第六章 教育实验法

实验研究，是搜集科学事实、获取感性材料的基本方法之一，也是形成、发展和检验理论的实践基础。它最初运用于自然科学中，如我国古代《墨经》中记载的“针孔成像”、古希腊阿基米得计量“王冠”含金量，都是公认的古代科学实验的典型。近代以来，实验法逐渐用于社会科学的研究。在教育领域，自从1768 年裴斯泰洛齐创办“新庄”实验学校，许多教育家相继创办各种实验学校，特别是拉伊和梅伊曼把实验科学的实验模式引入到教育研究中来，推动了实验法在教育教学各个方面的开展。时至今日，教育实验法不仅成为推动教育科学研究、发展教育理论的首选方法之一，而且也是深化教育改革、提高教育质量的重要手段。

教育实验法概述

一、教育实验的基本含义与条件

（一）教育实验法的基本含义

科学起源于观察。但简单的观察是在自然状态条件下等待观察对象的出现，具有相当程度的直观性和被动性，既不能主动地操纵、干预观察对象，也难以排除其它因素对观察对象的影响和干扰，其结果也难以确认事物间的因果联系，而只能对某种可能性的原因进行推测。科学的实验则是在变革中去观察和认识世界的，它是一种经过精心的设计，并在高度控制的条件下，通过操纵某些因素，来研究变量之间因果关系。一般来说，在实验过程中，研究者要通过引入(或操纵)一个变量(即自变量)，并常利用实验组与控制组的对比、前测与后测的对比，来观察和分析它对另一个变量(即因变量)所产生的效果。从方法论上看，实验研究是基于实证主义的理论与背景的，是定量研究的一种特定类型。

将实验法运用于教育研究中就成为教育实验法。一般来说，教育实验有广义与狭义之分。狭义的教育实验是指是在观察和调查的基础上，创设一定的情境，对研究的某些变量进行操纵和控制，以便人为地引起某种教育现象发生、发展和变化，从而验证假设，揭示教育现象之间因果关系的一种教育研究方法。广义的教育实验则不仅包括狭义上的教育实验，而且也包括所有新的、处于尝试阶段与变革阶段的教育活动与实践，另外，在教育实验研究发展的早期，以宏观的观察、思维为主要形式，以定性描述为主要手段，对社会改革性质或教育革新性质的干预性研究也被界定为广义的教育实验。我们这里要探讨的，是以控制和操纵变量为手段，以揭示变量间的因果关系为目的、狭义上的教育实验。

（二）教育实验的条件

任何一项实验研究，都需要有实验者、实验对象和实验手段，实验者作为实验活动的主体，他必须根据预先因果关系的假设以及实验的设计方案，进行一系列操作活动，以作用和影响实验活动的客体——实验对象（教育和心理实验中称为被试），被试在实验者的刺激、干预和控制中做出自己的反应，实验者对实验对象的反应进行检测、记录和分析，并从中做出因果关系的推论。由此可见，进行一项具体实验必须满足这样几个基本条件：

1．必须建立变量之间因果关系的假设。教育研究的重要目的是要探讨变量间的关系，而变量之间的关系可有多种，实验研究的中心目标则是要探讨变量之间的因果关系，因为它最能说明变量之间联系的性质。因此，一项实验中至少要有两个变量：自变量和因变量。自变量是引起其它变量变化的变量，它是实验者所操纵和控制的变量，是对实验者起影响和刺激作用的变量，故也称作实验变量、刺激变量、原因变量；因自变量的变化而产生的现象变化或结果称为因变量，也称结果变量、反映变量等，它是由实验者观察的或记录的变量。在进行具体实验时，研究者必须事先确定他所要引入的自变量是什么，他要测量的因变量是什么，并应明确地建立起这两个变量之间因果关系的假设。

 2．自变量必须能够很好地被“孤立”。一般来说，实验中除了自变量和因变量之外，还有其他的变量也可能对实验的结果发生影响，这类变量统称为无关变量或干扰变量，如进行两种教法的对比实验时，自变量是教学方法，因变量是教学的效果，而教材的难度、教师的业务水平、教学能力、工作态度、学生的学业基础、智力水平、复习时间、家庭辅导等等都是无关变量。因此，在实验中，所要引入和观测其效果的自变量必须能够与其他无关变量隔离开，即实验环境能够很好地“封闭”起来。“孤立”自变量的方法有很多，最基本的是通过实验组与控制组的对比来进行。实验组是实验过程中接受实验剌激（自变量作用）的那一组对象。即使是在最简单的实验设计中，也至少会有一个实验组。控制组也称为对照组，它是各方面与实验组都相同，但在实验过程中并未给予实验刺激的一组参照对象。控制组的作用是向人们显示，如果不接受实验刺激那样的处理，那么其结果是怎样的，以此与实验组形成对比，凸现出实验刺激的作用和影响。

3．自变量(实验刺激)必须是可以改变的，同时也是容易操纵的。最简单的改变是“有”和“无”，对应的操纵则是“给予实验刺激”和“不给予实验刺激”；更为复杂的改变则是程度上的变化，比如刺激程度的“强”、“中”和“弱”以及刺激时间的长短等。因此，在一项具体实验中，通常需要对因变量(或结果变量)进行前后两次相同的测量：第一次在给予实验剌激之前，称为前测(pretest)；第二次则在给予实验剌激之后，称为后测(posttest)。研究者通过比较前测和后测的结果，来衡量因变量在给予实验刺激前后所发生的变化，推断出实验刺激(自变量)对因变量所产生的影响。这种测量既可以是一次问卷调查，也可以是一项测验或实际操作。

4．实验程序和操作必须能够重复进行。实验作为教育科学与自然科学在研究方法中最接近的一种方法，而且其程序和操作也是最严格的一种研究方法，可重复性是它必须具备的重要条件之一。从另一个角度说，实验的可重复性也是实验结果所具有的确定性（或信度）的重要基础。

二、教育实验的类型

依据划分的标准和层次的不同，现代教育实验可以有多种不同的分类。

（一）按教育实验的目的来分：

1．探索性实验

这类实验要探明造成某种现象的原因究竟有哪些，或者操纵某些条件会引起什么效果，它的特点是因素多，常将许多可能影响结果的因素组合在一起，选行比较、筛选、更新，实验规模小，对实验精度的要求也不高。例如，如果要发现造成学生网络成瘾的原因，就需要对各种可能引起学生上网成瘾的因素进行探索性实验。

2．验证性实验

这类实验对研究课题已经比较明确，有了具体的假设和方案，实验只是为了验证假设是否成立，方案有怎样的效果。它的特点是问题十分明确，因素不多，实验规模较大，控制要求也比较高。例如，如果通过访谈知晓造成学生网络成瘾的主要因素是缺乏关爱和成就感，那么就可以以这两个因素为自变量来设计实验，以验证其真伪。

但是，在很多教育实验中，往往既有探索性的成份又有验证性的成份，二者的界限并不是十分分明的，因为很多新的教育设想、方案的提出，既是一种探索和发现，同时也包含着对一切可供选择的方案的比较、筛选和确认。

（二）按教育实验进行的场所来分：

1．实验室实验