控制变量法的物理实验

第四节　教育实验法

一、教育实验法的概念和特点

（一）实验法的概念

所谓教育实验法，就是根据教育研究课题所规定的任务，按照特定设计的条件和过程，对于研究的对象进行控制，变革研究对象以便在有利的条件下，对其进行观察研究，取得实验事实材料，从而得到客观可靠的结论的教育科学研究方法。

教育试验是在教育实践中进行的，它依据一定的理论假说，运用必要而又合乎教育情理的控制方法，包括创设实验条件和情境，操作实验因素，排除、抵消、平稳无关干扰因素的影响等。以期达到变革教育对象、探索教育规律的目的。

（二）实验法的特点

实验法是通过主动变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点有：

第一，主动变革性。

观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。

第二，控制性。

科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学性的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。

第三，因果性。

实验以发现、确认事物之间的因果联系为直接宗旨和主要任务，本质上是按因果推论逻辑设计与实施的，它是揭示事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。

二、教育实验的特征与基本要求

（一）教育实验的特征

教育实验是实验性的教育实践活动，又是教育性的实验研究活动，是实验性和教育性的统一。作为一种教育科研活动，它与其他科学实验有着共同的实验性，这就是它的主动变革性、控制性和因果性，又有着不同于其他科学实验的个性，这就是它的“教育性”。

1.实验者与教育者合二为一

一个教育实验工作者不仅是实验的设计者、组织者、实施者，而且同时必须是一个教育者，必须在教育人的过程中研究教育。

2.教育实验的被试就是教育对象，是一定群体的学生

他们是参与实验的主体，有自己的自主性、创新性，研究者必须尊重他们的意愿，发挥他们的积极性、创新性。“与儿童一起实验”，而不能损害儿童的身心健康。

3.教育实验更多地是在真实的社会环境和学校环境里（而不是在专门的实验室）进行，不可避免地要受到政治、文化、民俗及其他大量的非科学因素的干扰，其实验控制不如实验室实验那样精确、严密。

4.教育实验既要确认教育现象之间的因果联系，即旨在求真，又要探索有效的教育内容、方法，有力地促进儿童身心的健康发展，即旨在求善。它既要有求真作基础和前提条件，又要以至善为出发点和归宿，同时受到真理标准与价值规范的双重制约。

（二）教育实验的基本要求

1.在理论假设的引导下，有目的、有预见性地操纵实验条件，进行教育变革

一方面，整个实验操作是为了检验假设并构建新的假设而进行；另一方面，假设直接指导实验方法的选择，实验资料的搜集与实验结果的总结。教育实验的操作直接关系到儿童身心的健康和发展，实验者必须以高度严谨的科学态度，提出实验假设，对实验方案的效应作严密的科学论证，以避免负效应的出现。

2.从检验假设的需要出发，根据研究的性质任务，适度控制实验条件，采取有效措施，尽可能地避免或减少与实验目的无关因素的干扰。没有控制就不能称之为实验。要增强实验控制的意识，创造出更多的符合教育实验实际的有效的控制方法。

3.坚持以实验事实为依据，公开实验操作过程和操作方法，实事求是地报告实验结果，让不同的研究者进行重复验证，确保假设检验的客观性。教育实验变量常常是综合性的、整体性的。综合变量的输入产生综合效应，从整体上是可以重复显示的。当然，这种重复并不是过去发生的社会事件原原本本地再现出来，许多具体的细节是难以完全重现的。

4.在遵循教育性原则的前提下开展实验，使实验研究控制在社会道德允许的范围内

三、教育试验的基本结构和类型

（一）教育实验的基本结构

教育实验涉及三个基本的要素，即实验要改变的教育要素或教育条件、要控制的不被改变的相对稳定的要素和条件、要观测的结果。教育实验的基本结构就是由这三个具有逻辑联系的基本要素构成的，在教育实验方法论上，三个基本要素分别被称为自变量、因变量和无关变量。

1.自变量

变量是随着条件、情景的变化而在数量或类型上起变化的人或事物的特征或方面，又称因子或因素。

自变量是实验者操纵的假定的原因变量。例如：有几种不同的教材，考察它对学生的学习影响有没有显著差异。在这里，教材就是实验自变量。自变量可以处在不同的变化状态中，如教材便有甲、乙、丙、丁等等不同种类。它是对自变量变化程度的规定。我们要解决的问题不是用不用教材，而是采取哪种教材才能更有效地促进教学。所以，一个实验因子至少要有两种水平才能进行比较，否则其本身就不能构成实验因子。

教育实验的自变量一般是根据研究目的来设计的，对自变量要比较严格地按照实验设计的程序加以"操纵"。

2.因变量

因变量是一种假定的结果变量，它是实验变量作用于实验对象之后所出现的效果变量。实验因变量必须具有一定的可测性。

因变量与自变量之间具有内在的逻辑联系，因变量是由自变量引起的，自变量是原因，因变量是结果。要确定自变量和因变量之间的关系，需要对因变量加以观测，根据被试的变化状况来说明因变量的作用的大小。因而，对因变量应进行比较客观的观测。

3.无关变量

那些不是某实验所需要研究的、自变量与因变量之外的一切变量统称为该实验研究的无关变量，也称非实验因子或无关因子。

如进行几种不同教材的比较实验，教材之外的教师水平、学生原有基础、家庭辅导、学习时间等等一切可能影响教学效果的因素都是该实验中的无关变量。

无关变量仅仅是与实验目的无关，但它与实验结果是有关的，因为它在一定程度上影响着实验的结果。因而在实验中，需要对无关变量加以控制。

（二）教育实验的类型

根据教育实验的特点，可以从不同的方面把教育实验分成不同的类型。

1.根据试验范围划分的类型

（1）单项单科实验

单项单科实验是对单项改革进行科学范畴的研究活动。中小学单科单项改革研究的一个基本目标是解决教育、教学中遇到的困难，提高教育教学水平，提高教育质量，具有强烈的针对性与应用性。这种研究不是单纯为了一时、一校、一课、一书的改革需要，而越来越注意到弄清某个教育现象内外各个因素之间的关系，并已由单一的解决个别具体问题发展到探索带规律性的现象。

（2）整体改革实验

整体改革研究是对一所学校的整体改革进行科学范畴的研究活动，是从指导思想上、统筹规划上、总体设计上、结构调整上，对中小学教育改革进行的宏观控制。探索中小学的办学规律，是为学生的全面发展、个性特长健康发展与身心和谐发展创造条件，由学校、家庭、社会共同努力，创造良好的教育环境。中小学整体改革研究是对社会主义初级阶段素质教育规律、教书育人规律的研究，是一种把改革、实验、探索、实践融为一体的实验研究。

这种方法将自然科学领域的实验方法与社会科学领域的改革尝试同时引入教育领域，是在在中小学这个特定领域产生的新事物。在这里，“实验”规定着它的科学性，“探索”意味着一种开拓性的尝试，“改革”显示着它在价值取向上的革命性与操作应用上的能动性，“实践”则表明这是一种以一定理论为依据提出变革实践的课题，以整体设计的教育活动为实践内容，以教育活动显示的结果作为评价依据的可控过程。

2.根据实验任务划分的类型

（1）探索性实验

探索性实验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产生什么效果。它的特点是因子多，常将许多可能影响结果的因子组合在一起，选行比较、筛选、更新，实验规模小，对实验精度的要求也不高。

（2）验证性实验

如果对研究课题比较明确，已经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，这就是验证性实验。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。

探索性实验与验证性实验是相互联系的。虽然在实际研究的不同阶段，探索与验证、发现与确认两者有所侧重，可以分步走，但新的教育设想、方案的提出，这既是发现，同时也包含着对一切可供选择的方案的比较、筛选。对已有方案的实施，也不是一个机械执行的过程，而是一个创造性的物化与具体化的过程。

3.根据实验控制的程度、实验内外效度划分的类型

（1）前实验。前实验是指缺乏控制无关因子的措施，内外效度是较差的实验。

（2）准实验。准实验指在现成的教学班级内进行、没有随机分派被试、不能完全控制误差来源的实验。

（3）真实验。真实验指随机分派被试、完全控制无关因子、内外效度都很高的实验。

这种分类是美国的坎贝尔（Camplell DT）等人站在自然科学的立场，以实证主义的标准划分的。一般不用于对我国教育实验的划分。

四、教育实验的步骤与实验要求

（一）课题的产生与选定

实验课题的产生与选定是教育实验的第一步。问题是教育实验的起点，它源于教育理想与教育现实间的差距，源于教育理论与教育现实之间的矛盾。发现具有科研价值的问题，必须对产生问题的有关现象进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析，最终使问题得到归纳、概括、提炼、集中，从而抓住问题的实质，将有科学价值的问题筛选出来。

近些年来，我国有关教学方法的改革实验非常多，许多新的教学方法不断涌现。而在众多的教学方法改革实验中，有不少停留在表面现象的罗列上，经验型问题居多数，缺乏必要的教育理论的加工。在众多的影响教育教学效果的因素中，有些虽是重要的，但实验条件不允许，研究者无法操纵它；有些虽然可操纵，但如果操纵它，施加在教育对象身上，预计会影响他们的身心健康等等，这些都不可能运用实验法来研究。

（二）假设的形成

假设是对问题的实质做出猜想，构建某种教育教学措施与教育教学效果之间的因果对应关系。问题只有发展为假设才能变得清晰、明确，才能找到解决的办法。好的实验假设是教育实验的灵魂，整个实验过程是围绕着检验与发展假设展开的，它为实验研究规定了方向、范围，为收集、分析、解释材料、数据提供了框架。

假设的形成有两种途径：归纳和演绎。

1.归纳

侧重从学校的实际工作出发，对已有的教育教学经验进行归纳、筛选、分析，提出切实可行的教改实验的设想。如上海青浦县的“大面积提高数学教学质量的实验”，他们在三年的抽查研究、积累了160项专题经验的基础上，筛选出四条有效的教学措施：第一，让学生在迫切要求之下学习；第二，组织好课堂教学的层次；第三，指导学生亲自去尝试；第四，及时提供教学效果的信息，随时调节教学。这四项措施就是该项实验的假设。

2.演绎

侧重从教育科学或其他相关学科理论出发，通过理性思辨，派生出一些新的教育哲学观念、教学改革思想，并具体化为教改实验的措施。我国20世纪80年代以来许多教育实验假设便是从心理学、脑科学、系统论原理中引申出来的。如根据人脑科学研究关于左右半脑功能互相联系以及大脑潜能的最新观点，演绎出让儿童言语符号学习与动作形象学习交替进行，促进左右脑协调发展的实验假设。两种思路是密切联系，缺一不可的。经过探索形成的实验假设，必须是合理的，有一定的事实材料和科学理论依据，能够解释已有事实；必须是新颖的，是针对某一教育问题所作的大胆设想，具有一定的创新意义；必须是可检验的、简明的，涉及到的变量是可以操作的，切忌笼统、含糊不清。

（三）教育实验的设计

1.设计就是要对整个实验的进程进行全面规划，其内容包括两个方面：

（1）实验操作部分。确定实验自变量的操作原则、方法与实施程序；规定实验对象的选择原则、分组方法和实施程序；制定无关变量控制的目标、原则、方法与程序；提出阶段性实验目标达成的评价标准和方法以及终级目标达成的评价标准和方法，即进行因变量观测设计；确定实验资料的积累要求、实验数据的处理方法。

（2）实验管理部分。制订以上述内容为核心的实验工作计划，包括组织保证、规章制度、设备筹划、经费使用、时间进程的安排等具体方案。

实验设计因实验控制程度、自变量的数量水平、实验组织形式、因变量的观测安排的不同而不同。从实验控制程度上看，有真实验设计与准实验设计的区分；从自变量的数量水平上看，有单因子设计和多因子设计；从实验组织形式上看，有单组设计、多组设计、不等组设计的不同；从因变量的观测上看，有前测后测设计、循环设计等等。

2.教育实验最基本的设计类型

（1）前测后测单组设计

（RG）Y₁X₁Y₂X₂Y₃

R代表随机抽样，G代表小组，RG代表实验组是采用随机抽样配成的。X₁、X₂代表同一类实验因子的两种不同水平的实验处理。Y代表因变量的观测数据，Y₁为初次观测数据，Y₂、Y₃分别为两次处理后因变量变化的观测结果。通过Y₁与Y₂、Y₁与Y₃以及Y₂与Y₃的差异比较，来反映两种不同的处理效果的优劣。

使用单组设计要求：第一，随机选择一组被试；第二，实验因子两种水平的处理的先后顺序应随机确定，并且后一实验处理不受前一实验处理的干扰；第三，至少要安排两次观测，一次在处理X₁之后，另一次在处理X₂之后。如能再作一次原初水平的观测就更好。几次观测的难度、信度、效度应相当；将前后两种处理比较的前提条件是无关因子的影响在实验前后两个阶段基本恒定不变。否则，我们就不能将两次测验之差归结为实验因子水平的不同。

上述实验设计在实践中有时被简化为：

（RG）Y₁XY₂

X为实验处理，Y₁为施行处理前对被试的观测结果，Y₂为施行处理后的观测结果。实验结束后，通过前测与后测结果的比较，来判别实验处理是否对实验结果产生明显的效应。这样，实验简便易行多了。但由于缺乏必要的比较，归因分析是很不充分的，它没有排除被试本身自然成熟的影响。为了弥补实验设计的不足，研究者应尽可能使用有常模参照的各种标准化测验，将实验班学生的发展同相应的常模比较；寻找可用对照的比较组。

（2）前测后测等组设计

（RG₁）Y₁X₁Y₂

（RG₂）Y₃X₂Y₄

将实验对象随机分成两个或两个以上的等值组，然后分别对各组施以不同的实验处理，并使一切无关因子对各组的影响效果相等。实验结束后，通过实验前后各组测验结果的比较，来鉴别实验处理的优劣。等组设计的最主要规范是随机选择被试，进行分组，确保实验各组除实验处理不同，其他各方面的情况基本相同，并随机确定各组所接受的实验处理。

（3）简单随机化设计

RG₁X₁——Y₁

RG₂X₂——Y₂

RG₃X₃——Y₃

RGnXn——Yn

简单随机化设计要求：第一，随机将被试分派到各实验组；第二，各实验组的被试应尽可能多些，以保证无关因子的影响在随机化的过程中得到均衡；第三，随机安排实验处理；第四，采用多差分析，进行实验数据的多重比较。简单随机化设计能够在一次实验中解决多种处理效应的差异比较问题，既提高了工作效率，又增强了实验结论的可靠性，它是一切现代化实验设计的基础。

3.实验方案设计必须遵循下列要求：

（1）可操作性要求。包括实验具有一定的可观测性，实验变量具有明确的操作界定。条件控制切实，措施落实，其中要特别强化有别于常规教育教学的实验变量的操作程序、规则说明。

（2）与理论假设的内在一致性要求。

（3）可比性要求。根据课题特点，选择适当的实验设计类型，设计必要的控制组、对照班，尽可能地平衡、清除主要的无关变量的影响，确保实验前后的可比性，或实验班与对照班的可比性，以便进行实验效果的归因分析。

（4）研究过程设计合乎规律的要求。对实验工作进程的安排要合理，按认识过程的客观规律办事，形成行之有效的研究思路和工作方法。

（四）实验方案的实施

（1）健全实验组织，准备实验器材，落实实验学校、班级与实验教师保证其代表性。

（2）加强实验进程的控制，一方面要使实验变量随实验的意图变化，切实贯彻方案规定的程序、原则，保证落实到位；另一方面保持实验教师、实验对象、实验环境的相对稳定，排除来自家庭、社会多方面因素的干扰。

（3）有目的、有计划地观测实验效果，经常不断地收集实验资料、数据。

（4）周期较长的实验应做好阶段性小结，不断进行形成性评价。查明在实验因子的影响下，在实验过程的不同阶段，儿童身心是怎样发展变化的。不断将实验结果与初期目标作系统对照，分析阶段性目标达到的程度。

（五）实验总结

（1）将大量的原始资料、数据归纳整理成易于处理和能够理解的统计图表，并在此基础上进行必要的统计检验与统计控制。

（2）运用科学的原理与方法，对取得实验结果的原因进行解释，从理论上回答“为何如此”的问题，得出因果关系的结论。

（3）将实验探究的过程与结果客观地、全面地反映出来，形成实验报告和学术论文。坚持定量分析与定性分析相结合，对实验事实、数据去伪存真，客观地公布于众。反对对实验数据作修剪，对实验效果作选择性的报道，甚至凭空捏造。要遵循因果推论的准则，对实验结果进行归因分析。报告结果时，必须详细说明实验结果的取得所依赖的条件（师资水平、社区教育环境、儿童经济文化背景等）。

（六）应用推广

成功的教改实验总是在先进的教育理念、正确的教育思想指导下进行的。推广教改实验成果的关键在于转变教育思想。同时，教改经验中既有共性的东西构成其可迁移性，又具有一定的个性，必须因人、因地、因时而异。

对教改经验的学习、教改成果的应用，需要广大教育工作者根据自身实际，认真地加以选择、提炼、创新，为我所用。并不是任何实验都可以推广应用的。为了确保实验成果的科学性、先进性，必须深入开展局外人对实验成果的科学评价、评论。

任何教改实验都是在一定范围内有效，把本来只适用于特定情景下的教改经验夸大为普遍有效的真理，是不科学的。实验成果推广还必须作整体规划，协调各方面的力量，有步骤、分层次地推进。避免一哄而上，造成大面积教育的失误，其中特别需要加强对实验教师的培训。

五、运用教育实验法应注意的问题

（一）实验设计要符合基本的道德准则

教育实验与一般自然科学实验有显著不同，教育实验的研究对象是人。因此，在提出一个实验课题或设计实验因素时，务必要注意不能使实验对学生（即使是个别学生）的身心健康产生不良影响。如青少年犯罪问题的研究，常见病发病率的研究等课题就不宜采用实验法进行研究。

（二）必须提出实验的假设

选择好课题以后，必须针对研究的目的，提出实验的假设。假设，就是根据已经掌握的一些事实和原理，对所要解决的问题的结果所做的“猜测”，这种“猜测”虽然需要充分发挥想象力和创新力，但毕竟不是单凭主观臆想创造出来的。它是以有关的事实材料和科学理论为基础的有根据的推测，是对所研究问题的本质和规律提出的初步设想，而这种设想尚未得到确切可靠的证实，需要通过实验研究加以确认或推翻。

假设，使实验研究的方向与范围更加集中，为实验的实施与资料的搜集整理指出了方向，同时也是思考和研究问题的一种重要方法。

例如，一位数学教师进行“中学数学自学辅导教学”实验，这种教法对提高初中一般学生数学成绩有效，这已经过各地的反复实验，基本得到证实，但对成绩落后学生是否有效尚有争论。在此情况下，提出了如下的假设：这种教法对由于非智力因素引起的成绩落后学生也是有效的。

又如，美国依阿华大学S.亚格尔等人进行的“小组共同学习中的口头讨论：从小组到个人的迁移以及成绩”实验，提出了如下的假设：共同学习较之独立自学，学生能取得更好的成绩。具体表述为：1小组共同学习的学生与独立自学的学生学习同一种教材，前者成绩优于后者，即存在着小组到个人的正迁移。2作为区别共同学习与独立学习的一种变量是：在小组共同学习中，学生互相解释所学的教材，认真听取别人的解释，能达到共同的理解。3学生们同那些与自己年龄相仿、水平各异的学生共同学习能学到更多的东西。

实验的目的，就是检验以上假设是否正确，很明显，一个实验的假设是否明确、恰当，对于该实验的成功与否和价值大小，有着重要的影响，它是实验过程中一个必不可少的步骤。

（三）确定实验的自变量（实验因素）

1.自变量的确定，必须以研究的目的和假设为依据

例如由以色列教育家弗尔斯坦因主持的对一批智力低下的犹太孤儿（平均智商为80）的研究。他们认为，对于这些人，需要从改正他们运用心理功能时的缺点（如感觉上的粗校大叶、检查材料不求系统等等）出发，采取教育措施。他们组织了一项实验，名为“工具丰富法”，根据这一目的，其自变量是：利用专门设计的十五件工具（或者说十五组练习）组成一整套教学程序，循序渐进地对儿童进行涉及到空间观念、分类比较能力、时间关系、数的进展等方面的每周3—5小时的训练（其余课程照常），时间为两年，用以纠正学生智力机制的缺陷，恢复他们的学习能力。这种自变量的设计针对性强，过程明确。

另外，在确定自变量时，要努力去寻找那些“可以改变的变量”（布卢姆《教育研究与教育实践的新方向：几种可改变的变量》），所谓可以改变的变量是针对那些相对稳定的变量而言的。例如对于弱智儿童，如果我们总是着眼于研究如何通过补偿教育，提高他们的知识水平，可能收效不大，而如果从研究如何改正他们运用心理功能时的缺点出发，利用某些工具，发展智力，可能会促使他们有明显的变化。所以对于这些弱智儿童来说，“教知识”与“教智力”这两个变量，可能是“教智力”更具有积极的意义。因此，我们在确定自变量时，应尽可能去选择那些“更积极”的变量，即能促进更大变化的“可以改变的变量”。

2.自变量要具有可操作性

自变量是由主试操纵的一些措施，如果模糊不清，就无法准确操作。例如一项研究对学生进行表扬或批评的作用的实验，将被试分成四个等组，其中三个组同在一间教室学习，另一组单独在另外教室学习，每天这四个组同时做15分钟的数学练习，共5天。在上述安排下，其自变量为：每天练习后，点名表扬第一组学生出现的优点，点名批评第二组学生出现的缺点或错误，第三组学生在同一教室随班听老师，对一、二组学生的表扬或批评（即老师对第三组学生出现的优缺点不予评论），而第四组学生在另一教室学习，做完练习后，不受表扬或批评，也听不到对别人的表扬或批评。最后比较四组学生成绩的差异，其自变量十分明确并可操作。

（四）明确评价因变量的指标

对被试施加自变量后，引起了因变量的变化，这种变化需要明确的评价指标加以衡量，有了明确的评价指标，并在实验的各阶段按照这些指标进行观察、测试，才可能对实验的假设做出解释。在确定这些指标时，必须注意以下几点：

1.指标与实验目的要密切相关。如实验是以培养学生劳动习惯为目的，则必须有衡量其劳动习惯变化情况的指标。

2.指标必须具有一定的客观性。如以客观题型测试所取得的成绩等作为评价指标，而一些主观材料如社会、家长、学生的反映等可作为分析结果时的参考。

3.指标必须具有一定的区分度，即自变量的变化能明显地反映在因变量指标的变化上。例如“中学数学自学辅导”教学实验，规定了四项评价因变量的指标：数学成绩，自学能力水平，自学能力的迁移水平，各科成绩发展水平。

（五）严格控制无关变量

教育实验中，无关变量较大地影响着结论的准确性，只有加强对它们的控制并对结果进行适当的统计处理，才能将这种影响减少到最低限度。控制无关变量可以从以下几个主要方面考虑：

1.对主试的控制

在选择和确定主试时，首先要注意所选择的对象是否对该实验的自变量存在明显的偏向，如果存在，必须帮助其克服或在必要时更换人选。在等组或轮组实验中，各组主试若不是同一人选，则必须注意他们各方面条件的对等，如教育思想、业务水平、工作态度等必须相当，更不应出现有的主试担任某一被试组的班主任，而其他主试却不担任班主任等差异现象。

2.对被试的控制

首先，被试必须处在自然状态之下，不能使他们了解自己是某一实验的对象，特别不能使他们了解实验的自变量，否则就可能造成由于他们对实验自变量的偏向而影响实验的结果。

在等组实验中，最重要的就是尽可能使各组被试等质，这一点前面已有叙述。在确定对某一组实施某一自变量时，需采用随机分配的办法，以消除可能产生的主观因素的影响。在单组或轮组实验中则应注意由于周期长所带来的学生自身的发展所造成的干扰。

3.对环境的控制

要防止各种偶然因素对实验结果的影响。例如单组和轮组实验中，各阶段的实验必须在同样的环境下进行，如果第一阶段在一个十分安静的教室中进行，而第二阶段却在一个环境嘈杂的教室中进行，显然就出现了条件不等。在等组实验中，各等质组所处环境也应相当。

4.对时间的控制

时间也是影响实验结果的重要因素。一个实验，它的全过程所用时间往往是很明确的，如一个学期、一年、三年等等，但这并不是说在时间上不需要控制，因为实际上各被试组所用去的时间，可能是不等的，如实际教学、辅导、练习的时间，家长辅导的时间，都可能存在差异。这势必影响实验的结果。因此，对这些时间上可能出现的差异，也要进行严格的控制。

例如，在算术教学中题为“讲解法和质疑讨论法效果比较”的等组实验中，除严格按各种条件对等分组外，还规定以下控制因素：

（1）控制实验者的思想，使其对两种教法态度公正；（2）两组的上课内容、教学要点应相同，并将实验全过程的32节课的教案，全部在实验前写好，上课时不得随意变更；（3）上课时间安排对等，如第一天甲组为第一节课，乙组为第二节课，则第二天对调；（4）两组均不布置课外作业，不要求预习、复习，并要求家长在实验阶段停止辅导；（5）测试卷（包括口试和笔试）均在实验前拟好。

总之，对无关变量的控制，是提高实验科学性的关键，凡与自变量无关而又可能影响因变量的各种因素，都要自觉的、尽可能地加以控制，更不允许出现那种将好的教师、好的学生集中起来，提供好的设备和条件进行实验，然后与一般条件的学校或班级比较，这显然是违背了实验研究的本意，必须极力防止。