《教育科学研究方法》（贺霞） 第10课 实验研究法1

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课题实验研究法1课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）了解实验研究法的类型与特点（2）熟知实验设计的原则（3）掌握实验设计的常用方式思政育人目标：培养勇攀高峰、敢为人先的创新精神培养追求真理、严谨治学的求实精神培养淡泊名利、潜心研究的奉献精神教学重难点教学重点：实验研究法的类型与特点、实验设计的原则教学难点：实验设计的常用方式教学方法讲授法、案例分析法、互动讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（25min）第2节课：问题导入（5min）—传授新知（35min）—

课堂小结（3min）—

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课实验研究法概述考勤（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到，班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况作业反馈（10min）【教师】邀请两位小组代表分享与“小学生有关”有关主题设计的一份试卷【学生】小组代表回答，其他学生聆听【教师】对学生的设计的一份试卷进行评价从编制上，试题编制遵循命题要求，没有出现明显的失误；从主题选择上，试卷的主题明确、表述清楚；从合作上，各成员分工明确，积极参与试题编制；从整体效果上，小组代表语言表达流畅，逻辑清楚，其他小组成员能积极完善发言【学生】聆听通过作业反馈环节，与学生互动，掌握学生知识运用能力，同时让学生知己知彼，互相学习进步案例导入（8min）【教师】讲述案例，并提问：你认为约翰·杜威为什么这么重视实验研究？并随机邀请学生回答美国著名教育家约翰·杜威于1896—1904年间创办了芝加哥大学实验学校，并且开展了近8年的教育实验。约翰·杜威在创办芝加哥大学实验学校之始，就十分明确地将这个学校定位为“真正的实验室”。……（详见教材）【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题并板书：实验研究法概述通过案例导入环节，引导学生思考约翰·杜威为什么重视实验研究，激发学生的学习兴趣传授新知（25min）【教师】讲解新知实验研究法是研究者运用科学实验的原理和方法，以一定的教育理论和假设为指导，通过有目的地操纵某些教育因素或教育条件，然后观察教育措施与教育效果之间的因果关系，从中探索教育规律。实验研究法的类型根据实验场所划分1．实验室实验是指研究者在人为设定的条件下或人为高度控制的环境中，借助专门的实验仪器或工具，通过操纵自变量和控制无关变量，从而探究自变量与因变量之间关系的一种实验。它具有要求严格、操作复杂、费用高、耗时短、可重复验证等特点。2．自然实验是指研究者在自然状态下的教育情境中，通过人为控制或改变某些教育因素，探究教育现象之间因果关系的一种实验。它具有要求较低、易于实施、接近生活、控制无关变量难度较大等特点。根据实验目的划分1．探索性实验是指研究者对未知的教育理论和教育方法进行探索的一种实验。它具有创新性、开拓性等特点。2．验证性实验是指研究者对已取得的研究成果进行检验、修订和完善的一种实验。它具有重复性、创新性等特点。根据自变量数量划分【教师】播放视频“钟摆实验“（详见教材）1．单因素实验是指在一个实验中，研究者只操纵一个自变量的一种实验。它具有研究变量少、操纵容易、实验难度小等特点。2．多因素实验是指在一个实验中，研究者需要操纵两个或两个以上自变量的一种实验。它具有研究变量较多、实验难度较大等特点。根据实验控制程度划分1．前实验是指研究者对无关变量不进行控制的一种实验。它具有控制程度低、误差程度高等特点。2．真实验是指研究者严格地操纵研究变量，并严格控制各种无关变量的一种实验。它具有实验效度较高、误差程度低等特点。3．准实验是指研究者不完全控制无关变量，在较为真实的情况下进行的一种实验。准实验在教育实践中较为现实可行。【师生互动】教师提出问题：“谁开创了“实验教育学”的先河？”并随机邀请学生回答实验研究法的特点作为一种教育科学研究方法，它与其他科学实验有着共同的特点，即变革性、控制性和因果性。但是但是，实验研究法又有着自身的独特性。实验要与教育教学相结合实验的研究对象是学生，学生活跃在特定的班级和学校环境中，当实验离开了这一特定的环境，相应的教育现象就不会发生。因此，实验不能脱离教育教学的实践活动，需要在真实的学校环境里进行研究。受到实验标准与价值规范的制约实验要确认教育现象之间的因果关系，既要以求真作为基础和前提，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。实验的周期性较长一种新教育制度、新教材和新教学方法的实验绝非短时期内所能完成，往往需要较长时间才能看到真正的效果。对于较为复杂的实验，研究者往往还需要进行多次实验，才能获得可靠的结论。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲授法，让学生了解实验研究法的类型和特点，拓展学生的知识视野第二节课实验的设计与实施（一）问题导入（5min）【教师】提问引出新知识点实验设计是实验研究的蓝图，在研究者的实际操作中起着指导作用，保证了实验研究的方向性和科学性，有利于提高实验的研究效率。在讲解知识点之前，请思考以下问题：（1）实验设计的原则是什么？（2）实验设计的常用方式有哪些？【学生】思考、发言用问题导入的方式，让学生主动探究实验设计的原则和常用方式，激发学生的求知欲传授新知（35min）【教师】讲解新知实验设计是指研究者为了实施实验而设计的一个计划方案。实验设计是实验研究的蓝图，在研究者的实际操作中起着指导作用。一、实验设计的原则（一）客观性原则客观性原则是指研究者必须坚持科学的实验方法，坚持客观标准，尊重客观情况和事实条件，实事求是地制订出科学的实验设计。（二）可行性原则可行性原则是指研究者在实验设计过程中，需要考虑所设计的实验方案是否切实可行。具体的要求有以下几个方面：①研究者需要充分考虑实验研究所需要的主客观条件，如人员队伍的专业性、研究资料、仪器设备、资金等，是否可以保证实验研究的顺利进行；②研究者需要根据实际情况，确定切合实际的实验规模，保证实验不仅可以正常开展，还具有较好的代表性；③在能达到实验研究目的的情况下，研究者最好选择易操作、易实施、便于解释的实验类型。（三）有效性原则有效性原则是指研究者所设计的实验，需要能够有效地检验研究假设，解决研究问题，并使研究成果得到有效推广。具体的要求有以下几个方面：①研究者需要根据课题性质和具体的条件，设计出适合课题的实验研究模式，并增强实验结果的有效性和真实性；②研究者需要充分考虑各个研究变量，并能有效地控制无关变量，从而更好地观测因变量和自变量之间的关系，更好地解释实验结果；③研究者需要将对实验影响较大的无关变量加以严格控制，尽量提高实验研究中的教育活动与实际教育活动的一致性。（四）创新性原则创新性原则是指研究者设计的实验需要在研究问题、研究方法等方面有所创新，从而使得实验研究具有创新性和价值性。具体要求有以下几个方面：①研究者可以从研究问题方面进行创新，例如，可以选择一个亟待解决的问题，以弥补现有研究领域的空白之处或完善现有研究；②研究者可以从研究方法方面进行创新，例如，通过采用不同的方法，从其他角度进行研究；③研究者可以从研究对象或研究条件方面进行创新，例如，通过改变类似研究课题的研究对象或条件，在类似课题的基础上进行拓展性研究。二、实验设计的常用方式实验设计中有以下常用符号：S表示被试者；X表示实验处理，即对自变量进行操纵；O表示因变量测量。【教师】播放视频“两个班级“（详见教材）单因素单组实验设计单因素单组实验是指研究者只对一组被试者实施实验处理，并测量由此而产生的实验效果的一种实验设计。它只有一个自变量和一组实验组，没有控制组。单因素单组后测方式单因素单组后测是指研究者对一个被试小组实施实验处理，即研究者需要对自变量进行操纵，对因变量进行测量，并以测量分数对实验效果进行描述的一种实验方式。单因素单组后测的具体表示方式为S（X—O）。单因素单组后测方式的优缺点和适用范围实验方式优点缺点适用范围单因素单组后测方式易于实施，操作简单缺乏控制组，没有前测结果作对比，没有控制无关变量常用于实验周期短、规模小、被试者选择合理等某些特定情况【教师】讲述案例“单因素单组后测示例”，并邀请学生对此案例进行评价【学生】聆听、思考、回答2．单因素单组前后测方式单因素单组前后侧是指研究者对一组被试者进行第一次测量（又称“前测”，用O1表示），接着对被试者实施实验处理，随后对该组被试者进行第二次测量（又称“后测”，用O2表示）的一种实验方式。单因素单组前后测的具体表示方式为S（O1—X—O2）。实验方式优点缺点适用范围单因素单组前后测方式可以观察实验前后效果没有控制组，不能有效地控制一些无关变量对实验的影响；前测经历可能会对后测产生影响，从而降低实验效果常用于被试者选择受限，且研究者对被试者充分了解，同时不存在严重影响实验的无关变量等情况单因素单组前后测方式的优缺点和适用范围【教师】讲述案例“单因素单组前后测示例”，并邀请学生对此案例进行评价【学生】聆听、思考、回答3．单组时间序列方式单组时间序列是指研究者对一组被试者进行一系列周期性的测量，并在测量的这一时间中间对被试者实施实验处理，然后通过比较实验处理前后分数的差异，揭示实验处理对被试者影响的一种实验方式。此外，人们常把前测分数称为基线水平。单组时间序列的具体表示方式为S（O1—O1—O1—X—O2—O2—O2），这种方式是由单因素单组前后测方式演变而来。单组时间序列方式的优缺点和适用范围实验方式优点缺点适用范围单组时间序列方式在一定程度上控制了无关变量对实验结果产生的影响测量的次数较多，后边的测量会受到测量经验的影响；不能排除与实验处理同时发生的偶发事件的影响常用于无法选择控制组做比较的情况【教师】讲述案例“时间序列方式示例”，并邀请学生对此案例进行评价【学生】聆听、思考、回答单因素等组实验设计单因素等组实验是指研究者对两个或多个被试组实施不同的实验处理，用被试组之间测量结果的差距来说明实验效果的一种实验设计。它只有一个自变量，有两个被试组，其中一个被试组为实验组，另一个被试组为控制组或对照组。单因素等组后测方式单因素等组后测是指被试者被随机分配到一个实验组和一个控制组，研究者对实验组的被试者实施实验处理后，测量实验组和控制组的分数，并将后测分数从统计学的角度进行比较，从而推断实验处理效果的一种实验方式。单因素等组后测的具体表示方式为S1（X—O）；S2（—O）；其中S1表示实验组，S2表示控制组。单因素等组后测方式的优缺点和适用范围实验方式优点缺点适用范围单因素等组后测方式一定程度地控制可能影响实验效果的无关变量如果实验组和控制组中被试者的差异太大，将会影响实验效果；由于缺乏前测，故不能准确解释实验处理的效果常用于实验组和控制组被试者无显著差异的情况，以及不能选择前测或前测可能影响实验效果的情况等【教师】讲述案例“单因素等组后测示例”，并邀请学生对此案例进行评价【学生】聆听、思考、回答单因素等组前后测方式单因素等组前后测是指被试者被随机分配到一个实验组和一个控制组，研究者首先对实验组和控制组进行一次前测；然后，对实验组的被试者实施实验处理，而对控制组不进行任何的实验处理；最后，对两个被试组进行一次后测，并通过比较实验组和控制组前测和后测结果的变化情况来推断实验处理效果的一种实验方式。单因素等组前后测的具体表示方式为S1（O1—X—O2）；S2（O1—O2）；其中S1表示实验组，S2表示控制组。单因素等组前后测方式的优缺点和适用范围实验方式优点缺点适用范围单因素等组前后测方式该方式有实验组和控制组，可以有效地控制无关变量；通过对两组进行前测和后测，可以有效探究自变量和因变量之间的因果关系随机分配不能保证实验组和控制组的条件完全相同常用于小学实验研究【教师】讲述案例“单因素等组前后测示例”，并邀请学生对此案例进行评价【学生】聆听、思考、回答【学生】聆听、思考、理解、记忆利用讲授法和师生互动，让学生们掌握实验设计的原则和常用方式，拓展知识广度课堂小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了实验研究法的类型与特点、实验设计的原则和常用方式