中小学教育科研方法概述

教育上的实验至少可以追溯到15世纪。1423年～1446年，意大利曼图亚出现了一所专为教授公爵子女的试验学校，其特点在于除开设一般学校的通用课程外，还特别增设了体育、音乐课。“这在当时无疑是一项重要的教育革新，而且也是第一次明确地以试验方式在实践中试行办学者对教育的新主张，可谓是开了教育实验的先河。”[1]然而，真正把实验作为比较严格的方法，则是经梅伊曼、拉伊、桑代克及麦柯等人相继提倡才逐渐为教育界人士所重视。

一、教育实验研究法的含义与特点

（一）什么是教育实验研究法

从教育研究的历史和现状来看，大到一种教育学说的创建，小到一种教学方法的提倡，往往都是以长期或反复的教育实验作为其立论根据的。例如，裴斯泰洛齐、福禄贝尔、蒙台梭利、杜威、德克乐利等人创办的实验学校，赞可夫的“教学与发展的相互关系实验”，陶行知创办的晓庄师范等都是实验学校的性质。

实际上教育实验是一个非常广泛的概念，包含的内容也极为丰富。我们知道，客观事物之间普遍存在着因果联系，因此教育现象之间也同样存在着错综复杂的因果联系。而我们要揭示教育规律，实际上就是要揭示这些教育现象之间客观存在的因果联系。教育实验法就是帮助我们在一定程度上揭示教育现象之间是否存在因果联系的研究方法。

那么，到底什么是教育实验研究法呢？教育实验研究法就是“研究者按照研究目的合理的控制或创设一定条件，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一种研究方法。”[2]

首先，教育实验必须揭示变量间的因果关系，在研究问题的基础上，提出研究假设并以此来设计教育实验，规范实验的进程和结果的解释；其次，要主动变革研究对象，要使研究对象接受不同的实验处理，也就是对自变量的操作。同时，为了证明实验结果的有效性，教育实验还要采用某些实际操作手段和多种方法，人为地控制或创设条件。比如，要比较两种教学方法的优劣，那么就要设立对照组，并且要使两个组的其他条件尽可能保持均衡，包括教材内容，教师的知识能力，教学经验及其对实验的态度，上课的时间，课外作业的辅导，学生的智力水平，参与的课外活动，家庭环境以及家长指导等方面。

（二）教育实验的特点

教育实验研究作为一种科学实验，有着其他教育研究方法所不具备的一些特点，主要表现在以下几个方面：

1.控制性

教育实验就是通过操纵自变量和控制无关变量，从而将整个实验置于研究者控制的条件下进行。由于教育是一种极其复杂的社会现象，教育实验的主要对象是学生，因此，教育实验的控制条件是相对的，不可能像自然科学的实验室实验那样严格控制条件。当然对变量进行适当控制也是可能和必需的，应对那些无法控制的无关变量做出清醒的估计，并对实验结果做出恰当的分析判断。

2.揭示因果联系

教育实验可以系统地变化条件，观察因这些条件变化所引起的事物相应变化，从而揭示事物发展过程中各种变量间的因果关系。同时教育实验还是理论与实践的有机结合，是把抽象的理性思维活动再现于感性的具体实践中，通过实验，进一步论证思辨的结论，使它更加具有说服力。

3.可重复验证性

教育实验由于强调控制条件，每一次具体的实验都对如何操纵自变量、如何观测因变量以及如何控制无关变量作了具体的规定，因此对已经完成的实验可以重复进行，并通过重复实验对已有的实验结果进行验证，这也增强了实验法的科学性。

4.主动变革性

教育实验不是等待研究对象自发地发生变化，而是主动引起所要研究的现象进行研究。在科学实验的过程中存在着这样一个矛盾：一方面科学实验要重复进行，另一方面研究的现象却有可能稍纵即逝，这就增加了实验研究的难度。要解决这一矛盾，必须创造条件，布置情境，主动引起所要研究的现象，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使其服从于研究的需要。

5.科学实验数量化

科学实验是通过分析事物的自变量与因变量之间的数量变化关系，来研究事物变化发展的规律和特性。因此，在教育实验的过程中，从实验的记录到实验结果处理的统计分析，都要数量化。通过数量的变化来说明问题，表示研究的结果。

6.使用科学仪器

为了严格的控制实验条件，使实验获得准确的数据，教育实验都尽可能使用科学仪器、计算机技术操作实验过程，记录和统计分析实验结果，使实验能及时地得到准确的数据。

7.教育性

教育实验一方面是实验性的教育实践活动，同时又是教育性的实验研究活动，是实验性和教育性的统一。作为一种教育科研活动，教育实验除了与其他科学实验一样具有以上特点外，还具有“教育性”的特点。主要表现在以下几个方面：①教育实验者不仅是实验的设计者、组织者、实施者，同时还必须是教育者，必须在教育人的过程中研究教育。②教育实验的被试就是教育对象，是一定群体的学生。研究者要尊重被试的意愿，发挥被试的积极性、创造性，并且不能损害他们的身心健康。③“教育实验既要确认教育现象之间的因果联系，探求真知，发现规律，又要探索有效的教育内容、方法，有力地促进学生身心的健康发展；既要以求真作基础和前提条件，又要以至善为出发点和归宿，同时受到真理标准与价值规范的双重制约。”[3]

二、教育实验的类型

由于教育现象与教育对象的丰富性和复杂性，现实中的教育实验也是多种多样的，存在不同的类型和层次。目前，对教育实验的分类主要有以下几种：

（一）以实验的组织形式为依据，可以把教育实验分为单组实验、等组实验和循环实验

1.单组实验是比较简单的一种实验类型，仅有一组被试作为研究对象，控制一种或几种实验因素所产生的结果，求得结论。

2.等组实验是常用的教育实验形式，被试分为人数相等的两组或几组，其他如教师能力、教材内容、教学时间、教室环境等条件都应当相同，然后再给以两个或两个以上的实验因素，分别应用于这两组以上的学生，经过一段时间，测量两个因素所产生的结果以求得结论。

3.循环实验又称为轮组实验，是指被试有两组，而两组的人数和能力可以是相等的，也可以是不等的，将两个实验的因素轮流在两组实验，然后比较其结果。如果有三个实验的因素，则应当有三组被试作为研究的对象。

（二）根据实验的场所或情境，可以把教育实验分为实验室实验和自然实验

1.实验室实验是在实验室内采取各种实验仪器和现代化技术，在严格控制外界条件的情况下进行的实验研究。

2.自然实验是在实际的教育过程中，按照实验研究的目的，适当的控制或有计划的变更某些条件，以便观察或测试研究对象发生的变化。由于自然实验是在相对自然的条件下进行，其结果往往能比较真实地反映教学中的各种问题，因此是运用最广的一种实验类型。

（三）按照实验涉及因素的多少为标准，可以把教育实验分为单项实验、综合实验和整体实验

1.单项实验是指自变量是一个因素的实验。

2.综合实验是指对多个因素进行综合变革的实验。

3.整体实验是指对教育系统内的主要因素进行整体优化的实验。

（四）根据随机化和控制程度的不同，可以把教育实验分为前实验、准实验和真实验

1.前实验指可以进行观察和比较，但控制程度较弱的实验。(www.chuimin.cn)

2.准实验指不能随机分派被试，不能完全控制无关因素的实验。

3.真实验是指能随机分派被试，完全控制无关因素的实验。

（五）按照实验对象的质或量来分，可以把教育实验分为定性实验和定量实验

1.定性实验是判定研究对象具有哪些性质，或者鉴别某种因素是否存在以及某些因素之间是否具有某种关系的实验。

2.定量实验是用来测定某个研究对象的性质、组成、各因素之间的数量关系的实验。定量实验以定性实验为基础，只有确定了某些因素的性质以及各个因素是否具有相互联系的特点，才能进一步安排定量实验。

（六）根据实验的目的和功能来分，可以把教育实验分为确认性实验、探索性实验和验证性实验

1.确认性实验的目的在于确定与教育有关的事物的内在规律性，即确认变量之间的因果关系。

2.探索性实验是以探索新理论、新方法为目的而进行的实验，具有较强的创新性。

3.验证性实验则是以验证已经提出的理论、方法等为目的而进行的实验，具有明显的重复性。

三、教育实验的局限

实验研究的方法是从自然科学研究中引入教育科学研究的，有助于对教育活动中一些规律性的联系做系统的检验分析。但是，教育研究的对象和条件与自然科学有很大差别，特别是影响教育现象的因素十分复杂，因此教育实验法也具有其自身的局限性，教育实验并不能研究所有的教育问题。具体来说，教育实验的局限性主要表现在以下几个方面：

1.一般来说，教育实验只适合研究自变量较少且便于操作的教育问题。由于教育实验研究的对象是教育活动，这些教育活动不仅涉及复杂的因素，而且这些复杂的因素也处在不断变化的过程中。比如，不管是研究教材教法改革，还是研究个体学生或群体学生的行为，往往都包含着许多的变量和复杂的相互关系。而教育中的一些领域单纯用实验法是无法解决的，有的要通过理论研究的方法，也就是说实验研究必须要与其他研究方法结合使用，才能真正揭示教育发展规律。

2.教育实验的承担者包括研究人员和研究对象，一方面两者之间容易产生交互影响，另一方面研究者本身的价值观、态度、动机等主观因素也可能使研究获得的资料和结论受到干扰。我们知道，在教育研究中人的心理作用往往能产生不同的效应。例如，因为实验人员的期望而影响实验效果的“皮格马利翁效应”，也称“罗森塔尔效应”或“期望效应”；研究对象因为知道自己参加实验而引起积极性提高的“霍桑效应”，对照组成员在暗中模仿或与实验组竞争的“约翰·亨利”效应；因教育实验周期过长而引起的“生成效应”和实验教师的“时间累积效应”等。这些效应，有些可能会提高教育效果，有的则可能降低教育效果。对于教育实验来说，这些因素都可能会带来干扰，即使经过精心设计，也会有不同程度的影响存在。[4]

3.教育实验的设计不能离开现有分析手段达到的水平，对于教育情境中的一些复杂行为，现有的测量工具还不能十分准确的进行测量，对实验结果的分析也必然受到条件的限制。因此，描述的模糊性、定性分析程度、研究者的主观体验以及理论的合理性等，就成为教育实验研究中的特殊问题。

4.教育实验往往只能选择非常有限的样本进行研究，因而难以代表全体或其他群体，这样就会不可避免的带来样本不足、难以让人信服的缺陷。而如果扩大样本，则会增大控制难度，由此影响实验的效果。

教育实验研究法只是教育研究方法中的一种，各种研究方法都有自己独特的功能，而不能互相取代。因此，我们要客观分析教育实验研究的局限，要按照教育实验本身的特点来创造条件，并通过科学的实验设计来消除无关因素的影响，从而提高教育实验的科学性，在教育科学研究中发挥更大的作用。

四、教育实验的一般过程

教育实验作为一项科学研究活动，是一个相对稳定、有序的结构序列，一般来说，一个完整的教育实验全过程可分为准备——实施——总结三个基本阶段。

（一）实验的准备阶段

教育实验具有非常明显的目的性和计划性，因此在实施教育实验之前必须作好充分的准备，准备工作的好坏在很大程度上直接影响着教育实验的成败。教育实验的准备工作包括以下内容：

1.确定实验课题。在确定研究课题之前最主要的就是要发现有价值的课题，要根据研究的理论价值和实践价值，以及研究者自身的主客观条件选择课题。对于中小学教师来说，要尽量选择教育教学工作十分需要、工作量不太大、对实际工作能起直接推动作用的课题。

2.明确实验目的，确定指导实验的理论框架。通过这些理论的指导，研究者能按照研究方向、范围去搜集、分析和解释资料数据。例如，以发展少年儿童主体性为实验目的，就要根据马克思主义关于人的全面发展理论和教学认识论基本原理，对儿童主体性行为表现、影响主体性发展的基本因素、主体性发展的内在机制和基本途径以及如何发展少年儿童主体性等问题进行具体的分析。同时，还要先期进行调查研究，查阅有关文献资料，研究人员相互进行讨论等，以便使理论分析更加贴近客观实际。

3.形成研究假说，界定实验变量，确定实验内容。假说是研究者针对问题所涉及的教育活动规律的一种猜测性推断，假说的质量则取决于研究者对相关领域的理论与实践的熟悉程度。在教育实验中，规范的实验假说不仅能够引导研究人员从教育实践中区分出问题的领域，使研究内容更加集中，而且能够引导研究者把握实验的方向，更加明确地操纵自变量、控制无关变量、观测因变量。当然，在提出研究假说的同时，还应该对这些变量做出清晰的界定，表明自变量和因变量的关系，使其具有可操作性。

4.选择实验模式和实验对象。在提出研究假说并确定变量之后，研究者要根据主客观条件来决定到底采用什么样的实验处理，也就是选择合适的实验模式。同时，研究者还要选择合适的实验对象，这也要根据研究内容以及实际条件来选择合适的学校、教师或学生作为实验对象。

5.设计实验方案。实验方案的内容主要包括以下几方面：实验的目的、任务；实验指导思想；实验原则；实验对象的范围及分组情况，包括选择对象的性质、选择的范围、方法等；采取的实验方法和主要措施；实验结果的评价标准、指标、检测程序和方法；实验总结的方法、措施与成果形式；实验工作的组织管理等。

（二）教育实验的实施阶段

在实施阶段，研究者按照实验设计进行教育实验，将研究方案正式转化为教育实践。

主要包括以下几个方面：①根据实验方案的要求，有计划地操纵自变量、控制无关变量、尽量减小无关变量的影响；②根据实验规范，对研究进程进行调控，从而及时的发现问题、解决问题；③根据研究需要，系统地观测记录因变量的变化情况和其他相关实验情况，积累尽量详实的原始资料；④进行必要的重复实验，以排除实验的偶然性，增强实验的效度和信度。

（三）实验的总结阶段

在实验结束后，要对整个实验情况进行总结，主要包括两个方面：

1.评价分析实验结果。研究者要根据研究目的和评价标准对所有相关的研究资料进行分类整理，并根据评价指标予以分析和判断，然后获得对整个实验各方面及总体的评价。这要求研究者一方面要尊重事实，用严谨科学的态度分析问题；另一方面要透过现象看本质，要善于把握教育活动的内在规律。

2.撰写实验报告。实验报告是教育实验的文字总结，以书面的形式表现实验成果。实验报告包括的主要内容有：教育实验的课题、目的、意义，实验内容，研究的过程和方法，实验结果及分析，讨论，结论，参考文献及附录等。

[1] 杨章宏.教育实验研究.杭州：浙江教育出版社，1998.1页

[2] 裴娣娜.教育研究方法导论.合肥：安徽教育出版社，1995.244页

[3] 蓟运河.教育科研技能训练指导.北京：中国林业出版社，2001.158页

[4] 李伟胜.实验研究指导.北京：教育科学出版杜，2002.20页