（2）等组实验法。等组实验法是指对两个或两个以上等质的被试组，施加不同的自变量，然后对因变量的测试结果进行比较，从而判断因果关系的实验。其基本程序有两种：
①只有一个自变量：
实验组→前测1→实验因素→后测1
对照组→前测2→沿用常规→后测2
首先将被试分成两个水平相等或基本相同的两组，通过前测1与前测2是否相等可以判断两组水平是否有差异；然后在实验组施加实验因素，而对照组沿用常规，一段时间以后进行后测。通过后测1、后测2的比较就可判断分析实验因素与实验效果之间的因果关系。即在前测1＝前测2的前提下，如果后测1＞后测2，则说明实验因素有效果。如“计算机辅助语文教学实验”，实验前，经过前测选取两个相同的被试组，在实验组被试中采用计算机辅助语文教学，对照组被试中采用传统的常规教学法，一段时间后，分别对两组被试进行后测，如果实验组同学的语文成绩优于对照组同学的语文成绩，则认为计算机辅助语文课堂教学有效果。
②有二个自变量：
实验组1→前测1→实验因素1→后测1
实验组2→前测2→实验因素2→后测2
如果后测1＞前测1，说明实验因素1有效果，如果后测2＞前测1，则说明实验因素2有效果，在前测1＝前测2的前提下，如果后测2＞后测1，就被认为实验因素2的效果优于实验1的效果。
等组实验法的优点是：首先，避免了实验因素之间的相互影响。因为两个实验因素是分别施加于两组不同的被试，他们之间不会相互干扰，克服了单组实验中前一实验因素的作用对后一实验因素的影响；其次，外界情况等无关因素对实验结果的影响可以相互抵消。因为两组被试处于相同环境条件下，环境变化对两组的影响是一致的，可以相互抵消。而且两组被试都在自然成长和积累经验，也避免了单组实验法中时序效应的影响；再次，测验量表不易影响实验结果。由于两组被试前测、后测可以运用同一种测验，即使前测与后测量表不等值，但它们对两组被试的影响是相同的；最后，实验周期较短。正因为等组实验具有上述优点，所以被实验研究者广泛采用。
然而等组实验法也有其缺点：主要是实验分组困难，很难找到两组完全等同的被试。每个人的遗传素质、家庭环境、学习能力、兴趣爱好等心理特征都存在差异，研究者很难做到实验对象的随机分配。
因此，在等组实验过程中，研究者一定要注意：首先，为分组而进行的前测量表的选择或编制必须符合实验目的和实验因素的要求；其次，若采用随机分组法，应使两组被试人数相等，以避免因人数不均，造成两组被试每个成员受教育机会不均等；再次，应尽量控制无关因素的干扰或使除实验因素外其他因素对两组被试作用都相同。
（3）轮组实验法。轮组实验法是把各实验因素轮换施于各组被试，然后根据每个实验因素所发生变化的综合来决定实验的结果。其基本程序如下；第一轮：
实验组1→前测11→实验因素1→后测12
实验组2→前测21→实验因素2→后测22
第二轮：
实验组1→前测11′→实验因素2→后测12′
实验组2→前测21′→实验因素1→后测22′
实验变量1发生的总和（D1）＝（后测12＋后测22′）－（前测11＋前测21′）
实验变量2发生的总和（D2）＝（后测22＋后测12′）－（前测21＋前测11′）
当D1＞D2时，说明实验因素1的效果好；当D1＝D2时，说明两个实验效果相当；当D1＜D2时，则被认为实验因素2的效果更好。
轮组实验法的优点非常明显：①不需设立完全相同的等组，对被试分组的要求大大降低，避免了等组实验中随机分配被试的困难。②对无关变量的控制要求降低。因为轮组实验中无关因素的影响共同作用于前后两个实验因素。如试比较甲、乙两种教材谁优，采用这两种教材的实验班的学生家庭环境、努力程度、兴趣爱好、教师的教学水平等都是与实验目的无关的变量。在轮组实验中，教师、学生等无关变量的影响对各个实验组大致是相同的。③实验的精确度提高。在轮组实验中，各实验因素都在不同的组内各实行了一次，因而也就减小了实验误差，提高了实验的效度和信度。
但是，轮组实验增加了实验次数，延长了实验时间，实验的周期较长。且每个实验者都要掌握两个实验因素的实验内容，其操作程序、教材、教法等的难度较大。同时，也给最后的测量与实验结果的统计核算增加了困难。
上述三种实验方法各有各的优缺点，研究者可根据研究需要和条件选择适当的方法进行研究。
2.确定研究对象
选择确定研究对象是实验研究过程中非常重要的一环，尤其是等组实验法。在选择实验对象时，研究者首先要根据实验课题的需要。教育实验无需对研究总体进行实验研究，只需从中抽取部分个体作为实验对象，即可从实验结果中推断出总体特征。这一推断的可靠性依赖于对实验过程的控制，也在很大程度上依赖于样本的代表性。而样本的代表性又依赖于样本容量和抽样方法。
3.确定实验时间、场所、范围、材料和人员
实验时间一般指实验开始到实验结束所需的时间，也称实验周期。要根据实验课题的内容、规模而定。一般的教学方法的实验大多以一学年或一学期为一个周期。有些简单的实验，也可以以几周或几节课为一个周期。
实验场所的选择和范围的确定不容忽视。实验场所是指安排在什么县市、学校、班级进行实验；实验范围指选择几所学校、几个班级进行实验。为使教育实验具有更大的推广价值，一般应选择普通学校、普通班级进行实验。一些有特殊要求的实验，如计算机辅助教学的实验，可以选择办学条件比较好的学校进行。实验的范围也要根据课题的要求和实验的主客观条件来确定。
实验过程中免不了使用闭路电视、计算器、电脑等仪器，登记表、统计表、测量量表等材料。这是实验顺利实施和结果科学性的物质保证。
实验人员是具体实验过程、实验材料的实施者。一般应由专业的研究人员和实验教师两部分所组成。通常是由专业人员提出实验课题，设计实验方案，由实验教师具体操作。对于简单的小课题或科研能力较强的教师，也可同时兼有“研究者”和“教师”的双重角色。实验教师在实验研究中起着关键作用。他不仅是教育者，也是实验者。因此，要选择热爱教育科研，具有实事求是的科学态度、艰苦奋斗、吃苦耐劳的精神，有一定的科研能力的教师作为实验人员。
4.明确实验中各种变量及其测定与控制方法
教育实验涉及的变量有自变量、因变量和无关变量。
（1）自变量的确定及解释。自变量是实验人员施加和操纵的实验因素，是另一个变量变化的原因，又称实验的原因变量。例如：要验证应用直观教学法对提高教学效率的作用。这一实验的自变量就是直观教学法。自变量确定后，要赋予自变量以可操作性的定义，将其具体化、可操作化。这是操纵自变量的关键。如江苏省常州师范学校第二附属小学开展的“小学开放式作文教学的实验”，其自变量就是开放式作文教学形式。开放式作文教学形式的可操作性定义包括作文内容的开放、作文形式的开放、作文批改的开放等三个方面。
自变量越具体，可操作性越强，实验措施越易施加到被试身上，就越能取得较好的实验结果。
（2）明确因变量及测定。因变量是指自变量作用于实验对象后所产生的结果，是实验的结果变量。因变量确定后，科学地观测因变量的变化是教育实验成功的一个关键。首先要明确从哪些方面观测因变量的变化；其次，要明确测定因变量的方法。如林崇德教授主持的“小学生运算思维品质培养的实验研究”，因变量为思维品质。思维品质是在个体的思维活动中智力特征的表现。在小学儿童数学运算中，突出的思维品质是敏捷性、灵活性、深刻性和独创性四个方面。那么通过哪些指标来评价思维的这四个品质呢？课题组的做法是：①测定思维的敏捷性，以速度和正确性为指标。通过给定一定数量的习题，记下每个被试完成的时间和正确率；给定一定时间，统计完成率等方法来测评。②测定思维的灵活性，以一题多解、一题多变的变化数为指标。③测定思维的深刻性，以完成数学概括能力、空间想象能力、数学命题能力、推理能力、运用法则能力等五个方面的逻辑抽象试题的成绩为指标。五个方面分别有具体指标。④测定思维的独创性，以自编应用题的数量为指标。根据上述指标编制大量的试题，经过多次筛选，经过信度、效度的测定，最后确定小学儿童思维品质的测定题目。
因变量的指标要尽可能具体，这是因变量能正确测定的关键。
（3）控制无关变量。无关变量是指除实验因素外有可能影响因变量的一切变量。无关变量有很多，有人将它归为7类，即经历特殊事件、实验期间被试成熟的影响、被试受前测影响、被试取样不均、被试中途流失、主试测评标准不同、主试统计错误等。例如实验教师与实验对象的实验情绪、实验者与实验对象的努力程度、实验教师的教学水平、实验对象的认知水平、实验对象的性别、年龄、实验环境等都有可能成为无关变量。不同的实验，无关变量又有所不同。如在教法实验中，自变量是教学方法，而教材、教师的教学水平、教学态度、学生的学习能力、知识水平、家庭环境等都可能影响教学效果，但非实验因素。因此，它们便成为该实验的无关变量。而在教材实验中，教法便成为一种无关变量出现在实验中。
研究者要探寻与自变量因
变量的因果关系，必须严格加强对无关变量的控制，避免无关变量对实验结果的干扰。
第三节教育实验的实施
教育实验方案制订后，根据实验方案，有目的、有计划地对被试施加实验影响，控制非实验因素，测验被试并记录实验情况等一系列工作过程就是实验的实施，是整个实验过程的实质性阶段。实验实施得如何直接影响了实验的结果。因此，实验者在实验过程中，要做好实验的前测、实验的分组、实验情境的控制、实验的后测、实验的记录等五项工作。
一、实验的前测
实验的前测是指在实验前为了了解被试的某些特质的现有水平而进行的测验。它既可以了解被试在实验前的水平，作为等质分组的依据，更用以和后测水平的比较，以确定实验因素的效果。
研究者可自行编写测验题，也可选择已被他人广泛采用的标准化的测验题。但在进行测验时，要注意以下几点：（1）要根据实验目的，测出实验所研究的被试的特质。如“综合实践活动课中培养低龄儿童生活自理能力的实验”，目的是想验证综合实践活动对提高低龄儿童生活自理能力的作用。因此，该实验的前测应测验被试的生活自理能力。（2）前测要尽量采用标准化测验，使测验结果更加客观、真实。（3）前测人员要尽量避免一切偏向的发生，不能给被试提供任何暗示。（4）防止被试作弊，影响实验的真实性。
二、实验分组
在前测的基础上，研究者要根据实验的要求按照一定的方法把被试分成若干等质组。为了尽量将被试分成相等的组，研究者可采用以下方法分组：
（1）随机分组法。即采用随机取样法将被试分成几个相等的组。
（2）测量分组法。要保证各被试组有较高的相等程度，可采用测量分组法。根据对被试前测的成绩，将被试分成若干相等的组。由于这种分组方法所依据的前测是关于实验研究特质的测验，因而能够保证所分各组在实验所研究的特质上基本相等。
（3）匹配分组法。是指实验者按照一定的标准，对全体被试进行全面考察，将几个各方面情况基本相同的被试分别分配到不同的被试组。由于每次分配到各组的被试是相等的，所以，所分各组也是相等的。
三、控制实验情境
所谓控制实验情境就是指实验者根据实验目的和要求，有效地消除、均衡或排除无关变量的干扰的过程。
通常情况如下，教育实验情境的控制有以下几种基本方法；（1）消除法。消除法指在教育实验过程中，采用一定措施，设法排除无关变量的发生，例如，用单向玻璃屏避免外界干扰，采用行政手段确保被试不中途流失等，使实验情境得到纯化。比如，在比较两种教学方法效果的实验中，实验教师对被试的偏向，可能造成被试学习成绩的差异，是一种影响较大的无关变量。为了控制这一无关变量的影响，实验者可以选择比较客观公正的教师担任实验教师，制订详细的实验教师准则、对实验教师进行监督等，来避免这一非实验因素的影响。此外，还要注意避免“亨利效应”，即对照班的教师不恰当地扩教或模仿实验班的实验措施，导致实验班与对照班的区别模糊，难以验证和确认假设。
