第二节 教育实验研究法的设计（第2页）

三、教育实验变量的控制和测量

（一）教育实验变量控制和测量的内涵

教育实验操作中包括对实验变量（自变量）、反应变量（因变量）和干扰变量三类变量的控制和测量。教育实验就是要操纵自变量、观测因变量和控制无关变量。教育实验人员应有效地操纵实验变量，努力控制和排除无关变量，尽量降低对反应变量测量的误差，以提高教育实验研究的效度。实验人员对变量的控制关系可用图7-2表示。

图7-2实验人员对变量的控制关系

（二）教育实验变量的控制

在教育实验中，对变量的控制包括以下三个层面。

1。有效操纵实验变量

对实验变量有效操纵的原则是要有系统的变化，而且变化的差异要尽可能大。因此，通常在实验设计时选择两个极端值，或取其最佳值，或选择几个具有代表性的值作为实验刺激的条件。例如，以教学方法作为实验变量时，则两种（或两种以上）教学方法应有显著的不同，实验才能取得成效。又如，若以媒体的刺激量或刺激持续时间作为实验变量时，则要把刺激量或刺激持续时间分成几个等级，每个等级之间应有显著的不同，并且最好是包括有极端值的情况，即完全没有刺激或刺激时间为零的情况。

2。控制无关变量

要正确地解释实验结果和保证实验结果的可靠性，除了具体分析影响实验效度的各种因素外，就是要设法控制一些影响实验效果的干扰因素，如受试者的年龄、性别、身体机能（视力、听力）等干扰变量，以及不能直接被观察辨认、只能凭个体外显行为的线索去推知这种干扰的存在，如受试者的动机、性格、态度等中介变量。控制这些干扰因素的原则是使干扰因素保持不变，或使其达到最小的变化，或者将其排除在外。

教育实验中控制无关变量的主要方法有以下几种。

（1）随机选择和分配被试。为消除被试个体之间的差异，可采用随机方法来选择和分配被试，从而有效地控制被试间的各种差异。随机方法就是先用随机抽样的办法在总体中先抽取受试样本，然后将参与实验的受试者以随机分派的方式进行分组；再以随机的方法决定哪一组为实验组，哪一组为控制组，使各组受试者所具备的各种干扰因素机会均等。

（2）设置控制组。在实验中设置一个或多个控制组，对两个组同时进行因变量的观测（包括前测和后测），能较好地排除无关变量的影响。

（3）采用“双盲法”。所谓双盲法，即研究者在实验中既不让实验的主试也不让被试了解实验的真实目的和意图，这可在一定程度上控制主试的态度、被试间自变量的扩散等方面的无关变量。

（4）提高实验设计的科学性。在设计中根据对无关变量控制的需要来设计操作自变量的具体方法、设计实验程序、进行时间分配，这能较好地进行无关变量的控制。

（5）物理控制法。就是注意实验情境的物理条件是否保持恒定，刺激的呈现是否标准，以及反应的记录是否客观一致等物理性因素的控制。例如，为了使实验情境保持恒定，以免干扰实验变量对因变量的效果，可以设法控制声音、灯光、气氛、周围环境等物理因素。

（6）纳入法。就是把影响实验结果的某种干扰因素也当作自变量来处理，同样安排它做系统的变化，并且观察、测量、记录和分析行为反应与这一因素的关系。例如，研究某种教学媒体对学生理解知识所产生的影响时，如果考虑学生的年龄对于媒体所传递的信息的感知能力有所影响，则在实验设计时，把受试者的年龄因素包括在内，当作自变量处理。把学生按一定的年龄区间分组受试，这样所得的研究结果其外在效度便可提高。

（7）控制资料统计过程。研究者按照实验目的选择合适的统计方法，并规范程序统计和结果处理，能减少统计误差，提高研究结论的准确性。

3。减低测量误差

实验因变量的变化情况要通过测量工具来测定，测量方法主要有测验、问卷、量表、各种反应仪器等。但是，任何工具都不可能做到百分之百的准确，因此，设计时就需要合理选择、设计和正确使用测量工具，如问卷设计的合理性、测验试题设计、评分标准的掌握、反应仪器灵敏度的调整等，都应尽量使误差降到最低限度，以减少测量误差对实验结果的干扰。

（三）教育实验反应变量的测量

在教育研究中，总是要涉及许多反应变量的测量问题。所谓测量，就是依据某种法则，对事物赋予某种特征程度的符号或数字，即对研究对象的属性给予数值化的过程。

1。实验反应变量的种类

行为、态度和对内容的认知等实验反应变量，是实验对象对实验因素的作用所做出的反应，是能够被测定的变化因素。

2。实验反应变量的选择

反应变量的选择在整个教育实验中占有十分重要的地位，因为实验的结论都是从反应变量所提供的事实材料中推测、判断或推导出来的。反应变量选择是否得当，直接关系到实验研究的成败。选择实验反应变量应遵循如下几项原则。

（1）反应变量的客观性。这是指反应变量是客观存在的，是可以为实验者或仪器所感知或记录下来的。一个实验反应变量如果是客观的，它不依人的主观愿望而转移，那么，它在一定的条件下就会重现。

（2）反应变量的合理性。这是指某反应变量确实能代表所研究的对象，两者之间有着十分密切的关系，反应变量的变化代表着研究对象的某一种特性。

（3）反应变量的灵敏性。这是指某项反应变量在技术上具有显示的可能性，在实验条件的严格控制下，它能无偏差地显现出来。

（4）反应变量的可转换性。这是指反应变量既可以分级比较，也可以与其他变量相配合使用，从而表现出某种关系。虽然，有些反应变量不能直接看出其规律，但经过某种数学的变换便可看出规律性。

实验反应变量的选择是否得当和有用，主要取决于实验者对专业理论与统计知识的掌握程度。一项实验的反应变量，实验者既可以根据理论假设的需要自创，也可以从有关文献或其他实验中选取现成的反应变量。

3。实验反应变量的测量方法

实验数据的收集，即反应变量的测量是采用测验、问卷、观察和量表的方法，随着信息技术的发展，基于网络的行为记录和跟踪也是收集实验数据的一种可用办法。行为的测量方法通常是结构化观察，态度倾向的测量用问卷调查或量表，认知状态的测量以测验方式为主。

四、准实验研究及其设计方法