教育科研方法

1、第八講教育實驗法 第一節(jié)第一節(jié) 教育實驗法及其特點教育實驗法及其特點 一、教育實驗法及其類別一、教育實驗法及其類別 教育實驗法教育實驗法指研究者根據(jù)研究目的，有組織、有計劃地逐步變化條件，觀察記錄測定與此相伴隨的現(xiàn)象的變化，從而確定條件與現(xiàn)象之間因果關(guān)系的方法。 實驗法之所以能夠判明變量之間的因果關(guān)系，是因為它符合這樣三條原則: 第一，共變原則共變原則。因果關(guān)系是引起和被引起的關(guān)系，因而兩種現(xiàn)象之間必然因某一現(xiàn)象變化而導致另一現(xiàn)象的變化：A現(xiàn)象變化，B現(xiàn)象也隨之變化；反之亦然。這表明原因與結(jié)果之間存在共變關(guān)系。 第二，居先原則居先原則。存在共變關(guān)系的兩種現(xiàn)象，在時間上，原因的變化總是先于結(jié)果的

2、變化。 第三，控制原則控制原則。A、B兩種現(xiàn)象之間的共變關(guān)系不會由于第三種變量如C的存在而消失，也不會由于C的存在而加強或減弱。因此，要判明確切的因果關(guān)系，必須對原因和結(jié)果以外的變量作有效的控制。近代與現(xiàn)代教育教學改革的實踐實驗教育學 近現(xiàn)代教育改革從教育教學的實踐出發(fā)，又高于一般的教育實踐水平。 它在實踐之前，經(jīng)過思辨的理論設想，及對教育實踐途徑與所達效果的構(gòu)想，試圖通過自身實踐來試行自己的主張，實現(xiàn)預先的構(gòu)想。這是一種研究探索活動，即自然狀態(tài)下的教改實驗，可以看作實驗的雛形。 例如裴斯泰洛齊、赫爾巴特、歐文等教育實踐家的改革教育的活動。 近代自然科學實驗促進了教育實驗作為一種獨特的教育科研

3、方法的誕生。標志為20世紀初歐美的“實驗教育學” 思潮。 實驗教育學的特點就在于運用自然科學實驗的方法來研究教育問題，從而確立了實驗法在教育研究中的地位，這就使以往教育理論研究中思辨加例證的缺陷得到了克服，促使人們用科學的方法研究教育問題，因而促進了20世紀初的教育學逐步演變?yōu)榻逃茖W，并逐步走向成熟完善。自然實驗與實驗室實驗單因子實驗與多因子實驗探索性實驗與驗證性實驗測查性實驗與教育干預性實驗自然實驗實驗室實驗 例如，研究6歲兒童是否可以入小學，以年齡為自變量，設置六個6歲兒童實驗班和六個7歲兒童對比班，每班40人，男女各半，實驗班和對比班兒童條件基本相似，實驗在正常教學中進行，所受教育一致

4、。 一年實驗后，以對學校生活的適應，學習負擔，語文和算術(shù)學習成績四個指標，對實驗班和對比班進行比較。 結(jié)果表明，在初入學階段，6歲兒童掌握知識的速度及適應學校生活能力等方面不如7歲兒童，但一學期后，這種差異逐漸減少，無統(tǒng)計學意義?？偟慕Y(jié)果表明6歲兒童已具備入小學的基本能力，可以入學。實驗法與其它研究方法的區(qū)分： 實驗研究與運用歷史法、自然觀察法、調(diào)查法和相關(guān)法進行的研究有著截然不同的取向。 歷史研究是研究過去發(fā)生的事件；自然觀察和調(diào)查研究以收集、分析在自然狀態(tài)下呈現(xiàn)的現(xiàn)象資料為直接認識任務，是對現(xiàn)狀的把握，表明是什么、怎么樣；相關(guān)研究說明事物發(fā)生、發(fā)展過程中諸因素的相互關(guān)系，表明事物間的聯(lián)系程

5、度。它們都不能直接對原因和結(jié)果作出確定的判斷。 只有實驗研究，才直接揭示變量間的因果關(guān)系，說明為什么。實驗研究的這一取向是由教育實驗的本質(zhì)決定的。教育實驗的本質(zhì)是科學實驗，它具有科學實驗的基本特征。 二、教育實驗法的特點二、教育實驗法的特點 1實驗法能夠充分發(fā)揮人的主觀能動性2實驗法有利于發(fā)現(xiàn)規(guī)律性并進行重復驗證3實驗法可以獲得較高的效益第二節(jié)第二節(jié) 實驗設計的基本內(nèi)容實驗設計的基本內(nèi)容 一、實驗中的假設一、實驗中的假設 整個實驗就是一個提出假設-驗證假設的過程。探索性實驗中的假設決斷性實驗中的假設 二、實驗中的控制二、實驗中的控制 實驗條件的控制涉及在實驗過程中對自變量、因變量及無關(guān)變量的控

6、制，以及對因變量的觀察、記錄和測定。因變量自變量無關(guān)變量排除平衡抵消 三、實驗的組織類型三、實驗的組織類型單組實驗等組實驗輪組實驗 某研究者通過調(diào)查認為，如果確定一種訓練程序，教會初中學生更好地理解報紙標題，是很有意義的。 據(jù)此，研究者隨機抽取了46名初三學生，并隨機將他們分配為兩組，隨機指定其中一組為實驗組，接受標題閱讀教學，而另一組為控制組，仍接受常規(guī)閱讀教學。在實施實驗處理前，前測是要求兩組學生閱讀20個標題，并預測其所述內(nèi)容。然后用3周時間，對實驗組進行標題閱讀教學，而對控制組進行常規(guī)閱讀教學。3周教學結(jié)束后，同時對兩組學生進行同樣的后測，要求學生閱讀類似于前測的20個標題，并預測其所

7、報道內(nèi)容。 因變量記分方式：對前測后測所預測內(nèi)容實施五點量表（0-4）的客觀記分標準，計算得分作為因變量指標。0分表示對標題所含內(nèi)容末正確預測任何內(nèi)容，4分表示預測標題所含內(nèi)容完全正確，滿分為80分。統(tǒng)計分析方法采用協(xié)方差分析，前測分數(shù)作為協(xié)變量。統(tǒng)計結(jié)果表明，經(jīng)過標題閱讀教學訓練的實驗組成績顯著高于控制組。 四、實驗中的操作定義與指標的確定四、實驗中的操作定義與指標的確定概念性定義操作定義操作定義的意義和作用操作定義的確定 如規(guī)定疲勞是從事某種體力運動的時間數(shù)，則可用從事某體力運動一小時、二小時、三小時作為疲勞的不同程度的指標，這一規(guī)定可使研究者對疲勞這一自變量的定義具體而清晰。疲勞這一自變

8、量便可以操縱控制了。有利于提高研究的客觀性。有助于假設的檢驗。有利于提高教育心理研究標準的統(tǒng)一性和結(jié)果的可靠性、準確性與可重復驗證性。 操作定義的確定是指研究者將有關(guān)的實驗變量從抽象化、概念化的形式轉(zhuǎn)換為操作化的形式，使實驗變量在實際研究過程中成為具體的實驗條件，并能夠被觀察到，同時能用一定的方法將被試所感受到的實驗變量的影響明顯地測量出來。 實驗中的操作定義涉及兩個方面： 1.確定自變量的呈現(xiàn)；2.因變量的度量。指標選擇確定的步驟指標確定的條件 形象感知概念規(guī)定本質(zhì)外化經(jīng)驗篩選形象感知：這是對觀測對象從形象上感知其存在。例如，對思維能力的感知：兒童在皺眉，摸腦袋；有的兒童解答問題時，反應速度

9、很快，有的卻較慢。概念規(guī)定：研究者對所研究的問題回到理性上從概念方面把握，探求研究與觀測對象本身的意義，有何理論上的解釋，包含哪些基本成分，其變化意味著什么，以及它同一些相鄰概念的區(qū)別如何。 概念外化：將概念的抽象的本質(zhì)特征外化或具體化為通過一定的手段可以觀察到的，并且在一定條件下能夠重現(xiàn)出來的現(xiàn)象與行為指標。例如，思維的敏捷性可以用單位時間解題數(shù)量，或答對一定數(shù)量題目的時間等來衡量。這些指標通常是： 準確性方面的指標 速度或敏捷度 刺激的強度水平 概率或頻率 反應的強度或力量 各種教育與心理測驗的量表分數(shù)及評價者的評定分數(shù)經(jīng)驗篩選：在初步確定指標項目后，往往還需進一 步根據(jù)指標選擇確立的條件

10、加以檢驗篩選。關(guān)聯(lián)性鑒別力客觀性第三節(jié)第三節(jié) 實驗的程序?qū)嶒灥某绦?完整的教育實驗程序應包括四個基本環(huán)節(jié)： 確定課題、 實驗設計、 實施計劃、 總結(jié)整理。幼兒園中班人物畫兩種教法的實驗程序內(nèi) 容實驗假設用活動人教具演示進行走、跑、跳人物動態(tài)一次教，其效果優(yōu)于每次完成一種動態(tài)的分步教。自變量自變量-教學方法。分為一次教與分步教兩種實驗條件，分別在實驗班與對照班實施。因變量因變量-在命題畫作業(yè)中的得分。評分標準：形狀-畫出人的基本特征，五官俱全，描繪人的簡單動作，形態(tài)有趣為15分；色彩-涂色均勻，配色恰當，色彩鮮艷為5分；結(jié)構(gòu)-能按主題畫出簡單情節(jié)，主題突出為3分；創(chuàng)造性-內(nèi)容獨創(chuàng)新穎為2分。實驗

11、控制1、被試幼兒人園時間均為半年以上，經(jīng)同一天同一命題畫基礎(chǔ)水平測定，兩組幼兒成績無顯著差異。（控制組間差異） 2、兩班用同一組教材，并由同一位教師執(zhí)教。（控制教材內(nèi)容與教師因素的干擾） 3、實驗后50天再進行后效測驗。（控制前一次測驗中可能的偶發(fā)因素和教學效果的隨機性判定） 4、所有測驗按同一評分標準記分。（控制評分誤差）實驗設計實驗采用等組法設計被試上海黃浦區(qū)漢口路幼兒園中(2)、中(3)班幼兒各30名。實驗步驟1、基礎(chǔ)水平測定：“正面直立人”。經(jīng)統(tǒng)計檢驗，兩組可視為等組。 2、教學實驗：實驗組觀察活動人教具，并自己實踐手臂與腿的位置改變時的各種動態(tài)，在一次作業(yè)中教畫走、跑、跳動作，共進行

12、3次。對照組運用范例與演示，分3次逐一教畫走、跑、跳的動作。 3、測定教學效果：對兩組均進行命題畫“我和好朋友在一起”作業(yè)測試，按統(tǒng)一評分標準計分。 4、實驗后50天，再進題為“大家一起玩”的命題畫作業(yè)，按前評分標準計分。實驗實施根據(jù)實驗設計的方按認真進行操作，收集數(shù)據(jù)實驗結(jié)果研究結(jié)論用活動人教具進行一次教，效果比分步教更好。這種教學方法可有助于培養(yǎng)幼兒的觀察力，激發(fā)幼兒的繪畫興趣，有利于發(fā)展幼兒的想象力和創(chuàng)造力。第四節(jié)第四節(jié) 教育實驗的類型教育實驗的類型 一、前實驗、準實驗和真實驗 根據(jù)美國著名教育實驗專家坎貝爾和斯坦利的理論，可依據(jù)實驗的科學水平，把教育實驗分為前實驗、準實驗和真實驗。 為

13、了簡化敘述，這里將引入下面一些符號： X自變量，即實驗處理； Y因變量； Y1、Y2實驗組前、后測平均成績； Y1、Y2控制組前、后測平均成績； R隨機分派； MR配對后隨機分派； 虛線表示上、下兩組未做等組化處理； 實線表示上、下兩組為等組。 1.前實驗前實驗（pre-experiment） 前實驗可以進行觀察和比較，但對無關(guān)干擾和混淆因素缺乏控制，從而無法驗證自變量與因變量的因果關(guān)系，也很難將實驗結(jié)果推論到實驗以外的其他群體或情景，內(nèi)外效度均很差。 這類實驗主要有三種形式： （1）單組僅后測實驗，其格式是： X Y 這種形式，無控制組（對比班），也無前測；X在先，Y在后，即先進行實驗處理，

14、再對其結(jié)果作觀察和測驗，是一種只有觀察而無法比較的實驗。我 國許多中小學進行的單科單項改革，或者優(yōu)秀教師在自己的崗位上所作的探索性嘗試，大多處于這種階段。 評價：這種實驗沒有什么科學發(fā)現(xiàn)意義，但有實踐意義，也就是說，通過引進新的不同于常規(guī)的實驗處理（或教育措施），能改進原有的教育教學工作。由于缺乏對無關(guān)變量的控制，實驗處理本身往往不一定就是工作改進之“因”，或者說不是唯一的“因”。 （2）單組前后測實驗，其格式為： Y1 X Y2 特點：這種實驗無專門的控制組，或者說以自身為控制組。有前、后測。 實例：為了研究口算練習對計算能力的影響，取一組有代表性的學生被試，先測量其計算水平（前測）。然后進

15、行一個月口算訓練，每日隨堂練習10分鐘。一月訓練完畢后再用難度相等的另一套測題測量被試計算水平（后測）。 前、后測平均成績之差d=Y2-Y1被歸因于自變量X的作用。 如果前測和后測均不止一次，該實驗設計則變?yōu)椤皶r間序列設計”，即在實驗處理之前，對受試者進行一系列定時的重復觀測；在實驗處理之后，再做同樣的一系列定時重復觀測，并對前后系列觀測結(jié)果加以比較，分析自變量與因變量的關(guān)系。其格式如： Y1 Y2 Y3 Y4 X Y5 Y6 Y7 Y8 評價：此設計中前后測成績之差異也可能由前測的練習作用、身心成熟、前后測驗不等值、統(tǒng)計回歸等因素造成。設計對這些因素未作控制，故內(nèi)在效度不高，其科學性仍較差。

16、只有當實驗時間很短，環(huán)境相當穩(wěn)定時才可采用，或用作預備性研究。 （3）非隨機分派一組控制僅后測設計，又稱靜態(tài)組比較實驗，其格式為： X Y2 Y2 特點：這種形式的實驗無前測，僅后測，有控制組，但不是使用隨機分派的方式分組而成，而是從靜態(tài)的教育情境選擇而來。 如果也象前實驗第二種設計形式那樣，將一次前、后測變?yōu)槎啻蜗盗杏^測，則可得到如下格式： Y1 Y2 Y3 Y4 X Y5 Y6 Y7 Y8 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y18 如果再考慮兩組都進行實驗處理，例如一組學生進行“面批指導、及時反饋”的教學方式（X1），另一組采用“嘗試指導、效果回授”方式（X2），則可

17、以得到如下格式： Y1 Y2 Y3 Y4 X1 Y5 Y6 Y7 Y8 Y11 Y12 Y13 Y14 X2 Y15 Y16 Y17 Y18 實例：某校為探索小學數(shù)學新授課更有效的課堂教學結(jié)構(gòu)，在某班試用“嘗試教學法”作為一種實驗處理，為觀察實驗結(jié)果，用實驗班參加本地區(qū)統(tǒng)一命題考試成績作為后測結(jié)果，由于事先未指定對比班，只好與參加同題考試的本校（或他校）同年級自然班學生成績作比較，考察嘗試教學法與傳統(tǒng)講授法有無顯著性差異。 評價：此種實驗設計較優(yōu)于“單組前后測實驗，首先，消除了前測對后測的影響，其次，可通過橫向比較（而不是與自身作縱向比較）判斷自變量的有效性。但是，由于未進行隨機分派，兩組被試

18、在進行實驗處理之前就可能存在很大差異，故實驗結(jié)果Y不能完全歸因于實驗處理X，內(nèi)在效度仍較差?！?進行這類實驗，有利于改進教育教學工作，簡便易行，在中小學實驗技術(shù)水平尚不高的情形下，容易施行。但對這類實驗的結(jié)果不宜普遍推廣，不能盲目效法。 2.準實驗準實驗（quasi-experiment） 準實驗是指那些未能進行隨機分派被試，無法像真實驗那樣完全控制誤差來源，但比起前實驗來，又給予盡可能的條件控制的實驗。 這一類實驗也有多種，其中較普遍的典型形式是“非隨機分派一組控制前、后測實驗”，其格式為： Y1 X Y2 Y1 Y2 特點：有一個控制組，有前后測。但沒有用隨機分派方法劃分被試組，而是選用兩

19、個自然的近似班組分別充任實驗組與控制組。前測可以證實兩組的近似程度。 實例：盧仲衡主持的初中數(shù)學自學輔導實驗，1978年以北京市三中一個較好的班為實驗班，以另一所中學程度相當?shù)陌酁榭刂瓢唷?973年在人民大學附中實施實驗研究時，以該校體育班為實驗班，文藝班為控制班。 評價：由于對被試未采用適當方式做等組化處理，故內(nèi)在效度有可能受到懷疑。當然我們可以盡量地選用條件近似的班組，并通過前測對其近似程度予以證實。還可以用抽簽等隨機手段決定哪一組為實驗組，哪一組為控制組，避免主觀偏差，以增強研究成果的說服力。 但這一實驗設計有不打亂自然班組、實施方便的優(yōu)點。易于為普通學校領(lǐng)導與教師接受。又因為實驗情境與

20、教學環(huán)境相似，所以外在效度高。因而實際是最為常用的一種教育實驗設計模式。 3.真實驗真實驗（true-experiment） 坎貝爾和斯坦利認為，凡能隨機分派被試、能完全控制誤差來源、能系統(tǒng)地操作自變量的實驗，為真實驗，這三點也是真實驗與準實驗的根本區(qū)別之所在。 （1）隨機分派一組控制前后測實驗，其基本格式是：Y1 X Y2Y1 Y2R 特點：因?qū)嵭辛穗S機分派，故兩組在統(tǒng)計上可視作相等，有前后測。 實例：以心理學家羅森塔爾所作的關(guān)于“教師對學生的期待可以變?yōu)楝F(xiàn)實”的實驗研究為例。 在這項研究中，羅森塔爾先對小學16年級每年級三個班學生進行一次智力測驗，然后謊稱根據(jù)智力測驗成績將每班學生分成兩組

21、。其中一組占班級人數(shù)20%，稱為實驗組。實驗主持者將該組學生名單交給所在班級新任教師。并告訴他們，預測表明，這一部分學生“在智力上有很大的發(fā)展可能性”，“具有在不久的將來產(chǎn)生學業(yè)沖刺的能力”。各班其余80%的學生組成控制組。實驗上各班學生是用隨機分派的方法分成兩組的。也就是說，分組時根本未考慮到事先進行的智力測驗，在實驗前各班內(nèi)實驗組與控制組被試智力在統(tǒng)計上是相等的。經(jīng)8個月教學后，發(fā)現(xiàn)實驗組學生比控制組學生智商有了更大的增長。 評價：這是一種典型的實驗設計。由于實行了隨機分組，兩組被試的有關(guān)條件可看作相等哉近似。前測的影響、統(tǒng)計回歸、被試身心成熟等無關(guān)變量也得到控制，因為它們對兩組被試的作用

22、是相同的，可以互相平衡。 在這個實例中，被試不知道自己在參與一項實驗，教師也不了解實驗的目的，因而是一種“雙盲設計”。 這種實驗設計可以推廣到多組的情況。這是指自變量有多種水平的場合。 例如為了研究教師評價、強化及其方式對學生學習的影響?？蓪⒆宰兞糠譃樗姆N狀態(tài)（或四種水平），可以用隨機分派的方法得到四個被試組：受表揚組；受訓斥組；靜聽組（不受表揚，也不受訓斥，但靜聽他人受表揚、受訓斥，從而受到一種“替代性強化”）；無強化組。 最后一組為控制組，前三組為實驗組。 （2）隨機分派組僅后測實驗 X Y2 Y2R 特點：本設計與上一種相比，區(qū)別僅在于沒有前測。因為既已采取隨機分派，我們對兩組被試條件的

23、相等就有了相當?shù)陌盐?，故此時前測對于實驗研究并非絕對必需。 實例：如果要研究電視教學對初一學生英語學習成績的影響，我們可將擬作被試的100名入學新生隨機分為兩組。實驗組采用電視教學，控制組采用一般課堂教學。在這里我們有一定根據(jù)認為兩組被試條件在統(tǒng)計上是相等的，故不一定非要舉行前測不可，因為前測在此時不過是對兩組近似程度的進一步確認。 同時，如果這些初中新生在小學沒有學過英語，則對他們進行英語前測也不可能。 評價：這也是一種較為常用的實驗設計。由于取消了前測，則可消除前測與自變量間的相互影響，故內(nèi)在效度可望提高。但當選用的被試人數(shù)較少時，隨機分派很難保證兩組被試條件相等或接近，不如增加前測，改用第三類設計，做到對兩組被試實驗前的差別有所了解，以便在對實驗研究結(jié)果的統(tǒng)計分析中予以考慮。 為了查清第一種實驗的前測對后測有無影響，還可以采用所羅門四組設計，即：R Y1 X Y2R Y1 Y2R X Y3R Y3 這實質(zhì)上是第一和第二兩種實驗的合并，將（Y2+Y2）和（Y3+Y3）進行比較即可顯示出受不受前測的影響。當然，這種實