一、實驗法
實驗是指由研究者對一個變量進行操縱和對結果的有控制的觀察和測量來實現的一種科學的研究方法，實驗研究被廣泛地應用於自然科學的研究中，在教育研究中實驗研究法也是非常科學有效的研究方法。實驗法與觀察法的區別在於觀察法是在不改變或者不影響研究對象和研究現象的自然的條件下進行的，而實驗法卻要對研究對象和研究現象進行人為地控制或主動地幹預。
實驗法是根據一定的理論和假設，通過人為地控制教育現象中的某些因素，從而探索變量之間某種因果關係的研究方法。由這個定義可以看出來教育實驗有三個必要的條件：（1）基於一定的理論和假設；（2）人為地有目的地控制某些因素；（3）論證某種因果關係。也就是說得出因果關係是教育實驗研究結論的一個重要特徵。
實驗法具有六個顯著特徵：理論驅動式的研究假設；在幹預、控制和/或對照組中，使研究被試在統計上等值；對所有的被試統一、逐個地實施由研究者控制的幹預；對每個因變量進行測量；使用推斷統計；嚴格控制條件和相關變量。[2]
二、實驗法的類型
實驗法可以分為實驗室研究和自然實驗研究兩種類型。
實驗室研究與自然科學的實驗室研究方法類似，研究者要認為設計特定的環境，嚴格控制外界條件而進行的實驗研究。研究的過程是實驗者先設計特定的環境，並嚴格控制外界條件，讓被試進入這個環境中，通過對被試在特定環境中的表現來得出因果關係。
自然實驗研究指的是在現實的自然的教育環境和教育條件下進行的實驗研究。自然實驗從控制程度看，沒有實驗室嚴格，而自然環境立足於現實的教育環境中，以教育實踐中出現的問題為研究內容，以現有的教育環境為條件，探索在自然的教育環境中改變某種特定的教育因素所產生的效果，得出因果關係。
三、實驗研究的流程
1、確定研究問題
確定研究問題是所有教育研究的第一步，而教育實驗研究要求研究問題必須適合使用教育研究法進行，因為有的研究不適合用實驗法進行研究，所以研究者必須事先判斷研究問題是否適合實驗法，考慮和分析是否具備實驗條件，變量是否可控、分析研究規模和實驗條件，考慮是否具有實驗能力，研究能否順利進行等，確定研究切實可行才能進行教育實驗研究。
2、建立實驗假設
實驗假設是實驗研究的基本條件之一，假設是研究者根據對文獻的研究和對教育現象的觀察來提出的一種關於課題的設想或者構思。
3、進行實驗設計
實驗設計是教育實驗研究的靈魂，每一項教育實驗都必須滿足的條件是：必須建立自變量與因變量之間關係的假設，自變量必須是較為孤立的因素，這樣才能突出自變量的在實驗中的作用。自變量必須是可控制可操縱的，可以改變的因素，實驗程序和操作必須可以反覆進行，是可以驗證的，必須具有較高的控制條件和能力，要儘可能地排除其他因素的幹擾。因變量具有可變性和可測性的特點，恆定的變量是不能夠成為因變量的，因變量必須是可測的，研究者才能夠根據因變量的變化確定研究的因果關係。
4、進行實驗操作
進行實驗操作是教育實驗研究的核心和關鍵環節。這一環節要求研究者按照實驗設計控制自變量，對因變量進行檢測，檢測方法有前測和後測，在一項實驗設計中，通常需要對因變量進行前後兩次相同的測試。前測發生在實驗之前、後測發生在實驗之後，研究通過對被試的前後兩次測試的結果的對比來衡量因變量在測試中發生的變化。研究者還必須隨時注意收集實驗資料。包括實驗的設計方案、被試的基本情況，對照組的基本情況，前後測的數據等。研究者還需要對個別、個案的變化、測量的數值、對比的數據、實物或產品等方面進行記錄，這些將成為研究報告的重要依據。
5、總結實驗價值
總結實驗的價值報告處理實驗結果，撰寫實驗報告。處理實驗結果主要是指運用數理統計和思維推理的方法對實驗獲得的數據和感性認識的結果進行整理加工和分析，得出總結性的結論。撰寫實驗報告就是將實驗內容、過程、方法和結果進行系統的表述。
四、實驗設計的模式
1、前實驗設計
（1）單組後測設計模式
單組後測設計可以用X-O來表示，意思是單組後測設計只有一組被試，接受一次實驗處理（X），有一個試驗後測（O），被試不是隨機選擇產生，後測的結果為實驗處理效應。例如一個班級的信息技術課的學業成績較低，為了扭轉這種局面，教師增加了實踐課的比重，一個學期後，發現學生的信息技術課的學業成績有所增加。這種設計沒有控制組，無法證明因變量的變化是由自變量所引起的。實驗前沒有進行前測，實驗的隨意性比較大，無法剔除其他因素的影響，總而言之單組後測設計模式的實驗的科學水平比較低。
（2）單組前後測試設計模式
單組前後測試設計可以用O1-X-O2來表示，即只有一組被試，被試在實驗處理（X）前後都有一次測試（O1和O2），例如一個教師為了測試多媒體教室對學生信息素養的提高是否有作用，就在學期前對學生進行了測試，然後一個學期都在多媒體教室中對學生進行授課，學期末再進行測試，測試結果發現學生的信息素養有所提高。將兩次成績的差異歸因於多媒體教室的作用。這種實驗模式選取單組被試且不是隨機分配，沒有控制組，雖然進行了前後測，因為沒有控制組進行對比，實驗結論僅僅是前後測的比較。進行歸因得出來的，該種實驗設計模式無法排除其他相關因素的影響。這種實驗設計模式適用於通過教育活動就可以直接取得效果的因變量，比如知識的掌握程度、技能等，對那些見效較慢的因變量來說則不適合，總而言之該種實驗模式的結論的科學性不高。
2、準實驗設計
準實驗研究與真實實驗研究的區別在於準實驗研究不對被試進行隨機選擇，讓一些實驗活動發生在真實的教育環境中。這種準實驗的設計不打擾學校的日常教育教學活動，一般不會遭到教師、學生和家長的反對，實驗更容易進行，準實驗成為了最廣泛的、使用最多的一種教育實驗設計方法。準實驗一般以班級作為一個整體來進行研究。
（1）不等實驗組、控制組後測設計模式
不等實驗組控制組後測的模式是X----O1
O2
不等實驗組、控制組後測設計中有實驗組和控制組，只有實驗組接受了實驗控制（X），兩組都有實驗後測（O1、O2），通過比對組數據的後測結果來推出實驗結論。例如教師要做一個關於電子白板在教學中的應用效果的一個實驗研究，對自己所教的各方面水平基本相當的兩個自然班進行實驗研究，僅對作為實驗組的被試班級在教學中使用電子白板來授課，一段時間之後對兩個班級進行測試，以兩個班級的測驗結果來推導電子白板在授課中對學生學業水平的作用。這種實驗設計沒有前測，優點在於消除了前測對後測的影響，通過橫向比較來判斷實驗變量的有效性；而缺點在於實驗組和控制組的被試不是隨機選取的，是靠感覺和印象選取的，兩個組之間可能在實驗處理上存在較大的差異，初始水平的差異對實驗結果影響較大，對無關變量的控制不嚴格，使得實驗的效度較低。
（2）不等實驗組、控制組的前後測設計模式
不等實驗組、控制組的前後測設計模式為O1- X -O2
O3- ─ -O4
這種準實驗設計模式有實驗組和控制組，實驗組和控制組都進行前測和後測，而僅對實驗組進行實驗控制。控制組不進行實驗控制。根據兩個組的前後測的成績來推導實驗控制和實驗結果的因果關係。例如，教師進行導學案有效性的實驗研究中，被試是在各方面水平基本相當的兩個班級（實驗的前提是兩個班級均未使用過導學案教學方式），作為實驗組的班級使用導學案方式進行授課，作為控制組的班級不改變教學方式。對兩個班級的實驗前後的學業水平進行測試。通過對兩組的前後測成績來推導導學案在促進學生學業水平發展的關係。顯然這種實驗設計可以消除初始水平差異的因素對實驗結果的影響。但是前測可能會對被試產生敏感或適應，從而影響了後測的結果的效度，進而影響了整個實驗研究的效度。
3、真實驗研究
真實驗研究的設計模式與準實驗研究的的設計模式最大的差別在於真實驗研究必須要求採用隨機分配的方式進行分組。類似於準實驗研究，真實驗研究的設計模式也可以分為兩種：
（1）隨機分配實驗組、控制組的後測設計模式
隨機分配實驗組、控制組的後測設計模式可以表示為R X-O1
R O2
這種設計模式要求將被試隨機分配為實驗組和控制組，兩個組在統計意義上是相等的。然後對實驗組進行實驗處理，對實驗組和控制組僅進行後測，這種測試的優點在於消除了前測對後測的影響和實驗變量之間的相互作用，這種設計模式的內在效度較高。
（2）隨機分配實驗組、控制組的前後測設計模式
這種設計的模式是R O1- X -O2
R O3- -O4
這種設計模式要求將被試隨機分配為實驗組和控制組，兩個組在統計意義上是相等的，然後對實驗組進行實驗處理，對實驗組和控制組均進行前後測，通過對前後兩組數據的變化來推導實驗處理與實驗結果的因果關係。這種模式的優點在於進行前後測可以充分說明是因變量的作用，使得實驗結果的因果關係可靠性高。
由於實驗設計上的內在特點，真實驗的效度必將高於準實驗的效度，但是，進行真實驗的難度很大，隨機抽樣在學校的教學環境中很難做到，按照實驗設計而打亂學校日常的教育教學秩序是不道德的且容易受到各方面牴觸的。影響真實驗的效度的因素還有部分無關變量是難於嚴格控制的。
五、實驗法的優點與缺點
實驗法的優點主要體現在教育實驗是可以有目的地控制變量，而有目的地控制變量是實驗研究的核心。排除了無關變量之後，研究者對自變量進行有目的地控制，通過觀察因變量的變化，才能客觀地分析自變量與因變量之間的因果關係，這樣得出的結論是具有說服力的。其次，實驗研究有著嚴格的實驗設計和明確的實驗程序，教育實驗設計對被試的選擇、實驗變量的確定、實驗材料和工具的選定、實驗程序的設計等，每一個步驟都有具體明確的要求，這樣科學嚴謹的程序是實驗結論可靠性的保障。第三，教育實驗法的可重複性。實驗是可以重複驗證的，即設置與前人一樣的實驗條件，重複前人的實驗過程就一定會得到同樣的結論。經過了反覆驗證的結論才是科學可靠的結論。
實驗法的缺點在於實驗法對實驗所需的現象和環境的控制難度較大，在科學實驗中很多變量是無法操縱和控制的，無關變量難於排除，這些都會制約實驗研究結論的科學性。實驗控制造成了環境不可避免地在一定程度上失真了，實驗條件的控制得越嚴格，離真實的教育環境的差別就越大，在自然環境下教育活動中重複進行實驗的可能性就越小，這就造成了在實驗環境中的結論不能完全適用於實際教育環境。
六、實驗法的範例
盧正芝在教育研究2003年第7期發表了《高中學生主體參與模式的構建與實驗研究》該研究運用實驗法對其研究結果階段是這樣論述的
三年的實驗研究過程中，課題組採用多種方法和工具，對實驗的效果進行了全面的、科學的評價，從定性與定量兩方面對學生的主體性素質發展水平進行了測量與評估。
（一）學生能力、特長、個性得到了很好的發展對與主體性素質緊密相關的思維能力、創造力、歸因傾向、自信等核心素質用權威量表進行測量，結果如下。
1.學生思維能力測驗
思維能力測驗量表是由北京師範大學心理系根據國外有關智力測驗的量表修訂而成，有較高的信度與效度，有中國常模，適用於初中到高中學生的思維能力的測驗。測量結果見表1。
2.勞德塞創造能力測驗
勞德塞創造能力測驗量表是創造能力測驗中比較著名的一種，由著名的美國普林斯頓創造才能研究公司的總經理、心理學家尤金·勞德塞與他的同事們編制而成。他們編制的創造能力測試50題經過我國有關專家改編後，適用於我國中學生。測量結果見表2。
3.個人評價問卷（自信）測驗
個人評價量表引自於Robinson、Shaver&W right主編，由臺灣楊中芳博士校訂的《性格與社會心理測量總覽》。測量結果見表3。
4.內—外控制量表測驗
內—外控制量表也引自於Robinson、Shaver&W right主編，由臺灣楊中芳博士校訂的《性格與社會心理測量總覽》。測量結果見表4。
統計的數據表明，研究的幹預措施在對提高高中學生的自信心、創造力和思維能力及歸因傾向的自主能力上有明顯的效果，在發展高中學生的主體性素質上有較明顯的成效。
內容來自孫濤老師的《實用中小學教育研究方法》