第八章實驗法及其應(yīng)用

1、第八章 實驗法及其應(yīng)用第一節(jié) 實驗法及其特點 一、實驗法的定義 教育實驗法的定義有不同的表述形式，比較常用的一種是“研究者根據(jù)實驗?zāi)康?，人為地、有計劃地?chuàng)設(shè)和操縱自變量，較嚴密地控制無關(guān)變量，較科學(xué)地測定因變量，以便揭示自變量與因變量之間是否存在因果關(guān)系或相關(guān)程度的大小，從而發(fā)現(xiàn)并概括出教育現(xiàn)象中的客觀規(guī)律”。 用通俗的語言講，教育實驗法是研究者精心地創(chuàng)設(shè)一定的教育研究情景，促使設(shè)想的教育效果在這一情景中產(chǎn)生。 教育研究情景可以理解為教育實驗的內(nèi)容。應(yīng)該說在實際的教育教學(xué)實踐中可以采用教育實驗的研究內(nèi)容很多，涉及范圍也很廣泛，比如可以有教學(xué)方法的改進實驗、教學(xué)內(nèi)容的增減實驗、新教材或教材內(nèi)容組

2、合實驗、課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的改變實驗、教學(xué)手段使用效果的實驗等等。 二、實驗法的分類 一般人們都將教育實驗分為“實驗室實驗法”和“自然實驗法”。也有稱教育實驗法為“準實驗”的，還有人認為，實驗法一般用于實驗室實驗，目前中小學(xué)所采用的實驗法難度大，變量難以控制，只能稱其為“試驗”。無論怎樣表述，核心問題是教育實驗中的各類變量控制難度大，操作比較復(fù)雜。 在中小學(xué)的科學(xué)研究活動中一般都是采用“自然實驗法”，因為，“自然實驗法”相對于“實驗室實驗法”操作更簡單些，并不需要復(fù)雜、精密的變量控制。這也許是稱其為“準實驗”的原因所在。 自然實驗是在教育教學(xué)的實際情況下進行的，能夠比較真實地反映教與學(xué)中各種問題，找

3、出一定的解決問題的規(guī)律。當(dāng)然，無論是“自然實驗法”還是“準實驗”，都離不開“科學(xué)”二字，也就是說，要以科學(xué)的態(tài)度去設(shè)計和把握教育實驗的各個操作環(huán)節(jié)，并保證實驗內(nèi)容能夠?qū)W(xué)生的身心發(fā)展等起到積極的促進作用。 三、實驗法的特點及應(yīng)注意的問題 實驗法最大的特點是教師能夠主動創(chuàng)設(shè)、操縱和控制教育的有關(guān)情景，并引發(fā)一定的教育效果產(chǎn)生。但同時教育實驗法的操作要求比較高，且實施過程的控制性要求較嚴也是其突出的特點。受這兩個主要特點的制約，要想增強一項教育實驗的實效性和可操作性，在實施過程中應(yīng)注意這樣幾個問題：一是“兩小一少”的問題，即實驗課題小，實施實驗的范圍小，實驗涉及的因素(也稱變量)少；其次，要注意實

4、驗研究的可操作性和可檢測性，因為實驗研究是一種實證性的研究，要進行必要的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，以數(shù)據(jù)作為論據(jù)之一來支持實證的結(jié)果。再次，實驗研究的成果最好具有可重復(fù)性和可推廣性，并基本適于同類情況的使用者。 例：“兩小一少”應(yīng)注意的問題環(huán) 節(jié)具體操作舉例選擇小課題選題作業(yè)問題的實驗研究小學(xué)生兩種家庭語文作業(yè)的比較實驗確定小范圍對象小學(xué)生小學(xué)二年級學(xué)生減少研究變量內(nèi)容家庭語文作業(yè)家庭語文生字詞作業(yè)第二節(jié) 實驗的變量及操作定義 一、自變量和因變量 自變量是指研究者主動操縱，而引起因變量發(fā)生變化的因素或條件，因此，自變量被看作是因變量的原因。因變量是研究者操縱自變量后產(chǎn)生的影響效果，是可以觀察出或測出的因素

5、，因此因變量被看作是自變量的可能后果。 通常在每一項實驗中都有自變量和因變量，只是自變量和因變量的設(shè)定及多寡等要依據(jù)研究者的選題和實驗?zāi)康膩矶ā?二、自變量和因變量的操作定義 在實驗方案的設(shè)計中，對自變量和因變量的界定是一項研究非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因為，這兩項變量界定不清，實驗將無法進行具體的操作。因此，每一項實驗首先要確定變量并對變量進行必要的界定。界定變量包含兩層意思，一是為自變量和因變量下抽象定義，二是下操作定義。當(dāng)然，自變量和因變量的界定是詳是略完全由研究者依據(jù)所要達到的實驗?zāi)康亩ā?所謂下抽象定義就是指簡單地對變量進行限定和解釋。一般的科學(xué)研究課題涉及的自變量和因變量的內(nèi)涵與外延大都是

6、很廣泛的或者不容易被觀察到，因此在確定課題后，必須依據(jù)研究者的意圖，對題目中所涉及的自變量和因變量進行科學(xué)的限定和解釋，也就是先劃定一個籠統(tǒng)、抽象的范圍，一般可以通過查閱相關(guān)的資料或詞典來為一些變量下抽象定義，也可以用自己的語言去進行描述。對自變量和因變量進行科學(xué)的限定和解釋是為下一步操作定義奠定基礎(chǔ)的，因此，一定要查閱相關(guān)的資料或文獻，使抽象的定義更加科學(xué)和準確。 為變量下操作定義是指，將抽象后的定義具體化，并進行可操作性的描述。與上述抽象定義正好相反，實現(xiàn)為變量下操作定義，最重要的是把握“操作”二字。教育問題的研究常常會遇到一些難于表述清楚的變量，下操作定義的目的就是要將抽象定義中的概念具

7、體化，并能夠被實際觀察到。一般來講，為自變量下操作定義更多的是關(guān)注教師在研究時的操作行為。為因變量下操作定義時更多的是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)行為結(jié)果。以下舉例說明： 例1：課題“教師賞識學(xué)生，對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的影響”變量抽象定義操作定義自變量教師的賞識行為認識到別人的才能或作品的價值而予以重視或贊揚教師重視學(xué)生積極舉手回答問題和努力認真筆答問題的行為，并以真誠豐富的語言進行贊揚以及用相應(yīng)的物品實施獎勵。因變量學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度、一般的學(xué)習(xí)態(tài)度、不積極的學(xué)習(xí)態(tài)度三個評價等級。積極：上課舉手回答問題不少于5次，且正確率在95以上；課堂練習(xí)題目的錯誤率不高于2。一般：上課舉手回答問題不少于3次，

8、且正確率在80以上；課堂練習(xí)題目的錯誤率不高于5。不積極：上課不舉手發(fā)言；被動答題正確率60；筆答習(xí)題錯誤率10。 例2：課題“在數(shù)學(xué)教學(xué)中通過發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生主動、獨立思考問題的能力”變量抽象定義操作定義自變量發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法在教師創(chuàng)設(shè)的問題情景中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的一種教學(xué)方法”。(從有關(guān)的資料中查閱，并進行了相應(yīng)的改變而下的抽象定義)教師在數(shù)學(xué)新授課時，將系統(tǒng)知識中最基本的材料按照一定的規(guī)律組合后呈現(xiàn)給學(xué)生，并設(shè)計一個問題空間，讓學(xué)生依問題自己去體驗和發(fā)現(xiàn)知識的內(nèi)在聯(lián)系或形成過程。因變量學(xué)生主動、獨立思考問題的能力學(xué)生能夠以教師提供的基本材料為內(nèi)容，以教師提出的有關(guān)問題為線索

9、，通過主動、獨立地思考和體會，發(fā)現(xiàn)知識的內(nèi)在聯(lián)系或概念和原理的形成過程。(這是依據(jù)教學(xué)中的實際情況對因變量下的抽象定義)獨立可以分為：獨立完成、需要他人輔助性提示、完全依賴他人三種；準確可以分為：準確、不準確兩種；快速可以分為：快速、中速、慢速三種。(速度的時間要求要依題目的難易程度而定) 例2中，自變量“發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法”的抽象定義是：“在教師創(chuàng)設(shè)的問題情景中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的一種教學(xué)方法”。此時，是從發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法中擴展出的一個抽象的概念，要抓住這一概念，在操作定義中將其具體化，完成這一概念能夠被觀察到的描述。 如果操作定義很難進行通俗的描述時可以舉例說明。例2中的操作定義為：“新授

10、課時教師將系統(tǒng)知識中最基本的材料按照一定的規(guī)律組合后呈現(xiàn)給學(xué)生，并設(shè)計一個問題空間”這段話的具體操作是： 新授課“10以內(nèi)數(shù)字的分解和組合” 發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法是：教師先按規(guī)律提供基本材料，即講256三個數(shù)字的分解和組合，因為，這三個數(shù)字的分解組合能夠代表110這一系統(tǒng)知識中的基本規(guī)律。 教師設(shè)計問題空間：依據(jù)這三個數(shù)字的分解和組合過程中的規(guī)律，讓學(xué)生自己對3478910這幾個數(shù)字進行分解和組合。 注：在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，數(shù)字110的教學(xué)方法是按照數(shù)字順序，一個數(shù)一個數(shù)地講其的分解和組合。 在例2中，因變量“學(xué)生主動、獨立思考問題的能力”的抽象定義是：“學(xué)生能夠以教師提供的基本材料為內(nèi)容，以教師提出

11、的有關(guān)問題為線索，通過主動、獨立地思考和體會，發(fā)現(xiàn)知識的內(nèi)在聯(lián)系或概念和原理的形成過程”。此時，我們對學(xué)生是否能夠以基本材料為內(nèi)容，以提出的有關(guān)問題為線索，主動、獨立地思考和體會這一行為本身無法進行準確的測量，而是要通過測量學(xué)生對這幾個數(shù)字分解組合的正誤，來判斷學(xué)生是否體驗和發(fā)現(xiàn)了知識的內(nèi)在聯(lián)系或形成過程。因此，要抓住獨立思考問題的能力這一概念，給出因變量的操作定義。 獨立思考問題能力是指學(xué)生在主動思考后能夠獨立、準確、快速地完成相關(guān)的解題任務(wù)。我們將每一個項目都定為三個等級，確立了等級后，在收集數(shù)據(jù)時就有了依據(jù)。這里既可以按每一個等級中的人數(shù)來判斷學(xué)生能力的提高，也可以采用賦分值的方法判斷學(xué)

12、生能力的提高與否，例如：獨立思考能力這一項的賦分值可以確定10分、7分、4分等，以此類推。 可以說，為變量下操作定義是一項實驗研究極其重要的環(huán)節(jié)，整個研究的操作就以此為據(jù)，所以應(yīng)予以高度重視。 三、無關(guān)變量(或稱中間變量) 前面我們介紹了研究中的自變量和因變量，在教育科學(xué)研究中還有一個很重要的概念，那就是無關(guān)變量。教育研究中存在著許多不確定的因素，這些因素有可能成為一項研究的無關(guān)變量，由于無關(guān)變量的出現(xiàn)會對其他變量效果的解釋產(chǎn)生不利的干擾和影響，因此控制無關(guān)變量是實驗法在操作中的重要環(huán)節(jié)。 (一)無關(guān)變量的來源 一般來講，無關(guān)變量有可能來自被研究者的態(tài)度、動機、習(xí)慣、心理準備、身體和精神狀況等

13、。如在做調(diào)查問卷研究時，學(xué)生答卷不愿意暴露真實想法，這是態(tài)度方面的無關(guān)變量；再如答題時恰好身體不舒服，影響了答題效果或者學(xué)生對實驗內(nèi)容產(chǎn)生抵觸等。這些無關(guān)變量，都能對研究結(jié)果的解釋產(chǎn)生直接的影響。另外是來自研究者本身的態(tài)度、傾向性和能力等。如在做對比實驗時，為了使實驗班級的成績高于對比班，不是按照事先設(shè)計的實驗計劃行事，而是增加額外的教學(xué)內(nèi)容或方式強化實驗班級的實驗效果，造成研究的失真。再有就是來自一些客觀因素，如教材的選用、研究的時間及程序安排、課時數(shù)量、檢測試題的難易度等問題都可能成為無關(guān)變量。 (二)無關(guān)變量的控制 無關(guān)變量的控制應(yīng)該說是一件重要且比較麻煩的事情，因為，研究教育的問題是一

14、項復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，受到的干擾可以說很難嚴格的加以排除和控制。但是在進行一項實驗時應(yīng)盡量考慮周全，將無關(guān)變量的干擾程度控制到最低限。 例3： 課題“表揚和樹立做好事的榜樣對學(xué)生積極關(guān)心班集體行為的影響研究”自變量因變量無關(guān)變量控制措施表揚和樹立做好事的榜樣學(xué)生積極關(guān)心班集體的行為家長對孩子做好事浪費學(xué)習(xí)時間的態(tài)度研究前召開家長會闡明研究的目的，并提出家長配合的要求等 在此例中，教師的表揚和樹立榜樣的行為是自變量，學(xué)生越來越關(guān)心集體是因變量，有可能引起這兩個變量之間關(guān)系的變量是來自家長對孩子做好事浪費學(xué)習(xí)時間的態(tài)度。如果家長干預(yù)學(xué)生為班集體做事，將使教師樹立榜樣的自變量無法對學(xué)生積極關(guān)心班集體的

15、因變量產(chǎn)生影響。此時，就要考慮如何盡可能地控制這一無關(guān)變量，召開家長會就是一項控制措施。當(dāng)然，在這項研究中還可能存在其他一些無關(guān)變量，在此不詳述。 從以上的舉例中我們可以看出，要使一項實驗科學(xué)的進行，控制無關(guān)變量是必不可少的一個環(huán)節(jié)。但是由于每一項實驗的目的不同，內(nèi)容不同，需要控制的無關(guān)變量亦不同，在此，我們僅例舉一些在實驗中常見的，可能成為無關(guān)變量的因素，供大家在考慮控制無關(guān)變量時參考。當(dāng)然，這種控制也是相對的，因為教育的問題比較復(fù)雜，一項研究受不可控因素的干擾是一個不可回避的事實，我們應(yīng)盡量去降低這些因素的干擾，在最大程度上保證實驗的真實性和可靠性。 1教材因素：如果是不同教學(xué)方法的實驗，

16、就要考慮所使用的教材及其內(nèi)容的多寡、難易程度等方面的控制。 2教法因素：如果是不同教材的實驗，就要考慮采用的教學(xué)方法在形式及操作程序等方面的控制。 3課時因素：無論是教材或教法的實驗，都要考慮實驗班與對比班的課時在節(jié)數(shù)、節(jié)次安排等方面的控制。 4時間因素：主要是考慮實驗班在整體時間或階段時間上的安排與對比班是否相同等方面的問題。 5測題因素：實驗班與對比班在進行對比實驗時，每一次的檢測在題目的內(nèi)容、難度、多少等問題方面的控制。 6主試因素：主試即操縱實驗的教師在把握實驗教材、實驗方法以及參與實驗態(tài)度、能力等方面的問題控制。 7被試因素：被試即實驗的對象在態(tài)度、動機、習(xí)慣、心理準備、心理發(fā)展、知

17、識技能的增長成熟因素等。 8其他因素：除上述因素以外的各種影響實驗的無關(guān)變量。 這里需要提醒大家的一個問題是，在控制無關(guān)變量時，如果是教師自己搞的實驗課題，控制起來相對好一些，如果是上級部門安排教師搞實驗研究，其中又有一些問題難于控制時，可以采用盲實驗，即不將實驗的任何情況告知進行實驗的教師，包括同樣作為對比的非實驗班教師，只是請他們在教學(xué)過程中進行具體的操作。如果這樣，那么在最后的實驗報告中，將要對實驗數(shù)據(jù)的來源實施保密，不能提及實驗校名與班級及授課教師的姓名等。如果要提及，應(yīng)在實驗后向有關(guān)教師做出誠懇的說明，得到允許后再行事。第三節(jié) 實驗材料的選擇設(shè)計 實驗變量的操作定義做出后，就要依據(jù)有

18、關(guān)的定義去選取適宜的實驗材料，包括實驗教材的內(nèi)容、方法、手段等。由于實驗的材料與實驗時間的長短、教材內(nèi)容是否適用等因素有關(guān)，因此，實驗材料的多寡要根據(jù)研究的具體情況來定。也可以先明確一部分實驗材料的內(nèi)容，并以舉例的形式寫在實驗方案中，并隨著研究的深入或需要再增加內(nèi)容。在實驗材料的選擇設(shè)計中，最困難的是進行教材內(nèi)容實驗的設(shè)計。 例如，我們在研究方案的設(shè)計中曾經(jīng)提到的“在數(shù)學(xué)教學(xué)中通過發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生主動、獨立思考問題的能力”課題的操作定義是：教師創(chuàng)設(shè)的問題情景是指教師在數(shù)學(xué)新授課時，將系統(tǒng)知識中最基本的材料按照一定的規(guī)律組合后呈現(xiàn)給學(xué)生，并設(shè)計一個問題空間，讓學(xué)生依問題自己去體驗和發(fā)現(xiàn)知識

19、的內(nèi)在聯(lián)系或形成過程。此項實驗主要為教學(xué)內(nèi)容講授方式的實驗，其中教材內(nèi)容是載體，因此，依據(jù)上述操作定義，我們可以用表格的形式將教材中的有關(guān)實驗的材料明確出來。當(dāng)然，實驗材料的多與少與實驗的目的及教材中適用的數(shù)學(xué)內(nèi)容有直接關(guān)系，在方案設(shè)計時，既可以事先將材料全部挑選出來，也可以部分選擇，并隨實驗的進展而陸續(xù)明確出來。以下是“發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法”實驗設(shè)計中的一部分實驗材料舉例。教材中的知識實驗內(nèi)容(教師提供的基本材料)設(shè)計的問題空間檢測內(nèi)容乘法口訣的學(xué)習(xí)(二) 6×××3 6×××4 三組乘法題意義的講解和認識 能否利用已提供的基本材 料，自己

20、推知69的乘法口訣。 69的乘法口訣整十、整百、整千加法的學(xué)習(xí) 2+3.20+30、200+300、2000+3000 7+8.70+80、700+800、7000+8000 四組整十、整百、整千加法的講解和認識 能否利用已提供的基本材 料，自己推知與整十、整百、整千數(shù)的相加(交叉情況越多越好) 1加法結(jié)果的準 確率 2數(shù)字交叉相加的多寡 有了實驗的具體材料，就可以對學(xué)生進行兩種不同教學(xué)內(nèi)容和方法的實驗研究，以對比不同方法對學(xué)生能力的影響等。 第四節(jié) 實驗的分組類型 一般來講，實驗研究有三種分組類型，每一種類型都有其特點，研究者可以依據(jù)自己的實際情況選擇其中的一種類型。 一、單組實驗 單組對比

21、實驗設(shè)計是以一個實驗組或一個實驗班的被試為實驗對象，操縱一種或幾種實驗自變量，觀察或測試因變量效果的一種實驗設(shè)計類型。單組實驗的最大特點是對同一實驗組(班)的實驗結(jié)果的前測和后測進行對比，這一點比較適合教師個人自主性較強的科學(xué)研究活動，因此，許多教師的小型實驗都是采用的單組實驗。但是同一組被試的單組實驗在操作過程中會受到諸多因素的影響，因此，應(yīng)重點關(guān)注無關(guān)變量的控制，以保證實驗的真實性和可靠性。 二、等組實驗 等組對比實驗設(shè)計是以兩個或兩個以上的組或班的被試為研究對象，操縱一種或幾種實驗自變量，觀察或測試因變量效果的另一種實驗設(shè)計類型。等組實驗的最大特點是在實驗班進行一項實驗研究的同時，還有一

22、個在各方面與實驗班情況相近的被稱為是對照班的組或班成為該項實驗效果的參照。 三、輪組實驗 輪組對比實驗的第一輪設(shè)計與等組相同，只是在第二輪設(shè)計時實驗班與控制班的實驗內(nèi)容互換，并將兩輪的各種成績進行對比，這樣可以更好地驗證實驗效果。 例：三種實驗設(shè)計操作對比表 課題：在數(shù)學(xué)教學(xué)中通過發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生主動、獨立思考問題的能力單組對比實驗實驗班前測實施發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法的實驗研究后測等組實驗班前測實施發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法的實驗研究后測對比實驗對比班前測沿用傳統(tǒng)的講授法后測單組對比實驗實驗班前測實施發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法的實驗研究后測輪組實驗班前測實施發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法的實驗研究中測沿用傳統(tǒng)的講授法后測對比實驗對比班前測沿用

23、傳統(tǒng)的講授法中測實施發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法的實驗研究后測第五節(jié) 實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與結(jié)果的解釋 大家都知道，定量研究的結(jié)果通常是由大量的數(shù)據(jù)來表示的，研究者可以通過對這些數(shù)據(jù)的比較和分析對研究的結(jié)果做出恰當(dāng)?shù)慕忉?，以此判定一項研究的有效程度。教育實驗研究可以說是教育科學(xué)研究方法中比較規(guī)范的有數(shù)據(jù)做結(jié)論支持的定量研究之一，因此，對實驗所獲得的數(shù)據(jù)進行必要的解釋與分析是非常重要的，它關(guān)系到一項實驗是否達到了預(yù)設(shè)的目的，是否驗證了提出的實驗假設(shè)。 一、實驗數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式 一般教育實驗研究的結(jié)果多以數(shù)據(jù)的對比表格出現(xiàn)。關(guān)于表格的制作和注意事項我們在研究方案的設(shè)計中已經(jīng)做了詳細的說明，在數(shù)據(jù)的定性定量分析一章中也將詳

24、細談到，在此例舉兩個表樣供大家參考。由于實驗研究的數(shù)據(jù)采集比較復(fù)雜，同時呈現(xiàn)時不僅是單一數(shù)據(jù)，因此制作表格時，應(yīng)依據(jù)各自的實驗要求確定其簡繁。 例：表1 初一(2)班數(shù)學(xué)成績前后兩次測試情況對比(N=45)平均分()標準差(S)差異檢驗(t)前測70后測8l兩次成績差異顯著表2 初一實驗班與對比班數(shù)學(xué)成績前后兩次測試情況對比前 測后 測平均分()標準差(S)平均分()標準差(S)實驗班N=437288對比班N=4l7775差異檢驗兩班成績差異不顯著兩班成績差異非常顯著 注：上述例舉的單組和等組實驗結(jié)果表格中的成績屬于虛擬數(shù)據(jù)。 二、實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。結(jié)果的解釋與分析 實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法有許多種，

25、其中平均分和標準差等方法在研究中廣為應(yīng)用這罩我們將重點介紹的是推論統(tǒng)計的方法“差異檢驗(Z檢驗、t檢驗)”，并附相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果的解釋，關(guān)于結(jié)果的分析在“定性定量分析和論文撰寫”章節(jié)中都有詳細的介紹，在此不贅述。 (一)實驗結(jié)果的解釋與分析 當(dāng)實驗數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)計得出結(jié)果后，要對結(jié)果進行必要的解釋與分析，只是“解釋”與“分析”各有所側(cè)重。（具體的解釋與分析請見實驗報告案例） (二)統(tǒng)計方法與結(jié)果解釋 實驗研究所采用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法和原理不同，得出的結(jié)果其含義也各不相同，因此，在對一項實驗結(jié)果講行解釋時，應(yīng)搞清每一種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵。統(tǒng)計方法公式及項目注釋適用范圍結(jié)果解釋獨立大樣本平均數(shù)差異檢驗(Z檢驗)

26、。是樣本1和2的平均數(shù)是樣本1和2的標準差是樣本1和2的容量(人數(shù))“獨立”是指：兩個樣本之間沒有關(guān)系，它們是從兩個無關(guān)的總體中抽取的樣本。適用對不同單位、不同班級、不同年齡、不同性別的總體中抽取的的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計“大樣本”指樣本容量在30人以上。若則，可以解釋為差異是顯著的。若則P<0Ol，可以解釋為差異是非常顯著的若則P>O05，可以解釋為獨立小樣本平均數(shù)差異檢驗(t檢驗)的解釋與大樣本相同為連加符號(每一個個數(shù)的連加)“小樣本”指樣本容量在30人以下。差異不顯著 在推論統(tǒng)計中，差異的顯著性檢驗采用概率(P值)表示。對來自教育方面的數(shù)據(jù)資料，一般采用在P<005或P<

27、O01的兩個顯著性水平進行解釋。 若計算出的Z值或t值<196，則P>005，結(jié)果應(yīng)解釋為差異不顯著 若計算出的Z值或t值>196，則P<005，結(jié)果應(yīng)解釋為差異顯著 若計算出的Z值或t值>258，則P<001，結(jié)果應(yīng)解釋為差異非常顯著第六節(jié) 實驗研究方案的設(shè)計格式及案例 一、實驗方案設(shè)計的書面格式 教育實驗研究的方案設(shè)計格式與我們在研究方案的設(shè)計格式中介紹的內(nèi)容基本相同，所不同的是各級標題的表述上要突出“實驗”二字。實驗方案設(shè)計的書面格式 一、實驗?zāi)康?為什么研究該問題 通過研究解決什么問題 理論依據(jù)及假設(shè) 二、實驗采用的類型及實驗對象 (一)實驗的具體類

28、型(單組、等組、輪組) (二)實驗對象的選取(用什么取樣方法，選取了哪些樣本，樣本的容量是多少等) (三)無關(guān)變量的控制措施 三、實驗的變量及操作定義 (一)變量及操作定義 (二)實驗的詳細內(nèi)容 四、實驗的操作程序及實施計劃 (一)操作程序 (二)實施計劃 五、實驗數(shù)據(jù)與材料的收集 (一)數(shù)據(jù)與材料 (二)統(tǒng)計方法 六、實驗的預(yù)期成果二、實驗方案設(shè)計案例 單組、等組、輪組的實驗方案設(shè)計的基本格式基本是一致的，只是在實驗結(jié)果的對比上有所區(qū)別。其中，輪組實驗的設(shè)計比較復(fù)雜些，如果搞清楚輪組實驗的設(shè)計方法，單組和等組的設(shè)計就比較容易了，在案例中我們主要介紹輪組的方案設(shè)計內(nèi)容。 案例1 輪組實驗方案設(shè)

29、計“學(xué)習(xí)結(jié)果的不同反饋時間及方式對學(xué)生學(xué)習(xí)成績的影響” 一、實驗?zāi)康?通常在數(shù)學(xué)課一組新知識學(xué)習(xí)之后，我們都要通過練習(xí)了解學(xué)生掌握和運用知識的效果。然而一段時間以來，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生習(xí)題做了很多，但階段的測試成績總是不太好。經(jīng)過觀察和思考，課堂上有一個教學(xué)環(huán)節(jié)引起了我們的注意。長期以來，在進行課堂練習(xí)的過程中，我們一直是以集體對練習(xí)答案這樣的方法來反饋學(xué)生對知識的掌握情況，首先，課堂練習(xí)本一般教師不收，這樣就很難及時了解每一個學(xué)生練習(xí)的真實情況，另外，每一次站起來展示答案的學(xué)生往往都是學(xué)習(xí)比較好的，這樣，在對過答案后到底全班學(xué)生是一種怎樣的情況，是否知道錯在哪；錯題改沒改；是否對知識做到了真正理解

30、等等，教師都不能把握到位。于是我們想到這一環(huán)節(jié)的疏漏可能是影響學(xué)生學(xué)習(xí)成績的一方面原因，應(yīng)對練習(xí)結(jié)果的反饋時間及方式等進行認真的研究，從一個側(cè)面為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績尋找有效的方法和途徑。 心理學(xué)認為：“反饋是指在生物反射調(diào)節(jié)系統(tǒng)或機械自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，把輸出端的一部分信息能量返傳給輸入端。從而進一步調(diào)整自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)或發(fā)射調(diào)節(jié)系統(tǒng)的活動。反饋具有控制和調(diào)節(jié)行為活動的功能，也就是在學(xué)習(xí)與練習(xí)活動中，將學(xué)習(xí)與練習(xí)結(jié)果信息返回提供給學(xué)習(xí)者，可以改進和提高學(xué)習(xí)效率”。 依據(jù)上述反饋理論，我們提出實驗的假設(shè)為：練習(xí)結(jié)果反饋的越及時，越準確，越有利于學(xué)生對知識的掌握，也越能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。 二、實驗采用的

31、類型及實驗對象 (一)實驗方法 本實驗采用輪組的形式對三種不同的反饋形式進行兩輪的對比研究，每一輪實驗時間為8周，共進行16周。(注：如果是等組實驗，完成8周實驗即可，不再進行輪換實驗) (二)實驗對象的選取 本研究采用整群取樣法，選取高二(3)班的54名學(xué)生為被試，其中男生26名，女生28。具體取樣與分組的過程 1將54名學(xué)生按照平時的學(xué)習(xí)成績分為甲、乙、丙三組； 2對三個組的被試進行一次單元知識的綜合性測試，我們稱之為前測； 3在前測的基礎(chǔ)上按照測試成績匹配不同的反饋形式； (三)無關(guān)變量的控制措施 154名學(xué)生在分組時要以數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績?yōu)橹鳎韵嚓P(guān)的學(xué)習(xí)態(tài)度、家庭學(xué)習(xí)環(huán)境等為輔，使各組學(xué)生

32、的這些基本情況大致相同； 2每一次練習(xí)題目包括綜合測題的數(shù)量、內(nèi)容、類型、難度、做題時間等都是一致的； 3，每節(jié)課仍然要保留集體對答案的練習(xí)時間，只是題目要區(qū)別于實驗題目，以保證正常的教學(xué)環(huán)節(jié)。 三、實驗的變量及操作定義 (一)變量及操作定義 自變量：學(xué)習(xí)結(jié)果的不同反饋時間及方式 因變量：學(xué)生學(xué)習(xí)成績變量抽象定義操作定義自變量不同反饋時間及方式，即在學(xué)生學(xué)習(xí)完一組新知識后，教師以三種不同的時間和不同的方式對學(xué)生在課堂上的練習(xí)結(jié)果予以反饋。第一種每日反饋：學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)后，即刻收，教師當(dāng)日要批改，并在次日對每一個學(xué)生的練習(xí)以紅筆虛線劃出問題所在的形式給予反饋；第二種每周反饋：學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)后，不馬上

33、收，而是在一周后收上來進行批改，并將學(xué)生每一次練習(xí)的對錯用“”“×”劃出，再以優(yōu)良中差的等級評價形式給予反饋；第三種八周后反饋：學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)后，一直不收，要等八周第一輪實驗結(jié)束后再收上來批改，并將學(xué)生每一次練習(xí)的對錯用“”“×”劃出，再以“閱”字的評價形式反饋給學(xué)生。因變量學(xué)習(xí)成繢，即學(xué)生對一組新知識掌握及運用的程度。學(xué)生在實驗規(guī)定時間內(nèi)對所學(xué)知識的掌握程度，并以前測、中測、后測的試卷成績作為對掌握程度的評價，成績的評定等級為百分制。前測為分組后第一次綜合測試；中測為8周第一輪實驗結(jié)束后的綜合測試；后測為16周第二輪實驗結(jié)束后的綜合測試。 (一)實驗所需具體材料 以高二年級

34、上半學(xué)期“代數(shù)”中的“不等式和數(shù)列”為實驗材料。 8周第一輪實驗所需材料為：不等式的性質(zhì)、解法、證明、應(yīng)用 16周第二輪實驗所需材料為：一般數(shù)列概念、等差等比數(shù)列、簡單數(shù)列求和、數(shù)列極限 四、實驗的操作程序及實施計劃 (一)操作程序 程序1 每次新授課結(jié)束，都要有5分鐘讓學(xué)生做為實驗準備的練習(xí)題，并按照操作定義中的有關(guān)內(nèi)容對練習(xí)結(jié)果進行批改和反饋； 程序2 第一輪實驗甲組的練習(xí)結(jié)果采用每日反饋的方式；乙組的練習(xí)結(jié)果采用每周反饋的方式；丙組的練習(xí)結(jié)果采用8周后反饋的方式。 第二輪實驗甲組的練習(xí)結(jié)果采用8周后反饋的方式；乙組的練習(xí)結(jié)果采用每周反饋的方式；丙組的練習(xí)結(jié)果采用每日反饋的方式。 (二)實

35、施計劃 1第一階段：實驗工作準備期，包括進行分組、實施前測； 2第二階段：實驗內(nèi)容準備期，包括備課、設(shè)計練習(xí)題； 3第三階段：第一輪實驗期，按照實驗設(shè)計操作，并進行中測； 4第四階段：第二輪實驗期，按照實驗設(shè)計輪換實驗內(nèi)容，并進行后測； 5第五階段：材料的收集、分析及撰寫實驗報告 五、實驗數(shù)據(jù)與材料的收集 (一)實驗需要的數(shù)據(jù)與材料 前、中、后測成績；學(xué)生情況調(diào)查數(shù)據(jù)；實驗教案、為實驗設(shè)計的練習(xí)題目(按新授課順序整理)。 (二)實驗需要的統(tǒng)計方法 平均分()；標準差(S)；差異檢驗(t) 六、實驗的預(yù)期成果 1實施不同反饋方式對學(xué)生成績影響的實驗報告 2學(xué)生對不同反饋方式所持態(tài)度的調(diào)查分析 3

36、實驗資料集，包括實驗教案范例；實驗習(xí)題；三次測題試卷。 案例2 等組實驗報告兩種家庭作業(yè)形式的比較研究 一、問題的提出 漢字的特點賦予識字教學(xué)在我國語文教學(xué)中具有特殊的地位，重視漢字教學(xué)已成為我國語文教學(xué)的一個傳統(tǒng)。但識字教學(xué)中家庭作業(yè)的主要形式，已遠遠不適應(yīng)當(dāng)今兒童生理或心理的發(fā)展需要。就小學(xué)低年級學(xué)生來說，這個時期是以識記大量的漢字為主，因此，家庭書面作業(yè)形式大都是以反復(fù)抄寫生字詞來達到識記漢字的目的。然而這種機械的抄寫形式在很大程度上抑制了學(xué)生的思維發(fā)展，同時也減弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。作業(yè)形式可以說是學(xué)習(xí)方法的一個外延部分，它在學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程中有著不容忽視的重要位置。因此，本實驗僅就低

37、年級語文家庭作業(yè)形式做一點嘗試性的基礎(chǔ)研究，為小學(xué)語文作業(yè)領(lǐng)域的改革探索新的方法與途徑。 本實驗假設(shè)：“單字組句”的作業(yè)形式優(yōu)于“機械抄寫”的作業(yè)形式。 二、實驗過程 (一)實驗方法及對象 本研究采用等組實驗的類型，對兩種不同的家庭書面作業(yè)形式進行時比，總體實驗時間為4周。 實驗對象為一年級(2)班的32名學(xué)生，分為實驗組16名學(xué)生，對比組16名學(xué)生。 (二)無關(guān)變量的控制措施 1根據(jù)對偶組的要求，將全班學(xué)生合理調(diào)配，使之基本狀況大致相同。 2對匹配后兩個組期末考試分數(shù)分別計算平均分和標準差，然后確定實驗組。并以此成績作為前測成績。后測題中要加大實驗期間所學(xué)生字量的比例，對實驗期間所學(xué)生字的評

38、價要加大其分數(shù)的權(quán)重。 3兩組作業(yè)量要基本相等。組句所用的字應(yīng)是學(xué)生學(xué)過的漢字，這樣實驗要在一年級第二學(xué)期搞。 5為實驗組布置作業(yè)時，不作過多解釋。 (三)變量及操作定義 自變量為“兩種家庭書面作業(yè)形式”即“單字組句”的作業(yè)形式和“機械抄寫”作業(yè)形式。 “單字組句”的作業(yè)形式是指：將每課新的生字編入一組單字中讓學(xué)生將所給的單字組成一句話(不能加新字或減字)。 “機械抄寫”的作業(yè)形式是指：將每課新的生字每字抄寫一行。 因變量為學(xué)生準確記憶所學(xué)生字的成績。 (四)實驗材料 “單字組句”作業(yè)形式的舉例 例：天、有、紅、下、傘、小、一、把、雨、我。這組單字中有兩個新學(xué)的生字，學(xué)生根據(jù)自己的理解組成一個

39、通順的句字，即：下雨天，我有一把小紅傘。 (五)實驗操作程序 程序一：教師每天按教學(xué)計劃實施正常的識字教學(xué)。 程序二：課后布置作業(yè)分兩部分，控制組仍按常規(guī)繼續(xù)做抄寫生字詞的作業(yè)，實驗組按新設(shè)計的組句形式完成家庭作業(yè)。 程序三：將兩個單元近70個生字編入9次作業(yè)中進行比較。 三、研究結(jié)果表1 實驗組與對比組前測成績統(tǒng)計組別NST實驗組16|t|對比組16經(jīng)檢驗，兩組成績沒有顯著差異表2 實驗組與對比組后測成績統(tǒng)計組別NST實驗組16時比組16經(jīng)檢驗，兩組成績差異顯著 解釋：經(jīng)檢驗，兩組成績有顯著的差異，其中實驗組在所學(xué)知識難度加大后，基本保持了原有的成績。表3 實驗后測卷面得分情況統(tǒng)計90100

40、808970796069實驗組(16人)1321對比組(16人)5326 解釋：從卷面得分情況看，實驗組絕大多數(shù)學(xué)生的分數(shù)在90100分之間，總體水平明顯好于對比組。 四、結(jié)果分析 (一)單字組句的作業(yè)形式符合兒童心理特點，能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)興趣 小學(xué)一年級這個年齡段的兒童，好奇心強，對新鮮事物容易發(fā)生興趣，而單字組句的作業(yè)形式一改過去死板的抄寫形式，為學(xué)生開辟了一個新鮮的作業(yè)天地。之所以這樣講是因為，單字組句的形式一般是在二、三年級的單元綜合練習(xí)中偶爾出現(xiàn)幾次，其目的也不是為識記漢字而設(shè)的。在語文家庭作業(yè)中，以單字組句的形式完全替代抄寫生字的形式，即以單字組句為主要作業(yè)形式，這在常規(guī)的教

41、學(xué)中是沒有的。這一作業(yè)形式使學(xué)生產(chǎn)生了極大的興趣。因為每天學(xué)習(xí)的新生字不再一遍遍地反復(fù)抄寫，而是被融進了變幻多端、有趣有味的句子中。每一個學(xué)生必須經(jīng)過一看、二想、三試的步驟方能完成作業(yè)。學(xué)生們從一開始的好奇、想弄明白是怎么回事，到后來感興趣，對完成此項作業(yè)有了強烈的欲望，的確顯示了興趣在學(xué)生學(xué)習(xí)中的重要作用，因為學(xué)習(xí)興趣是構(gòu)成學(xué)習(xí)動機中最現(xiàn)實最活躍的成分。一個人如果對其所學(xué)的東西產(chǎn)生了濃厚興趣，就會進發(fā)出字習(xí)的熱情，使個人的潛能得到最大限度的發(fā)揮。比如實驗開始不久，我們對16名生進行了作業(yè)完成情況的調(diào)查，其中所有句子獨立完成的學(xué)生有9名，部分句子在提示下完成的學(xué)生有4名，所有句子需家長幫助完成

42、的學(xué)生有3名。實驗中期全部能獨立完成作業(yè)的學(xué)生達到12名。到后期除2名學(xué)生由于智力方面的原因需經(jīng)家長提示后完成作業(yè)外，其余全部能夠投入極大熱情，主動地完成此項作業(yè)。實驗結(jié)束后，我們曾向家長發(fā)放問卷，調(diào)查學(xué)生對此項作業(yè)是否有興趣，16份問卷中，除1人是無興趣，1人無所謂外，其余14人均為有很高的興趣。家長反映，過去寫作業(yè)邊寫邊玩，抄10行生字要好幾個小時，有的還邊看電視邊抄寫。自從作業(yè)形式改變后，許多學(xué)生一進家門就先寫語文作業(yè)，有的還主動查字典，甚至用一組單字組好幾個句子。特別是實驗組的學(xué)生與控制組的學(xué)生有的住在一個院子里，實驗組的學(xué)生寫完作業(yè)出來玩，引起控制組學(xué)生家長的注意，經(jīng)詢問方知作業(yè)留得

43、不一樣。因此，實驗中期開始，許多控制組的學(xué)生和家長，多次向老師提出愿意做此項作業(yè)。他們認為這項作業(yè)有意思，對學(xué)生很有好處，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又達到了學(xué)習(xí)的目的。由此可見，單字組句的作業(yè)形式是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的一種好形式。因此，我們在布置作業(yè)中力求做到精心設(shè)計、繁簡結(jié)合、情趣相融、難易適度，使之更加符合學(xué)生的心理需求，適應(yīng)學(xué)生的心理發(fā)展。 (二)單字組句的作業(yè)形式能夠強化學(xué)生的有意注意，并能使意義識記的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。 兒童一旦入學(xué)，學(xué)習(xí)就成了他們的主導(dǎo)活動，他們需有意識地完成各種學(xué)習(xí)任務(wù)。這時他們的有意注意便迅速發(fā)展起來，但低年級學(xué)生的有意注意仍處在一個從不自覺狀態(tài)向

44、自覺狀態(tài)轉(zhuǎn)化的時期，因此在各種學(xué)習(xí)活動中要采取各種方式不斷強化學(xué)生的有意注意。單字組句的作業(yè)形式具有這方面的強化作用。首先就單純抄寫形式上我們可以看到，學(xué)生的抄寫過程可以不加任何思考，甚至注意的焦點可以不放在抄寫的生字上，而是在別的什么地方，但手中的筆卻在不停地運動。這是因為抄寫的過程可以是一種簡單的模仿過程，依葫蘆畫瓢，只要抄完就可以。因此，單純的抄寫從形式上講就有促使學(xué)生不能全神貫注的不利因素。而單字組句的作業(yè)形式則不然，從形式上就給學(xué)生創(chuàng)造了一個有意注意的條件，要把那些看似互不相干的字拼組成一個句子，就必須要去注意觀察思考字與字之間的聯(lián)系，并能主動嘗試怎樣組合各種句子，達到自覺完成作業(yè)的

45、目的。這種主動積極的心理活動過程就是有意注意的強化過程。其次，從學(xué)生的作業(yè)時間上看，我們可以把它分成兩種，一種為“可用時間”，一種為“實用時間”。一般來說，“可用時間”對每個學(xué)生都是均等的，這主要是指在作業(yè)等量的情況下，學(xué)生可主動支配的可用作寫作業(yè)的時間是均等的。而“實用時間”對每一個學(xué)生來講則是不均等的，這主要是指，在“可用時間”內(nèi)，學(xué)生各自主動支配的有效作業(yè)時間是不均等。造成這種不均等的主要原因之一就是學(xué)生有意注意的發(fā)展不平衡。為了強化這種有意注意，我們除了改進作業(yè)的形式之外，還采取了層次獎勵的方式配合有意注意的強化。這是因為。有意注意的產(chǎn)生和維持是以間接興趣為決定性條件的，而間接興趣主要是指對活動的結(jié)果發(fā)生興趣。因此，我們根據(jù)低年級兒童的特點，以層次獎勵作為一種誘發(fā)間接興趣的因素，使學(xué)生對單字組句的作業(yè)形式始終處在一種被緊緊吸引，并給予高度注意的狀態(tài)中。所謂層次獎勵就是對不同水平不同質(zhì)量的作業(yè)采取不同的獎勵方式。比如，在本上加蓋紅旗章、向家長發(fā)表揚信件等，這些不同層次的獎勵方式強化了學(xué)生的有意注意，對學(xué)生集中精力、擴大作業(yè)的實用有效時間起到了促進作用。從調(diào)查情況看，實驗組23強的學(xué)生有意注意明顯比以前持續(xù)時間長，且完成作業(yè)的時間縮短而質(zhì)量提高了。 有意注意的發(fā)展提高了作業(yè)質(zhì)量，是單字組句作業(yè)形式實驗中一個不小的發(fā)現(xiàn)，而這一作業(yè)形式發(fā)揮了意