第一節 實驗研究法概述

  一、實驗研究法的含義

  （一）實驗研究法的定義

  實驗研究法是從兩條基本線索發展起來的：一條是受自然科學實驗方法的影響，將自然科學實驗的方法直接引入教育，從而探究教育發展的內涵與規律——即實驗研究作為一種研究方法最早出現於物理學研究，19世紀引入生物科學研究，19世紀末開始大量運用於心理學研究，19世紀末20世紀初才運用於教育研究，在20世紀初產生了以梅伊曼和拉伊為代表的實驗教育學派，形成了對教育問題進行實驗研究的一種潮流。另一條是從一般的教育活動本身分化發展而來，從而推動著教育的變革與發展——即文藝復興時期後，受自然科學實驗思想的影響，在人文主義思想指導下，形成了頗有聲勢的教育實驗運動，如裴斯泰洛齊創辦孤兒學校，蒙台梭利創辦幼兒之家，福祿貝爾創辦的第一所幼兒園——多科幼兒園，杜威的芝加哥實驗學校，我國陶行知、晏陽初、梁漱溟等的教育實驗改革等。

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  以上兩條基本發展線索，決定了實驗研究法既要模仿自然科學，強調數學工具的運用，強調假設的科學性、論證的嚴密性以及控制的精確性；又要注重教育的自然環境，強調研究目的的應用性、實驗的人文性、對象的整體性以及研究方法的質的性質。

  概括地說，實驗研究法就是指研究者在教育實踐中按照研究目的，以一定的理論假設為指導，合理地創設或控制一定的條件，有計劃地影響研究對象，從而驗證假設，探討教育現象之間因果關係，揭示出教育規律，進而指導教育實踐的一種研究方法。

  一個規範的實驗研究應該包含三個基本要素：一定的理論和假設；人為地控制某種因素；探討某種因果關係。

  （二）實驗研究法的特徵

  1.實驗研究法本質上屬於科學實驗

  實驗研究法不同於觀察研究和調查研究等其他社會科學研究方法。觀察和調查是在自然的教育環境中考察教育現象和教育規律，而實驗研究法則是以教育理論為指導，以提出假設為起點，強調運用科學的方法人為地控制某種教育因素，希望使另外一些因素發生變化，最終揭示教育現象間的某種因果關係。實驗研究本質上是科學實驗，具有科學實驗的基本特徵：

  （1）揭示因果關係是實驗研究的任務。調查研究、觀察研究揭示的是「是什麼」、「怎麼樣」的教育問題，側重於發現存在的問題或歸納和推論出教育及其因素髮展的趨勢和規律，主要是對自然發生的教育現象進行描述、歸納與分析，不能主動操縱、干預研究對象，對於教育各要素之間的因果關係往往難以作出確切的判斷；實驗研究的任務則在於揭示事物或變量之間的因果關係，尋求假說命題「若A則B」的真確性，進而為指導教育實踐提供理論和操作程序支撐，是揭示教育各因素之間的因果聯繫的有效方法。例如，通過觀察或調查法，可以歸納或推論不同年齡段的幼兒在繪畫課程上的心理及行為表現，教師教學的理念與行為方式等，但要研究認知繪畫課程與幼兒視覺認知能力發展的因果關係，則必須通過實驗研究法才能完成。

  （2）提出假設是實驗研究的前提。假設是研究者在研究前對所研究問題的規律或原因作出的一種推測性論斷和假定性解釋，是對於研究涉及的主要變量之間關係的理論設想。實驗研究必須建立在一定的理論基礎之上，首先就要通過假設的形式對於因果關係展開預測，然後圍繞假設設計與操控實驗，最終用實驗結果驗證或修正研究假設，從而揭示教育因素間的因果關係。例如，「認知繪畫課程促進3～6歲幼兒視覺認知能力發展的實驗研究法」就是圍繞「以塗鴉、添畫和記憶想像畫為基礎建構認知繪畫課程；以塗鴉、添畫和記憶想像畫為基礎建構的認知繪畫課程能夠促進幼兒視覺認知能力的發展；以塗鴉、添畫和記憶想像畫為基礎建構的認知繪畫課程具有年齡特徵」的理論假設展開的。[2]

  （3）控制條件（變量）是實驗研究的關鍵。實驗研究是對變量之間因果關係的研究，為了實現揭示或驗證因果關係的目的，研究者必須通過恰當的方式對教育實驗加以控制。雖然觀察與調查中也有控制條件，但它們的控制是在不影響研究對象原始狀態的前提下等待現象的自然出現；而實驗研究法中的控制條件則是研究者通過人為地干預、控制現象發生的條件和進程，有意識地變革研究對象某一方面的條件，並在實驗過程中使實驗的其他條件保持恆定，以得到自己所要的結果。例如，「認知繪畫課程促進3～6歲幼兒視覺認知能力發展的實驗研究法」中，為保證實驗結果的有效性，真正揭示認知繪畫課程與3～6歲幼兒視覺認知能力的因果關係，研究者選擇同一位教師擔任實驗班與控制班的繪畫指導教師，在實驗班實施經過精心設計的認知繪畫課程，控制班則按常規課程進行；實驗班除了進行本研究的認知繪畫課程之外，其他一切活動與控制班一致，並限制實驗班額外增加其他活動；測試時保證指導語、刺激呈現時間、實驗時間、實施者態度一致，防止儀器聲光強度、家長指導、幼兒教師參與等對幼兒的客觀干擾；實驗前後，分別採用「幼兒視覺記憶能力測試、顏色知覺能力測試、形狀知覺能力測試與完成繪畫作品」的方式對實驗班和控制班的幼兒進行測試，利用SPSS軟體進行統計處理，分別求出各班幼兒的M、SD和t值，依據實驗結果作定量分析。如此，只有嚴格控制實驗條件，才能保證實驗研究真正揭示變量間的因果關係。[3]

  2.實驗研究是一種特殊的實驗研究方法

  由於教育現象和對象的獨特性，實驗研究法具有不同於一般自然科學實驗研究的特殊性：

  （1）從總體上分析，與一般的自然科學實驗研究以物為研究對象不同，實驗研究法以具有主觀能動性的人和人所從事的教育活動為研究對象，因而具有很強的社會性、目的性、整體性，屬於社會科學實驗範疇。

  （2）從研究目的上分析，實驗研究法不是為了獲得科學的事實，而是為了通過假設檢驗和歸因分析，形成教育的科學理論，進而指導教育實踐，即實驗研究法的價值在於探索教育現象中的因果關係，並將所得結果推廣應用於教育實踐之中。由於教育的本體功能是影響學生（學前兒童）的發展，因此運用實驗研究法時研究者必須尊重學生（學前兒童）的意願，發揮他們的積極性、創造性，促進學生（學前兒童）健康發展，而不能損害他們的身心健康。

  （3）從研究的環境與方法上分析，與自然科學實驗研究的嚴格實驗環境與手段不同，實驗研究法是在教育教學的自然環境狀態中進行的，不能脫離教育教學的實踐活動，在具體方法上強調定量研究與定性研究相結合。

  （三）實驗研究的基本結構

  實驗研究要揭示教育的因果關係，需研究者主動改變對研究對象實施的教育條件、控制可能影響實驗結果的不被改變的相對穩定的教育因素、觀測實驗的結果。因此，實驗研究法涉及三個基本要素。

  1.自變量

  自變量又稱刺激變量或原因變量，是研究者主動操縱的希望影響實驗結果的因素。在實驗研究法中，作為研究對象的自變量應具備先進性、有效性、可操作性的特徵，一般表現為教育的內容、方法、手段等。如「認知繪畫課程促進3～6歲幼兒視覺認知能力發展的實驗研究法」中自變量就是依據幼兒發展特點對幼兒開設的經過精心設計的認知繪畫課程。[4]

  2.因變量

  因變量又稱反應變量或結果變量，是通過自變量的作用而產生變化的結果因素。在實驗研究法中，因變量應具有可變性、外依性、可測評性、先進性等特徵，一般表現為學生（學前兒童）知識、能力、態度、興趣、情感、意志、行為等各種素質的發展變化。如「認知繪畫課程促進3～6歲幼兒視覺認知能力發展的實驗研究法」中因變量就是指3～6歲幼兒視覺認知能力發展狀況。

  3.無關變量

  無關變量又稱干擾變量，是研究中不屬於研究的自變量卻可能影響因變量、干擾實驗結果的因素。在實驗研究法中，無關變量具有潛在性、多樣性、可控制性的特徵。如「認知繪畫課程促進3～6歲幼兒視覺認知能力發展的實驗研究法」中無關變量就是認知繪畫課程任課教師的教學態度、方法、師生關係，幼兒家長對幼兒視覺認知能力及繪畫水平的課外指導，對幼兒測試時實驗者的指導語、刺激呈現時間、幼兒的疲勞程度等，它們都可能影響實驗結果，在實驗中應嚴格控制。

  實驗研究法的三個要素之間存在著內在的邏輯關係：自變量與因變量之間具有因果關係，假設二者之間的因果關係是實驗研究法的前提，驗證假設是實驗研究法的核心，揭示二者之間的因果關係是實驗研究法的任務。圍繞自變量與因變量之間的因果關係，實驗研究法必須主動操縱自變量、客觀測定因變量、嚴格控制無關變量，由此形成了實驗研究法的邏輯結構：

  圖6-1 實驗研究法結構圖