二、實驗中的控制
2024-08-16 10:06:04
作者： 張燕 邢利婭
教育實驗不同於其他方法的最大特點就是「控制」。實驗的設計應能使作為假定原因的實驗因子（即自變量）發生變化，引起因變量的變化，同時必須能夠消除假設中所不包括的無關因素的影響，從而使研究結果準確可靠。只有通過控制，才能找到確切的因果關係。所以可以說，實驗法的關鍵就在於控制條件。
實驗條件的控制涉及在實驗過程中對自變量、因變量及無關變量的控制，以及對因變量的觀察、記錄和測定。
（一）確定自變量與因變量
所謂變量，是指性質和數量上可以變化、操縱、觀測的各種因素、現象或特徵。
自變量即實驗因子。這是指作為研究對象，人為地加以變化、操縱的條件，以便引起因變量的變化，它是實驗中給予被試的特定的刺激因素。自變量的控制也稱作刺激變量的控制。
可見，自變量就是研究者所要研究的問題。對此，研究者必須十分明確。例如，某人慾研究某種教學方法的效果，就須設計並實施此教法，同時觀測其效果——兒童學習成績是否提高。
實施實驗研究，最重要的是對實驗因子的操縱，研究者要考慮在實驗中如何使作為假定原因的實驗因子發生變化，即設計實驗因子的呈現程序和方法。例如，在「活動幻燈與圖片兩種直觀教具在幼兒園故事教學中效果的比較」這項實驗研究中，實驗因子就是直觀教具。所要解決的問題是，運用活動幻燈這種教具是否能提高故事教學的效果。為此，該實驗採用兩種教具，一種是傳統教具——圖片，講故事配上4幅圖片；另一種是活動幻燈，在屏幕上打出面積大、能活動的圖像來配合故事教學。通過實驗，考察直觀教具這一實驗因子（自變量）變動後，故事教學的效果——因變量是否發生變化。又如，在「教師的言語暗示對兒童行為影響」的實驗中，實驗因素就是教師的暗示性語言，如「你喜歡大家，那麼你願與人合作……」，研究目的是了解兒童的行為是否隨教師言語暗示的不同而有不同反應。
因變量是指實驗所要觀測的效果。這是隨實驗因子即自變量的變化而改變的條件或因素，亦即被試對特定刺激作出的反應。例如，在以上實驗中，故事教學的效果，或兒童與人共搭積木的行為與效果。
因變量的控制就是反應變量的控制。因變量的控制包括指導語和指標的確定。指導語的作用是引導被試的反應方向；指標是指對被試反應的觀測或對因變量的度量指標。例如，被試對問題的反應時間、正確率等。
總之，實驗是對作為研究對象的自變量進行操縱控制，或人為地加以變化，從而觀察、測量因變量的變化，以確定研究的效果——自變量與因變量之間關係的過程。
（二）控制無關變量
無關變量是指那些對實驗結果會產生影響的其他刺激變量。這是指與所研究的問題無關，但是卻會影響其效果的變量。實際上應稱之為「有關的無關變量」。不包括真正無關的無關變量，如兒童體重顯然不會影響故事教學的效果。實驗過程中，必須對無關變量加以控制，以便考察確切的因果關係（見圖6-2）：
圖6-2
無關變量的控制通常有三種方法：
1.排除
把無關變量排除在實驗之外，儘可能不使它對實驗結果產生影響。例如，心理和教育實驗中利用暗室、隔音室來消除無關的視聽刺激；用單向玻璃進行觀察；或創設專門實驗室條件（如前述「嬰兒依戀研究」），從而將額外刺激排除；另外，還可以通過對被試年齡、性別等的選擇，使樣本保持恆定。幼教實驗中還有大量無關因子排除在實驗之外的例子。例如，已知缺課會影響教學效果，就事先向家長說明，不要讓幼兒缺勤；同時對體弱多病的孩子不予選擇；再有，要求家長在實驗期間不進行額外的家庭輔導等。
2.平衡
使無關因子以同一水平作用於實驗班和對照班或控制班。這樣，無關變量對兩個班的影響平衡化，也就是對兩個班的教育效果的影響相同。
平衡法也叫等組法，這是實驗的基本模式。即通過隨機取樣隨機分組，將被試分為兩個無關變量相等的組（或兩個以上的組），兩組被試的特點相同或基礎相同，表明這兩組被試都是來自同一個總體，從而無關變量相同，亦即其影響在兩組平衡化了。當然，在等組實驗中，除了考慮被試特點以外，對教師水平、能力、態度、教材、教學時間等其他無關因子一般也應採用平衡的方法，使這些因素對於實驗班與對照班或控制班來說處於相同水平。例如，「興趣遊戲與兒童智力實驗」，就是採用等組法，通過平衡的方式控制無關因素的干擾。
3.抵消
當實驗變量是兩個或兩個以上時，會出現新的問題：兩個實驗處理的前後順序不同，結果也就不同。這時，必須採用循環組法加以抵消。循環組法也稱為ABBA法（見圖6-3）：
圖6-3
一項關於新教法與傳統教法的比較研究，如果採用ABBA法，研究者可以使被試中的半數先作為實驗班或組接受新教法，再作為對照組或控制組接受傳統教法的影響；另一半被試則先作為對照組或控制組先接受傳統教法，再作為實驗組接受新教法的實驗處理。例如，「活動幻燈在大班故事教學中的效果研究」就是運用ABBA法進行實驗的。這樣，不僅兩班幼兒的特點與基礎等影響因素被抵消了，而且兩班教師的不同水平、能力和積極性，以及兩班幼兒各異的家庭條件等無關因素對效果的影響在比較時都被抵消了，同時教法的先後順序的效應也被抵消了。