中小学教学改革的实验实践_实验设计论文

中小学教学改革的实验实践_实验设计论文

中小学教改实验操作常规,本文主要内容关键词为:教改论文,中小学论文,常规论文,操作论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

中小学教学改革实验是以现代教育科学理论为指导,以教学领域现象为对象,采取科学的态度和方法,有目的、有计划地探索教育规律的创造性的认识与实践活动。教改实验是一种教育科学研究行为。进行实验研究应该遵循教育科研的基本程序,采用相应的方法与技术,以克服实验中的盲目性、随意性,保证实验工作质量。教改实验过程一般包括选择实验课题、确定实验假设、进行实验设计、实施实验操作、开展实验评价和加强实验管理等几个环节,其基本内容与操作要求如下:

一、选择实验课题

实验课题是实验研究的题目,它明确而集中地规定了研究的范围、目的和任务。课题的选择是实验工作的起点,它决定着教改实验工作的方向、价值和成败,因而具有重大的意义。

课题的来源有多种途径,可以从教学实践中、从教育理论文献中、从课题指南中找课题。无论以何种方式选择课题,都应在充分调查研究、查阅大量文献资料的基础上进行,从中了解有关信息,掌握研究的发展动态,做到有针对性确定课题,从而克服选题的盲目性,避免无效劳动。

二、确定实验假设

课题提出后,应该在已有经验和理论认识的基础上,对即将探索的问题进行综合性思考,提出具有推测性的解决问题的初步设想,也就是提出实验假设。实验假设是以一定的教育经验和事实为依据,以已有的教育理论和方法为指导,对教育现象或教育事实间的因果关系作出推测性说明或解释。

确定实验假设应注意两点:

1.科学性与推测性相统一。实验假设不是凭空猜想出来的,它必须建立在已有的教育事实、教育经验和教育理论基础之上,并要经过充分的科学的论证;假设的基本思想是根据已知的事实和理论合乎逻辑地推测出来的,是否正确,还有待实验验证。

2.表述要清晰,确切表达出实验课题中所涉及的变量及其相互间可能的关系。实验假设一般可用说明性的方式来表述,其内容层次是:①阐明实验研究的目的及指导思想;②为实现研究目的进行改革的内容、措施及创设的条件;③实验研究时间或阶段的规划;④实验预想的结果。上述内容要有机融合,结构完整,语言表述要简洁、准确,能显现出实验的可验证性。

三、进行实验设计

实验设计即实验计划,是实验正式实施前研究者针对实验课题,为验证假设,对整个实验过程所做的周密而详细的安排计划。实质上,实验设计是实验者借助思维和文字进行模拟实验的过程。

实验设计应重点考虑以下几个方面的内容:

(一)自变量的确定与操纵

实验自变量是指实验者在实验过程中操纵并使其变化的实验因素或情境。如中学语文两种教学方法效果的比较实验,自变量就是教学方法。

1.明确实验自变量的具体内容。

2.了解实验自变量有几种水平(处理),如新教材实验,用新旧两种教材对比,这两种教材即为自变量的两种水平。

3.实验中如何操纵自变量,要规定出具体明确的操作程序和方法,并尽可能地用数量加以标识,从时间、次数和程序上加以规定,以便将实验自变量转化为实验者具体的可操作的实验行为。

(二)实验因变量的确定与观测

实验因变量是自变量作用于实验对象后产生的教育效果,它可以通过一定的指标或项目来进行观察和测量。如中学数学自学辅导教学实验中学生自学能力的提高就是这一实验的因变量。

1.明确实验因变量的具体内容。

2.确定可用来观察和测量因变量状态的指标,应注意以下几点:所确立的观测指标与实验研究目的应有必然的联系,应能反映与实验研究有关的某些特征的变化;确定的观测指标应尽可能量化,以便于统计处理;要明确规定观测的时间、方法和工具。

(三)无关变量的确定与控制

无关变量是实验中并非施加研究但影响实验结果的因素。如中学语文两种教学方法效果比较实验中,学生的学业基础、智力水平、教师的教育态度、业务能力以及教学时间等都是该实验中的无关变量。这种变量存在于实验过程中,干扰对实验结果做出正确的判断和解释。因此,必须加以控制,这是教改实验成败的关键。

1.明确实验中主要的无关变量有哪些。

2.提出控制主要无关变量的具体措施,一般可用下列方法加以控制:消除法,把无关变量排除在实验之外,尽可能不让这些因素影响实验结果;平衡法,通过设置实验班(组)、对比班(组),使无关变量以同一水平作用于两个班(组),在此基础上比较两班(组)的实验效果的差异;抵消法,采用单组或轮组实验设计,实验对象先后接受两次(多种)实验处理,然后再比较两(多)次实验的结果,使影响实验效果的因素相应地被抵消;随机化法,实验中主试、被试的选择,编班等采取随机确定的方法,使无关因素对各方面的影响相同;代表性策略,实验样本的选取以普通学校、普通教师、普通学生为基本原则,使样本具有广泛的代表性,提高实验的外在效度。

(四)主试与被试的选择

主试即实验的操作者,被试即实验对象,两者的选择应采取科学客观的方法,以保证实验的代表性和可比性。

1.一般情况下,实验学校、实验教师和实验学生的选择应坚持“三普通”的原则,使实验样本具有代表性。

2.确定实验教师、实验学生和实验班级(组)的数量。注意学生样本适量(大样本n>30人,小样本n<30人)。

3.采取随机化的方法确定实验对象,一般采用以下方法进行随机抽样:简单随机抽样,按随机原则直接从总体中抽取若干个个体作为样本,常用的方式有抽签法和查随机数目表法;机械(间隔、等距)抽样,按一定顺序将研究个体编号,然后机械地每隔若干个个体抽取一个样本;分层(类型)抽样,将总体按某种标准分成若干不同的类型,每类为一层,然后从各层中用简单随机抽样方法抽取样本;整群抽样,将总体各单位划分成若干群,然后把中选群的所有单位作为实验对象。

(五)实验组织类型的选择

根据课题研究的需要与主客观实际可能,实验应选择合适的设计类型。依据实验中自变量、因变量、无关变量的组合关系,特别是对无关变量的控制程序常用的有三种实验设计类型:

1.单组实验设计。无对比组(班),一组(班)被试先后分期接受两种不同的实验因素的影响,然后对两种因素的结果进行比较,得出两种因素的差异。

2.等组实验设计。设置实验组(班)与对比组(班),对两组(班)分别施加不同的因素影响,然后对两种不同因素产生的结果进行比较,确定哪种因素的作用显著。

3.轮组实验设计。实验各组(班)先分别接受不同的实验因素的影响,过一阶段后,各组再对调实验因素影响,然后统计各因素总的效果,再进行因素间的结果比较,找出差异。

(六)实验时间与步骤的安排

实验设计要具体规划出实验的时间安排和基本步骤,使实验操作具有很强的计划性,保证实验有序实施。

1.从实验任务和实验对象实际出发,确定实验的周期。

2.实验周期内要划分出若干具体的实验阶段,规定出每阶段的起始时间。

3.明确每个阶段实验工作的任务、要求和基本措施,并注意各阶段实验工作的紧密衔接,实现实验工作阶段性与整体性的有机结合。

(七)实验资料的收集、整理与分析

教改实验过程是验证假设的过程,验证就是用事实来证明由假设推测的事物间的因果关系。实验资料是合理解释事物间因果联系的有力信息和事实。因此,实验过程中必须详尽收集、占有资料,并在此基础上进行整理和分析,以对实验作出科学的说明和解释。

1.明确收集资料的方法。一般有调查(访问、问卷、交谈、填调查表、开调查会等)、测查(学科知识技能的测验、考试、思想品德表现、身体健康状况、劳动技能水平的等级评定)、收集既成材料(实验方案、教案、作业等)、写实验日记、积累个案资料等收集方法。

2.明确整理资料的方法。认真审核所收集的资料的价值,排除对验证假设无用的资料,注意资料收集的充分、完整,如有缺漏,应及时采取措施加以补救。资料须按一定的分类标准加以分类归档管理,一般可按基础性、计划性、过程性、专题性、成果性、总结性六大类资料的标准分类归档。

3.明确统计分析资料的方法。统计分析资料的目的是充分显现实验效果并予以科学的解释,客观验证实验假设。一般采用定性与定量相结合的方法:定性分析是对研究对象质的分析,通常采用文字或图片的形式说明事物的本质,其内容大致有识别属性、要素分析、结构整合、功能分析、因果分析等几个方面;定量分析是揭示事物数量上的特征,以此来描述事物的发展变化并推断个别统计量所反映的总体数量特征。一是描述性方法,这类方法是用来整理、显现和初步分析数据资料,通过图表或某些量数来描述一组数据分布的全貌,表明研究对象的某些属性。包括图表法,如列一般成绩统计表、次数分布表、画条形图、线形图、直方图、次数多边形图等;典型量数法,如计算平均数、标准差、相关系数等。二是推断性方法,主要用于研究如何通过样本数据所提供的信息去推论、解释总体的情形。教改实验结果的统计分析,一般是对实验数据进行差异显著性检验,常用的有Z检验、T检验、F检验、和X[2] 检验等方法。

(八)实验组织管理的落实

教改实验必须加强组织领导和管理,才能保证实验顺利实施,设计中要考虑建立实验组织和管理机制。

1.建立多层次的实验组织。课题领导小组,由有关的领导组成,具体负责实验的宏观的领导与管理,发挥其组织、检查与协调职能,帮助解决实验中人员、经费、条件等重大问题;课题指导小组,由有关的业务人员组成,负责实验中理论培训和研究工作指导,参与实验过程,掌握实验方向和进程;课题实施小组,实验人员按实验设计要求具体进行实验操作与实施。

2.建立必要的实验规章制度。如实验人员学习培训制度、实验研究例会制度、实验资料管理制度、实验过程管理制度、经费管理制度等。建立规章制度要从研究需要和实际情况出发,不可走形式,以保证实验顺利进行。

3.实验场所、材料、设备、经费等方面的落实与安排。

在对以上几方面充分考虑的基础上,应形成实验方案。实验方案是实验设计的书面表现形式,是统一实验人员思想、行为的依据,也是实验取得预期效果的保证。

实验方案应包括以下基本内容:1.课题名称。2.课题的提出(理论、实践与经验背景)。3.实验假设及理论依据。4.实验目标。5.实验指导思想与原则。6.实验内容与措施。①实验自变量及其操作;②实验因变量的确定与观测;③实验无关变量的控制措施;④实验对象的选择与分组;⑤实验组织类型的确定;⑥实验时间与步骤;⑦实验资料的收集、整理与分析方法。7.实验的组织与管理。8.实验的预期成果形式。

四、实施实验操作

实验设计方案,具体明确地规定了实验操作的基本内容程序与方法,实验应严格按设计方案要求进行操作实施。操作实施中,在全面把握设计要求的基础上,应重点突出以下几点:

(一)严格准确操纵自变量

实验中,自变量的水平确定后,它的操作和实施范围也就限定了,不能随意变换,必须保持自变量的确定性。

2.实验方案要具体明确地规定自变量的操作定义和规范,实验者必须按规定的操作程序和方法进行实验,在诸多的变量中突出实验自变量,自变量每一水平之间要尽量质异,差异越明显越好。

(二)认真及时地观测因变量

1.实验中要精心设计和确定观测指标,这些指标应是具体的,可以观察和测量的。确定的观测指标应系统、精要和多样化,并尽可能地予以量化,便于统计和处理,增强实验效果的说服力。

2.反映因变量效果的指标必须与实验目的和实验对象的特殊性相关联,观测指标能充分客观地反映因变量的变化。指标对自变量应有较高的分辩能力,即当自变量有较小变化时指标就能表现出来。

3.观测因变量变化时要及时、认真、严格按设计要求规定的观测方法和工具进行观测,注意积累好观测资料。

(三)严格控制无关变量

1.实验教师的选择要坚持随机化的原则,其教学水平、经验、工作态度等应与教师总体水平相当,具有一定的代表性,不特殊挑选。

2.实验一般采取等组设计方式。实验组(班)与对比组(班)学生的选取须用随机化的方法加以处理,尽量使两(多)组(班)学生各方面的基础水平大体相当,以便于进行对比。

3.保证实验在自然状态下进行,制定具体的实验操作规范和有关的实验规章制度,努力排除其他因素的干扰。实验者应充分理解实验意图,掌握实验操作方法,在教学时间、教学容量、教学强度、情感倾向等方面控制在实验设计允许范围之内。

(四)科学选取实验对象

1.实验对象应坚持随机化的原则进行选取,从总体中选取样本和对样本进行实验分组,均应随机确定,以保证其在总体中的代表性和有利于实验控制。

2.进行等组实验,应将实验对象分配成基础水平相当的两(多)组。可先对研究对象的某一或某些特征(如学习成绩、智商、兴趣爱好等)进行摸底测量,然后按每一对象水平的高低的顺序排列分组;再计算每组的平均分和标准差,如差别较大,需进行适当调整,直至平均分和标准差基本相同。

3.根据实验性质和目的,抽取的样本的容量要适当,一般来说,实验控制较差,或总体内个体间差异较大,或实验周期较长的,样本容量要大些;反之,可小些。

(五)有效收集、整理与分析资料

1.实验资料是研究和揭示教育教学规律的基本依据。实验中,要及时收集、积累各种实验资料,保证资料的时效性。所收集的资料应做到完整、真实、客观、准确。

2.对所收集的资料进行科学整理归类,使之系统化,便于管理和使用。可按以下标准分类归档:

计划性资料——包括总体实验设想、实验设计方案和具体实施计划等。

基础性资料——实验班学生的基本情况,如学生居住地址、家庭成员、父母职业、文化程度等;实验学生知识基础、个人兴趣、爱好、性格等;实验教师自然情况,如学历、教龄、教学水平等以及课程计划、教学大纲、教材等。

过程性资料——主要是按计划开展研究的阶段性实验记录,如实验课教案、典型实验课记实、课后分析评价记录、教师实验研究的观察记录、教学随笔、有关实验的各种会议记录、课外活动实施的情况以及社会、家长、学生的反映等。

专题性资料——指根据实验进展的需要举行的专题讲座、专题报告、专题研究等研究资料;有关的教学研究与改革的信息资料等。

效果性资料——包括个案变化和群体变化的资料,如测试成绩的统计分析、试题、答案、试卷及有价值的学生作业、制作、作品等成果。

总结性资料——包括各学期、学年或专题的研究总结、论文、报告及实验评价记录等。

3.对实验结果,除采取定性的方法加以评价外,还应加强定量统计与分析,要应用现代教育统计的方法和技术进行分析处理,使实验结果的解释建立在科学的描述和推断基础之上,以弥补传统方法的不足,如用平均数、标准差、相关系数等典型量数来揭示事物发展变化的趋势和事物间的联系;用Z检验、T检验等差异显著性检验方法,由样本统计量推断出普遍性的结论,从而对实验假设作出科学的判定。需注意的是,运用何种统计方法和手段进行实验结果统计检验,要依据实验的性质和设计类型确定,不能随意使用。统计方法在实验设计中应有明确规定。

(六)对实验设计方案的动态处理

实施实验操作,原则上不能随意改变实验设计,应尽量按实验设计要求进行实验,但又不能拘泥于事先的实验设计,一旦发现实际情况与原来的设计方案有较大距离,或者设计不周密,或者有错误时,就应作出可行性修改,对实验设计方案进行恰当的调整,并且写出修改方案,以保证实验的顺利进行。

(七)撰写实验报告

撰写实验报告是教改实验结束时必须进行的一项重要工作,它是实验工作的总结和汇报,集中地反映着实验的过程与结果,是实验结晶的系统阐述。

实验报告一般包括以下几部分内容:

1.题目。反映实验研究的领域、内容和成果,表述要准确、精炼、生动。

2.署名。表示对报告负责,用真实姓名和单位,两人以上合写注意署名顺序。

3.提出课题研究的目的和意义。交代课题提出的背景,说明课题研究的目的和基本意义,揭示课题研究的方向、价值和成果目标。

4.交代研究方法。具体说明实验的内容和所采取的方法、措施等,如研究对象的数量、取样方式、设计类型、研究时间、自变量的操作、条件控制等。

5.研究结果的介绍和分析。包括翔实的数据(通过图表形式)、典型的事例、简要的分析说明等,全面反映实验成果。

6.进行有关问题的讨论。对研究问题涉及的理论、方法、实践中应用等加以深入讨论。表述要集中、适当、确切。

7.作出简短结论。说明实验结果证实或否定了什么,表述要明确、辩证、简洁。

8.参考文献及附录。将引用或参考别人的著作、论文、资料和观点,一一列出,以便查找,又表明对他人研究成果的尊重。

五、开展实验评价

教改实验的评价是依据一定的标准,运用科学的方法,对实验的一定阶段或全过程作出的价值判断。通过评价,确定实验假设的方向性和价值性,保证实验过程的有效操作与控制,修正完善实验设计,鉴别判定实验结果的理论价值和实验意义,决定成果的推广运用的可能性。实验评价具有提高实验研究科学性水平、提高实验人员科研素质、促进教学改革深入发展的作用。教改实验必须重视评价工作。

六、加强实验管理

教改实验是一项系统工程,要达到预期的实验目的,就要对实验中各环节、各要素实行科学管理。实验管理就是以实验目标为中心,使实验活动的规划、组织、指挥、指导、调控等项工作系统有序,以保证各环节工作优良、整体效益提高。

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

中小学教学改革的实验实践_实验设计论文
下载Doc文档

猜你喜欢