研究报告的撰写
教育实验法是教育科学研究的实证性方法中最重要的一种研究方法，主要用于验证实验假设，揭示事物间的因果关系。行动研究法是近年来在中小学广泛使用并取得显着成效的一种研究方法。本章探讨了教育实验法及行动研究法的含义、特点、类型和其适用范围；介绍了它们的一般程序；着重研讨了如何设计教育实验、选择实验方法以及操纵、控制或测定有关变量；以及如何实施实验方案和撰写实验报告。学习和掌握本章知识及所应具备的能力，对于教师参加较高层次有关小学综合实践活动的教育教学改革实验，提高科研能力，关系甚大。
第一节教育实验法概述
一、教育实验法的含义
教育实验法是指研究者根据某种假设，在有控制的条件下，人为地变革研究对象，从而验证假设、揭示事物间的因果关系、探索教育规律的一种研究方法。
实验法是教育研究中常用的方法，1775年，瑞士人裴斯泰洛齐变卖了他唯一的房产诺依霍夫孤儿院，创办了新庄实验学校，进行教育实验。19世纪末20世纪初，美国杜威创办的芝加哥大学附属实验学校，以实用主义教育理论为指导，进行了为期8年的实验研究。与此同时，以自然科学实验方法论为理论基础的实验教育学派也不断发展。直至20世纪初，教育实验法从原理到操作都不断成熟。许多先进的教育理论都是在长期的反复实验的基础上建立起来的。不过教育实验是一种科学性很强的研究活动，对于实验变量的控制、实验过程的设计、实验方法的选择、实验数据的处理等都有较高的要求。
二、教育实验法的特点
1.以科学的假设为前提
实验法与其他观察法、调查法等的显着区别是，实验法要求在实验开始前就必须有一个明确的科学假设。实验假设是实验者在长期实践、经验积累的基础上对实验因素与教育效果之间因果关系的一种假定性的推测。科学发展的历史证明，任何一种科学理论的产生，都是经过由科学的假说到实验和实践的验证才确立起来的。
教育实验针对教育中存在的某种问题，提出有科学根据的设想和假说，然后付诸实验的检验，从而得出结论：接受或拒绝假设。例如，研究型学习与发展学生能力有什么关系，班队活动与班级集体的凝聚力有什么关系？师生关系对学生人格发展有哪些影响？某种教学方法能否促进学生的学习能力？等等，都可以提出不同的理论假设，并通过实验加以验证。
2.实验过程被施行严格的积极主动的控制
与观察法、调查法在自然状态下，消极等待研究现象的出现不同的是，实验法是在严格控制的条件下，人为设置某种情境，积极主动地促使某些现象、性质特征的出现，进而揭示事物、现象发生的原因。
在教育实验中，自变量即实验因素，因变量即实验效果，是依赖于其他变量而变化的变量，是实验因素等变量作用下的反应，是实验的结果。如在教学方法改革的实验中，教学方法即自变量（实验因素），教学质量是因变量（实验结果），实验控制即控制除实验因素以外的其他因素（如年龄、人数、智力、学习成绩、教师水平、教材、学生努力程度、教学时间等）对实验结果的影响。控制是实验法的本质特征和精髓，没有控制，也就称不上是实验。
3.探求变量间的因果关系
教育实验的主要目的是探求变量间的因果关系。因为实验过程中一切无关因素都已受到严格控制，而作用于因变量的只有实验因素。因此，这一结果是必然的，研究者可确定实验因素与结果之间的因果关系。如“小学劳动课中深入尝试教学法培养学生创新能力的实验”，实验因素是深入尝试教学法，因变量是学生的创新能力。在对“尝试教学法”作出操作性定义后，分别在中年级和高年级学生中各选2个班进行为期一学期的实验，实验班学生每个教学内容中让学生在手工操作前进行深入尝试，而对照班学生在制作前不进行深入尝试，在严格控制其他条件的情况下，一学期下来，实验班学生的作品与对照班学生的作品相比，其作品内容以及创造想象更丰富，在个性特征上更鲜明，而且洋溢着活泼、朝气、童趣。由此揭示了深入尝试教学法与创新精神培养的因果关系。
要得出两类变量之间存在因果关系，需要满足三个条件：
（1）共变关系。自变量和因变量向同一方向变化。如上例中，进行劳动课的尝试教学法后，学生的创新能力就提高了。说明两类变量间有共变关系。
（2）时间顺序。先有自变量的变化，才有因变量的变化。上例中，不能先有创新能力的提高，再进行尝试教学法。
（3）控制无关变量。上例中，影响学生创新能力的其他因素，如实验班与对照班的原有基础、师资水平、学生手工劳动的环境等都是需控制的无关变量。
4.具有可重复性
所谓可重复性是指在同样实验条件下，可以在不同地区、不同单位获得同样的实验结果。实验结果本身就是经过长期艰苦反复的实验获得的。一旦某一因果关系确定后，可以肯定它具有较高的科学性。因此，如果在相同的实验情境下，施加同样的实验因素，控制好无关因素的干扰，按同样的方法加以操作，应该能够获得基本相同的结论。教育实验的可重复性，使得实验结果具有更强的说服力和推广价值。
三、教育实验法的优点及其局限性
从教育实验法的概念、特点的分析可以看出，教育实验法具有以下优点：
1.有利于教育理论的发展
实验法的一个突出特点是研究者能够主动干预研究对象，通过操纵自变量、控制无关变量、测定因变量而进行变量之间的因果分析，有利于教育理论的发展。
（1）教育实验可以检验现有教育理论和观点的科学性和先进性。
（2）教育实验可以深化、改造或发展国外一些比较先进的教育理论和方法；例如对赞可夫的“教学与发展”实验体系，我国教育界在吸取其成果的同时，丰富了他的“一般发展”概念内涵（掌握知识，发展智力，培养能力，特别是创造性能力，培养良好个性品质）；深化了他的综合性实验方式，发展为在整体优化原则指导下的中小学整体改革实验。
（3）教育实验可以验证新的教育理论假设，有利于创造新的教育理论。促进教育改革的深化教育实验法通过探讨教育现象的特点和规律，能直接促进教育改革的深化，提高社会效益。
（1）教育实验可以为解决教育实践活动中的现实问题提供理论依据；（2）教育实验可以为改进教育实践提供最优化的互动策略。
3.提高研究人员的素质和能力
教育实验要求研究者提供理论假设、主动干预研究对象、努力控制无关变量、准确测定因变量、科学总结实验结果等等，这一切都对研究人员的素质与能力提出很高的要求，促使他们认真学习、刻苦钻研、提高实验技术，充分发挥主观能动性。另一方面，实验的成功又将促使研究者提高从事教育改革实验的积极性，形成良性循环。
与其他研究方法一样，教育实验由于教育本身的特性和实验要求，在使用中也有其局限性：
其一，教育领域中的许多现象和问题，往往都包含许多变量和复杂的相互关系，且处于一定的教育情景下，仅用实验法不一定能够解决问题，必须与调查法、理论研究法等相结合才能真正揭示教育发展规律。
其二，教育研究的对象是人。实验过程中不仅研究者与被试之间易产生交互影响。例如，师生对待实验的心理反应等；而且研究者本身的观点、态度、动机等也会影响实验的走向，这些都会影响实验结果。
第三，在现有的测量工具和实验条件下，被试的取样误差、因变量的测量误差等难以完全避免。实验样本容量往往偏小，其结论推广到对象总体就缺乏可信度。
四、教育实验的一般程序
教育实验的过程一般可分为准备实验——实施实验——总结与评价实验这三个基本阶段。这是一个相对稳定的程序。
1.准备实验
实验的准备阶段的主要任务是制订实验方案。该方案应包括以下内容：
（1）确定研究课题，明确实验目的。实验研究的课题的表述应简明。对课题中涉及的关键概念应作界定。研究者为什么要研究这一课题，也要有所交代。
（2）设计理论框架，形成实验假设。研究者要作先期的调查研究，查阅有关文献资料，在充分讨论的基础上，按照实验研究的目的设计、指导实验的理论框架，明确实验的指导思想和理念，在此基础上确定实验的具体目标，并对实验研究的方向、范围以及如何搜集、分析和解释数据资料作出明确的具体规定。
实验假设是实验的核心与灵魂，是研究者对所要研究的变量之间关系的一种假定，是从理论框架和研究目的，以及对所要研究的变量进行分析以后提出来的，实验假设至少应包含两个变量，并说明变量之间的某种关系，且预计会被实验所证实。
（3）选择被试，分解实验变量，进行实验设计。研究者要具体说明实验被试选择的方法、被试分组的方法，以及是否设置对照组。分解实验变量时要准确描述实验课题的自变量与因变量，还应对这些变量的操纵、测定和控制无关变量的措施以及实验手段、条件等实验过程进行规定，进行合理的实验设计，最大限度地提高实验的效度。对此，本章第二节还将详细阐述。
（4）编制测量工具、选择统计方法。研究者要根据实验的目的要求，设计好搜集实验资料和数据的方法，准备好测定因变量的工具，决定采用什么样的统计方法，从而明确评价因变量的指标。
（5）预设实验过程。说明实验分为哪些阶段和过程，他们的研究任务各是什么，预计何时完成等。
2.实施实验
实验的实施阶段是实验的实质性阶段。研究者和实验人员应按照实验设计，有条不紊地展开实验。要按照实验设计进行实验处理，采取有效办法，消除无关变量的影响；搜集实验数据和其他实验资料，随时观察和测量操纵自变量所产生的效应。
3.总结与评价实验
这是实验的结束阶段，其任务如下：
（1）分析处理实验中所获得的资料数据，在统计分析的基础上对变量作因果分析，肯定或否定实验假设，得出科学结论。
（2）评价实验结论，写出实验报告。
第二节教育实验的设计
在本章第一节“实验的准备阶段”中，我们已经涉及实验的设计。实验的设计是把研究者的思路转化为具体行动的必不可少的重要环节，是研究者和实验人员实施实验的依据。本节对第一节已述部分只作若干补充，而对其未涉及的重点部分，则多加阐述。
一、确定研究课题、提出理论假设
确定实验课题是开展实验研究的第一步。在教育实验研究中起着非常重要的作用。
选择教育实验研究的课题时，除了要遵循选题的基本原则外，还必须对研究课题有初步设想。因为不是所有的问题都能用教育实验去研究，所以确定课题的关键是科学的假设。科学的假设是研究者根据理论和经验对研究结果的推测。如“小学数学研究性学习实验”是建立在通过数学研究性学习可以有助于小学生理解与掌握数学原理与提高其数学创新能力的理论假设上的；“计算机辅助教学实验”也是以验证“运用计算机辅助教学能提高教学效率”的理论假设为目的的。
实验假设是实验的方向，如果没有假设，就称不上实验研究。
二、制订实验研究计划
1.选择实验方法
方法的选择将直接影响实验结果的可靠性与说服力。因此，研究者要根据课题的假设，结合实验的主、客观条件，选择某种方法进行实验，也可以以某种方法为主，综合运用各种方法。
在教育实验中，常用的实验方法有下列三种
（1）单组实验法。单组实验法是指对同一组被试前后施加不同的自变量，施加前后各进行一次测试，然后通过比较因变量前后测试结果，从而判断因果关系的实验。其实验程序可用如下公式表示：
被试→前测1→施加自变量1→后测1
被试→前测2→施加自变量2→后测2
如果后测1＞前测1，则说明实验因素1有效果；如果后测2＞前测2，说明实验因素2有效果；如果（后测2－前测2）＞（后测1－前测1），则被认为实验因素2的效果更好。
这种实验，不必打乱原有的班级建制，只需一组被试即可，简单易行；由于整个实验都是在一组被试内进行的，所以教师、学生、环境等因素都是相同的，避免了被试间差异对实验结果的影响。控制无关变量的难度大大下降，为实验工作带来了许多便利。
但是，单组实验法也存在明显的缺点：①很难克服“时序效应”的影响。在实验过程中，被试随着时间推移在不断地生长和发展，随着其自然成长，他们在实验前后的学习能力会发生变化，必然会影响实验效果，这种情况被称之为时序效应。在单组实验中，由于实验因素1与因素2都施加于同一组被试身上，施加时间的先后会影响其效果。研究者将很难确定实验效果是学生自然成长的结果，还是实验因素作用的结果。前一次实验对后一次实验的影响。
因为两次实验都是在同一组对象内进行的，被试在第一次实验中获得的知识技能可能会对后一次实验结果产生影响。前后两次测验的难度往往难以完全相同，给两个实验因素的效果比较带来了较大的困难。
