教育实验研究法

三、因变量的控制
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。
• 只有一个被试组且不是随机选择，对其先实施实验 处理，然后进行因变量的测量，用测量的成绩来描 述实验的效果。 • 设计方式是：Ｓ（Ｘ－Ｏ） • 这是比较粗糙的一种设计方法，有许多无关因素对 实验效果的影响可能无法排除，实验内在效度低。 虽然简便易行，但因缺乏控制组和可比较的量数， 许多因素会混淆实验结果。
2.单组前后测验设计
• 对一组被试先进行前测验，然后实施实验处理，最 后进行后测验。比较前后测的成绩来确定实验的效 果——后测对前测具有显著性的增值作为实验处 理的效应。（通常采用两个相关样本平均数差异的 显著性检验，N>30用Z检验,N<30用t检验) • 设计方式：Ｓ（O1－X－O2）
优点：相同的受试者都接受前测和后测，差 异的选择和受试者的流失两因素可被控制 缺点;内在效度也很差，实验效果可能受到“ 历史”“成熟”“工具”以及选择与成熟 的交互作用的干扰
案例：情景作文
• 一位语文教师深感小学生作文言之无物，于是设计了 “情景作文”方法在班上试行，经一段时间后发现学 生作文质量有较普遍的提高。 • 假设： 运用“情景作文”教学法可提高学生的作文质 量 • 处理：在作文课上，教师运用“情景作文”法进行教 学 • 因变量测定：作文测验 • 实验设计：单组后测
三、自变量与因变量的说明
1、自变量：教师情绪状态 分三级水平： 正状态（精神饱满 面带微笑 富有激情） 负状态（精神颓废 面容憔悴 萎靡不振） 常态（介于正负状态之间） 2、因变量：教学效果 分三方面内容： 学习成绩（知识的掌握） 学生非智力因素（兴趣、动机） 教师情感体验（自我效能感）
四、实验过程
教育实验设计
实验设计是指实验的操作方法，指根据实验研究课题 的性质和实验研究所具备的主客观条件，对有关被试 的选择和分组、自变量的操作、因变量的测量、无关 变量的控制等问题所确定的具体操作程序。 分类 • 实验控制程度：真实验设计、准实验设计 • 自变量数量水平：单因子设计、多因子设计 • 实验组织形式：单组设计、等组设计、不等组设计 • 因变量的观测：前测后测设计、循环设计
4.对主试的控制
• 对于一个实验，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。
四、无关变量的控制
• 总之，对于无关变量的控制，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 可能的加以控制，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。
教育实验设计的一般步骤
陈述研究假设
确定实验处理（自变量的变化）
列举总体、样本、实验单位、抽样方法及样本大小
确定因变量及适当的测量方法
判断需要控制的无关因素，控制方法、控制过程和控制程度
选择实验设计模式
案例：教师情绪状态对教学效果影响的实验研究
一、问题的提出 教师的情绪状态是影响课堂教学效果的一个重要因素，快节奏的现代社 会已使这一问题在教育教学中更加明晰地凸显出来。以往虽有研究者曾 提出或关注过该领域的问题，但对二者之间关系的探讨缺乏实证性研究 。本研究将以实验的方法科学论证教师的情绪状态与课堂教学效果之间 的内在关系，具有一定的理论价值和较强的现实意义。 二、理论假设 1、教师的情绪状态对教学效果有影响 2、教师的积极情绪状态有助于提高教学效果 3、教师的消极情绪状态降低教学效果
情景作文
• 一位语文教师深感小学生作文言之无物，于是设计了“情 景作文”方法在班上试行，经一段时间后发现学生作文质 量有较普遍的提高。 • 假设： 运用“情景作文”教学法可提高学生的作文质量 • 处理：在作文课上，教师运用“情景作文”法进行教学 • 因变量测定：作文测验 • 实验设计：单组前后测 • 前测：在原来作文教学方法下对学生的写作能力进行测验 • 后测：使用新方法一个月后进行写作能力测试
二、自变量的控制
• 另外，在确定自变量时，要努力去寻找那 些可以改变的变量。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：弱智儿童 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，因此，对自变量要下出准确的 操作性定义（用明确、统一、可以量化的 术语，对自变量进行严格的规定） 例：对学生进行表扬或批评的作用的实验
案例：榜样和强化对道德判断的影响
某校一个班40人，在实验前，老师连续4次（1周 1次）测量学生的 诚信观念，然后施加实验影响 ，即老师在1周内每天给学生介绍一个讲诚信的 故事，当学生作出正确道德判断时，立即给予表 扬（强化），1周过后连续4次（1周1次）复测学 生的诚信观念。统计分析：比较前4次和后4次测 试的结果是否连续，如果有跳跃上升，则说明实 验处理有效。
源自文库
二、等组实验设计
• 等组设计是对两个或两个以上自然组（实验组与控制 组）分别进行前后测验，科学化程度较高。 • 设计方式：S1（O1－X－O2） S2（O3－ －O4）
分类 • 静态组比较设计 • 等组前后测设计 • 等组后测设计 • 所罗门四组设计 • 不相等控制组设计
1、静态组比较设计
一班学生为实验组，另一班学生为控制组，给予实 验组实验处理后，测验两班学生成绩。 设计的方式：S1(－O1） S2（Ｘ－O2） 利： • 控制组比较，历史因素被控制 • 如果两组年龄相同，成熟因素被控制 • 没有前测处理，测验和工具因素被控制 弊： 两组实验对象条件不相等，差异的选择、选择与 成熟的交互作用会影响实验结果。
2.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。 • 采用恒定法、抵消法、平衡法等来控制无 关变量。
●无关（干扰、控制）变量泛指除自变量以外一 切可能对实验起干扰作用从而影响结果的因素。 ●例如：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。 ●无关变量主要体现在以下几方面（某种教法 改革或单因子实验） 态度（霍桑效应、约翰·亨利效应）、成熟、 经历、已有的知识经验、能力水平
（二）因变量的定义
●因变量是由于自变量的变化而引起的结果或造 成影响的因素，是一种结果变量。因变量必须具 有一定的可测性。 ●在教育实验中，因变量往往与被试身心发展 的水平、程度、状况有关（如对知识的掌握水平 、能力发展、思想品德的发展程度、情感的发展 、教学质量、学校效能等）。
（三）无关变量的定义
1、被试的选择：从某大学本科三年级学生中随机 抽取150名同学进行实验。 2、被试的分组：将被试随机分为正状态、负状态 、常态三个组。 3、实验的实施：同一教师、同一内容、同一教学 环境分别在三个组上课 。 4、结果测查： 考试（考卷） 问卷调查 （学生课堂情感体验问卷调查表） 访谈（教师教学自我效能感访谈提纲）
3、时间序列设计
• 是按一定时间间隔对一组被试进行一系列测验，而把实 验处理安排在这一系列测验的某两个之间。实验的效果 是通过比较实验处理前后各个测验结果的差异得到的。 • 设计方式是：Ｓ（Ｏ－Ｏ－Ｏ－Ｘ－Ｏ－Ｏ－Ｏ）
• 特点：对一个非随机取样的被试组作周期性的一系列 测量，观察在施以实验处理前后的一系列测量分数是 否发生非连续性变化的现象，从而推断实验处理是否 产生效果——时间系列设计包含有重复测量，并且在 多次测量之间插入一次实验处理
教育实验法
报告人：王琨、李鑫洁、牛羊
第三节
教育实验研究的变量
一、变量及分类 二、自变量的控制 三、因变量的控制 四、无关变量的控制
一、变量及分类
• 变量：是指与研究问题有关而 且是可以操作或可以测评的可 变因素或条件。 • 研究变量包括三种：自变量、 因变量和无关变量。
（一）自变量的定义
●自变量是指由研究者选定并进行操纵，对被 试产生影响的变量（采取的教育方法或措施）， 是研究者呈现给被试的刺激变量。 ●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。 ●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。
3.对统计方法的控制
• 运用统计方法对实验数据作技术性处 理，以消除无关因子在实验结果中的 影响。
4.对主试的控制
• 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，而其它主试却不担任班 主任等差异现象。 • 对主试进行培训，使其掌握实验的要求， 如时间因素也是影响实验结果的重要因素
五、实验结果统计 1、三种状态下学生学习成绩 2、三种状态下学生非智力因素 3、三种状态下教师自我效能感 六、实验结果分析 1、三种状态下学生学习成绩的比较 2、三种状态下学生非智力因素的比较 3、三种状态下教师自我效能感的比较 4、三种状态下性别差异比较 5、三种状态下专业差异比较 6、三种状态下成绩差异比较 七、实验的基本结论 1、2、3、—— 八、实验干扰变量控制的说明
三、因变量的控制
• 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。
四、无关变量的控制
• 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.对被试的控制 2.对环境的控制 3.对统计方法的控制 4.对主试的控制
1.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（随机分配）。 • 指导语控制;主试对被试者的态度规范化； 双盲实验法等
教育实验设计类型
实验设计符号说明： • X—一种实验处理； • O—一次测试或观察； • R—被试被随机选择分配和控制； • Ｓ：被试
一、单组实验
概念：用单一实验组为研究对象，施加某一种 或数种实验处理的实验设计。 • 1.单组后测设计 • 2.单组前后测设计 • 3.时间序列设计
1.单组后测设计
一、三者之间的关系
在教育学实验中，研究者需要在 理论假设的指导下，操纵自变量，控 制无关变量，观测因变量，以揭示教 育的因果关系，揭示教育与人的发展 规律。
二、自变量的控制
1.自变量的确定，必须以研究的目的和假设 为依据。 • 首先是对自变量的明确定义（如：确认自 变量是否可以操纵） • 可以操纵的自变量是指研究者能够控制、 调节、操纵并且有规律地变化的条件（实 验中的文字、声音、作业难度、时间等） • 不可操纵的自变量是研究者无法控制和改 变的条件（性别、年龄、发展水平）