1、第六講教育實驗法第1頁，共70頁。內容：一、教育實驗法的概述二、教育實驗設計的步驟三、教育實驗類型四、教育實驗報告的寫作五、教育實驗計劃舉例第2頁，共70頁。一、教育實驗法概述第3頁，共70頁。實驗法實驗法(experimentation)是借由操縱一個或一個以上之變量，并且控制研究環境，藉此衡量自變量與變量間的因果關系的一種研究方法。第4頁，共70頁。教育實驗教育實驗是根據一定的理論假設，有計劃地控制教育活動中的某些因素，以引起其他因素朝著有利于提高教育效果的方向轉變，然后檢驗假設，并由此揭示教育活動規律的綜合性研究活動。p85第5頁，共70頁。教育實驗的基本特點（1）教育實驗要揭示教育現象

2、或教育行為之間的因果關系。（2）教育實驗對因果關系的預先設想以假說形式表現出來，實驗過程圍繞假說展開操縱、控制等一系列關于活動，經觀察、分析，最后檢驗假說。第6頁，共70頁。與自然科學實驗相比，教育實驗的自身特殊性：教育實驗研究具有教育性。教育實驗使用了比自然科學實驗更復雜更高級的技術和方法，尤其是理解的方法。第7頁，共70頁。什么樣的研究需要用實驗法：1干預性研究。2有明確因果關系的研究（如通過改變教學方法，達到對教學效果的改變）。3有相對嚴謹條件（因素）控制的研究（一旦確定的控制條件，不再改變）。4研究結論（設想）具有普遍應用的價值。第8頁，共70頁。你能想出一兩個適合用教育實驗法的研究項

3、目嗎？第9頁，共70頁。案例1： 青島市一項英語教學方法改革的研究課題：“小學雙語教學整體改革實驗研究”第10頁，共70頁。該課題針對傳統英語教學開設過晚、教學渠道單一、重知識灌輸、輕語言技能培養、忽視教學情境的創設等諸多弊端，實施英語教學改革。通過早起步、大容量、多通道、創情境，設計了一種浸潤式雙語教學模式。大幅度提高學生英語語言能力，并以此帶動學生綜合素質的提高。并用量化的方法進一步檢驗這種教學效果的提高。第11頁，共70頁。分析：上述問題研究屬于典型的干預性問題研究，首先提出一種新教學設想，通過設定或改變教學事件中的某些特定條件，進而達到教學質量的改變（因果關系），并用一定量化的手段來驗

4、證這種教學質量的改變；控制條件明確；研究結果具有普遍應用的意義。顯然，單純用觀察法、調查法、個案法等研究方式，不能直接達到課題研究目標大幅度提高學生英語語言能力。第12頁，共70頁。案例2：“改革數學單元測驗方法的實驗研究”案例3：“青少年犯罪的原因研究” 第13頁，共70頁。教育實驗涉及的三類變量：自變量，又稱刺激變量、輸入變量或實驗出處理。因變量，又稱反應變量、輸出變量或實驗結果；它是通過自變量的作用而產生變化的結果因素。干擾變量，也被稱為無關變量；它是指除自變量以外一切可能影響因變量、因而對實驗可能起干擾作用的因素。第14頁，共70頁。（二） 因果聯系的條件第一，共變關系，即 A變B也變

5、。如果A變B未變，則不能肯定A是B的原因。第二，時間順序，即A在B前變，或與B同時變化。如果B先于A變化，則也不能肯定A是B的原因。第三，控制原則，必須在排除A之外的一切可能對B發生影響的情況下，才能確定A是B的原因。第15頁，共70頁。實驗者干擾因素實驗對象自變量反應變量XYO操縱測量排 除教育實驗過程第16頁，共70頁。教育實驗法的優缺點1、教育實驗法的優點能確立因果關系，認識事物的規律能重復驗證，結果客觀、準確、可靠能對變量控制，提高研究的效度能為理論的構建提供佐證和說明嚴密的邏輯性是其他方法難以比擬的。第17頁，共70頁。2、教育實驗法的缺點由高度控制帶來的“失真”由實驗人員和實驗過程

6、帶來的副效應可能會受到法律和倫理道德的限制第18頁，共70頁。調查對已經發生的事實和現象的考察。觀察對正在發生的現象進行考察，是在自然發生的條件下，在不干預和不控制對象的情況下，通過人的感覺器官（科學儀器）感知客觀世界的事物。實驗是在人為地造成、控制或改變對象狀態和條件下考察對象。也就是說，實驗是在變革中去認識客觀世界的，因而更加充分地體現了人的主觀能動作用。3、實驗與調查、觀察、有何不同？第19頁，共70頁。二、教育實驗法的一般步驟準備階段實施階段資料處理階段撰寫實驗報告第20頁，共70頁。教育實驗的一般步驟研究問題的描述陳述研究假設判定需要控制的無關變量，控制方法、控制過程和控制程度選擇實

7、驗設計確定實驗處理（自變量）列舉群體、樣本、實驗單位、抽樣方法及樣本大小確定因變量及適當的測量方法第21頁，共70頁。（一）實驗效度效 度反映試驗結果真實性和有效性的程度內在效度因變量與自變量相互關系的真實程度。 外在效度實驗結果的可推廣程度。一定的內在效度是決定該研究的結果能否適用于同類研究對象的一個重要條件。即內在效度是保證外在效度的一個前提條件；但旨在提高內在效度的企圖可能會降低外在效度，反之也亦然。第22頁，共70頁。（二）干擾內在效度的因素被試成熟：實驗期間心理或生理的變化測 驗：前后測類似，前測有助于后測分數的提高工 具：前后測量工具的不同（如難易），測量者身心變化統計回歸：二次測

8、量有向團體平均數回歸的傾向被試選擇：未用隨機抽樣和隨機分派，如教學實驗的一個班是 重點班，而另外一個是普通班。被試流失：實驗期間被試遷居、退學、死亡。歷 史：實驗期間，同時可能有其他事件發生，影響了因變量，使得實驗效度降低。如探討新教材的效果，實驗組學生參加了課外補習，而控制組沒參加。強亨利效應：在實驗過程中，控制組的被試不甘示弱，力圖與實驗組競爭，從而超水平發揮，使得實驗效果不明顯。第23頁，共70頁。強亨利效應由來多年前，有一位叫亨利的美國青年，從小在孤兒院長大，身材矮小，長相也不好，講話又帶著濃重的鄉土口音，所以一直很自卑，連最普通的工作都不敢去應聘。30歲生日的那一天，他站在河邊徘徊，

9、幾乎沒有活下去的勇氣。這時，他的一位好友跑過來告訴他：“一份雜志里講，拿破侖有一個私生子流落到美國，這個私生子有一個兒子，他的全部特點跟你一樣：個子很矮，講的也是一口帶法國口音的英語。”第24頁，共70頁。亨利半信半疑，但當他拿起那本雜志琢磨半天后，開始相信自己就是拿破侖的孫子。此后，亨利不再為貧窮、矮小、鄉土口音等特征自卑，憑著“我是拿破侖孫子”的信念積極面對生活。三年后，他成了一家大公司的董事長。后經查證，亨利并非拿破侖的孫子，但這已不重要了。在“我是拿破侖孫子”這個美麗的謊言中，他改變了自己的人生。心理學把這種因接收虛假信息或刺激產生了盲目的自信或積極的態度，從而表現出異乎尋常的正面效果

10、，稱之為“亨利效應”。 第25頁，共70頁。抽樣偏差和實驗處理交互作用：根據實驗處理的需要而挑選現成班級進行實驗，其結果不能推廣。測驗的交互作用：前測與實驗處理發生作用，并導致結果不能推廣到未經過前測的群體中。霍桑效應：被試在實驗期間更高的動機和興趣多重處理干擾：一個被試受兩項及以上的處理會產生一種后遺效應，導致不能推廣到單獨處理中。（三）干擾外在效度的因素第26頁，共70頁。（四）實驗信度信度實驗可靠性程度，即實驗的可重復性和前后的一致性內在信度：多個人收集資料的協同程度外在信度：在相同條件下實驗可重復程度第27頁，共70頁。O實驗對象X自變量，即實驗處理Y因變量Y1、Y2 實驗組前測后測平

11、均成績Y1、Y2控制組前測后測平均成績R隨機分配MR配對后隨機分配C整個實驗結果操作性符號第28頁，共70頁。三、實驗研究法的類型 前實驗：一種不很規范的實驗，它指可進行觀察比較，但控制程度較弱的實驗。 準實驗：不能隨機分派被試，不能完全控制無關因素的實驗，它的內部效度存在一定問題。 真實驗：能隨機分派被試，完全控制無關因素的實驗，它的內部效度較高。第29頁，共70頁。典型實驗設計的類型( 前實驗設計 ) 前實驗設計(Pre-Experimental Designs)1. 單組僅后測實驗(one-shot case study)： 此種研究設計又又稱為事后研究(after only desig

12、n)，其表示方式為： X Y示例：一位語文教師深感小學生作文言之無物，于是設計了“情景作文”方法（X）在班上試行，經一段時間后發現學生作文質量（Y）有較普遍的提高。2.單組前后測實驗 (one-group pretest-posttest design)此種設計方法無專門的控制組，有前后測。其表示方法為： Y1 X Y2 第30頁，共70頁。請對以下活動單組前后測實驗設計范文在習作訓練中的作用某校4個班149名學生，給學生提供范文模仿，讓學生獨立閱讀，分析、理解范文，進行仿寫。嘗試進行實驗設計，并說明各個變量及實驗結果的解釋。第31頁，共70頁。單組前后測設計：活動1因變量Y：學生作文成績實驗

13、處理X：范文習作教學實驗設計：Y1 X Y2Y1為學生在無范文條件下作文成績Y2為學生學習范文后的仿寫作文成績結果：Y2-Y1第32頁，共70頁。3. 靜態組間比較(Static-Group Comparison) 在此種實驗設計中，將實驗對象分成兩組，一組是實驗組、另一組是控制組。其表示方式如下： 實驗組 X Y2 控制組 Y2實驗組施予實驗處理，而控制組則沒有任何操作處理。如傳統講授法與新自學輔導法對學生自學能力發展的比較研究，進行一段時間教學后，在2個班同時進行內容難度基本一致的測驗。從2個班的成績對比中，分析兩種學習方法的優劣。典型實驗設計類型(前實驗設計 )第33頁，共70頁。前實驗

14、設計請大家思考一下：前實驗設計的缺陷有哪些？第34頁，共70頁。前實驗設計：小結被試不是隨機分配的，難以推廣到總體不能控制無關變量的干擾，難以確定實驗效果就是實驗處理作用的結果第35頁，共70頁。準實驗設計準實驗設計是在不能隨機分派被試，無法完全控制誤差來源時，盡可能加強條件控制的實驗設計。1、非對等組前后測設計2、輪組實驗設計3、時間序列設計第36頁，共70頁。 準實驗設計(Quasi-Experimental Designs)準實驗設計提供比預備實驗設計更多的控制，但在實驗對象的選擇與分派上卻不是如真實驗設計隨機選取。其中較普遍的典型形式是“非對等組前后測設計”，其格式為：Y1 X Y2Y

15、1 Y2典型實驗設計類型(準實驗設計 )第37頁，共70頁。非對等組前后測設計優點有控制組，有前后測，可以控制成熟、歷史、練習效應、工具、統計回歸等因素影響。局限不是隨機分組，選擇與成熟交互作用會降低實驗效度；前后測交互作用。第38頁，共70頁。非對等組前后測設計示例記數教學的結構定向教育實驗某小學一年級兩個班各41人，實驗班按照實驗教材和教學指導書進行萬以內計數教學，對比班按照全國統一的教材和教學指導書進行萬以內計數教學；因變量：分段數學成績；條件控制：同一教師教學，作業練習時間統一，統一測試入學前數學能力和智力情況。統計分析：實驗班和對比班因變量增值比較，即Y2-Y2和 (Y1-Y2)-(

16、Y2-Y1)，對兩組增值分數平均差進行t檢驗以考核其差異的顯著性。第39頁，共70頁。輪組設計（自學）輪組設計：即固定組循環設計，有不同組和不同的實驗處理，每組按照不同順序循環接受實驗處理，比較各種實驗處理的平均成績。每組既是實驗組，又是對照組。基本模式：G1： O1 X1 O2 X2 O3G2： O4 X2 O5 X1 O6第40頁，共70頁。輪組設計優點通過平衡設計，提高實驗效度。局限實驗處理間交叉作用。第41頁，共70頁。輪組設計：示例朗讀法與默讀法教學效果比較研究選定二年級兩個班作為實驗班（G1和G2），實驗開始時，先測量兩班的語文成績，（O1、O4），然后一班進行朗讀訓練（X1），另

17、一班進行默讀訓練（X2）。經過一學期，進行一次后測（O2、O5），分別與前測進行對比（O2-O1、O5-O4）。交換實驗處理，經過一學期后，再進行一次后測（O3、O6）。比較（O2-O1）-（O6-O5）與（O5-O4）-（O3-O2），如前者高，說明朗讀效果好，反之，默讀效果好。第42頁，共70頁。時間序列設計時間序列設計：對一非隨機取樣的被試組作周期性系列測量，在這一時間序列中施加實驗處理，然后觀測呈現實驗變量后的一系列測量分數是否出現非連續性現象，從而推斷實驗處理效果。基本模式：G：O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8 第43頁，共70頁。時間序列設計優點外在效度好，能控制

18、歷史和工具的影響。局限受霍桑效應、練習效應、測量程序變化等因素影響。第44頁，共70頁。時間序列設計：示例榜樣和強化對道德判斷的影響某校一個班40人，在實驗前，老師連續4次（1周1次）測量學生的誠信觀念，然后施加實驗影響，即老師在1周內每天給學生介紹一個講誠信的故事，當學生作出正確道德判斷時，立即給予表揚（強化），1周過后連續4次（1周1次）復測學生的誠信觀念。統計分析：比較前4次和后4次測試的結果是否連續，如果有跳躍上升，則說明實驗處理有效。第45頁，共70頁。準實驗設計請大家思考準實驗設計的優缺點。第46頁，共70頁。準實驗設計：小結從以上實驗設計中可以看出，準實驗設計因不能隨機取樣，使各

19、樣本之間存在很大差異，不易控制。但是，準實驗設計不打破教學班的原有編制，可以使學校的教學工作按正常教學秩序進行，因此準實驗設計是應用最廣泛、最經常的一種教育實驗設計。第47頁，共70頁。真實驗設計(True Experimental Designs)真實驗設計強調隨機分派之重要性，而隨機(Randomization)的意思為分派實驗對象接受實驗處理時每個實驗對象被分派的機率是相同的。1、隨機前后測有控制組設計2、隨機后測有控制組設計3、索洛門四組設計 典型實驗設計類型 (真實驗設計 )第48頁，共70頁。1.隨機前后測有控制組設計 ( pretest-posttest control grou

20、p design ) 此種設計是一種典型的實驗設計，用符號表示如下：實驗組： R Y1 X Y2 控制組： R Y1 Y2如心理學家羅森塔爾所作的關于“教師對學生的期待可以變為現實的實驗研究”典型實驗設計類型(真實驗設計 )第49頁，共70頁。隨機前后測有控制組設計優點因為是隨機分配，可以控制選擇、被試缺失等因素；有控制組，可以控制成熟、練習、統計回歸等因素。局限前測與實驗處理產生交互影響。第50頁，共70頁。隨機前后測有控制組設計：活動示例題目：解題思維策略訓練提高解題能力的實驗試進行隨機前后測有控制組實驗設計第51頁，共70頁。隨機前后測有控制組設計：活動示例假設：系統進行解題思維策略訓練

21、可提高學生解應用題的能力。實驗設計模式：RG1： Y1 X Y2RG2： Y1 Y2第52頁，共70頁。隨機前后測有控制組設計：活動示例 實驗處理：實驗組用自編教材，講解6種應用題解題方法（簡化法、圖解法、結構訓練法、聯想法、假設法、對應法），每周3次，每次1節課，共7周20節課。控制組不講，只做同樣的練習。 因變量：學生解應用題能力（操作定義：等值數學難題測驗）第53頁，共70頁。隨機前后測有控制組設計：活動示例 條件控制：隨機取樣；同一教師教學；前后測相同（等值難題，測驗時間與要求前后一致）；練習內容相同。 統計分析：對 (Y2-Y2)-(Y1-Y1)進行顯著性檢驗，即對實驗組和對照組前后

22、測成績平均分數參數進行t檢驗（前測隨機等組處理）第54頁，共70頁。2.隨機后測有控制組設計(posttest-only control group design)在此種設計中，實驗過程中并沒有有事先的前測(pretest)。用符號表示如下：實驗組： RX Y2 控制組： RY2如：“研究電視教學對初一學生英語學習成績的影響，可將擬被試的學生隨機分成兩組。實驗組采用電視教學，控制組采用一般課堂教學，我們認為兩組被試在統計上是相等的，故沒有采用前測。 典型實驗設計類型(真實驗設計 )第55頁，共70頁。隨機后測有控制組設計優點消除前測與后測、前測與實驗處理的交互作用；可以控制歷史、成熟、練習與統

23、計回歸的影響。局限不能對被試缺失加以控制第56頁，共70頁。 3.所羅門四組設計(Solomon four-group design)又稱四組六研究設計(four-group six-study design)，其結合前兩種實驗之設計的優點。所羅門四組設計用符號表示如下，在此設計的兩個X是代表在每個實驗組中施予同樣的實驗處理。實驗組I： RY1 X Y2 控制組I： RY1 Y2實驗組II： R X Y3 控制組II： R Y3 典型實驗設計類型(真實驗設計)第57頁，共70頁。所羅門四組設計優點將前測反復效應分離出來；可以做四組比較；運用2X2方差分析處理結果。局限同質的四組被試很難做到。第

24、58頁，共70頁。作業：索洛門四組設計題目：解題思維策略訓練提高解題能力的實驗試進行索洛門四組設計第59頁，共70頁。真實驗設計：小結從上面幾種設計可以看到，真實驗的實驗效度很高，但是因為教育實驗一般不能打亂正常的教學秩序，大多是在確定的班級、確定的學校中進行，隨機取樣很難做到，況且對無關變量（諸如學生的疲勞、學習興趣等）也很難完全控制，因此在教學實踐中真實驗的應用很受限制。第60頁，共70頁。四、撰寫實驗報告 1.題目要具體、簡明、有個性，避免籠統抽象。題目要與實驗的課題相符，反映實驗的中心思想和主要內容；要指出實驗研究的自變量，如”拼音識字、提前讀寫”實驗報告；有時還要指明因變量，如“發現

25、法教學在促進學生思維能力發展中作用的實驗研究”，這一題目既指明了自變量“發現法教學”，也指明了因變量“學生的思維能力發展”。2.署名3.前言說明該項實驗的目的、意義及課題的產生過程。若實驗是探討過去尚未解決的問題，擴展以前的工作，在引言中要把以前的工作簡要地介紹，以便與本實驗銜接。若課題來自實際工作提出的問題，引言中要對實際工作問題進行介紹。第61頁，共70頁。四、撰寫實驗報告4介紹研究方法這部分主要說明實驗設計，其中包括：實驗對象的選擇與分組、實驗設計的類型、無關變量的控制，實驗中用于教學和測量儀器、材料、量表、觀測指標及實驗程序等。5實驗的結果與分析這部分主要是以原始資料為依據，通過對這些

26、資料的分析，揭示被試在實驗變量作用下發生的變化以及產生這種變化的原因，闡明事物間關系。要寫得論據確鑿，邏輯嚴謹。第62頁，共70頁。四、撰寫實驗報告6討論在這一部分中，需要將所做實驗的作用、價值以及需要進一步研究的問題寫出來。7結論結論部分要求說明本實驗的結果證實或否定了什么，一般以條文形式用簡短的文字表達出來。對實驗中存在的問題，也應客觀地作小結8.參考文獻及附錄9.附錄是附在實驗報告的文后。實驗中一些重要的材料和統計圖表，在實驗報告中未能全部引用，如有必要，可列在附錄中。第63頁，共70頁。五、實驗計劃的制訂舉例1. 課題名稱初中二年級數學利用CAI教學的實驗研究2. 研究的意義（略）3.

27、 具體研究的相關文獻（略）4. 具體研究的問題初中二年級數學利用CAI教學的效果分析： CAI教學與學生學習成績的關系 CAI教學與學生學習興趣的關系 CAI教學與學生思維發展的關系第64頁，共70頁。五、實驗計劃的制訂舉例5. 問題假設 采用CAI教學比傳統教學學生學習成績和學習興趣有明顯提高，但對學生思維能力發展影響不顯著。6. 原理闡述(略)7. 因變量與干擾變量控制 自變量(定義) 采用現行初二數學教材CAI軟件教學（課堂與課后） 因變量(定義) 學生成績：學校期末考試成績 學習興趣：問卷調查結果 思維水平：瑞文推理能力測驗結果 干擾變量控制 平衡參與實驗的教師的水平與工作態度 平衡實驗班與控制班的時間投入 采取合適的實驗設計第65頁，共70頁