基础教育第十二章 实验法

第十二章实验法一、实验法的含义和特点二、实验研究的基本构成三、教育实验的基本方法四、实验控制的操作要求实验法的历史实验法始自自然科学，英国哲学家培根可谓提倡实验法的鼻祖。作为教育研究方法广泛使用自20世纪20年代始。教育科学实验研究发展的两条线索：物理学——生物学——实验生理学——实验心理学（1879年冯特心理学实验室）——实验教育学1903年，德国教育学家拉伊的《实验教育学》一书传播到欧美，引起了运用实验的方法研究儿童和教育的热潮，也推动了智力测验和教育测验的开展。从一般教育研究活动分化发展而成：（18世纪后期开始）裴斯泰洛齐的要素教育实验（19世纪前期）德国教育家福禄倍尔的幼儿教育实验（恩物）（19-20世纪之交）杜威：芝加哥实验学校——进步主义教育实验下图：福禄倍尔创办的幼儿学校上图：裴斯泰洛齐与伊佛东学校1805年后左：培根中：裴斯泰洛齐右：杜威一、实验法的涵义和特点（一）实验法的涵义：实验法是研究者按照研究目的，合理地控制和创设一定的条件，人为地变革研究对象，从而验证假设，探讨教育现象因果关系的研究方法。观察法缺陷：不能主动控制环境、不能干预和操纵变量、无法摆脱无关因素的干扰、也不能准确确定变量间的因果关系，只能进行可能性推测。

（一）实验法的涵义：以假设为前提需要控制条件能揭示因果关系结论可重复验证地理教学：挂图讲解与画图讲解的效果比较假设：画图讲解效果好教师、课程内容、场所、学生水平等控制画图讲解→

教学效果优异挂图讲解→

教学效果逊于画图讲解（二）实验法的特点（优点）首先，扩展研究的范围。可以根据实验目的，主动创设和控制条件，将某些在自然环境下不易察觉到或某些不易集中观察到的情景现象进行研究。（音乐教育、英语教学的行动实验）（二）实验法的特点（优点）其次，严密的程序组织，使研究便于重复验证，提高实验结论的科学性。研究可以在相同或不同时间的不同场所重复进行，从而验证实验结论的有效性。（二）实验法的特点（优点）再次，实验的结论更加精确可靠，研究效度高，更能说明问题。实验法要求预设实验条件，尽量排除无关变量，控制自变量的变化幅度，以测量因变量的变化数据。另外，效益较高，省时、省力、省费用。再次，严密的逻辑性为其他方法难以比拟。因果关系成立的条件：要确定A、B两变量的因果关系，必须满足三个条件：共变关系：A变，B也变；顺序关系：A先B后，或AB同时；排除其他因素，确认A引起B变化。只有实验法，才能真正揭示变量间的因果关系。（二）实验法的特点（缺点）1、实验验证的结果只是特定条件下的产物，只能对提纯的变量而言；现实环境是错综复杂的，与现实环境相比，实验结论不能直接运用于教育实践。实验环境（单纯）=/=现实环境（复杂）2、实验变量无法完全控制，有些因素难以察觉或以现实人力根本无法察觉，无形中会影响对实验结果的明确解释。如“儿童营养与生长发育”中的“追随速度”（二）实验法的特点（缺点）3、教育实验控制往往剥夺控制组（对照组）某些变量方面的发展机会，以体现实验组的效益，可能有违科研和社会道德。如双语教学的“单语班”—剥夺对照班双语权利4、实验法对研究者本人的水平、能力有较高要求，在实验控制和设计方面要求较高。参与教育实验人员必须进行专门实验培训。（三）教育实验的分类目的：探索性实验、验证性实验、推广性实验场景：自然实验、实验室实验因素：单因素实验、多因素实验程序：前实验、准实验、真实验对象：单一被试实验、成组实验过程：单组实验、等组实验、轮组实验二、实验研究的基本构成（一）实验假设：以为基础理论（二）实验被试：代表性、取样同质（三）实验变量：被操纵的变量、因变量（四）实验控制：控制无关因素、排除混淆效应（如双语教学中的外国生）（五）实验步骤：严格、体现严密（六）实验结果：图标形式呈现，文字说明（七）实验结论：不仅是假设的验证三、实验变量及实验控制实验变量自变量：（刺激变量、原因变量）教育实验中被人为操纵的、对研究主体产生影响的变量。因变量：（反应变量、结果变量）是实验中由自变量变化而变化、被测定或被记录的变量。无关变量（控制变量保持恒定）三个变量之间的关系三、实验变量及实验控制自变量的操纵确认的自变量有几个?（单因素，多因素？）确认的自变量是否可以操纵?确认自变量的水平需要多少?控制方法:操纵与选择人的身高影响因素的实验研究遗传、环境、营养、日照、运动、……三、实验变量及实验控制因变量的测量（智力测量）（身高测量）考虑指标的敏感性\客观性\稳定性尽可能采用直接测量采用权威的测量工具测量指标的合适性（西方化、城市化）采用多种测验方式三、实验变量及实验控制变性无关变量与恒性无关变量变性无关变量对实验变量影响性质不稳定，有时有利，有时不利，处于不断的变化之中。如在教学方法的实验中，天气的阴晴、儿童前日睡眠饮食的调试与否，都会影响到教学的质量，对此一般没有有效的控制手段。从理论上来看，处于不断变动中的因素影响的利与弊相等，两两抵消，而不必加以控制。恒性无关变量恒性无关变量对实验变量影响性质不变，是产生系统误差的主要原因。如教学方法实验中，教师的水平、教学的态度、儿童的课外辅导情况等都会影响实验结果，都属于此类变量。为了保证实验结果的有效性，必须严格控制恒性无关变量。具体而言，实验中对周边环境的控制，对被试或被试组的差异控制，实验人员的主观控制，对统计学具体方法的控制等都应当严格执行。三、实验变量及实验控制实验控制是研究者控制实验中的无关因素，以取得研究高效度的必要手段。在教育和心理实验中，影响实验效果的因素很多，有一些是预设的实验因素，还有一些是非实验因素，即无关因素，它们也能使因变量发生变化，其效果可能与实验因素一致，也可能相反，但都对实验结果产生干扰作用，影响实验的内在效度。因而，有必要区分实验变量和无关变量，以控制无关变量，获得实验的准确结论。三、实验变量及实验控制无关变量的控制控制无关变量的方法主要有:消除:恒定:均衡:随机:盲法:在实验中，如果实验的研究者或受试者都不知道实验对象分配所在组，接受的是实验措施还是对照措施，这种实验方法称为盲法实验。盲法还用于对研究资料的分析与报告。四、教育实验的三种基本方法（一）单组实验法艾宾浩斯遗忘曲线(单一被试研究)（二）等组实验法地理教学中挂图与作图讲解比较实验(等组实验)（三）循环实验法（轮组实验法）（一）单组实验法是向一个或一组研究对象施加一个或数个自变量（实验因子），然后测量其所出现的变化，借以确定实验因子效果如何。S=实验对象1T=初试FT=末试EF=实验因子C=变化S—（1T→EF

1→FT→C1）（1T→EF

2→FT→C2）C=FT﹣1T实验结果=C1﹣C2单组实验的条件（双因子）后一实验因子在实验对象中所产生的变化，必须不受前一实验因子的影响；其他混杂因子的影响应是前后一致，或无关紧要；两次测验分数表示的难度应一样，避免测验技术熟练而导致高分。（二）等组实验法以不同的实验因子分别施加于两个或数个情况基本相同或相近的组，然后比较所生变化。S1（1T→EF

1→FT→C1）S2（1T→EF

2→FT→C2）S3（1T→EF3→FT→C3）结果C=C1-C2\C2-C3\C3-C1等组实验法要求：各组必须尽量均等；特点分组麻烦可以避免一个实验因子对另一个实验因子的影响；等组所用的测量单位（分数难易）容易相等循环实验法（轮组实验法）若想得到真正相等的两组也并非易事，为避免单组的前后实验影响，又省却分组的麻烦。S1—（1T→EF

1→FT→C1）—（1T→EF

2→FT→C2）

S2—（1T→EF2→FT→C3）—（1T→EF1→FT→C4）Ca=C1﹢C4

Cb=C2