教育實(shí)驗(yàn)法就是在可控的教育情景中，依據(jù)一定的理論假設(shè)，有目的地改變一些教育因素(自變量)，控制無(wú)關(guān)因素，觀察記錄另一些教育因素(因變量)的變化，到了一定時(shí)間后，在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，找到兩類教育因素之間的內(nèi)在聯(lián)系，驗(yàn)證理論假設(shè)的方法。也就是通過(guò)控制尋找教育因素間內(nèi)在聯(lián)系的方法。例如，三算結(jié)合實(shí)驗(yàn)，就是要通過(guò)控制教師因素、教學(xué)時(shí)間、學(xué)生的作業(yè)量等無(wú)關(guān)因素來(lái)尋找“口算、筆算、珠算結(jié)合教學(xué)法”與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和身心發(fā)展的關(guān)系。而教材實(shí)驗(yàn)則是要在教師的教學(xué)能力相當(dāng)，所用教學(xué)時(shí)間相同、教學(xué)條件基本一樣的前提下，比較兩類教材哪一種的效果更好。 

    教育實(shí)驗(yàn)中有三種變量，即自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量。自變量就是通常所說(shuō)的實(shí)驗(yàn)變量，又稱為實(shí)驗(yàn)因子或刺激變量，它是指實(shí)驗(yàn)者操作的假定的原因變量。自變量應(yīng)具有可操作性和可變性，也就是說(shuō)，自變量要能用操作定義加以描述，并且至少要有兩個(gè)水平。 

    因變量又稱實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反應(yīng)變量，是自變量作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象后出現(xiàn)的教育結(jié)果。教育實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)有以下特點(diǎn)： 

    (1)與自變量的時(shí)間順序性。因變量的變化必須在自變量變化發(fā)生之后或同時(shí)。 

    (2)可測(cè)性。因變量的變化必須是可測(cè)的，否則實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就說(shuō)不清楚。 

    (3)客觀性。因變量最好是那些客觀指標(biāo)，如測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)、身高、體重、肺活量、閱讀速度、單詞擁有量，等等。主觀指標(biāo)只能作參考。如教師反映課堂氣氛活躍，感到學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有了提高等只能作為參考。 

無(wú)關(guān)變量是指自變量與因變量之外的一切變量。例如在教學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)中，教學(xué)時(shí)間和課外輔導(dǎo)都是無(wú)關(guān)變量。欲增加實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，必須加強(qiáng)對(duì)無(wú)關(guān)變量的控制，使它不影響因變量的變化。 

教育實(shí)驗(yàn)作為一種科學(xué)的研究方法，有以下4個(gè)明顯的特點(diǎn)： 

    (1)實(shí)驗(yàn)者有主動(dòng)權(quán)，不必浪費(fèi)時(shí)間等待現(xiàn)象自發(fā)的機(jī)會(huì)去做偶然的觀察，能夠選擇方便的地點(diǎn)與時(shí)間使現(xiàn)象發(fā)生，并事先做好觀察記錄的準(zhǔn)備，比自然觀察法主動(dòng)。實(shí)驗(yàn)法還能使現(xiàn)象在同樣條件下重復(fù)發(fā)生，反復(fù)觀察驗(yàn)證。例如，表?yè)P(yáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的影響實(shí)驗(yàn)中，就可以有意表?yè)P(yáng)一些學(xué)生，然后觀察記錄這些學(xué)生的反應(yīng)。 

    (2)實(shí)驗(yàn)者可以系統(tǒng)地變化條件，觀察因這些條件的變化而引起的另一些教育現(xiàn)象的變化，從而發(fā)現(xiàn)這兩類教育現(xiàn)象之間的關(guān)系，使人們能夠更準(zhǔn)確地查明每一種因素的作用。 

    (3)通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的無(wú)關(guān)因素，消除無(wú)關(guān)因素的影響，保證了因變量的變化確實(shí)是由自變量的變化而引起的，為因果判斷提供了科學(xué)的依據(jù)，較觀察法、調(diào)查法、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)法更為客觀、準(zhǔn)確?？刂剖菍?shí)驗(yàn)法的本質(zhì)特點(diǎn)。 

    (4)實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)之前就對(duì)自變量與因變量的關(guān)系有一個(gè)判斷，并形成了一個(gè)假說(shuō)，這一假說(shuō)在實(shí)驗(yàn)中逐步完善、逐步具體化，并逐步得到驗(yàn)證。 

    綜合以上各項(xiàng)內(nèi)容我們可知，教育實(shí)驗(yàn)法是有目的、有計(jì)劃地驗(yàn)證理論假設(shè)的過(guò)程，它需要研究者在實(shí)驗(yàn)操作之前對(duì)實(shí)驗(yàn)課題做深入而細(xì)致的分析，作出有充分科學(xué)根據(jù)的理論假設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)操作之后還要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，從而得出較深刻的理性結(jié)論，按個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都寓不開理論思維，而實(shí)驗(yàn)本身又是在控制條件下的觀察過(guò)程，它需要較嚴(yán)密的條件控制，要不斷記錄、觀測(cè)研究對(duì)象的發(fā)展變化過(guò)程，積累材料和數(shù)據(jù)，為理論分析提供充分的事實(shí)依據(jù)。所以說(shuō)，實(shí)驗(yàn)法既吸取了理論研究的優(yōu)點(diǎn)，又運(yùn)用了實(shí)證研究的手段，是理論研究與實(shí)證研究的有機(jī)結(jié)合，正是在這種意義上，人們把教育實(shí)驗(yàn)研究稱為教育科學(xué)研究的靈魂。 

    二、教育實(shí)驗(yàn)的操作步驟 

    搞教育實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格按照科學(xué)的程序進(jìn)行?？偨Y(jié)各類教育實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，我們認(rèn)為教育實(shí)驗(yàn)的過(guò)程主要有6個(gè)步驟，而教育情報(bào)工作自始至終地存在于教育實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中，圖示如下： 

教育實(shí)驗(yàn)步驟模式圖 

    (一)定題就是提出實(shí)驗(yàn)課題 

    中小學(xué)教師搞實(shí)驗(yàn)，最好在工作問(wèn)題中選課題，選擇最關(guān)鍵、最有帶動(dòng)作用的問(wèn)題作實(shí)驗(yàn)課題，然后，通過(guò)論證確定下來(lái)。整個(gè)過(guò)程都要遵循有價(jià)值、有創(chuàng)造性和可行性等定題原則。 

(二)建設(shè)實(shí)驗(yàn)假說(shuō) 

    所謂假說(shuō)就是實(shí)驗(yàn)者對(duì)自變量與因變量之間關(guān)系的推測(cè)與判斷。它不是隨意的主觀猜想，它的建立是有充分根據(jù)的，有的來(lái)源于自己的教育經(jīng)驗(yàn)，有的來(lái)源于科學(xué)的理論，還有的來(lái)源于他人的經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，假說(shuō)是對(duì)上述幾方面信息進(jìn)行綜合加工的結(jié)果。 

    例如，在北京市教育科學(xué)研究所與紅廟小學(xué)合作搞的“小學(xué)生全面發(fā)展教育實(shí)驗(yàn)”，研究者看到小學(xué)生沒(méi)有得到全面、和諧、充分的發(fā)展，提出了“實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展”的假說(shuō)，開展了小學(xué)教育整體優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。 

    又如，在“發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維的實(shí)驗(yàn)”中，研究者提出了“開設(shè)思維訓(xùn)練課和開展創(chuàng)造性活動(dòng)，能加速學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展”的假說(shuō)。實(shí)驗(yàn)假說(shuō)具有三個(gè)特征： 

    (1)假說(shuō)應(yīng)當(dāng)設(shè)想出實(shí)驗(yàn)變量(自變量)與反應(yīng)變量(因變量)之間的關(guān)系。 

(2)假說(shuō)應(yīng)當(dāng)用陳述句或條件句的形式明確地、毫不含糊地表述出來(lái)。 

    (3)假說(shuō)應(yīng)當(dāng)是可以檢驗(yàn)的。 

    例如，智商與學(xué)習(xí)成績(jī)正相關(guān)、男學(xué)生的邏輯思維能力比女學(xué)生的邏輯思維能力強(qiáng)、表?yè)P(yáng)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、目標(biāo)管理能夠提高學(xué)校的工作質(zhì)量與效率等都可以作為實(shí)驗(yàn)假說(shuō)。 

    在實(shí)際工作中，對(duì)一對(duì)變量或一組變量往往可以提出許多個(gè)假說(shuō)，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)對(duì)這些假說(shuō)進(jìn)行認(rèn)真分析與初步檢驗(yàn)，然后選一個(gè)最科學(xué)的作為實(shí)驗(yàn)假說(shuō)。實(shí)驗(yàn)假說(shuō)的構(gòu)造直接影響著教育實(shí)驗(yàn)的成功與失敗。在一定意義上說(shuō)，教育實(shí)驗(yàn)就驗(yàn)證假說(shuō)的活動(dòng)。 

    (三)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 

    實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指實(shí)驗(yàn)者在實(shí)際著手驗(yàn)證假說(shuō)之前制定的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。它的目的在于更科學(xué)、更經(jīng)濟(jì)地驗(yàn)證假設(shè)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有以下幾方面： 

    (1)實(shí)驗(yàn)變量的操作與控制。 

    (2)反應(yīng)變量的觀測(cè)方法。 

    (3)無(wú)關(guān)變量的控柄措施。 

    (4)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選擇。 

    (5)實(shí)驗(yàn)的組織形式。 

    (6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法的確定。 

    關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容我們?cè)谙鹿?jié)論述。 

    (四)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施 

    實(shí)驗(yàn)的實(shí)施就是實(shí)驗(yàn)工作者按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，操作實(shí)驗(yàn)變量，控制無(wú)關(guān)變量，觀察、記錄、測(cè)量反應(yīng)變量，搜集實(shí)驗(yàn)信息的過(guò)程，也就是將實(shí)驗(yàn)方案物質(zhì)化，現(xiàn)實(shí)化的過(guò)程。 

實(shí)施設(shè)計(jì)(計(jì)劃)必須做到兩方面的工作：一是實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的控制，保持實(shí)驗(yàn)過(guò)程按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求程序進(jìn)行；二是經(jīng)常地、有重點(diǎn)地、客觀地搜集實(shí)驗(yàn)信息與資料，觀測(cè)反應(yīng)變量，為因果推論提供事實(shí)和數(shù)據(jù)。這兩方面的工作是密切聯(lián)系的，前者是手段，后者是目的?？刂七M(jìn)程是為了有效地搜集資料，也只有在嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)因子和非實(shí)驗(yàn)因子的情況下，才能搜集到有用的科學(xué)的事實(shí)材料。實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的控制需做好以下工作： 

    (1)健全實(shí)驗(yàn)組織機(jī)構(gòu)，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)的表格與器材。 

    (2)處理好教育實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的“動(dòng)”、“靜”關(guān)系。 

    所謂“動(dòng)”是指實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)因子的操作變化，“靜”是指非實(shí)驗(yàn)因子的相對(duì)穩(wěn)定性。實(shí)施計(jì)劃時(shí)，要按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)規(guī)定的程序和原則操作實(shí)驗(yàn)因子，使之不斷產(chǎn)生變化，以觀其效果，在這同時(shí)，又要控制好一切非實(shí)驗(yàn)因子，排除意外的情況干擾，使實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)條件保持相對(duì)的穩(wěn)定性。整個(gè)進(jìn)程應(yīng)該是“動(dòng)”中有 “靜”，“靜”中有“動(dòng)”，保持一種動(dòng)態(tài)的平衡。 

    (3)做好階段性小結(jié)。階段性小結(jié)的目的是查明在實(shí)驗(yàn)措施的作用下，反應(yīng)變量每個(gè)階段的變化情況，并認(rèn)真地實(shí)事求是地記錄下來(lái)，看看哪些主觀假設(shè)被驗(yàn)證，哪些被推翻，哪些有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。階段性小結(jié)有診斷實(shí)驗(yàn)方案的作用，通過(guò)總結(jié)前一個(gè)階段的情況。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，為修改方案進(jìn)一步做好下一段工作提供依據(jù)與經(jīng)驗(yàn)。階段性小結(jié)，有定期與不定期之分，有專題小結(jié)和全面小結(jié)之別。搞教育實(shí)驗(yàn)，至少一個(gè)月要小結(jié)一次，隨時(shí)還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況安排一些專題小結(jié)。 

    實(shí)驗(yàn)資料的收集應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 

    (1)必須建立實(shí)驗(yàn)檔案和相應(yīng)的觀察記錄制度。實(shí)驗(yàn)教師的備課筆記、上課教案和每節(jié)、每單元的教學(xué)體會(huì)，以及實(shí)驗(yàn)的其他參加者提出的建議與意見，還有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的一切有關(guān)實(shí)驗(yàn)的事情都應(yīng)及時(shí)地客觀地記錄下來(lái)，分類地整理成檔案。 

    (2)要以實(shí)驗(yàn)假設(shè)為中心，既全面又有重點(diǎn)地搜集信息。在文字材料與數(shù)據(jù)材料之間，以數(shù)據(jù)材料為重點(diǎn)，以便于統(tǒng)計(jì)處理：在原始材料與非原始材料之間以原始材料為重點(diǎn)，每次測(cè)量的試卷與記錄都應(yīng)該存檔保存，在實(shí)驗(yàn)因子的操作記錄與反應(yīng)變量的觀測(cè)之間，以反應(yīng)變量的觀測(cè)為重點(diǎn)。 

    (3)要保證材料的效度與信度。總的來(lái)說(shuō)，效度是有效性的度量指標(biāo)，信度是可靠性的度量指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)中的觀測(cè)要確保其有效性和可靠性。 

    (4)避免高限效應(yīng)和低限效應(yīng)。高限效應(yīng)是指測(cè)驗(yàn)過(guò)于容易，每個(gè)被試都獲得了很高的分?jǐn)?shù)，不管接受沒(méi)接受實(shí)驗(yàn)措施，得分都很高；低限效應(yīng)是指測(cè)驗(yàn)過(guò)于難，不管接受沒(méi)接受實(shí)驗(yàn)措施，得分都很低。這兩種情況下，測(cè)不出被試的真實(shí)成績(jī)。 

    (5)注重量化的科學(xué)化。美國(guó)心理學(xué)家R．C．斯普林塞爾有句名言：“數(shù)字并不撒謊，但說(shuō)謊者可以利用數(shù)字。”有意用數(shù)字撒謊是科研道德所不容的，但由于不懂量化技術(shù)而無(wú)意造成的虛假數(shù)字，同樣具有欺騙性。在實(shí)驗(yàn)中不恰當(dāng)?shù)牧炕葲](méi)有量化的結(jié)果會(huì)更糟。這一點(diǎn)一定要注意。我們提倡的是科學(xué)的量化。 

    (6)進(jìn)行全面而細(xì)致的觀察和科學(xué)的測(cè)量。 

    (五)資料的統(tǒng)計(jì)處理 

    對(duì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積累起來(lái)的資料，采用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，一般是先用描述統(tǒng)計(jì)的方法把反映結(jié)果的原始資料加以列表、圖示或計(jì)算該資料的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和相關(guān)系數(shù)等，然后再用推斷統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)檢驗(yàn)自變量與因變量之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)措施是否有效果要讓統(tǒng)計(jì)下結(jié)論，而不能憑感覺(jué)推斷，也不能用獎(jiǎng)狀或上級(jí)的獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)代替統(tǒng)計(jì)推斷，先進(jìn)稱號(hào)和其他的榮譽(yù)只能作為重要的參考指標(biāo)。在教育實(shí)驗(yàn)中常用的推斷統(tǒng)計(jì)方法有Z檢驗(yàn)、T檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)等。 

    (六)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 

    實(shí)驗(yàn)報(bào)告是反映一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)果并將其公布于世的文字材料。是教育科研成果的一種重要形式。具體結(jié)構(gòu)與寫法下節(jié)詳述。 

(七)教育信息情報(bào) 

    教育信息情報(bào)在現(xiàn)代社會(huì)中越來(lái)越重要了，搞教育實(shí)驗(yàn)更是寸步離不了情報(bào)。選題時(shí)要了解當(dāng)今發(fā)展的最新水平與實(shí)際需要，從而選出有創(chuàng)造性又有實(shí)際指導(dǎo)意義的課題；建立假說(shuō)時(shí)需要研究在該課題的領(lǐng)域里已取得了哪些具體成就，還有哪些沒(méi)有解決，這些沒(méi)解決的問(wèn)題是不是已有人在研究等；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)則要參考同類實(shí)驗(yàn)的作法及時(shí)吸收別人的長(zhǎng)處或教訓(xùn)；實(shí)施實(shí)驗(yàn)時(shí)要及時(shí)了解國(guó)內(nèi)國(guó)外該課題研究的新動(dòng)向，有成功經(jīng)驗(yàn)時(shí)及時(shí)參觀、訪問(wèn)，隨時(shí)把他人的成功經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到自己的實(shí)驗(yàn)之中或作為參考，有時(shí)還要根據(jù)新情況調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或修正實(shí)驗(yàn)假說(shuō)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也需要參考別人的工作，更需要了解在統(tǒng)計(jì)工作上有專長(zhǎng)的人，以便向他們求助或合作。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作也離不開情報(bào)工作，所以每一名實(shí)驗(yàn)工作人員，都要充分認(rèn)識(shí)到教育情報(bào)在教育實(shí)驗(yàn)中的重要作用，努力增強(qiáng)情報(bào)意識(shí)，提高情報(bào)能力。 

    情報(bào)意識(shí)是人腦對(duì)情報(bào)的反映過(guò)程，是指人捕捉和判斷情報(bào)，并決定自己采取何種態(tài)度的能力。它主要表現(xiàn)為對(duì)情報(bào)的重視程度和對(duì)情報(bào)的敏感性。情報(bào)能力則是指人從事情報(bào)活動(dòng)所必須的技能和應(yīng)有的素養(yǎng)。它包括情報(bào)獲取能力、情報(bào)處理能力、情報(bào)運(yùn)用能力和情報(bào)傳遞能力。事實(shí)證明，情報(bào)意識(shí)強(qiáng)情報(bào)能力水平高的入，能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的大趨勢(shì)，選出好的實(shí)驗(yàn)課題，并能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)借鑒最先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，從而取得最佳的實(shí)驗(yàn)效果。 

    三、教育實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循的原則 

    (一)客觀性原則 

    要實(shí)事求是，不應(yīng)有主觀臆造，要避免偏見、成見與期望傾向，為此要全面地占有資料，要保證分析與統(tǒng)計(jì)的科學(xué)性。 

    (二)教育性原則 

    教育必須有教育性。教育實(shí)驗(yàn)也必須有教育性。教育科研的出發(fā)點(diǎn)就是為更好地教書育人，所以在教育實(shí)驗(yàn)中必須貫徹黨的教育方針，必須有利于，而不能損害兒童的身心發(fā)展，更不允許向兒童呈現(xiàn)與社會(huì)主義教育目的、任務(wù)相矛盾的圖片、問(wèn)題和作業(yè)等。 

    (三)控制性原則 

    教育實(shí)驗(yàn)旨在探索教育現(xiàn)象之間的內(nèi)在因果關(guān)系。它必須遵循控制原則，否則就難以檢驗(yàn)這種關(guān)系?？刂朴卸雍x：一要避免實(shí)驗(yàn)因子各水平之間，各實(shí)驗(yàn)處理組合之間發(fā)生混淆，即對(duì)實(shí)驗(yàn)因子的控制；二是排除無(wú)關(guān)變量的干擾，使之不影響我們對(duì)反映變量的正確觀測(cè)和鑒定，保證反應(yīng)變量的變化是由實(shí)驗(yàn)變量(自變量)引起的，這就是對(duì)無(wú)關(guān)因子的控制。 

教育實(shí)驗(yàn)不能不講條件控制，又不能機(jī)械照搬自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)的控制標(biāo)準(zhǔn)。這正是教育實(shí)驗(yàn)控制的困難所在。