教育实验法概述

第一节　教育实验法概述

一、教育实验法的概念

教育实验法是用实验的方法来研究教育问题，是研究者按照研究目的，合理地控制或创设一定条件，人为地改变研究对象，并观察、记录、测定相伴随现象的变化，从而验证假设，探讨教育现象因果关系，揭示教育工作规律的一种科学研究方法。简单地说，就是在实验过程中，研究者通过引入（或操纵）一个变量（即自变量），以观察和分析它对另一个变量（即因变量）所产生的效果。⁽¹⁾

教育活动是一种非常复杂的活动，活动中涉及的因素复杂多样，而且各种因素之间相互作用、相互联系，而教育规律往往就隐藏在这种作用与联系之中。因此，要揭示教育本质规律，就必须通过控制某些因素，确定某种因果关系，才能达到目的。

教育实验法是教育科学研究中常用的方法，也是最为严格的教育科研方法。许多先进的教育理论都是建立在长期的、反复的教育实验基础之上的。近年来，为适应教育发展及教育改革形势的要求，教育实验法已经越来越被人们所重视。当前，随着教育改革的深化和素质教育的实施，教育实验在教育研究实践中发挥着越来越重要的作用。

教育实验活动展开的形态，可描述为一个从提出理论假设、选择论证课题、控制实验变量、进行实地观察测量，直至统计分析、验证结果、形成实验报告的基本过程。从操作特征上下定义，教育实验是指一个操纵自变量、控制无关变量、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。

二、教育实验法的特征

教育实验法是用实验的方法来研究教育问题，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，即变革性、控制性、因果性，但由于教育现象和对象的独特性，教育实验又具有与自然科学实验不同的特征。⁽²⁾其主要有以下五个特点。

其一，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。

其二，教育实验的被试就是教育对象，是一定群体的学生。学生是参与实验的主体，具有自主性和创造性，研究者必须尊重他们的意愿，发挥他们的积极性、创造性。与儿童一起进行实验，不能损害儿童的身心健康。

其三，教育实验更多的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，其控制不如实验室实验那样精确、严密。因为学生是生活在特定的班级和学校环境中，离开了这一特定的环境，相应的教育现象就不会发生。因此教育实验不能脱离教育教学的实践活动。

其四，教育实验要确认教育现象之间的因果联系，既要以求真作为基础和前提条件，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。在理论假设的引导下，有目的、有预见地操纵实验条件，使实验研究控制在社会道德允许的范围内，同时又能有力地促进儿童身心健康发展。

其五，教育实验的周期性比较长。由于教育现象变量的不确定性，教育概念范畴界限相对模糊，涉及的因素复杂，因此，一种新的教育制度、新的教材和新的教学方法的实验，绝非短时期内所能完成，往往需要几年才能看到真正的效果。较为复杂的教育实验，往往还需要几轮反复的实验，才能获得可靠的结论。

三、教育实验法的优点

实验法的产生，标志着人们对客观世界的研究由自然观察和纯粹思辨进入到一个富有预见和主动干预的新阶段，预见性和干预性是实验法最显著的特征，也是它与观察、测量、统计等方法最根本的差别所在。教育实验法主要有以下几个方面的优点。

1.有目的地控制变量

有目的地控制变量是教育实验法最本质的特点，也是实验研究的精髓所在。这里的变量包括自变量和无关变量，自变量是实验者操纵的假定的原因变量，无关变量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变量。没有控制，就无所谓实验。只有人为地创设一定情境，通过操纵自变量，控制无关变量，来观察因变量的变化，这样才能客观地分析变量与变量之间的关系。比如：在关于同伴关系对学生学习成绩的影响的研究中，同伴关系是自变量，学生学习成绩的变化就是因变量，而学生的身体状况、成长环境、情绪等因素则是无关变量。只有对无关变量进行严格控制，研究才能不受外在因素的干扰，结果才能更客观。

2.能够揭示变量之间的因果关系

实验研究探求的是事物之间或变量之间的因果关系，整个实验的理论框架和操作程序是按如何验证因果关系设计的。教育实验法是教育科学研究中建立因果关系的最好方法。只有通过实验研究，才能直接揭示变量间的因果关系，说明“为什么”。实验研究的这一取向是由教育实验的本质决定的，它可以使研究者获得自然条件下不能遇到或难以遇到的情况或情境，可以扩大研究的范围，可以排除或抑制某些对研究有不利影响的内容，使研究者可以在多种不同的情况下或情境中研究教育问题。在实验中，通过人为地改变条件，可多次获得同一状态下的某些现象，因此它比观察法、调查法等能更确切地研究这些现象。实验法使研究者有可能准确、精细、分别地研究事物的各个方面或组成部分，比较容易观察某些特定因素的效果。

3.能够主动创设实验情境

观察和调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题的。而在实验法中，研究者并不是被动地等待所要研究的被试心理和行为现象自动发生，而是主动操纵实验条件、创设一定实验情境来引起被试的反应，进而考察条件与反应之间的关系，探讨事物的本质联系。这样就可以对一些在自然情景中难以观察到的现象进行研究，另外，还可以确定某些特定变量的效果。比如，创设一种情境，比较采用几种教育因素在减少儿童不良行为中，究竟是哪种因素在起作用，或是哪些因素在起作用。

4.有严格的实验设计和明确的试验程序

教育实验法设计更为严格，它对被试的选择、实验变量的确定、实验材料和工具的选定、实验程序的设计，每一步都有具体要求，尤其是对无关变量的控制，更有明确的规定。只有这样，研究结果才更具科学性。

5.具有可重复性

实验是可以重复验证的，即只要具备与实验同样的先决条件，无论何时何地都应当产生出实验所预期的结果，否则，实验就不会为人们所确认。在教育实验法的研究中，由于有目的地控制了某些变量，这就为重复验证提供了可能。但是，由于实验的科学性，某一实验的假设是不能仅仅根据一次或两次实验结果就简简单单地肯定或否定，所以重复验证是必不可少的。只有经过反复验证的结论，才是科学的结论。

四、教育实验法的局限

教育实验法虽然具有很多的优点，但是我们应该看到，它同样也存在诸多的局限性。⁽³⁾其局限性主要体现在以下几个方面。

1.由高度控制带来的环境失真

实验通过严格控制环境条件，简化和“纯化”了实验环境，有利于准确地溯因，这一优点反过来看则是致命弱点。也就是说，实验控制有时使实验情境与实际生活情境存在一些差距。实验条件控制越严，离真实的教育活动环境就越远，那么它在自然条件下的教育活动中重复验证的可能性就越低，从实验情境中获得的结论并不完全适用于实际生活情境。另外，实验的人造环境本身也构成了新的教育因素，因此，还需要通过广泛的实践作进一步的检验。

2.实验人员和实验过程带来的负效应

有关这种负效应的例子有很多。如，实验人员的期望会影响实验的效果（罗森塔尔效应）；被试知道自己参加实验而引起的积极性提高（霍桑效应）；对比组师生对实验组实验措施的暗中模仿或较劲（亨利效应）；由于教育实验过程较长而引起的被试身心成熟（生成效应）和主试的时间积累效应，等等。这些效应中，有些可能对提高教育活动效率有利，但最终对探索真理却是有害的。

3.不可避免的样本不足和选择误差

教育实验基本上属于社会科学实验，所进行的一般是关于群体的研究，群体越大，则控制的难度越大；群体较小，则不足以将结论推广到总体。而且，由于各种社会因素的影响，实验往往只能在指定（给定）的学校和班级进行。这样，样本所来自的母体不能代表更大范围（如不同学区、不同省市）的总体，因此削弱了研究结果的可推广性。

4.无法操作和控制的变量的影响

科学研究中的许多变量是无法操纵、控制的，不能通过实验法去研究。原因与结果处于不同层次，许多原因往往不能直接观察到，而需要在事物的深层结构和内在机制上加以理解性解释。

五、教育实验的类型

教育实验是一项极其复杂的社会性实验，根据其特点，可以从不同的方面把教育实验分成不同的类型。

（一）依据实验场地，可划分为自然实验和实验室实验

自然实验，也称“现场实验”，指在实际教育教学过程中，尽可能地操纵自变量，控制无关变量，以探讨自变量和因变量的因果关系而进行的实验。被实验者并不知道是在做实验，因而他们的活动也是自然的。只有在自然的情况下，实验得出的结果才能进一步应用和推广。教育实验研究多是采用自然实验法进行的。但是，由于是在自然状态下进行，只能尽量地、不能完全地控制无关变量，实验结果不可能做到十分准确，所以在下结论时一定要谨慎，要注意研究结果的客观性和科学性。

实验室实验是指在特设的实验室内进行的实验，多适用于有关心理学的研究。研究者根据需要在经过专门设计的、具有高度人工控制的环境中操纵自变量，控制无关变量，探究自变量和因变量的关系。由于条件控制的完整，可以把各种变量严格分离，对各种变量定义明确，从而提高研究结论的准确性和可靠性，因此，实验室实验所得的结果比自然实验更为准确。但实验室的情境和教育实际情况的差别是比较大的，因而实验室实验结果的实际效用不如自然实验的实际效用好，需要同其他教育科学研究方法结合起来应用，才能符合教育实际的要求。

（二）根据实验研究目的的不同，可划分为探索性实验与验证性实验

探索性实验是把研究放在第一位，按预先研究的目的操纵实验变量，目的是搞清楚所要研究的某个问题的状况，即对某个教育问题弄个水落石出，探索教育规律。这种实验方法的主要目的是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。其特点是影响因子多，常将许多可能影响结果的因子组合在一起进行比较、筛选、更新。但是探索性实验也存在一定的局限性，即实验规模小，对实验精度的要求不高。

验证性实验是对已有的实验结果进行重复实验，是在一定理论基础上进行的，其目的是通过实验验证某些教育经验或研究成果是否可以推广，即验证性实验是以验证已取得的实验成果为目标，是对已取得的认识成果用再实践的经验来检验、修订和完善。如果对研究课题比较明确，而且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，方案会有怎样的效果，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。

（三）根据实验变量的控制程度不同分为前实验、准实验与真实验

美国教育实验专家坎贝尔（D.T.Campbell）和斯坦利（J.C.Stanley）根据实验变量的控制程度，将教育实验分为三类：前实验、准实验、真实验。

前实验是指可以进行观察和比较分析，但对无关因素的干扰和混淆因素缺乏应有的控制的实验。前实验无法随机分配被试，不能有效地控制无关变量，误差高，效度低，因而无法验证自变量与因变量之间的因果关系，也很难将实验推论到实验以外的其他情形。但是，前实验是教育实验早期发展的重要形式，在实践中，有利于教育工作者灵活地进行一些改革性思考。

准实验是指那些不能进行随机分配被试，无法像真实验那样完全控制误差来源，但比起前实验，又给予尽可能的条件控制的实验。准实验是在教育的实际情境中进行的，因而具有较好的推广到其他教育实际中去的可行性。之所以说教育实验大都属于准实验，是因为教育实验的情境和教育实验对象的特殊性，教育实验难以满足一般科学实验的规范要求，在许多教育实验中，实验对象是处于正常的自然状态中接受实验的。

真实验是指能随机分派被试，完全控制无关干扰的来源，能系统地操作自变量的实验。相对于前实验和准实验，真实验是最规范的。但就我国目前教育实验的水平看，能称得上真实验的却很少。这种实验有很高的内部效度，能准确、充分地说明自变量和因变量之间的因果关系。但是由于有较大的人为性，设计复杂，外部效度不理想，因而很难在实际教育情境中普遍推广和应用。

（四）根据实验因素的多少，可分为单因素实验与多因素实验

单因素实验是指同一个实验中研究者操纵一个自变量的实验。单因素实验的变量少，操纵容易，实验难度小，如“初中数学自学辅导的实验研究”。

多因素实验是指同一个实验中需要操纵两个或两个以上的自变量的实验。由于实验要操纵的实验因素较多，具体实施难度较大。其特点是同时考察两个或多个实验因素的效果，以及因素之间的相互作用，如“小学生语文能力整体发展的实验”。多因素实验往往适用于一些复杂的、价值意义重大的教育研究项目。