第六章  实验研究

实验是发现真理的基础，也是检验真理的方式。在科学史上，重大的发现和突破都与科学实验紧密联系。当今重大的教育改革、教学方法的革新大都以实验作为其理论支撑或依据。实验法在教育研究中已成为主导性的研究方法，并日益为广大教育工作者所接受、运用。

实验设计是实验研究的关键，本章从实验设计的角度着重介绍实验变量的选择与控制，实验的内外在效度，以及实验配组和实验模式。

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                           第—节  实验法概述

一、什么是实验法

实验法是根据研究假设，运用一定的人为手段，主动干预或控制研究对象的发生、发展过程，并通过观察、测量、比较等方式探索、验证教育现象因果关系的研究方法。

实验是一个被人们广泛运用的名词，并具有十分宽泛的含义。当人们尝试用—种新方法或新程序去看效果如何，我们便可称其为—项实验或—个实验过程。如伽利略将两只不同重量的铁球从高处同时落下，看哪只球先落地，这就是在做实验；爱迪生尝试用不同的灯丝材料研制灯泡，以决定用哪种材料，这也是在做实验。幼儿园教儿童知道什么物品在水里是沉的、什么物品在水里是浮的，让儿童直接尝试将有关物品放入水中，这也是在进行实验。实验的基本概念就是在精心安排的一个或多个自变量的情境中，尝试做什么，然后观其效应。

实验法有以下几个特点：

1．以假设为前提

任何实验都是有理论框架的，有研究假设的，即都是在一定理论的指导下，通过实际的观察、测量等手段来检验假设的正确与否。实验假设在先，实验实施在后；先有理论框架，再有实践操作。整个实验过程通常是围绕着验证研究假设展开的，假设是实验研究的核心。

2．要控制条件

实验法的精髓在于对实验条件的控制。没有控制，便无所谓实验。控制条件通常指主动操纵自变量，客观地测定因变量，严格地控制无关变量。控制是实验法不同于观察法和调查法的根本特点。观察法和调查法往往是以不干涉研究对象的原有状态为前提的，它们不要求人为地去控制各种条件，只是等待行为的自然呈现。而实验法则要主动地去控制条件或创设条件，从而使有关现象在一定条件下产生，或将某些因素分离出来进行观测，或将某些因素控制起来使之不对结果产生影响，以纯化研究变量之间的关系。

3．能揭示因果关系

探索规律性的东西是实验追求的直接目标。实验法探求的就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就是按如何验证因果关系而设计的。观察法和调查法有时也可得出事物之间存在某种联系的结论，但这些联系究竟什么是因，什么是果，往往难以作出确切的判断。如，看暴力电视与儿童侵犯性行为的关系，通过调查和观察发现两者有联系，但有人认为看暴力电视是原因，侵犯性行为是结果。也有人认为具有侵犯性行为的儿童更喜欢看暴力电视。要解决这样的问题，探求其中的因果关系，只能用实验法来揭示其因果关系。可找两类性格不同的儿童，向他们提供暴力电视，观测其行为表现。也可让两组被试任意选择电视节目，通过比较来确定暴力电视与侵犯性行为的因果关系。

4．可重复验证

实验是可以重复验证的。对同一被试或相似被试在相似的控制条件下，应得出相似的研究结果。这种重复验证的程度越高，实验研究的可靠性、效果也就越大。不能重复验证的实验，人们很难判断其数据的准确性和结论的可靠性。可重复验证也是实验研究成果推广运用的必备条件，是评判实验优劣的标准之一。

在实验法的四个特点中，要有假设，有理论框架意味着要明确研究的目标，要提出有价值的问题；控制条件则是实验研究结果可靠性的保证；揭示因果关系就是要探究变量之间规律性的东西；而可重复验证则体现实验设计本身的科学性和严密性。

近二十年来，广大教育工作者从事教育实验研究的热情空前高涨，据不完全统计，全国冠于实验研究的、有案可查的不下几千。但从总体上讲，实验法运用还不充分，科学化水平不高。有些实验徒有虚名，很多实验既没有假设，也没有控制，既没有对照组，也没有验证和重复。还有些实验名称冠以整体实验，综合实验，但具体实验因素有哪些，哪些是自变量，哪些是因变量都不清楚。很多实验研究最后无法确定因果关系，研究成果勉强，无法推广。当然，广大教师、学校领导要求改革的愿望是好的，热情是高的，这种积极性应该保护，但他们缺乏的是有关科学研究的方法，不知道什么是实验，怎样进行实验。

实验是一种研究情境，是科学研究经常采纳的方法和程序。在所有实验中，教育实验可能要比物理、化学实验复杂和困难得多。这是因为教育实验通常涉及到人，人的心理、行为。人是难以重复，是—个十分复杂的统一体，要使他们的心理、行为保持一致不是件容易事，另外他们也不像从口袋里捡豆子那样容易选择。例如，同样是5岁儿童、同样在一个班上学习生活，但有的儿童能从1数到100，有的连5都数不到。学习者差异之大，令人难以想象，这种差异有来自生理的，心理的，智力上的差异，也有来自学习外部环境的差异。而实验法的目的之一，就是要把这些因素分离出来，然后探讨其中的因果关系。

二、教育实验的分类和一般过程

1．实验的分类

教育实验的分类多种多样，从不同角度、不同层次可有不同的分类。

按实验场所划分，可分为现场实验（自然实验）和实验室实验。现场实验指实验是在教育教学的现实情境中进行的。实验室实验指在实验室环境中，在严格控制条件下进行的实验，例如儿童听力测验要在听力实验室中进行，以控制外部噪音对儿童听力的影响。实验室实验条件控制严密，可保证实验结果的可靠性，它的基本思想是，只要无关变量控制得好，自变量与因变量的关系便可明确显示。一般实验室实验涉及因素较少，被试量较小，适合于较单纯的问题。

按实验法的划分，可分为探索性实验和验证性实验。探索性实验具有独创性，探求未知，目的在于获取新知。验证性实验是对已有的知识、结论等进行重复检验或对已有的实验成果进行再实验，以及移植、模仿和改造。

按自变量因素的多少划分，可分为单因素实验和多因素实验。单因素实验指实验中只有一个自变量，研究目的是探讨变量的一一对应关系。多因素实验指实验中含有多个自变量，研究目的是探讨多个变量之间的组合关系。

按实验控制程度划分，可分为前实验、准实验、真实验。前实验对无关变量的控制不够充分，是一种不理想的实验。真实验能比较满意地控制无关变量的影响，可以获得比较准确的实验结果。而准实验在控制程度上则介于前实验和真实验的中间。

2．实验的一般过程

实验法的一般过程可分为三个阶段：

①准备阶段

实验准备阶段的具体步骤包括：选定课题，形成实验假设，确定实验自变量和因变量，下操作定义，制定控制无关变量的措施，选择被试，分配被试到实验组或对照组，选定测量方法与工具等，最终形成具体的实验方案和工作计划。

②实施阶段

实验实施阶段的具体内容包括：执行实验程序、实施实验方案，观察实验对象，观测、记录所需的资料和数据，以及对资料数据的加工整理。

③总结阶段

实验总结阶段的具体任务包括：对资料数据的分析，概括研究结果，形成研究结论，撰写实验报告，以及评价验证研究成果和成果的推广应用。

实验法是教育研究中最重要的研究方法。它具有严密的组织系统；有一套必须遵守的程序规则；逻辑关系清晰明确；应用范围较广，尤其适用于因果关系的研究；能排除无关因素的干扰，创设情境，使自然条件浓缩、净化；所得结论较可靠。