教育实验不同于其他方法的最大特点就是“控制”。实验的设计应能使作为假定原因的实验因子（即自变量）发生变化，引起因变量的变化，同时必须能够消除假设中所不包括的无关因素的影响，从而使研究结果准确可靠。只有通过控制，才能找到确切的因果关系。所以可以说，实验法的关键就在于控制条件。

实验条件的控制涉及在实验过程中对自变量、因变量及无关变量的控制，以及对因变量的观察、记录和测定。

（一）确定自变量与因变量

所谓变量，是指性质和数量上可以变化、操纵、观测的各种因素、现象或特征。

自变量即实验因子。这是指作为研究对象，人为地加以变化、操纵的条件，以便引起因变量的变化，它是实验中给予被试的特定的刺激因素。自变量的控制也称作刺激变量的控制。

可见，自变量就是研究者所要研究的问题。对此，研究者必须十分明确。例如，某人欲研究某种教学方法的效果，就须设计并实施此教法，同时观测其效果——儿童学习成绩是否提高。

实施实验研究，最重要的是对实验因子的操纵，研究者要考虑在实验中如何使作为假定原因的实验因子发生变化，即设计实验因子的呈现程序和方法。例如，在“活动幻灯与图片两种直观教具在幼儿园故事教学中效果的比较”这项实验研究中，实验因子就是直观教具。所要解决的问题是，运用活动幻灯这种教具是否能提高故事教学的效果。为此，该实验采用两种教具，一种是传统教具——图片，讲故事配上4幅图片；另一种是活动幻灯，在屏幕上打出面积大、能活动的图像来配合故事教学。通过实验，考察直观教具这一实验因子（自变量）变动后，故事教学的效果——因变量是否发生变化。又如，在“教师的言语暗示对儿童行为影响”的实验中，实验因素就是教师的暗示性语言，如“你喜欢大家，那么你愿与人合作……”，研究目的是了解儿童的行为是否随教师言语暗示的不同而有不同反应。

因变量是指实验所要观测的效果。这是随实验因子即自变量的变化而改变的条件或因素，亦即被试对特定刺激作出的反应。例如，在以上实验中，故事教学的效果，或儿童与人共搭积木的行为与效果。

因变量的控制就是反应变量的控制。因变量的控制包括指导语和指标的确定。指导语的作用是引导被试的反应方向；指标是指对被试反应的观测或对因变量的度量指标。例如，被试对问题的反应时间、正确率等。

总之，实验是对作为研究对象的自变量进行操纵控制，或人为地加以变化，从而观察、测量因变量的变化，以确定研究的效果——自变量与因变量之间关系的过程。

（二）控制无关变量

无关变量是指那些对实验结果会产生影响的其他刺激变量。这是指与所研究的问题无关，但是却会影响其效果的变量。实际上应称之为“有关的无关变量”。不包括真正无关的无关变量，如儿童体重显然不会影响故事教学的效果。实验过程中，必须对无关变量加以控制，以便考察确切的因果关系（见图6-2）：

图6-2

无关变量的控制通常有三种方法：

1.排除

把无关变量排除在实验之外，尽可能不使它对实验结果产生影响。例如，心理和教育实验中利用暗室、隔音室来消除无关的视听刺激；用单向玻璃进行观察；或创设专门实验室条件（如前述“婴儿依恋研究”），从而将额外刺激排除；另外，还可以通过对被试年龄、性别等的选择，使样本保持恒定。幼教实验中还有大量无关因子排除在实验之外的例子。例如，已知缺课会影响教学效果，就事先向家长说明，不要让幼儿缺勤；同时对体弱多病的孩子不予选择；再有，要求家长在实验期间不进行额外的家庭辅导等。

2.平衡

使无关因子以同一水平作用于实验班和对照班或控制班。这样，无关变量对两个班的影响平衡化，也就是对两个班的教育效果的影响相同。

平衡法也叫等组法，这是实验的基本模式。即通过随机取样随机分组，将被试分为两个无关变量相等的组（或两个以上的组），两组被试的特点相同或基础相同，表明这两组被试都是来自同一个总体，从而无关变量相同，亦即其影响在两组平衡化了。当然，在等组实验中，除了考虑被试特点以外，对教师水平、能力、态度、教材、教学时间等其他无关因子一般也应采用平衡的方法，使这些因素对于实验班与对照班或控制班来说处于相同水平。例如，“兴趣游戏与儿童智力实验”，就是采用等组法，通过平衡的方式控制无关因素的干扰。

3.抵消

当实验变量是两个或两个以上时，会出现新的问题：两个实验处理的前后顺序不同，结果也就不同。这时，必须采用循环组法加以抵消。循环组法也称为ABBA法（见图6-3）：

图6-3

一项关于新教法与传统教法的比较研究，如果采用ABBA法，研究者可以使被试中的半数先作为实验班或组接受新教法，再作为对照组或控制组接受传统教法的影响；另一半被试则先作为对照组或控制组先接受传统教法，再作为实验组接受新教法的实验处理。例如，“活动幻灯在大班故事教学中的效果研究”就是运用ABBA法进行实验的。这样，不仅两班幼儿的特点与基础等影响因素被抵消了，而且两班教师的不同水平、能力和积极性，以及两班幼儿各异的家庭条件等无关因素对效果的影响在比较时都被抵消了，同时教法的先后顺序的效应也被抵消了。