教育实验设计的原理与方法

,教育实验设计 沈阳体育学院 符谦,第一节 实验的概述,实验的定义：实验方法是人们根据研究的目的，利用仪器、设备，人为地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下去研究自然规律。,一、实验法的原理,1、实验法是突破自然条件的限制，人为地控制和干预实验对象及运动变化过程。 2、实验法是从自然现象中提取它所希望的东西，更利于实验目的。 3、实验能证明客观必然性，能发现纯粹的观察所不能发现的东西。,二、实验法的特性,1、实验能简化研究过程和纯化研究对象。 举例分析：戴眼罩运球的教学方法。2、深化和强化研究环境。通过改变条件，制造出常态下不能出现的结果以获得事实资料。 举例：台阶实验、乏氧训练实验、牵引训练、运动性心脏的形成实验。,戴眼罩运球的教学实验设计,戴眼罩运球教学实验的设计：在各方面条件相同的教学班中随机抽出两个教学班，其中一个为实验班，另一个为对照班。一般条件对照：学生的自然条件基本相同。确定实验效应指标：1、全场往返运球投篮比快。2、3分钟自由耍球练习，纪录掉球次数。3、高手对墙拍球，记录时间长短。,戴眼罩运球的教学实验设计,实验的假设：戴眼罩运球这种教学方法能够提高控制球能力。实验的条件控制：教学时数、场地器材、教学内容与基本练习方法、教学要求、教师等均相同，只是实验班运球练习时戴眼罩，对照班不戴眼罩。实验后测：测实验效应三项指标，看实验班控制球能力是否优于对照班。,二、实验法的特性,3、可重复再现和缩小研究范围。举例：、20世纪十大科技成果：克隆羊多利、计算机智能化、探测器到火星。 、1994年世界杯在美国银顶体育馆举行（银顶体育馆草皮实验）。,三、实验法的类型,1、定性实验与定量实验。2、分析实验与探察实验。3、单组实验与组间实验。4、中间（预备性）实验。,四、实验设计的三大要素,、实验对象概念：实验用于研究的具体对象，人或动物及系统器官。1、实验对象的集中性、典型性及随机性。2、实验对象的客观性。3、实验对象的数量。,四、实验设计的三大要素,、施加因素概念：为达到实验目的，施加于实验对象的某种条件、手段、方法等因素。1、施加因素与非施加因素的关系：眼罩运球、服药。2、单一因素与复合因素的关系：单因素设计本身有局限性，多因素设计是研究的需要。例如：个性发展的教育实验。3、主要因素与次要因素的关系：循环练习中强度与内容。 4、施加因素的选定及标准化。,四、实验设计的三大要素,、实验效应概念：施加因素作用实验对象获得的效果。效应的指标：计数类指标，率。计量类指标，可测量。指标的要求：有效性、客观性、精确性。,第二节教育实验的特征及局限性,定义：教育实验是运用科学实验的原理和具体的方法来研究教育现象和问题，并试图揭示教育活动规律或某些教育内容、措施的有效性，是一种综合性研究活动。,一、教育实验的特征,教育实验在其科学发现的内在逻辑和外部操作形态上，与科学实验有高度的一致性；同时，它也必然接受某些改造和修正，以适应其研究对象的特殊性。,一、教育实验的特征,实验法的产生，标准着人们对客观世界的研究由自然观察和纯粹思辨的研究进入到富有预见和主动干预的新阶段。预见性和干预性是实验法最显著性特征。 实验法被用于教育研究的诸多领域，成为当今教育研究的主导性方法，其原因也正在于此。,一、教育实验的特征,第一，实验的预见性是对事物之间因果关系的推测。教育实验正是着眼于因果关系的揭示，着手建立有更强解释力的理论体系，进而为指导教育实践奠定基础。第二，实验的预见性以假说的形式表现出来。围绕假说展开控制、操纵等一系列干预活动，经观察、分析，最后检验假说。这种科学发现模式在逻辑学上称为假设演绎法。,一、教育实验的特征,第三，为了探索预期的因果关系，实验采取了一系列控制手段，如主动地突出某些变量，排除某些干扰变量，以提高研究结论的可靠性。调查法、文献法也研究因果关系，却因研究过程中外部干扰因素太多无法控制，其误差显然大于实验法。,一、教育实验的特征,第四，实验着手的是一种纵贯分析，比着眼于横剖研究的调查法相比，有其优越性。,二、教育实验的局限性,1、由高度控制带来的环境“失真”。由于简化、和“纯化”了实验环境，实验条件控制越严，离真实的教育环境越远，它在真实的教育环境下重复验证的可能性就越低。而且，实验的“人造环境”本身也构成了新的教育因素。,二、教育实验的局限性,2、由实验人员和实验过程带来的副效应。如，实验人员的期望会影响实验的效果（罗森塔尔效应）；被试因知道自己参加实验而引起的积极性提高（霍桑效应）对照组师生对实验组实验措施的暗中模仿或“较劲”（越翰.亨利效应）由于实验过程较长的“生成效应”（被试身心成熟）和主试的时间积累效应等等。,二、教育实验的局限性,3、不可避免的样本不足和选择误差。教育实验基本上属于社会科学实验，是关于群体的研究，群体过大，则控制难度过大，样本过小，则不足以将结论推广到总体。,第三节教育实验假说的形成于表述,一、假说的定义：根据已知的科学原理和事实资料，对未知的自然现象及其规律所作出的推断性的、假定性 说明。教育实验假说所设定的是关于某类教育行为（教材的处理方式、教法的展开程序或运用方式）在某些被人为地控制条件下可能出现的教育结果之间的关系。（学生认识结构的形成、某些心理品质的变化等）,二、假说的形成,教育实验假说的形成大体有三个阶段1、实践中出现了现有理论无法解释的新事实新联系。2、依据以有的知识和不多的材料，对其产生的原因和规律作出初步的假定。3、经初步论证使假说的结构趋于完整。,三、假说从何来,提出假说的源泉：1、教育假说来自对经验事实的观察、提炼和筛选。2、来自于对已有理论的批判继承、主动吸收与创造性发展。3、还须对教育的教育目的和教育方针有独特的理解。,四、假说的形成的示例,教育实验的课题示例：在体育课程中进行体育文化教育与体育精神培养假说：1、在体育教学中如能有效地对学生进行体育精神培养，不仅能够激发体育学习积极性，还能促进学生心理健康，使学生身体、心理、精神层面全面发展。 2、体育精神培养即是体育文化教育，其关键是教师的教育能力与有效的教育方法。,四、假说的来源与形成的示例,假说形成的依据：1、体育与健康课程标准已明确提出要“发扬体育精神”，其中在四个目标中提出体育文化教育的内容。2、在教育理论中，自然主义体育思想一直倡导“体育教育的主要目的是发展人的心理与精神”，体育活动使人身体强健是自然而然应得到的“副产品”。,四、假说的形成的示例,3、现实体育教学中体育文化教育严重缺失，体育教学似乎就是“增强体质”，体育教学简单枯燥，甚至使学生厌烦体育课，更有必要加强体育文化教育。4、教学实践证明，学生对体育精神的教育是非常乐于接受的，能受到激励、鼓舞和鞭策。,资料：体育与健康课程标准,一、课程目标通过体育与健康课程的学习，学生将：（l）增强体能，掌握和应用基本的体育与健康知识和运动技能；（2）培养运动的兴趣和爱好，形成坚持锻炼的习惯；（3）具有良好的心理品质，表现出人际交往的能力与合作精神；（4）提高对个人健康和群体健康的责任感，形成健康的生活方式；（5）发扬体育精神，形成积极进取、乐观开朗的生活态度。,二、学习领域目标（五个领域目标）1、运动参与目标（1）具有积极参与体育活动的态度和行为；（2）用科学的方法参与体育活动。,资料：体育与健康课程标准,资料：体育与健康课程标准,2、身体健康目标（1）形成正确的身体姿势；（2）发展体能；（3）具有关注身体和健康的意识；（4）懂得营养、环境和不良行为对身体健康的影响。,资料：体育与健康课程标准,3、运动技能目标（1）获得运动基础知识；（2）学习和应用运动技能；（3）安全地进行体育活动；（4）获得野外活动的基本技能。,资料：体育与健康课程标准,4、心理健康目标（1）了解体育活动对心理健康的作用，认识身心发展的关系；（2）正确理解体育活动与自尊、自信的关系；（3）学会通过体育活动等方法调控情绪；（4）形成克服困难的坚强意志品质。,资料：体育与健康课程标准,5、社会适应目标（1）建立和谐的人际关系，具有良好的合作精神和体育道德；（2）学会获取现代社会中体育与健康知识的方法。,五、假说的表述,教育活动因有人的因素参与，教师和学生，而表现出极度的复杂性和不确定性，那么，教育实验从提出假说开始，就不可避免地带有“个性色彩”。其表述与自然科学假说有区别：1、其对结果的描述只能是概率描述。只能作出像“较大幅度提高”、“达到百分之几十”之类的概率性说明。,五、假说的表述,2、教育假说偏重于“有效性”假定。 研究活动按其目的可分为“求真”与“求善”两类，“求真”意在发现真理，其假说陈述的是真理性事实。“求善”意在追求对人的有利和有效，其假说是在推测价值事实。而教育实验中，真与善总是并存在同一个命题中。,五、假说的表述,如：戴眼罩运球可以提高学生控制球能力和运球技能。这一假说性命题一经证实，既陈述了“确实如此”“提高了学生控制球能力”的真理性事实，也证明了“有利有效”较好掌握“运球技能”的价值事实。因此，教育实验假说更偏重于“求善”。,第四节教育实验的选题与设计,一、教育实验的课题示例：在体育课程中进行体育文化教育与体育精神培养假说：1、在体育教学中如能有效地对学生进行体育精神培养，不仅能够激发体育学习积极性，还能促进学生心理健康，使学生身体、心理、精神层面全面发展。 2、体育精神培养即是体育文化教育，其关键是教师的教育能力与有效的教育方法。,教育实验的设计示例,假说形成的依据：1、体育与健康课程标准已明确提出要“发扬体育精神”，其中在四个目标中提出体育文化教育的内容。2、在教育理论中，自然主义体育思想一直倡导“体育教育的主要目的是发展人的心理与精神”，体育活动使人身体强健是自然而然应得到的“副产品”。,教育实验的设计示例,3、现实体育教学中体育文化教育严重缺失，体育教学似乎就是“增强体质”，体育教学简单枯燥，甚至使学生厌烦体育课，更有必要加强体育文化教育。4、教学实践证明，学生对体育精神的教育是非常乐于接受的，能受到激励、鼓舞和鞭策。,体育精神培养教育实验方案,1、体育教师的培训，教师要懂得教育的原理与方法。2、选择经典教材，挖掘教材的潜在价值，提炼教育因素。3、实验对象：初中生、高中生4、实验的时间：1997.9-1999.8. 2年时间5、实验点校与实验教师、班级的选择。,教育实验的设计示例,6、实验指标的制定：体育文化知识问卷，前测，后测；技术技能学习成绩比较；学生学习行为的变化记录等。7、实验操作的具体方法：教学的设计，条件的控制等。8、实验过程的检查与指导：实验过程存在的问题；9、实验效果的评估与验收：10、实验的总结与成果形式：,教育实验的设计示例,施加因素：体育精神教育体育精神教育的具体内容在运动层面的核心精神主要体现在：1、“更快、更高、更强”2、公平竞争3、重在参与,教育实验的设计示例,把四大方面的体育精神加工转化成十个具体的教育内容：（1）、用公平竞争的精神，激发学生忠实坦诚，顺性率真的品格。不投机取巧，不弄虚作假，依靠自己的智慧和力量获得体育活动的客观的结果与公平的评价，培养学生崇高的人格力量。,教育实验的设计示例,2）用体育的参与精神，激发学生的参与意识。将体育作为一种人生体验，从中享受奋斗的乐趣，建立正确体育观和人生观。3）用体育拼搏精神，调动学生争强好胜之心。通过培养时间观念、数量观念、质量观念、效益观念，在学习和锻炼中讲求实效，形成积极的竞争意识和竞争能力。,教育实验的设计示例,4）用体育的超越、征服精神，培养学生的自强心、自信心及自我实现意识。不断超越旧的自我，实现新的自我，进而实现超越同伴、超越对手和贴近自然。5）用体育的友谊精神培养学生的美好情感。建立良好的人际关系和社会适应能力，促进个体之间、个体与群体、个体与社会的交流与联系。,教育实验的设计示例,（6）用敢于胜利的精神，培养学生正确的胜负观。既能正确的享受成功的喜悦和荣誉，也能正确的承受挫折与失败，不骄不馁，不屈不挠，勇于进取。7）用团结协作的精神，培养学生的合作意识和团结能力。在运动中增加凝聚力，提高团队意识，培养集体主义精神和爱国主义精神。,教育实验的设计示例,8）用勇敢无畏的拼搏精神，培养学生不惧风险、勇于开拓的进取精神。培养意志顽强、善斗不屈的精神品质和大无畏的英雄气概。陶冶自然人性中粗犷豪放、强悍刚正的品格，克服现代文明带给人的文弱。,教育实验的设计示例,（9）用勇于承受艰难困苦的精神，磨练学生抵抗各种恶劣环境与困难的自觉性、自制性、果断性，培养学生坚韧不拔的意志品质。（10）用高尚的体育道德精神，培养学生的道德风尚。通过遵守规则、遵守教师、尊重裁判尊重对手和同伴，培养积极乐观的情操，形成良好的体育道德和行为规范。,教育实验的设计示例,体育精神教育的途径与方法：1）马拉松跑故事 2）拓展运动的启示：背摔等 3）成都青苹果幼儿园的教育启示 4）分析教材的方法：按技能传授的教学主线分析教材 ：确定教材的重点、难点； 体育文化教育分析教材的方法：从教材的目标性和媒介性分析教材。 5）对教材的深入加工，挖掘潜在价值。,二、教育实验方案、计划的制定,教育实验方案、计划的制定应包括三个部分：总体方案的制定、实施计划、评价的方案1、总体方案的编制内容主要包括：问题的提出、理论假说、变量的控制、主要项目及测验、实验的大体措施与要求、预期成果及表达方式。,二、教育实验方案、计划的制定,2、实验工作计划从实验方案执行角度使总体方案理论及操作构想具体化，是实验控制依据。包括工作计划和工作制定两大方面。工作计划有：实验进程计划；专项工作计划；内容有：制定思想、步骤及阶段要求、具体的操作方法、检测手段、组织与管理等等。工作计划的作用在于保证自变量的操纵,二、教育实验方案、计划的制定,工作制度：它规定被试人数、实验教师的基本要求、教师的人数、仪器设备的配置、资料的搜集与整理等等。其作用是保证对无关变量的控制。3、评价方案的制定：在实验的各阶段和实验结束时，对实验成果的检查评定。主要包括评价的标准、程序和方法。内容有，学生发展质量指标体系、施评时间、程序及主要工作方法、评价小组成员等等。,三、教育实验方案的因素,一、实验的题目：二、实验的主题与目的（目标）三、实验的指导思想或理论依据四、实验的内容：1、实验的对象：对象的确定及选择的方法；实验组与对照组的设计；2、实验的主要变量：（施加因素）单因素、多因素及必要理论,3、实验效应指标：具体的内容与标准五、实验的实施：1、实验的时间：几个阶段及任务2、实验的组织：操作的方法与过程的组织3、对无关变量的控制4、对事实与资料的整理分析六、实验的报告,三、教育实验的选题,选题的步骤与要求1、透视研究背景、缩小研究范围考察研究背景：前沿的、热点的、焦点的、特色的问题。缩小研究范围：找准“题眼”或称“切入点”，并把握好研究视角。方可事半功倍。如：当前体育文化教育问题；学生心理发展问题；学生体质健康问题及研究视角。,三、教育实验的选题,2、分析主客观条件、确定重点方向找到了“应该研究”和“值得研究”的问题后，还应考虑“可不可能研究”这个问题。主观条件：主持人及成员的学术专长、课题所需的知识结构、能力结构、前期经验等。客观条件：资料积累、仪器设备、研究经费等。根据条件确定重点和主攻方向。,三、教育实验的选题,3、构思实验假说、形成方案轮廓。4、组织课题论证、及时完善方案,四、教育实验的选题导引,从篮球规则、裁判法视角寻找切入点。从篮球教学的视角：某种教学方法手段的运用、组织方法的改革创新等等。从教学论视角：某种教学思想的运用、某种教学模式的创立等等。才教材、教学内容改革视角，研究篮球教材的加工、改造。3人制、4人制、“花式篮球”、等游戏方法的变革。,教学目标、教学大纲的变革研究等等