专题七 教育实验研究法.docx

1、专题七 教育实验研究法专题七 教育实验研究法实验研究，是有目的地严格控制或创设一定条件来引起某种现象以实行研究的方法。它最初使用于物理学、生物学、生理学、医学等自然科学领域，如我国古代墨经中记载的“针孔成像”、古希腊阿基米德计量“王冠”的含金量，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，真正意义上的实验应以1423年意大利人文教育家维多利诺创办的“快乐之家”为开端，后来有裴斯泰洛齐1774年创办的“贫儿之家”、福禄贝尔1837年开办的幼儿园、杜威1894年创办的芝加哥实验学校、蒙台梭利1907年建立的“儿童之家”等等。到20世纪初时，对教育问题实行实验研

2、究成为一种潮流，产生了以拉伊和梅伊曼为代表的实验教育学流派，推动了实验法在教育教学各个方面的展开。时至今日，教育实验法不但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、提升教育质量的重要手段。一、教育实验研究法及其特征教育实验研究法，是研究者根据一定的目的和计划，在控制条件下，对被试（教育对象）施加可操纵的教育影响，然后观测被试的变化及教育效果，以此推断所施加的教育影响同教育效果之间是否存有因果联系的一种研究方法。教育实验研究法是在中小学教育研究中有着广泛的应用范围。如对中小学学生发展状态的实验研究；改进中小学教育教学的实验研究；对已有教育思想和理论实行的验证性的实验

3、研究；为探索新的教育模式或课程模式而实行的教育改革实验等。教育实验研究法与其他教育研究方法相比，有以下一些基本特征。（一）主动操纵和控制实验变量在教育实验研究中，为了变革现实、探索和创新，必须主动操纵、控制实验条件，人为地改变对象的存有方式、变化过程，由此获得研究者想要的结果。主动操纵和控制实验变量，这是教育实验研究法区别于教育观察法和教育调查法的重要标志，也是教育实验研究的本质特征。（二）排除无关因素的影响在教育实验研究中，教育变量具有多样性和复杂性。为保证实验研究结果的科学可靠，必须借助各种技术与方法，减少、消除或恒定各种可能影响科学性的无关因素，排除来自自变量以外的其他无关变量的干扰，使

4、实验的各方面变量保持平衡，以此保证研究结果的效度。（三）揭示变量间的因果关系与教育调查法和观察法不同的是，教育实验研究法的目的并不是通过收集资料、分析客观事实材料，获得对教育现状的把握，回答教育现象“是什么”或“怎么样”的浅层问题。而是通过操纵或控制某些实验变量，考查因这些条件变化所引起的事物相对应变化，从而揭示教育研究变量间的因果关系，回答教育现象“为什么”的深层问题。正像巴甫洛夫说的：观察是搜集自然现象所提供的东西，而实验则是从自然现象中提取它所愿望的东西。所以有人形象地说：调查、观察法是我们在听客观事物“演讲”；而实验法则是我们在向客观事物“提问”。（四）可重复验证实验的结果使用教育实验

5、研究法实行的研究活动是一种科学实验活动，其结果可在条件相同的情况下得以重复和验证。如果明确阐明自变量的性质和具体的操作方式、因变量的测量方法等，研究者应严格按照实验的规则和设计来实行实验，那么在相同条件下所得到的实验结果应是一致的。所以，教育实验研究能够重复实行，以便验证结果的可靠性与有效性。此外，教育实验研究还涉及实验道德问题，不是所有的教育问题都能够用实验法来研究，如涉及社会伦理道德、受教育者身心健康等方面的问题不宜用实验来研究。罗森塔尔的“教室里的期望效应”实验研究1.假设在希腊神话中，雕塑家皮格马利翁爱上了他创作的女雕像。当这种期望效应出现在实验室以外的人与人之间的自然交往中时，罗森塔

6、尔称之为“皮格马利翁效应”。罗森塔尔怀疑，在小学教师得到学生的某种信息（例如IQ分数）时，他们或多或少地会对学生的潜能产生某种期望，这种期望会使他们无意识地对那些可能会成功的学生的行为表现给予一些鼓励和鞭策，使这些学生产生自我实现的预期，变得更加出色。当然，这似乎是以牺牲那些教师对其期望不高的学生为代价的。为了检验这些理论假设，罗森塔尔和他的助手雅各布森与一所小学（橡树学校）取得合作。2.方法1968年开学初，在橡树学校工作人员的配合下，研究者对16年级的所有学生实行了IQ测验。选择这个测验的原因在于，它属于非文字测验，学生的分数不依赖于先前接受的阅读、写作和算术技能等方面的训练。而且，一般来

7、说橡树学校的教师对此项测验并不熟悉。研究者告诉教师，学生们所接受的是“哈佛应变水平测验”。在此情况下，这种隐瞒很有必要，其目的是让教师对学生产生一些期望，而这正是该实验成功的必要因素。研究者还进一步对教师解释道，该测验的成绩能够对一名学生未来在学术上是否会有成就作出预测。换句话说，他们是要让教师相信在测验中获得高分的学生，其学生水平在未来的这个学年中将有所提升。实际上，这个测验并不具备这种预测水平。在橡树学校，总共有6个年级，每个年级有3个班，每班有1名班主任，共18人（16女，2男）。每位班主任都得到了一份名单，上面记录着本班在哈佛测验上得分最高的前20的学生，以便教师们了解在本学年里哪些学

8、生有发展潜力。但是，下面才是本研究的关键：即教师所得名单中的前十名学生是被完全随机地分配到这种实验条件下的。这些学生和其他学生（控制组）的惟一区别就是，教师以为他们（实验组学生）会有不同寻常的智力发展表现。接近学年结束时，研究者对所有学生再实行了相同的IQ测验（即TOGA），并且计算出每个学生IQ的变化水准。通过对实验组和控制组的IQ变化差异的检验就能够看出，在现实情境中是否也存有期望效应。3.结果与讨论实验结果显示：那些被教师以为智力发现会有显著进步的学生，其IQ平均提升幅度显著高于控制组的学生（分别为12.2个百分点和8.2个百分点）。正如罗森塔尔在他以前的研究中所猜测的，教师对学生行为的

9、期望转化成了学生的自我实现预言。“当教师期望某个孩子会表现出较大水准的智力提升时，这名学生就真的出现了较大水准的智力提升”。此外，对高年级学生来说，自我实现预言的作用似乎并不明显。对这个现象实行解释是很重要的。在本文和一些后续论文中，罗森塔尔和雅各布森对此提出了如下几种可能的解释：低龄儿童的可塑性一般较高年级儿童更强。如果事实确实如此，那么研究中低年级儿童变化更大也许仅仅是因为他们比高年级儿童更易变化。与此相关的另一种可能性就是，即使低年级儿童并不具有很强的可塑性，但教师也会认为他们是有这种特性的。单是这种想法就足以令教师对学生采取不同的处理方式，从而产生不同的结果。小学低年级学生还未能在教师

10、心目中形成牢固的印象。换句话说，如果教师没有对学生的水平形成某种理解，那么研究者所说的那种期望就会产生更重要的影响。在教师把对学生表现的期望传递给学生时，他们在不经意间使用的微妙方式更容易影响和带动低年级学生。“根据这种解释，如果教师相信某些学生能获得智力上的提升，那么她对待各年级的这种学生的方式可能是相同的。但也许只有低年级儿童的成绩会受到教师对待他们的特殊方式的影响；这些方式包括她对他们所说的一些话，说话时特殊的语气，她的眼神、姿势和与学生的身体接触等。”低年级教师向学生传递期望的方式与高年级教师不同。罗森塔尔和雅各布森没有推测如果确实存有这种情况，那这些差异可能会怎样。罗森塔尔和雅各布森

11、在橡树学校的研究发现的真正意义在于，它表明教师的期望效应对学生的在校表现会产生长期的潜在影响。后来出现了几项有趣的后续研究，这些研究考察了教师是如何在不经意间向他们认为有较大潜能的学生传递他们的期望的。【资料来源：刘良华.教育研究方法专题与案例M.华东师范大学出版社，2007】专题七 教育实验研究法二、教育实验研究的类型根据教育实验的特点，从不同的层次和不同的划分标准，能够将教育实验研究划分为不同的类型。（一）探索性实验、验证性实验和推广性实验教育实验研究按照实验的目的，可分为探索性实验、验证性实验和推广性实实验。1探索性实验探索性实验是研究者在一定的理论和实践研究的基础上，提出新的问题，检验

12、新的假设是否成立的实验研究。探索性实验的主要特点在于求新，是研究一个新的问题，验证一个新的假设，所以是一种富有开创性的实验研究。探索性实验是在探索一个新的规律，所以实验要求较高。例如要求理论基础坚实、研究假设科学、实验控制严格、实验程序规范，以及对资料的统计处理客观，尽可能寻求实验结果具有最大的内部效度，并以科学的理论解释实验结果。这样，探索性实验的研究成果不但具有重要的理论意义，而且还具有重要的实践指导意义。2验证性实验验证性实验是研究者对已有研究成果和结论实行检验，修订和完善的过程。验证性实验的目的是验证已有的研究结果，所以这类实验具有重复性，但并不是简单地重复别人的研究，而是将一项研究在

13、不同的时间、地域或不同的研究对象中实行研究，以检验在新的条件下是否会取得同样的研究结果。而且在重复验证的过程中，研究者往往会有新的发现，由此形成对原有研究成果的补充、完善或是修订。所以，在验证性实验中也具有探索和创新的成分。3推广性实验推广性实验是将已有研究成果广泛应用于教育教学实践，是一种在更大范围内对已有研究成果的推广和应用。推广性实验要求实验结果具有较高的外部效度，目的是能够研究结果在更大的范围内实行推广和应用。但是因为现实教育活动的复杂性和独特性，教育实验研究结果又具有很强的针对性和情境性，所以在实行推广性实验的过程中，虽然注重对已有研究成果的操作和推广，但是也有可能出现新的研究结论。

14、以上三种教育实验的划分并不是界限分明的，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，又有推广应用的价值，仅仅每种教育实验侧重的目的不同而已。如美国学者杜威主持的“芝加哥大学初等学校教育实验”、前苏联教育家苏霍姆林斯基主持的“帕夫雷什中学教育实验”等。探索性实验强调教育实验的目的在于开创求新，验证性实验注重对已有研究结果的验证，推广性实验则注重对研究结果的广泛推广。（二）实验室实验和自然实验根据教育实验实行的场所或情境，能够将教育实验划分为在专门的实验室内实行的实验室实验和在实际的教育情境中实行的自然实验。1实验室实验实验室实验是在经过专门设计的实验室内或在高度人工控制的、模拟的生活

15、环境中实行的实验。在实验室中，研究要采用复杂的仪器设备，有效控制无关变量，准确揭示自变量与因变量的共变关系，从而提升研究结果的准确性和可靠性。虽然实验室实验的精确性较高，但是这种实验对环境条件和设备等的要求很高，具体操作也比较复杂。与此同时，因为教育对象的独特性，以及现实的教育环境与实验室环境之间的差别较大，所以，实验室实验的研究结果在推广性、普遍性和概括性上往往较差，在实验室中得到的结果在现实中很可能行不通。2自然实验自然实验是在现实的教育环境与教育条件下，根据预定的研究计划，有意识地引起或改变某些教育因素，以探讨某种教育现象的因果关系的实验。自然实验从控制水准看，没有实验室实验严格。但这类

16、实验立足于教育现实，以现实中的教育实践问题为出发点，在自然的情况下实行的，研究结果更为真实和自然。而且它比自然观察法更有组织，时间更经济，结果更为精确。所以，自然实验的研究结果有助于提升研究成果的推广。但是，这类研究常常难以对众多有可能影响因变量的实验背景、实验条件实行严格控制，自变量的独立影响难以区分出来。实验室实验和自然环境中实验的区别1控制科学家最为关心的就是控制。只有通过控制那些可能的影响因素，我们才能得出究竟是什么造成了某个结果。比如，在各个实验条件下随机分配被试就是一种控制，通过这种方法能够平衡个体之间的差异。研究者也能够通过让其他可能造成影响的因素保持恒定。在自然环境中，研究者也

17、许不能总是像在实验室一样对被试的分配或实验条件实行那么严格的控制。他甚至需要对计划或实施“实验”时没有考虑到的因素是否有效实行评价。这种“事后”评价特别困难，因为那些实行研究的人可能在计划和实施处理的过程中根本没有考虑到那些因素。2外部效度在实验室的“人工”环境中实行严格的控制会增加研究的内部效度，但是通常也会降低研究的外部效度。所以自然环境中实行的实验有时能够用来确定实验室结果的外部效度。如果主要目的是为了检验一个特定的心理学理论而实行实验时，实验室结果的外部效度就没有那么重要了。反之，在自然环境中所做研究的外部效度则通常是非常重要的，特别是要将实验结果作为大规模社会变革的理论基础时，比如推

18、行控制酒后驾车的新规则或者改变投票人登记的新流程。一个有利于控制中西部各州酒后驾车的实验结果能够推广到这个国家的其他地区吗？某所大学中一门改善学生批判性思维水平的课程也能够在其他大学中发挥作用吗？当然，这些问题都与研究的外部效度相关。3目的自然环境中的实验和实验室实验通常有不同的目的。实验室实验常常意味着单一目的的基础研究，为的是理解一种现象确定“自然”怎样运转，实验目的在于获得知识。应用研究也是为了发掘现象产生的原因，但了解事件原因的目的在于改善现状。所以自然环境中的实验可能带有更多实践性的目的。4后果有的实验会对社会产生长远影响，涉及到许很多多的人。有的社会实验也会在自然环境中小规模地实行

19、。与那些实验室实验相比，这些社会“实验”产生的后果也许更具有即刻的影响。当然，我们无法预期所有的后果，对于所有实验来说都是这样。为了得到有意义的实验结论，我们必须考虑实验设计和这些“处理”的实施，以及尽我们所能去确定实验处理是否有效，这尤其重要。正如我们所看到的那样，这些实验常常花费很多金钱并且影响很多人的生活。相比来说，实验室实验的即刻效果能够是实质性的，但很可能非常小，可能仅仅直接影响一些研究人员和那些相对较少的被试的生活。【约翰肖内西.心理学研究方法M.张明等译.北京：人民邮电出版社，2010：279】（三）单项单科实验和整体性实验教育实验研究按照教育实验的面向，可分为单项单科实验和整体

20、性实验。1单项单科实验单项单科实验是研究者针对教育教学中某一学科、某一节课或是具体某一问题实行的实验研究。这类实验的主要目的在于解决教育教学中具体的问题，提升教育教学水平，因而具有很强的针对性和应用性。单项单科实验虽然以具体的某一问题为研究切入点，但随着研究的深入，研究会由解决某一具体问题发展到探索教育现象的规律；同时，研究内容也表现出广泛性，包括中小学各门学科，课内、课外、校外的全部教育领域，课程、教材、教法、学法的方方面面，以及学校教育的每一个方面。但这种实验带有明显的经验性，难以探索比较复杂的教育现象。2整体性实验整体性实验是对一所学校教育教学的整体事项及其改革活动实行的宏观研究活动。这

21、类实验研究是由学校、家庭、社会共同努力，从指导思想、统筹规划、总体设计方面对中小学教育改革实行的宏观控制，从而创造良好教育环境和系统，探索中小学办学规律，促动学生知识水平的提升、道德品质的提升和身心的和谐发展。这种研究是一种把改革、实验、探索、实践融为一体的实验研究，对我国中小学的改革与发展具有重要的探索与指导的意义。证实、证伪与教育实验在现代科学方法论中，证实与证伪是一对对立的概念，它们分别是逻辑实证主义和批判理性主义的核心观点。逻辑实证主义把证实原则作为其核心观点。按照这个原则，能被经验证实的命题，就是有意义的、科学的；反之，不能被经验证实的命题，就是无意义的、非科学的。由此可见，证实原则

22、与意义标准相联系，是科学与非科学的分界标准。逻辑实证主义对现代科学方法论的形成和发展作出了重大贡献，它极大地增强了哲学的方法论意识。但是，它的证实原则遭到了后来各流派，尤其是批判理性主义的极力抨击。批判理性主义诞生于本世纪年代，其创始人是卡尔波普尔。波普尔极力反对逻辑实证主义的证实原则，认为有些科学理论不能通过经验证实来判定其准确与否，并提出了证伪原则，把可证伪性作为科学与非科学的分界标准。按照这个原则，一个理论只有在逻辑上有可能被证伪，才是科学的，否则就是非科学的。一个好的理论，理应是可证伪度高的理论，其理论表述的内容越精确、越普遍，所提供的信息量越大，可证伪度就越高。波普尔的证伪原则大大推

23、动了现代科学方法论的发展。教育实验是一项着重于证实的研究活动，这能够从以下几个方面来加以阐述：1从操作特征意义上的教育实验的定义来看，教育实验是一个操纵自变量、控制无关变量以及使教育行为朝着有利于因变量发生预期变化的方向运动的过程。既然是使教育行为朝有利于因变量发生预期变化的方向运动，那就说明教育实验是一个验证“预期变化”即假说的证实过程。2从教育实验假说的来源来看，教育实验的假说有相当绝大部分来自当今层出不穷的教育新理论、新思潮、新观点，这些新理论在使用到教育领域来指导教育实践之前，必须先经过教育实验的证实，证明其有效性和可行性。3从教育实验假说的特征来看，教育实验假说与自然科学假说的共同之

24、处在于假定性和科学性。假定性是指它带有推测的性质，它所陈述的事实或联系是现实中暂不存有或未被确认的。这样，教育实验的假说表面看来似乎既可能被实践证实，也可能被实践证伪，但是，假说绝非主观臆意，它以一定的科学事实或经验事实为依据，并经过了初步的科学论证，因而是科学的。这种科学性也在一定水准上保证了教育实验的假说是要被证实而非证伪的。如果教育实验是证伪假说，那么此假说必须是可被证伪的，即行不通的、无效的，甚至是错误的。但这种“可证伪性”与教育实验假说的科学性相悖，这就反证了教育实验不是证伪而是证实假说的过程。4从教育实验的特殊性来看，教育实验的对象是具有极度复杂性和不确定性的人及其活动，所以教育实

25、验更偏重于“求善”即有效性的探索。同时，教育实验不可能象自然科学实验那样被高度精确地控制，其假说也不可能精确描述，而只能是一种概率描述。“求善”和“概率描述”不能算严格意义上的科学，但恰恰是这种宽松性在一定水准上保证了假说的准确性和可行性，进而保证了教育实验验证、核实假说的证实性。5从实践上看，现有的教育实验绝绝大部分是证实假说的实验。一般情况下，假说被证伪了的实验就被认为是失败的实验。 【资料来源：马继霞.证实、证伪与教育实验J.中国教育学刊，1997（5）：59-60】专题七 教育实验研究法三、教育实验研究的基本程序为了在教育实践中能够顺利地实行教育实验研究，我们必须在头脑中建立一个教育实

26、验的过程模式，了解教育实验的程序。总体来说，教育实验的研究程序一般包括准备、实施和总结三个阶段。（一）实验的准备阶段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. 确定研究课题实验研究的第一步是要从复杂的教育实际情境中选择一个具有较高价值和可行性的问题作为实验课题。研究课题的确定对整个实验研究过程具有导向作用。课题的选择理应具有一定的理论意义和实践意义，具有较高的学术价值和社会价值，而且在具体落实方面要考虑现实条件是否能够保障实验研究的顺利展开。2. 提出实验假设课题确定之后，研究者需要从理论框架和研究目的出发，以一定的科学理论和客观事实为依据，对研究的问题的规律性和因果性

27、预先做出预测，明确实验研究的目的，使研究问题更加具体，预先揭示实验自变量与因变量之间的因果关系。资料链接：研究问题及研究假设3. 界定实验变量实验变量是某个与试验相关的、可观测的数量化的因素或条件。根据变量之间的关系，能够将变量分为自变量、因变量和无关变量。变量的选择与设计是实验准备阶段的核心内容，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、条件等实验过程实行规定，实行合理的实验设计，最大限度地提升实验的效度。（1）确定自变量自变量是研究者根据研究目的，为引起研究对象预定变化而人为主动设置的、并施加给实验对象的刺激变量。自变量一般能够

28、分为两种：一是研究者设置或加以改变的客观条件，例如设置或改变教育内容、教育组织形式、教育教学方法等，研究者通过设置或改变这些客观条件，考察是否引起某方面教育效果的变化；二是研究者所注重的研究对象方面的主观条件，例如性别、年龄、教育水准、职业等，研究者通过设置同样的外部客观条件对具有不同主观条件的对象是否造成不同的影响。选择自变量应该考虑两点：一是寻找共变关系，探求因果关系。要研究自变量和因变量之间是否存有某种因果关系，就要查明两者之间是否有共变关系；二是筛选、改组或创设自变量。教育实验中的自变量往往不是单一的，所以需要对自变量实行适当的改组和创造。（2）确定因变量，选择测量工具和统计方法因变量

29、是与实验目标相关的、需要测量的指标，是因为自变量的作用和刺激下出现的结果或做出的反应，又称为结果变量或反应变量。在教育实验研究中，学生的知识和水平水平的发展、情绪情感的变化等，往往是研究者要考察的因变量。教育实验研究的主要目的在于探讨自变量与因变量之间的因果关系，即考查实验刺激对因变量的影响。一般来说，一项基本的因果关系只涉及一个自变量和一个因变量，但是因为教育教学是一项复杂的、多变的活动，研究中自变量和因变量之间的关系往往不是单纯的，因变量的引起常常会受到自变量之外的无关变量影响，所以在教育实验中必须通过消除或恒定等方法排除无关变量对实验过程和实验结果的影响。研究者要根据实验的目的要求，设计

30、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。测量指标的选择既要能反映操纵自变量后引起的变化，又要能反映实验的目标。实验因变量的指标应具备以下条件：一是有效性，即指标要能清晰地反映实验目标；二是客观性，即指标是客观的，能够通过一定的方法观察并能够验证；三是数量化，即指标能够量化，能够实行数据处理和统计检验；四是可靠性，即指标的测量结果具有较高的信度。（二）实验的实施阶段实验的实施阶段是实验的实质性阶段。研究者应按照实验设计，采取一定的变革措施实行实验处理，采取有效办法消除无关变量的影响，随时观察和测量操纵自变量所产生的效应，搜集实验数据

31、和其他实验资料。在实验实施过程中，要按实验的设计操纵自变量，控制好无关变量，随时观察和测量因变量，搜集实验数据和其他重要的实验资料。在这里需要特别强调的是对因变量的测量，因为实验假设最终要通过对因变量相关数据的统计、分析及结果来加以证明，所以对因变量的测量尤其重要。因变量的测量一般包括前测和后测两部分。前测是研究者在对实验组施加实验处理之前，为了了解实验对象在因变量及相关方面的情况、水平而实行的测量。通过实验前测，研究者能够了解实验对象在实验前的某些特质的水平，进而为选择被试、划分实验组和控制组，以及最终的后测与前测的比较提供依据。实验前测的结果一方面能够作为实验分组的依据，另一方面能够作为实

32、验的初始数据，与实验后测实行比较，从而为证明或拒绝实验假设提供依据。后测是研究者在施加实验处理之后，为了了解实验处理对被试所造成的影响而实行的测量。它能够使研究者明了实验对象在实验后达到的水平，并与前测相比较，从而获取实验假设是否准确的证据。研究者实施后测需要注意以下几点：一是后测应该在实验处理停止之后立即实行，以免长时间之后，其他非实验变量影响实验结果；二是实验后测与前测必须是同质性的，即前测与后测的性质一致；三是后测与前测的分数要有同值性，即测量指标应相同。（三）实验的总结阶段实验结束后，研究者要对实验中获得的资料数据实行统计分析，确定误差的范围，从而对研究假设实行检验，得出准确的实验结论。实验总结阶段的任务如下：1分析处理实验中所获得的资料和实验数据，在统计分析的基础上对变量作因果分析，从中发现有价值的信息，肯定或否定实验假设，从而得出科学的实验结论。2评价实验结论，写出实验报告。研究者要通过检验实验误差来分析实验的效度，检验研究假设，总结评价实验结果，并依据实