第六讲 教育实验法
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文”方法（X）在班上试行，经一段时间后发现学生作文质量（Y）有较 普遍的提高。
2.单组前后测实验 (one-group pretest-posttest design) 此种设计方法无专门的控制组，有前后测。其表示方法为：
Y1
X
Y2
请对以下活动单组前后测实验设计
范文在习作训练中的作用
• 某校4个班149名学生，给学生提供范文模仿，让
应，导致不能推广到单独处理中。
（四）实验信度
信度——实验可靠性程度，即实验的可重复性和前后的一致性
内在信度：多个人收集资料的协同程度
外在信度：在相同条件下实验可重复程度
操作性符号
O——实验对象 X——自变量，即实验处理 Y——因变量
Y 1 、 Y 2
——实验组前测后测平均成绩
导书进行万以内计数教学，对比班按照全国统一的教材和教
学指导书进行万以内计数教学；因变量：分段数学成绩；条 件控制：同一教师教学，作业练习时间统一，统一测试入学 前数学能力和智力情况。统计分析：实验班和对比班因变量 增值比较，即Y2-Y2′和 (Y1-Y2)-(Y2′-Y1′)，对两组增值 分数平均差进行t检验以考核其差异的显著性。
由高度控制带来的“失真”
由实验人员和实验过程带来的副效应
可能会受到法律和伦理道德的限制
3、实验与调查、观察、有何不同？
调查 ——对已经发生的事实和现象的考察。 观察 ——对正在发生的现象进行考察，
——是在自然发生的条件下，在不干预和不控制对象的情况下， 通过人的感觉器官（科学仪器）感知客观世界的事物。
轮组设计：示例
• 朗读法与默读法教学效果比较研究
• 选定二年级两个班作为实验班（G1和G2），实验开始时，先测
量两班的语文成绩，（O1、O4），然后一班进行朗读训练 （X1），另一班进行默读训练（X2）。经过一学期，进行一次 后测（O2、O5），分别与前测进行对比（O2-O1、O5-O4）。交换 实验处理，经过一学期后，再进行一次后测（O3、O6）。比较 （O2-O1）-（O6-O5）与（O5-O4）-（O3-O2），如前者高，说明 朗读效果好，反之，默读效果好。
教育实验 教育实验是根据一定的理论假设，有 计划地控制教育活动中的某些因素， 以引起其他因素朝着有利于提高教育 效果的方向转变，然后检验假设，并 由此揭示教育活动规律的综合性研究 活动。p85
教育实验的基本特点
（1）教育实验要揭示教育现象或教育行 为之间的因果关系。
（2）教育实验对因果关系的预先设想以 假说形式表现出来，实验过程围绕假说展 开操纵、控制等一系列关于活动，经观察、 分析，最后检验假说。
（二） 因果联系的条件 第一，共变关系，即 A变B也变。如果 A变B未变，则不能肯定A是B的原因。 第二，时间顺序，即A在B前变，或与B 同时变化。如果B先于A变化，则也不 能肯定A是B的原因。 第三，控制原则，必须在排除A之外的 一切可能对B发生影响的情况下，才能 确定A是B的原因。
教育实验过程
你能想出一两 个适合用教育 实验法的研究 项目吗？
[案例1]：
青岛市一项英语教学方法改革 的研究课题：“小学双语教学整体改 革实验研究”
该课题针对传统英语教学开设过晚、教学 渠道单一、重知识灌输、轻语言技能培养、 忽视教学情境的创设等诸多弊端，实施英 语教学改革。通过早起步、大容量、多通 道、创情境，设计了一种浸润式双语教学 模式。大幅度提高学生英语语言能力，并 以此带动学生综合素质的提高。并用量化 的方法进一步检验这种教学效果的提高。
在此种实验设计中，将实验对象分成两组，一组是实验组、
另一组是控制组。其表示方式如下：
实验组
X
Y2
控制组
Y 2′
实验组施予实验处理，而控制组则没有任何操作处理。
如传统讲授法与新自学辅导法对学生自学能力发展的比较研究，进行一段时 间教学后，在2个班同时进行内容难度基本一致的测验。从2个班的成绩对比 中，分析两种学习方法的优劣。
实验者
排 除
操 纵
干扰因素
测 量
自变量
实验对象
反应变量
X
O
Y
教育实验法的优缺点
1、教育实验法的优点
能确立因果关系，认识事物的规律 能重复验证，结果客观、准确、可靠 能对变量控制，提高研究的效度 能为理论的构建提供佐证和说明
严密的逻辑性是其他方法难以比拟的。
2、教育实验法的缺点
亨利半信半疑，但当他拿起那本杂志琢磨半天 后，开始相信自己就是拿破仑的孙子。此后， 亨利不再为贫穷、矮小、乡土口音等特征自卑， 凭着“我是拿破仑孙子”的信念积极面对生活。 三年后，他成了一家大公司的董事长。后经查 证，亨利并非拿破仑的孙子，但这已不重要了。 在“我是拿破仑孙子”这个美丽的谎言中，他 改变了自己的人生。心理学把这种因接收虚假 信息或刺激产生了盲目的自信或积极的态度， 从而表现出异乎寻常的正面效果，称之为“亨 利效应”。
与自然科学实验相比，教育实验的自身特殊 性：
教育实验研究具有教育性。 教育实验使用了比自然科学实验更复 杂更高级的技术和方法，尤其是理解 的方法。
什么样的研究需要用实验法：
1．干预性研究。 2．有明确因果关系的研究（如通过改变教 学方法，达到对教学效果的改变）。 3．有相对严谨条件（因素）控制的研究 （一旦确定的控制条件，不再改变）。 4．研究结论（设想）具有普遍应用的价值。
轮组设计（自学）
轮组设计：即固定组循环设计，有不同组和不同 的实验处理，每组按照不同顺序循环接受实验处 理，比较各种实验处理的平均成绩。每组既是实 验组，又是对照组。
基本模式：
G1： O1 X1 O2 X2 O3 G2： O4 X2 O5 X1 O6
轮组设计
优点 通过平衡设计，提高实验效度。 局限 实验处理间交叉作用。
（三）干扰外在效度的因素
抽样偏差和实验处理交互作用：根据实验处理的需要而
挑选现成班级进行实验，其结果不能推广。
测验的交互作用：前测与实验处理发生作用，并导致结果不能推
广到未经过前测的群体中。
霍桑效应：被试在实验期间更高的动机和兴趣 多重处理干扰：一个被试受两项及以上的处理会产生一种后遗效
Y1′、Y2′——控制组前测后测平均成绩
R——随机分配 MR——配对后随机分配 C——整个实验结果
三、实验研究法的类型
前实验：一种不很规范的实验，它指可进行观察比较， 但控制程度较弱的实验。 准实验：不能随机分派被试，不能完全控制无关因素 的实验，它的内部效度存在一定问题。
真实验：能随机分派被试，完全控制无关因素的实验， 它的内部效度较高。
学生独立阅读，分析、理解范文，进行仿写。
• 尝试进行实验设计，并说明各个变量及实验结果
的解释。
单组前后测设计：活动1
因变量Y：学生作文成绩
实验处理X：范文习作教学 实验设计：Y1 X Y2
Y1为学生在无范文条件下作文成绩 Y2为学生学习范文后的仿写作文成绩
结果：Y2-Y1
典型实验设计类型 (前实验设计 ) 3. 静态组间比较(Static-Group Comparison)
前实验设计
请大家思考一下：前实验设计的缺陷有哪些？
前实验设计：小结 被试不是随机分配的，难以推广到总体
不能控制无关变量的干扰，难以确定实验效果就
是实验处理作用的结果
准实验设计
准实验设计是在不能随机分派被试，无法完 全控制误差来源时，尽可能加强条件控制的 实验设计。 1、非对等组前后测设计
时间序列设计
时间序列设计：对一非随机取样的被试组作周期性
系列测量，在这一时间序列中施加实验处理，然后
[分析]：上述问题研究属于典型的干预性问题研究， 首先提出一种新教学设想，通过设定或改变教学事件 中的某些特定条件，进而达到教学质量的改变（因果 关系），并用一定量化的手段来验证这种教学质量的 改变；控制条件明确；研究结果具有普遍应用的意义。 显然，单纯用观察法、调查法、个案法等研究方式， 不能直接达到课题研究目标——大幅度提高学生英语 语言能力。
Y1
……
X
Y2 Y 2′
Y 1′
非对等组前后测设计 优点
有控制组，有前后测，可以控制成熟、历史、练习效应、 工具、统计回归等因素影响。
局限
不是随机分组，选择与成熟交互作用会降低实验效度；
前后测交互作用。
非对等组前后测设计示例
• 记数教学的结构—定向教育实验
• 某小学一年级两个班各41人，实验班按照实验教材和教学指
强亨利效应——由来
多年前，有一位叫亨利的美国青年，从小在 孤儿院长大，身材矮小，长相也不好，讲话 又带着浓重的乡土口音，所以一直很自卑， 连最普通的工作都不敢去应聘。30岁生日的 那一天，他站在河边徘徊，几乎没有活下去 的勇气。这时，他的一位好友跑过来告诉他： “一份杂志里讲，拿破仑有一个私生子流落 到美国，这个私生子有一个儿子，他的全部 特点跟你一样：个子很矮，讲的也是一口带 法国口音的英语。”
[案例2]： “改革数学单元测验方法的实验研 究” [案例3]： “青少年犯罪的原因研究”
教育实验涉及的三类变量： 自变量，又称刺激变量、输入变量或 实验出处理。 因变量，又称反应变量、输出变量或 实验结果；它是通过自变量的作用而 产生变化的结果因素。 干扰变量，也被称为无关变量；它是 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因素。
典型实验设计的类型 ( 前实验设计 ) 前实验设计(Pre-Experimental Designs)
1. 单组仅后测实验(one-shot case study)：
此种研究设计又又称为事后研究(after only design)， 其表示方式为：
X
Y
示例：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
2、轮组实验设计
3、时间序列设计
典型实验设计类型 (准实验设计 )
准实验设计(Quasi-Experimental Designs)
准实验设计提供比预备实验设计更多的控制，但在实验
对象的选择与分派上却不是如真实验设计随机选取。其 中较普遍的典型形式是“非对等组前后测设计”， 其格式为：
（二）干扰内在效度的因素
被试成熟：实验期间心理或生理的变化 测 工 验：前后测类似，前测有助于后测分数的提高 具：前后测量工具的不同（如难易），测量者身心变化
统计回归：二次测量有向团体平均数回归的倾向 被试选择：未用随机抽样和随机分派，如教学实验的一个班是 重点班，而另外一个是普通班。 被试流失：实验期间被试迁居、退学、死亡。 历 史：实验期间，同时可能有其他事件发生，影响了因变 量，使得实验效度降低。如探讨新教材的效果，实验组学生参加了 课外补习，而控制组没参加。 强亨利效应：在实验过程中，控制组的被试不甘示弱，力图与 实验组竞争，从而超水平发挥，使得实验效果不明显。
列举群体、样本、 实验单位、抽样方 法及样本大小
选择实 验设计
判定需要控制的无关变量 ，控制方法、控制过程和 控制程度
确定因变量及适 当的测量方法
（一）实验效度
效 度——反映试验结果真实性和有效性的程度
内在效度——因变量与自变量相互关系的真实程度。
外在效度——实验结果的可推广程度。
一定的内在效度是决定该研究的结果能否适用于同类研究对象 的一个重要条件。 即内在效度是保证外在效度的一个前提条件；但旨在提高内在 效度的企图可能会降低外在效度，反之也亦然。
第六讲
教育实验法
内容：
一、教育实验法的概述 二、教育实验设计的步骤 三、教育实验类型 四、教育实验报告的写作
五、教育实验计划举例
一、教育实验法概述
实验法 实验法(experimentation)是借由 操纵一个或一个以上之变量，并且控 制研究环境，藉此衡量自变量与变量 间的因果关系的一种研究方法。
实验
——是在人为地造成、控制或改变对象状态和条件下考察对象。 也就是说，实验是在变革中去认识客观世界的，因而更加充分 地体现了人的主观能动作用。
二、教育实验法的一般步骤
准备阶段 实施阶段 资料处理阶段 撰写实验报告
Leabharlann Baidu
教育实验的一般步骤
研究问题的描述 陈述研究假设
确定实验处理（ 自变量）
2.单组前后测实验 (one-group pretest-posttest design) 此种设计方法无专门的控制组，有前后测。其表示方法为：
Y1
X
Y2
请对以下活动单组前后测实验设计
范文在习作训练中的作用
• 某校4个班149名学生，给学生提供范文模仿，让
应，导致不能推广到单独处理中。
（四）实验信度
信度——实验可靠性程度，即实验的可重复性和前后的一致性
内在信度：多个人收集资料的协同程度
外在信度：在相同条件下实验可重复程度
操作性符号
O——实验对象 X——自变量，即实验处理 Y——因变量
Y 1 、 Y 2
——实验组前测后测平均成绩
导书进行万以内计数教学，对比班按照全国统一的教材和教
学指导书进行万以内计数教学；因变量：分段数学成绩；条 件控制：同一教师教学，作业练习时间统一，统一测试入学 前数学能力和智力情况。统计分析：实验班和对比班因变量 增值比较，即Y2-Y2′和 (Y1-Y2)-(Y2′-Y1′)，对两组增值 分数平均差进行t检验以考核其差异的显著性。
由高度控制带来的“失真”
由实验人员和实验过程带来的副效应
可能会受到法律和伦理道德的限制
3、实验与调查、观察、有何不同？
调查 ——对已经发生的事实和现象的考察。 观察 ——对正在发生的现象进行考察，
——是在自然发生的条件下，在不干预和不控制对象的情况下， 通过人的感觉器官（科学仪器）感知客观世界的事物。
轮组设计：示例
• 朗读法与默读法教学效果比较研究
• 选定二年级两个班作为实验班（G1和G2），实验开始时，先测
量两班的语文成绩，（O1、O4），然后一班进行朗读训练 （X1），另一班进行默读训练（X2）。经过一学期，进行一次 后测（O2、O5），分别与前测进行对比（O2-O1、O5-O4）。交换 实验处理，经过一学期后，再进行一次后测（O3、O6）。比较 （O2-O1）-（O6-O5）与（O5-O4）-（O3-O2），如前者高，说明 朗读效果好，反之，默读效果好。
教育实验 教育实验是根据一定的理论假设，有 计划地控制教育活动中的某些因素， 以引起其他因素朝着有利于提高教育 效果的方向转变，然后检验假设，并 由此揭示教育活动规律的综合性研究 活动。p85
教育实验的基本特点
（1）教育实验要揭示教育现象或教育行 为之间的因果关系。
（2）教育实验对因果关系的预先设想以 假说形式表现出来，实验过程围绕假说展 开操纵、控制等一系列关于活动，经观察、 分析，最后检验假说。
（二） 因果联系的条件 第一，共变关系，即 A变B也变。如果 A变B未变，则不能肯定A是B的原因。 第二，时间顺序，即A在B前变，或与B 同时变化。如果B先于A变化，则也不 能肯定A是B的原因。 第三，控制原则，必须在排除A之外的 一切可能对B发生影响的情况下，才能 确定A是B的原因。
教育实验过程
你能想出一两 个适合用教育 实验法的研究 项目吗？
[案例1]：
青岛市一项英语教学方法改革 的研究课题：“小学双语教学整体改 革实验研究”
该课题针对传统英语教学开设过晚、教学 渠道单一、重知识灌输、轻语言技能培养、 忽视教学情境的创设等诸多弊端，实施英 语教学改革。通过早起步、大容量、多通 道、创情境，设计了一种浸润式双语教学 模式。大幅度提高学生英语语言能力，并 以此带动学生综合素质的提高。并用量化 的方法进一步检验这种教学效果的提高。
在此种实验设计中，将实验对象分成两组，一组是实验组、
另一组是控制组。其表示方式如下：
实验组
X
Y2
控制组
Y 2′
实验组施予实验处理，而控制组则没有任何操作处理。
如传统讲授法与新自学辅导法对学生自学能力发展的比较研究，进行一段时 间教学后，在2个班同时进行内容难度基本一致的测验。从2个班的成绩对比 中，分析两种学习方法的优劣。
实验者
排 除
操 纵
干扰因素
测 量
自变量
实验对象
反应变量
X
O
Y
教育实验法的优缺点
1、教育实验法的优点
能确立因果关系，认识事物的规律 能重复验证，结果客观、准确、可靠 能对变量控制，提高研究的效度 能为理论的构建提供佐证和说明
严密的逻辑性是其他方法难以比拟的。
2、教育实验法的缺点
亨利半信半疑，但当他拿起那本杂志琢磨半天 后，开始相信自己就是拿破仑的孙子。此后， 亨利不再为贫穷、矮小、乡土口音等特征自卑， 凭着“我是拿破仑孙子”的信念积极面对生活。 三年后，他成了一家大公司的董事长。后经查 证，亨利并非拿破仑的孙子，但这已不重要了。 在“我是拿破仑孙子”这个美丽的谎言中，他 改变了自己的人生。心理学把这种因接收虚假 信息或刺激产生了盲目的自信或积极的态度， 从而表现出异乎寻常的正面效果，称之为“亨 利效应”。
与自然科学实验相比，教育实验的自身特殊 性：
教育实验研究具有教育性。 教育实验使用了比自然科学实验更复 杂更高级的技术和方法，尤其是理解 的方法。
什么样的研究需要用实验法：
1．干预性研究。 2．有明确因果关系的研究（如通过改变教 学方法，达到对教学效果的改变）。 3．有相对严谨条件（因素）控制的研究 （一旦确定的控制条件，不再改变）。 4．研究结论（设想）具有普遍应用的价值。
轮组设计（自学）
轮组设计：即固定组循环设计，有不同组和不同 的实验处理，每组按照不同顺序循环接受实验处 理，比较各种实验处理的平均成绩。每组既是实 验组，又是对照组。
基本模式：
G1： O1 X1 O2 X2 O3 G2： O4 X2 O5 X1 O6
轮组设计
优点 通过平衡设计，提高实验效度。 局限 实验处理间交叉作用。
（三）干扰外在效度的因素
抽样偏差和实验处理交互作用：根据实验处理的需要而
挑选现成班级进行实验，其结果不能推广。
测验的交互作用：前测与实验处理发生作用，并导致结果不能推
广到未经过前测的群体中。
霍桑效应：被试在实验期间更高的动机和兴趣 多重处理干扰：一个被试受两项及以上的处理会产生一种后遗效
Y1′、Y2′——控制组前测后测平均成绩
R——随机分配 MR——配对后随机分配 C——整个实验结果
三、实验研究法的类型
前实验：一种不很规范的实验，它指可进行观察比较， 但控制程度较弱的实验。 准实验：不能随机分派被试，不能完全控制无关因素 的实验，它的内部效度存在一定问题。
真实验：能随机分派被试，完全控制无关因素的实验， 它的内部效度较高。
学生独立阅读，分析、理解范文，进行仿写。
• 尝试进行实验设计，并说明各个变量及实验结果
的解释。
单组前后测设计：活动1
因变量Y：学生作文成绩
实验处理X：范文习作教学 实验设计：Y1 X Y2
Y1为学生在无范文条件下作文成绩 Y2为学生学习范文后的仿写作文成绩
结果：Y2-Y1
典型实验设计类型 (前实验设计 ) 3. 静态组间比较(Static-Group Comparison)
前实验设计
请大家思考一下：前实验设计的缺陷有哪些？
前实验设计：小结 被试不是随机分配的，难以推广到总体
不能控制无关变量的干扰，难以确定实验效果就
是实验处理作用的结果
准实验设计
准实验设计是在不能随机分派被试，无法完 全控制误差来源时，尽可能加强条件控制的 实验设计。 1、非对等组前后测设计
时间序列设计
时间序列设计：对一非随机取样的被试组作周期性
系列测量，在这一时间序列中施加实验处理，然后
[分析]：上述问题研究属于典型的干预性问题研究， 首先提出一种新教学设想，通过设定或改变教学事件 中的某些特定条件，进而达到教学质量的改变（因果 关系），并用一定量化的手段来验证这种教学质量的 改变；控制条件明确；研究结果具有普遍应用的意义。 显然，单纯用观察法、调查法、个案法等研究方式， 不能直接达到课题研究目标——大幅度提高学生英语 语言能力。
Y1
……
X
Y2 Y 2′
Y 1′
非对等组前后测设计 优点
有控制组，有前后测，可以控制成熟、历史、练习效应、 工具、统计回归等因素影响。
局限
不是随机分组，选择与成熟交互作用会降低实验效度；
前后测交互作用。
非对等组前后测设计示例
• 记数教学的结构—定向教育实验
• 某小学一年级两个班各41人，实验班按照实验教材和教学指
强亨利效应——由来
多年前，有一位叫亨利的美国青年，从小在 孤儿院长大，身材矮小，长相也不好，讲话 又带着浓重的乡土口音，所以一直很自卑， 连最普通的工作都不敢去应聘。30岁生日的 那一天，他站在河边徘徊，几乎没有活下去 的勇气。这时，他的一位好友跑过来告诉他： “一份杂志里讲，拿破仑有一个私生子流落 到美国，这个私生子有一个儿子，他的全部 特点跟你一样：个子很矮，讲的也是一口带 法国口音的英语。”
[案例2]： “改革数学单元测验方法的实验研 究” [案例3]： “青少年犯罪的原因研究”
教育实验涉及的三类变量： 自变量，又称刺激变量、输入变量或 实验出处理。 因变量，又称反应变量、输出变量或 实验结果；它是通过自变量的作用而 产生变化的结果因素。 干扰变量，也被称为无关变量；它是 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因素。
典型实验设计的类型 ( 前实验设计 ) 前实验设计(Pre-Experimental Designs)
1. 单组仅后测实验(one-shot case study)：
此种研究设计又又称为事后研究(after only design)， 其表示方式为：
X
Y
示例：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
2、轮组实验设计
3、时间序列设计
典型实验设计类型 (准实验设计 )
准实验设计(Quasi-Experimental Designs)
准实验设计提供比预备实验设计更多的控制，但在实验
对象的选择与分派上却不是如真实验设计随机选取。其 中较普遍的典型形式是“非对等组前后测设计”， 其格式为：
（二）干扰内在效度的因素
被试成熟：实验期间心理或生理的变化 测 工 验：前后测类似，前测有助于后测分数的提高 具：前后测量工具的不同（如难易），测量者身心变化
统计回归：二次测量有向团体平均数回归的倾向 被试选择：未用随机抽样和随机分派，如教学实验的一个班是 重点班，而另外一个是普通班。 被试流失：实验期间被试迁居、退学、死亡。 历 史：实验期间，同时可能有其他事件发生，影响了因变 量，使得实验效度降低。如探讨新教材的效果，实验组学生参加了 课外补习，而控制组没参加。 强亨利效应：在实验过程中，控制组的被试不甘示弱，力图与 实验组竞争，从而超水平发挥，使得实验效果不明显。
列举群体、样本、 实验单位、抽样方 法及样本大小
选择实 验设计
判定需要控制的无关变量 ，控制方法、控制过程和 控制程度
确定因变量及适 当的测量方法
（一）实验效度
效 度——反映试验结果真实性和有效性的程度
内在效度——因变量与自变量相互关系的真实程度。
外在效度——实验结果的可推广程度。
一定的内在效度是决定该研究的结果能否适用于同类研究对象 的一个重要条件。 即内在效度是保证外在效度的一个前提条件；但旨在提高内在 效度的企图可能会降低外在效度，反之也亦然。
第六讲
教育实验法
内容：
一、教育实验法的概述 二、教育实验设计的步骤 三、教育实验类型 四、教育实验报告的写作
五、教育实验计划举例
一、教育实验法概述
实验法 实验法(experimentation)是借由 操纵一个或一个以上之变量，并且控 制研究环境，藉此衡量自变量与变量 间的因果关系的一种研究方法。
实验
——是在人为地造成、控制或改变对象状态和条件下考察对象。 也就是说，实验是在变革中去认识客观世界的，因而更加充分 地体现了人的主观能动作用。
二、教育实验法的一般步骤
准备阶段 实施阶段 资料处理阶段 撰写实验报告
Leabharlann Baidu
教育实验的一般步骤
研究问题的描述 陈述研究假设
确定实验处理（ 自变量）