北师大教育科学研究方法课件：教育实验研究法

教育科学研究方法

--教育实验研究法

学习要求：1、掌握实验研究方法的实质及基本研究特点。搞清什么是实验研究，它与观查调查研究、历史研究、理论研究的区别；什么是教育实验研究，它与自然科学的实验、心理学实验方法的联系与区别。2、理解实验研究方法中的关键性概念，如变量、内外部效度、操作处理等，初步树立实验方法的规范意识。3、了解教育实验设计的基本类型以及每一种类型的基本特点和操作程序。4、要了解如何分析一个教育实验及实验研究报告，明确提高教育实验科学水平的基本要求。一、教育实验研究方法概述（一）历史发展过程①一条线索是受自然科学实验方法的影响。②另一条线索是教育实验从一般的教育活动本身分化发展而来，并发展形成为当今教育实验的两种基本范型。1、教育实践历史发展的两条基本线索：2、当代教育研究发法的特点和趋势①日益重视哲学方法论对教育实验的理论指导②重视研究教育理论与实践问题③教育实验类型的多样性、丰富性④教育实验技术手段的变革（二）教育实验研究法的性质和基本特点1、什么是教育实验研究方法

教育实验研究方法是研究者按照研究目的，合理地控制或创设一定的条件，人为地变革研究对象，并通过观察、测量、比较等方式探索、验证假设,探讨教育现象因果关系的一种研究方法。①是对实验自变量（实验处理）的操纵；

②是对无关变量的控制；

③是对实验因变量（实验结果）的观察与测量。

实验研究的运用和实施主要应从以上三个要素加以考虑和规划。尽可能增大实验处理的强度，使接受实验处理产生的效果明显；尽可能控制无关变量的干扰，减少对实验结果进行测量的误差，只有这样才能获得真实的实验效果。

实验研究包含三个要素3、教育实验具体的特点：假设为前提需要控制条件能揭示因果关系可重复验证2、教育实验方法的基本特点①教育实验研究是一种科学实验活动②教育实验研究是一种特殊的实验活动（三）教育研究实验的分类

1、按实验目的可以分：确认性实验、探索性实验和推广、验证性实验；

2、按实验分析方法可分：定量研究实验和定性研究实验；

3、按实验场所可分：现场实验（自然实验）和实验室实验；

4、按实验自变量因素的多少分：单因素实验和多因素实验；

5、按实验控制程度分：前实验、准实验、真实验；

6、按实验被试选择的方式分：单一被试实验和成组实验；

7、按实验设计的组织形式分：单组实验、等组实验、轮组实验。从不同的角度，实验研究可以有不同的分类：（四）实验研究在教育科学发展中的主要功能及局限性1、教育实验的功能：能确立因果关系，认识事物的规律能重复验证，结果客观、准确、可靠能对变量控制，提高研究的信度能为理论的构建提供佐证和说明能将实验变量和其他变量的影响区分效益较高，省时、省力、省费用严密的逻辑性是其他方法难以比拟的2、实验研究的局限性应用范围有限，有些问题难以用实验方法来解决实验的结果在现实中不一定实现教育实验往往缺乏生态效应可能会受到法律和伦理道德的限制影响结果的变数太多，难以全部控制（五）教育实验研究法的一般程序

实验的设计

选定研究问题，形成实验假设决定实验目的，构建实验的理论框架选择被试及形成被试组确定实验处理及适当测量方法判定需要控制的无关因素、控制方法确定实验设计的类型并形成实验方案实验程序的执行分析资料数据形成结论并撰写实验报告进行重复实验或扩大实验（一）实验研究的变量二、教育实验的设计

自变量（independentvariable）又称刺激变量。是引起或产生变化的原因，是研究者操纵的假定的原因变量。当两个变量存在某种联系，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个具有影响作用的变量为自变量。自变量的变化水平完全取决于研究者的操纵与设计。例如，研究学生智力与学业成绩的关系，学生“智力”的高低影响“学业成绩”，那么“智力”就是该项研究的自变量，是研究者要操纵的原因变量。（1）自变量

因变量（dependentvariable）又称反应变量，也称依变量。是受自变量变化影响的变量，是自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测定的假定的结果变量。因变量的变化不受研究者的控制，他的变化是由自变量的变化所产生。当两个变量存在某种联系，其中一个变量对另一个变量具有影响作用，我们称那个被影响的变量为因变量。在一项研究中自变量好比是原因，因变量好比是结果。例如，我们想研究噪声对学习效果的影响，“噪声”就是自变量，研究者可通过改变噪声的时间或强度等来操纵这个变量。而“学习效果”则是因变量，它是“噪声”这个自变量作用于被试后产生的效应，是研究者要测量的结果变量。（2）因变量

无关变量（extraneousvariables）有时也称控制变量。是指与特定研究目标无关的非研究变量，即除了研究者操纵的自变量和需要测定的因变量之外的一切变量，是研究者不想研究，但会影响研究进程的，需要加以控制的变量。例如，研究两种不同的教学方法对学生学业成绩的影响，在这里“教学方法”是自变量，“学业成绩”是因变量，除此以外其它各种因素都是无关变量。无关变量在这项研究中，可能会有教学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等等各种因素，这些因素会干扰自变量和因变量的对应关系。当这些因素与自变量——教学方法的作用混杂在一起时，往往导致人们难以确定两种教学方法效果的优劣，无法判断最终的研究结果（因变量）是来自教学方法（自变量），还是来自教学时间、教学环境、学生的智力、原有的知识基础、家教辅导等等其他各种因素（无关变量）。如果研究者能有效的控制这些无关变量，研究结果就会比较明确可靠。（3）无关变量（4）自变量的操纵确认的自变量是否可以操纵？确认的自变量有几个？确认自变量的水平有多少？控制方法：操纵与选择

（5）因变量的测量考虑指标的敏感性\客观性\稳定性\经济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（6）无关变量的控制消除恒定均衡随机盲法控制无关变量的方法主要有:（二）教育实验设计的效度内在效度:研究的有效性和真实程度,

研究结果的可靠性外在效度:研究结果的代表性和普遍性,

研究结果的推广能力实验设计的优劣通常用实验效度来衡量：（二）影响研究内在效度的因素偶然事件成熟过程前测效应测量工具统计回归被试选择的偏差实验样本流失选择与成熟的交互作用（三）影响研究外在效度的因素取样的偏差被试与实验处理的交互作用研究变量与情景叙述不清重复测验的干扰实验安排的反作用新颖的干扰实验者效应特殊事件的影响因变量的测量时间效应（四）提高研究效度的措施随机化控制设对照组控制对外部情境的控制对人为因素的控制研究设计模式的控制（五）实验设计的基本类型①单组后侧设计基本模式：XO②单组前后测设计基本模式：O1XO2③固定组比较设计基本模式：XO……O1、前实验设计2、准实验设计①不等控制组设计基本模式：OXO……OO②时间序列设计基本模式：OOOOXOOOO③平衡设计基本模式：X1OX2OX3OX3OX1OX2OX2OX3OX1O3、真实验设计①控制组前后测设计基本模式：ROXOROO②控制组后测设计基本模式：RXORO③所罗门四组设计基本模式：ROXOROORXORO(六)

因素实验设计实例

多因素设计(2X2设计)

教学方法(X)

X1X2智Y1x1y1(80)x2y1(60)70商Y2x1y2(20)x2y2(40)30(Y)5050详见课本298页1、教学方法与智商的交互作用分析：2、实验研究中交互作用示意图