课题研究实验法
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课题研究实验法
所谓实验,是一种经过精心设计,在高度控制的条件下,通过操纵某些因素来研究变量之间因果关系的方法。实验的基本目标是探索两个变量之间是否具有因果关系。
教育研究中的实验法(简称教育实验),是指研究者根据研究目标,按照理论假设的定向,主动操作自变量,控制无关变量,以观测被试因变量情况,从而揭示教育现象的因果关系,探索教育规律的一种研究方法。
教育实验作为一种重要的教育科学研究方法,以揭示因果关系为直接目标,以条件控制为基本特征,以重复验证为检验手段。
目前我市许多中小学教师在开展课题研究时选用了实验法,但相当一部分名不副实,有的甚至徒有虚名。
一、实验法的基本要素
我们先来看一个例子:
赫洛克进行过这样一项成功的教育实验。他根据理论假设,把四、五年级的106名学生按照第一次测验成绩分成四个组:第一组为受表扬组,第二组为受训组,第三组为静听组,第四组为控制组。这四组学生每天都进行难度相等、时间相同(15分钟)的加法训练。对第一组学生,每天练习后教师都当众点名表扬,大加鼓励;对第二组学生,每天练习后教师总是点名批评,加以训斥;对第三组学生,每天练习后教师
既不表扬也不批评,只是让他们静听别人受表扬或受批评;对第四组学生,让其单独练习,他们自己不受表扬和批评,也未见别人受表扬和批评,教师不给予任何评价。通过五天实验后进行第二次测验,其结果是:受表扬组成绩最好,受训组次之,静听组第三,控制组最差。由此证明了实验者的理论假设:有评价的教学效果比无评价的教学效果好,表扬激励的教学效果比批评训斥的教学效果好。
作为一种特定的研究方法,实验法必须具备三对基本要素:
1.自变量与因变量。自变量是引起其他变量变化的变量,故也叫原因变量;因变量往往是研究所测量的变量,也叫结果变量。在上例中,教师对学生学习的评价和表扬、批评等方式,就是自变量,实验者通过表扬、批评、静听和单独练习、不作评价等方式实验后,四组学生分别呈现的几种不同成绩的反映,就是因变量。
2.前测与后测。前测是指在实验之前对被试进行的因变量的测试;后测是指在实验之后对被试进行的因变量的测试。在上例中,对106名学生进行的第一次测验就是前测,通过五天实验后进行的第二次测验就是后测。
3.实验组与控制组。实验组和控制组都是参与实验的组。实验组是由实验者施加自变量影响的组,控制组则不施加自变量影响。在上例中,第一、二、三组就是实验组,第四组就是控制组。
二、实验法的操作步骤
实验法是一种典型的定量研究方法,它有一套严格的操作程序。下面介绍一下实验法的操作要领。
1.实验的准备
开展一项教育实验,实验前的准备工作十分重要。实验前的准备应着重做好以下工作:
①提出理论假设
所谓理论假设,就是陈述两个(或多个)变量之间关系的命题,主要是对自变量与因变量之间因果关系的陈述。它是研究者在实验之前所作的一种尚待验证的假定的理论上的猜想,“理论假设”因此而得名。“理论假设”也叫“理论假说”。例如,苏州中学开展主动学习教育模式实验研究,就提出了这样的理论假设:“学生一旦进入主动学习状态,其潜能会得到充分发挥。”后面的实验研究主要是检验这个命题是否成立。如果假设成立,就叫做证实;如果假设不成立,就叫做证伪。理论假设,既是实验的出发点,又是实验的归宿,它是实验的灵魂。
理论假设有两种常见的表达形式:一种是顺叙式,即前因后果式。先陈述自变量,后陈述因变量,如前例。另一种是倒叙式,即前果后因式。先陈述因变量,后陈述自变量。例如,杭州市拱墅区实验小学“整体、合作、优化实验”的假设是:“为使小学生乐学、善学,个性得到和谐、充分的发展,必须实现教学效率的最优化和人际关系的人道化,搞好师生合作,选择课程结构改革为突破口。”
理论假设必须包括自变量和因变量。如果缺少自变量,或者缺少因变量,均不能构成假说。在中小学教改实验中,有的在实验方案里没有提出假设,严格地说,这不能叫教育实验;有的虽然提出了假设,但十分模糊,内容太空,没有可操作性,这不能算合格的假设。
②设计实验变量与控制方法
在设计教育实验研究方案时,必须说明实验的自变量、因变量,介绍自变量的操作方法、因变量的检测方法和对无关变量的控制方法。
在一项实验中,自变量必须是具体的、可以操纵的,因变量应当是可以观测的。
在一项实验中,必须对无关变量进行控制。如果没有控制,就无法分清因变量(实验结果)究竟是由自变量引起的,还是由无关变量的混入造成的,内在效度低,这样就无法验证实验的理论假设。可以说,控制是实验研究最本质的特征,没有控制就没有实验。
在教育实验中,除了需要对实验对象(年龄、性别、性格、意志、智能发展水平、学业成绩状况等)进行控制外,还需要对实验教师(学识水平、教学能力、敬业精神等)进行控制,对时间和精力的投入进行控制。控制的方法主要有:消除法(即让干扰实验的那些无关变量从实验情景中消失)、恒定法(即让无关变量效应在一定时间内保持稳定不变)、平衡法(就是让实验组中无关变量的影响的总和与控制组相等)。
当然,教育实验主要采用的是自然实验法,它是在现实的自然的教育教学情境中进行的,不同于实验室实验法,要想完全控制无关变量是做不到的。
③确定实验对象与编组方法
开展教育实验研究,必须确定实验对象。由于实验对象(被试)的年龄、性别、性格、意志、智能发展水平、学业成绩状况等都直接影响到实验效果的好坏,因此实验组与控制组要匹配,这样才能把最后的差异归结为实验的结果。
除了确定实验对象外,还要对实验对象进行合理的编组。主要方式有两种:一是随机抽样法,即在实验前,按照学生的年龄、性别、智能、成绩等情况在总体范围内作个大致相等的编组,教师随意抽取一个组作为实验组,另一个组作为控制组。二是测验编组法,即将被试进行一次前测,然后根据测验成绩配对编组,这样能保证实验组和控制组在成绩上起点相同。
④对实验组和控制组进行前测
实验前,要对实验组和控制组进行测试。前测的内容是因变量,因变量应当是可测的。比如,林崇德曾进行过小学生运算思维品质培养的实验研究。实验前,在北京某小学每个年级中随机抽取了两个班,其中一个班确定为实验组,一个班确定为控制组,对实验组和控制组进行了智力测验和数学运算能力测验。