应是指一个因素的独立的效应，即它的不同水平所引起的变异。主效应只是把因素的一个水平同该因素的其他水平相比较，而不考虑其他因素。交互作用反映的是两个或多个因素的联合效应。当一个因素如何起作用受另一个因素影响时，我们称两个因素之间存在交互作用，这种交互作用称作二重交互作用，一般写作AB（A和B为因素的名称）。当一个因素如何起作用受另外两个因素影响时，我们称三个因素之间存在交互作用，这种交互作用称作三重交互作用，一般写作ABC（A、B和C为因素的名称