教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量及其控制研究
——以高師專業(yè)信息技術(shù)類課程為例

韋德華

（梧州學(xué)院 教師教育學(xué)院，廣西 梧州）

一 引言

信息化時(shí)代下提升師范生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)其信息技術(shù)應(yīng)用能力成為職前教師專業(yè)能力培養(yǎng)的重要組成部分。國(guó)家先后出臺(tái)了教師教育課程標(biāo)準(zhǔn)、教師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、卓越教師培養(yǎng)計(jì)劃、師范類專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這些文件對(duì)職前教師信息技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)和教師教育信息化環(huán)境建設(shè)都給予高度重視，所提出的職前教師信息化教學(xué)能力要求與中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力標(biāo)準(zhǔn)緊密對(duì)接，形成了全面和持續(xù)的職前職后一體化的教師信息化教學(xué)能力發(fā)展框架。這些文件要落地開(kāi)花，最終達(dá)成職前教師信息化教學(xué)能力的培養(yǎng)目標(biāo)，需要通過(guò)高師專業(yè)信息技術(shù)類課程的教學(xué)實(shí)踐來(lái)實(shí)現(xiàn)。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究是教學(xué)改革發(fā)展的實(shí)踐基礎(chǔ)，在教學(xué)實(shí)踐中要檢驗(yàn)新的教學(xué)模式、方法和手段是否促進(jìn)了職前教師的信息化教學(xué)能力，就不得不通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)予以驗(yàn)證，然后才能將經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、行之有效的教學(xué)改革成果推廣到更大范圍。而教學(xué)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)功能要具備科學(xué)性就必須在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)控制。實(shí)驗(yàn)的精髓在于實(shí)驗(yàn)控制，對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)因素進(jìn)行恰當(dāng)?shù)目刂剖翘岣呓虒W(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)在效度和外在效度的必然要求。該文以高師專業(yè)信息技術(shù)類課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，探討其教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的控制問(wèn)題，以期推動(dòng)職前教師信息技術(shù)類課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性、科學(xué)性，優(yōu)化教師教育的教學(xué)改革和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二 教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵

教學(xué)實(shí)驗(yàn)是教育研究者根據(jù)一定的理論依據(jù)，針對(duì)現(xiàn)實(shí)的教育教學(xué)問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的假設(shè)，然后在研究過(guò)程中主動(dòng)變革研究的對(duì)象或變量，控制無(wú)關(guān)因素，最后根據(jù)結(jié)果得出研究變量之間的因果關(guān)系，獲得理論上的認(rèn)識(shí)[1]。從起源看，教學(xué)實(shí)驗(yàn)脫胎于自然科學(xué)研究中所廣泛采用的實(shí)驗(yàn)研究法，它效仿自然科學(xué)采用合理地控制或創(chuàng)設(shè)一定條件的方法來(lái)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和實(shí)驗(yàn)變量間的敏感性，揭示在自然情境中教學(xué)實(shí)驗(yàn)變量之間的因果聯(lián)系，以證實(shí)教學(xué)改革中所蘊(yùn)涵的教學(xué)假設(shè)、教學(xué)原理和教學(xué)原則。從操作特征看，教學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)操縱自變量，控制無(wú)關(guān)變量，使因變量發(fā)生預(yù)期變化的過(guò)程。

三 教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制的價(jià)值和特征

（一） 教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制的價(jià)值

教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制是教學(xué)實(shí)驗(yàn)的靈魂。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量是指那些除了由研究者主動(dòng)操縱的教學(xué)措施（即自變量X，或稱實(shí)驗(yàn)處理，它一般是教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)容、方法和手段等因素）以外，對(duì)教學(xué)結(jié)果（即因變量Y）會(huì)產(chǎn)生影響的因素。教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制指的就是對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中無(wú)關(guān)因素的控制，目的是減少它們對(duì)教學(xué)結(jié)果的干擾，從而將教學(xué)結(jié)果最大程度地歸結(jié)于研究者所操縱的教學(xué)措施上。因此，教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制的價(jià)值體現(xiàn)在其深刻地影響著教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在效度和外在效度，它是教學(xué)實(shí)驗(yàn)取得內(nèi)在價(jià)值和外在價(jià)值的基本要求，是教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的精髓。

從教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在效度來(lái)看：沒(méi)有控制的教學(xué)實(shí)驗(yàn)是無(wú)效的實(shí)驗(yàn)，原因就在于缺失了實(shí)驗(yàn)控制我們將無(wú)法明確教學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的教學(xué)結(jié)果在多大程度上是由教學(xué)措施引起的，即教改措施喪失了對(duì)教改結(jié)果的解釋能力，實(shí)驗(yàn)假設(shè)將無(wú)法得到驗(yàn)證。從教學(xué)實(shí)驗(yàn)的外在效度來(lái)看：缺乏對(duì)無(wú)關(guān)變量的合理控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的代表性和推廣性將無(wú)法得到保證，即由實(shí)驗(yàn)樣本（實(shí)驗(yàn)組學(xué)生）得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論無(wú)法推廣到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)總體（如全系、全校或者其他學(xué)校的學(xué)生）中，由教學(xué)實(shí)驗(yàn)情境得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論無(wú)法推廣到一般教學(xué)情境中。

（二） 教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制的特征

由于教學(xué)情景的復(fù)雜性，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)無(wú)關(guān)因素的控制程度很難達(dá)到像自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)前愕木_和完全。教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究者形成了教學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的共識(shí)——不應(yīng)該也不可能按照自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)的做法在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)無(wú)關(guān)變量實(shí)施完全控制[2]。實(shí)際上在自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)中也不可能完全做到對(duì)無(wú)關(guān)變量的絕對(duì)控制。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要研究對(duì)象是具有主觀能動(dòng)性的人，自然實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是物，人和物有著本質(zhì)的不同，兩者在實(shí)驗(yàn)控制上也有著不同的特點(diǎn)。作為研究對(duì)象的學(xué)生或者教師，其所處的教育環(huán)境是一個(gè)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生人際交互作用的自然情境，同時(shí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展還要符合教學(xué)實(shí)驗(yàn)倫理，因此，教學(xué)實(shí)驗(yàn)很難創(chuàng)造出一個(gè)像自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)菢优懦怂校ɑ蚪^大多數(shù)）干擾因素的“純化”了的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。這種復(fù)雜的教學(xué)情境給教學(xué)措施和教學(xué)結(jié)果之間的因果關(guān)系帶來(lái)了干擾。另外，教學(xué)實(shí)驗(yàn)既具有研究性又具有教育性，它的教育性決定了其多數(shù)時(shí)候是在一般的教育情境中開(kāi)展的，不可能放在一個(gè)經(jīng)過(guò)“純化”處理的環(huán)境里實(shí)施。

由此可見(jiàn)，研究的領(lǐng)域不同實(shí)驗(yàn)的控制程度也應(yīng)該有所不同。一味地追求教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制的絕對(duì)嚴(yán)密和教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的絕對(duì)“純化”，勢(shì)必會(huì)造成教學(xué)實(shí)驗(yàn)情境脫離一般教學(xué)的自然性，造成教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論難以在一般的教學(xué)情境中推廣，失去了教學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義。綜上所述，教學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究，教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制是一種準(zhǔn)控制，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該實(shí)施合理得當(dāng)?shù)目刂啤?/p>

四 高師專業(yè)信息技術(shù)類課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量

高師專業(yè)信息技術(shù)類課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)是教學(xué)實(shí)驗(yàn)的下位概念，其在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)具有教學(xué)實(shí)驗(yàn)的屬性。本文借鑒問(wèn)題微、變量簡(jiǎn)單、周期短的微教育實(shí)驗(yàn)原則[3]，結(jié)合“基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在‘現(xiàn)代教育技術(shù)’實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用研究”課題研究中所實(shí)施的有關(guān)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)驗(yàn)，從被試、主試和環(huán)境及過(guò)程三個(gè)維度分析和總結(jié)了高師專業(yè)信息技術(shù)類課程在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的一些主要無(wú)關(guān)變量及其合理的控制方法。

（一） 被試方面存在的無(wú)關(guān)變量

1.被試特征。被試的年齡、性別、民族、文化程度、智力水平、成熟度等相對(duì)穩(wěn)定的特征，以及興趣、態(tài)度、情緒、疲勞等易于變動(dòng)的特征可能會(huì)對(duì)教學(xué)結(jié)果起到解釋作用。例如，在微視頻剪輯的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組和控制組的學(xué)生分別來(lái)自不同的兩個(gè)年級(jí)，兩組被試先前沒(méi)有視頻剪輯經(jīng)驗(yàn)，他們相關(guān)的先修課程，如“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”的成績(jī)無(wú)明顯差異，但是高年級(jí)學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力更高、自信心更強(qiáng)，若高年級(jí)學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)組所取得的測(cè)試成績(jī)更優(yōu)的話，則該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能不是由基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引起的，而是由被試的成熟度造成的。

類似的情況還有：因?yàn)檎n程學(xué)習(xí)平臺(tái)的用戶體驗(yàn)效果不佳而引起被試疲勞；兩組被試在性別比例、專業(yè)分布、數(shù)字設(shè)備擁有率方面的差異顯著；被試得知被分在實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組后情緒高漲而努力提高成績(jī)（霍桑效應(yīng)），或者被試得知被分在實(shí)施常規(guī)教學(xué)的控制組后情緒受挫或是為了維護(hù)榮譽(yù)而奮起直追（約翰·亨利效應(yīng)）。這些被試特征都可能對(duì)信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)生解釋作用。

2.被試的缺失。因疾病、參加其他活動(dòng)、轉(zhuǎn)學(xué)、轉(zhuǎn)專業(yè)等原因造成被試缺失，可能會(huì)影響到樣本代表性。例如：有的學(xué)生因?yàn)閰⒓尤煼渡畔⒒虒W(xué)應(yīng)用大賽而不能完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)，造成優(yōu)等生缺失；在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)組，缺乏學(xué)習(xí)自覺(jué)性和自主學(xué)習(xí)能力,被試中有可能中途退出教學(xué)實(shí)驗(yàn)，造成后進(jìn)生缺失；部分被試未完整地參與后測(cè)或未完整的提交課程設(shè)計(jì)作品，造成了被試缺失。被試缺失破壞了教學(xué)實(shí)驗(yàn)初期的無(wú)偏差分組，教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論因此變得不可靠。

3.被試選擇。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)組和控制組的被試分組不均，兩組被試在知識(shí)、能力和經(jīng)驗(yàn)上存在明顯差異會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)研究者對(duì)教學(xué)結(jié)果的分析。例如：在選擇被試時(shí)將已經(jīng)完成先修課程或者相關(guān)課程的學(xué)生安排到實(shí)驗(yàn)組；把有較好基礎(chǔ)的學(xué)生放在實(shí)驗(yàn)組，如實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生多數(shù)來(lái)自“卓越教師實(shí)驗(yàn)班”或者高考成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生。

4.被試經(jīng)歷。被試在教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)歷了一些會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意外事件，這種經(jīng)歷即履歷效應(yīng)。例如，兩組被試都參加了教學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃以外的全省師范生信息化教學(xué)應(yīng)用大賽，如果教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)實(shí)驗(yàn)組的成績(jī)優(yōu)于控制組，或者兩組學(xué)生的成績(jī)沒(méi)有明顯差異，都無(wú)法明確基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的優(yōu)劣，因?yàn)閰⑴c比賽這個(gè)事件對(duì)兩組被試都可能起到了促進(jìn)作用，造成了教學(xué)措施與教學(xué)結(jié)果之間的因果關(guān)系的不可靠。

（二） 主試及任課教師方面存在的無(wú)關(guān)變量

1.主試的偏向與特征。教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者、主持者可能有意或無(wú)意地在被試與任課教師選擇、教學(xué)安排與實(shí)施、數(shù)據(jù)收集等環(huán)節(jié)存在偏向并影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如：一些主試在信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中為了得到自己希望的結(jié)論，或者出于某些行政上的原因，在選擇實(shí)驗(yàn)學(xué)校和被試，安排任課教師和教學(xué)資源上不知不覺(jué)地把優(yōu)勢(shì)偏向?qū)嶒?yàn)組，造成了實(shí)驗(yàn)組和控制組之間的偏差。主試特征會(huì)影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，主試（在微教育實(shí)驗(yàn)中任課教師即是主試）自身的觀念態(tài)度會(huì)影響其在課堂觀察、訪談和作品評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)收集環(huán)節(jié)產(chǎn)生偏向；使用相同的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)逐個(gè)評(píng)閱課程設(shè)計(jì)作品時(shí)，因?yàn)橹髟嚠a(chǎn)生疲勞，造成主試在不同的時(shí)間段內(nèi)的評(píng)分會(huì)有所不同，一般是前期評(píng)分嚴(yán)格，后期評(píng)分寬松。

2.任課教師的素質(zhì)與態(tài)度。任課教師的專業(yè)素質(zhì)、思想觀念直接影響著教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)組和控制組的任課教師在信息化教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和能力，教育思想和工作態(tài)度等主要指標(biāo)上大致相當(dāng)。例如，實(shí)驗(yàn)組所取得的良好教學(xué)效果可能是因?yàn)槠淙握n教師的專業(yè)素質(zhì)比控制組的任課教師高，而不是因?yàn)榻虒W(xué)措施的原因；教學(xué)實(shí)驗(yàn)中任課教師向?qū)W生傳遞了其對(duì)某種教學(xué)模式積極或消極的期望或態(tài)度，引起學(xué)生在該種教學(xué)模式中積極或者消極的行為（羅森塔爾效應(yīng)）。

（三） 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)過(guò)程方面存在的無(wú)關(guān)變量

1.教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)施教學(xué)實(shí)驗(yàn)和收集教學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的軟硬件環(huán)境不對(duì)等或偏離實(shí)際情景可能會(huì)給教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論帶來(lái)其他解釋。例如，在基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組和控制組在個(gè)人擁有數(shù)字媒體設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)資源分配，教學(xué)設(shè)備和學(xué)習(xí)資料配置，教材選定，教學(xué)管理制度，教學(xué)場(chǎng)所的通風(fēng)、光照、噪音、衛(wèi)生環(huán)境等軟硬件條件方面是否均等，會(huì)對(duì)兩組被試的信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用能力水平造成不同影響。另外，如果教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排在信息化水平非常優(yōu)越的教學(xué)場(chǎng)所進(jìn)行，則獲得的研究結(jié)論將很難推廣到一般的、范圍更廣的教學(xué)環(huán)境中。

2.測(cè)評(píng)工具。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中所使用的測(cè)評(píng)工具無(wú)效、不穩(wěn)定會(huì)影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測(cè)評(píng)工具無(wú)效主要體現(xiàn)在其本身的區(qū)分度低。例如，測(cè)試難度過(guò)低的合格性測(cè)評(píng)和測(cè)試難度較高的選拔性測(cè)評(píng)都不能對(duì)各層次能力水平的被試進(jìn)行有效區(qū)分，造成實(shí)驗(yàn)組和控制組的真實(shí)能力水平未能充分反映出來(lái)。測(cè)評(píng)工具不穩(wěn)定主要體現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)組和控制組學(xué)習(xí)效果的測(cè)量手段、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和前后測(cè)難度的不統(tǒng)一。例如，后測(cè)難度比前測(cè)難度大時(shí)，可能實(shí)驗(yàn)處理已經(jīng)引起被試產(chǎn)生正向的教育效果，但因?yàn)楹鬁y(cè)更難，使得因變量的正向趨勢(shì)被削弱，甚至顯示出負(fù)向的教育效果；后測(cè)難度比前測(cè)難度小時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生相反的效果。

3.前測(cè)。通常的教學(xué)實(shí)驗(yàn)程序是：教學(xué)實(shí)驗(yàn)前，通過(guò)前測(cè)測(cè)量被試的因變量水平，施加實(shí)驗(yàn)處理后，通過(guò)后測(cè)測(cè)量被試的因變量水平，將前后測(cè)的差值歸結(jié)為實(shí)驗(yàn)處理的作用。如果兩次測(cè)驗(yàn)在內(nèi)容上相似，甚至使用了同一測(cè)驗(yàn)工具，并且在時(shí)間上相近，那么由于練習(xí)效應(yīng)（或遷移效應(yīng)），被試在前測(cè)上得到的練習(xí)（學(xué)習(xí)）會(huì)促使其后測(cè)成績(jī)的提高，另外，前測(cè)內(nèi)容可能會(huì)引發(fā)被試對(duì)隨后將要學(xué)習(xí)內(nèi)容的預(yù)判并做出應(yīng)對(duì)，這些影響可以解釋學(xué)生后測(cè)成績(jī)獲得提高的結(jié)果。如果被試在前測(cè)中形成了慣性思維，則可能會(huì)對(duì)其后測(cè)產(chǎn)生負(fù)向作用。

4.教學(xué)時(shí)間精力。實(shí)驗(yàn)組和控制組在教學(xué)、輔導(dǎo)、練習(xí)上的時(shí)間精力投入不同會(huì)影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，實(shí)驗(yàn)組在加班加點(diǎn)地練習(xí)操作，或者實(shí)驗(yàn)組的課程作業(yè)明顯多于控制組；兩組被試的后測(cè)時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，使最后測(cè)試的被試組獲得了更多的學(xué)習(xí)和練習(xí)時(shí)間。

五 高師專業(yè)信息技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)控制方法

影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)效度的無(wú)關(guān)變量眾多而復(fù)雜，在高師專業(yè)信息技術(shù)類課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要綜合應(yīng)用多種措施對(duì)無(wú)關(guān)變量以予適當(dāng)控制，常用的控制方法有以下幾種：

1.消除法。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用一定的措施去消除影響信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的無(wú)關(guān)變量。例如：可以通過(guò)改善教學(xué)環(huán)境中的通風(fēng)、光照、噪音、衛(wèi)生等問(wèn)題，使兩組被試的教學(xué)環(huán)境大致相當(dāng)；可以通過(guò)增加學(xué)習(xí)平臺(tái)的易用性、可用性，減少學(xué)生的技術(shù)負(fù)擔(dān)、時(shí)間成本來(lái)提升用戶體驗(yàn)[4]，消除被試在平臺(tái)學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生的不良情緒和疲勞等被試特征；為消除前測(cè)對(duì)后測(cè)的影響，前后測(cè)應(yīng)避免使用同一問(wèn)卷或者量表，非用不可的話應(yīng)調(diào)整后測(cè)題目的順序和呈現(xiàn)方式，增加前后測(cè)的時(shí)間間隔，或者使用學(xué)生的平時(shí)成績(jī)、入學(xué)成績(jī)作為前測(cè)成績(jī)，或者將前測(cè)放到教學(xué)中進(jìn)行，避免引起學(xué)生的注意。需要注意的是，消除法使用過(guò)度會(huì)造成實(shí)驗(yàn)情境過(guò)于“純化”進(jìn)而脫離一般的教學(xué)活動(dòng)情境，使教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的外在效度降低。

2.均衡法。在信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中使無(wú)關(guān)變量基本相同地作用于兩組被試，將造成兩組被試實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的原因歸結(jié)到實(shí)驗(yàn)處理的差異上。例如：在信息化教學(xué)方面，使兩組被試的師資水平、教學(xué)環(huán)境、儀器設(shè)備、學(xué)習(xí)資料及作業(yè)量等方面做均衡化處理；對(duì)兩組被試做近似或者同樣的前測(cè)；保持前后測(cè)難度對(duì)等；兩組被試間個(gè)人擁有的數(shù)字化學(xué)習(xí)設(shè)備、學(xué)習(xí)資源不均衡的問(wèn)題，通過(guò)課余時(shí)間免費(fèi)開(kāi)放學(xué)校的機(jī)房、數(shù)字資源庫(kù)等方法來(lái)尋求平衡。對(duì)一些無(wú)法消除的無(wú)關(guān)變量，可以應(yīng)用均衡法使它們對(duì)兩組被試的影響大致相同，但很難實(shí)現(xiàn)像自然實(shí)驗(yàn)?zāi)菢訉?duì)無(wú)關(guān)變量進(jìn)行精確的控制。

3.恒定法。在信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中保持無(wú)關(guān)變量恒定不變，使其不影響實(shí)驗(yàn)的前后效果比較。這個(gè)方法主要應(yīng)用在教學(xué)環(huán)境上。例如：在教學(xué)實(shí)驗(yàn)前后保持兩組被試在信息化的教學(xué)場(chǎng)地、教材、學(xué)習(xí)資源及授課時(shí)間等非實(shí)驗(yàn)因素上恒定不變；在微教育實(shí)驗(yàn)中可以安排同一位任課教師承擔(dān)兩組被試的教學(xué)工作。由于被試和任課教師信息化背景下的知識(shí)、素養(yǎng)和能力總在不斷地自然增長(zhǎng)，因此恒定法不適用于周期較長(zhǎng)的信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，避免教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果被歸因?yàn)閷W(xué)生信息化學(xué)習(xí)能力和教師信息化教學(xué)水平的自然增長(zhǎng)。

4.隨機(jī)法。將參與實(shí)驗(yàn)的每個(gè)被試通過(guò)隨機(jī)的方法分配到實(shí)驗(yàn)組和控制組，使具有不同被試特征和經(jīng)歷的學(xué)生機(jī)會(huì)均等地分配到實(shí)驗(yàn)組和控制組。例如：使用隨機(jī)法分組則不論被試是否擁有計(jì)算機(jī)，性別是男或女，來(lái)自文科或者理科，有否相關(guān)學(xué)習(xí)經(jīng)歷，先修課程考試成績(jī)是優(yōu)或劣等情況，他被分入實(shí)驗(yàn)組和控制組的幾率都是50%。隨機(jī)分組有利于提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在效度，但卻常常不能隨意打亂已有的教學(xué)班級(jí)去重新分組，因而在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用隨機(jī)分組是有局限的。如果某專業(yè)學(xué)生在入校時(shí)是按隨機(jī)原則進(jìn)行分班的，則可認(rèn)為不同班級(jí)的學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、智力和態(tài)度上是沒(méi)有顯著差異的[5]，可以直接使用現(xiàn)有的行政班作為實(shí)驗(yàn)組和控制組?！艾F(xiàn)代教育技術(shù)”是師范生的公共必修課，若由學(xué)生通過(guò)自由選課的方式構(gòu)成班級(jí)，則各班級(jí)學(xué)生的構(gòu)成情況會(huì)很相似，可以將這些班級(jí)作為隨機(jī)組來(lái)使用[6]。

5.匹配法。以與因變量高度相關(guān)的被試特征為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行隨機(jī)分組。先將被試按照某一種或者幾種與因變量高度關(guān)聯(lián)的特征進(jìn)行兩兩配對(duì)，再將每對(duì)被試中的學(xué)生通過(guò)隨機(jī)法分別分入實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M。例如：學(xué)生的“教育心理學(xué)”和“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”兩門先修課程的成績(jī)會(huì)影響其在后續(xù)課程“現(xiàn)代教育技術(shù)”中的學(xué)習(xí)效果，在后續(xù)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中可先計(jì)算學(xué)生兩門先修課程的標(biāo)準(zhǔn)總分，按標(biāo)準(zhǔn)總分來(lái)排名配對(duì)，將排名第1、2名的學(xué)生配成一對(duì)，將排名第3、4名的學(xué)生配成一對(duì)……，再通過(guò)隨機(jī)的方法將每對(duì)里的學(xué)生分別分派到實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。如果原有的教學(xué)班級(jí)不宜拆散重組，可以在條件近似的兩個(gè)班級(jí)中將條件均等的學(xué)生進(jìn)行配對(duì)，再將每對(duì)中的學(xué)生以其所在班級(jí)為依據(jù)分別劃分為實(shí)驗(yàn)組和控制組，在比較教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)只比較已配對(duì)的這部分學(xué)生的成績(jī)。匹配分組比隨機(jī)分組更能產(chǎn)生同質(zhì)化（即主要條件對(duì)等）的被試組，但是操作也更為復(fù)雜，如果有多個(gè)被試特征與因變量緊密相關(guān)則很難找到足夠的被試進(jìn)行匹配分組。經(jīng)過(guò)匹配分組后，來(lái)自于被試的無(wú)關(guān)變量對(duì)因變量的影響就得到了降低。

6.盲法。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，被試不知道自己在參與實(shí)驗(yàn)（即“單盲法”），甚至有時(shí)連任課教師也不知道自己在參與實(shí)驗(yàn)（即“雙盲法”），由此控制被試和任課教師的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和實(shí)驗(yàn)情緒。例如，當(dāng)前高校使用混合式教學(xué)已成為常態(tài)，進(jìn)行基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)就可以使用盲法控制而不會(huì)引起被試甚至任課教師的察覺(jué)。如果學(xué)生知道自己正作為被試參與教學(xué)實(shí)驗(yàn)，則可使用均衡法告知學(xué)生所有組都是實(shí)驗(yàn)組，使各組被試的態(tài)度變化一致，避免發(fā)生霍桑效應(yīng)和約翰·亨利效應(yīng)。

7.納入法。當(dāng)某些無(wú)關(guān)變量無(wú)法排除時(shí)，可將其作為一個(gè)自變量納入教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，使它系統(tǒng)變化并分析其與因變量之間的關(guān)系，將單變量實(shí)驗(yàn)發(fā)展成多變量實(shí)驗(yàn)。例如，要研究在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和常規(guī)教學(xué)模式下師范生信息技術(shù)應(yīng)用能力的提升效果，因變量也許除了和教學(xué)模式相關(guān)，可能還和師范生的性別有關(guān)，為了保證研究的外在效度，我們將性別也納入自變量中，被試的分組就由原來(lái)的實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組和實(shí)施常規(guī)教學(xué)的控制組變成了：實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的女生組，實(shí)施常規(guī)教學(xué)的女生組，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的男生組，實(shí)施常規(guī)教學(xué)的男生組。多變量實(shí)驗(yàn)減少了實(shí)驗(yàn)中需要控制的無(wú)關(guān)變量，能很好地檢查出每個(gè)自變量的單獨(dú)實(shí)施效果和自變量之間相互作用的實(shí)施效果。

8.協(xié)方差分析。通過(guò)協(xié)方差分析實(shí)現(xiàn)以前測(cè)成績(jī)或者其他變量為基礎(chǔ)，使各組在統(tǒng)計(jì)上保持等同。協(xié)方差分析綜合了方差分析和回歸分析，對(duì)于未按照隨機(jī)分組方式分組而造成的各被試組之間的特征不等同，在分析研究結(jié)果時(shí)先用回歸分析去除不等因素對(duì)因變量造成的影響，即校正實(shí)驗(yàn)前被試組之間的固有差異，再用方差分析比較結(jié)果之間是否存在顯著差異。如果只能使用未經(jīng)隨機(jī)分組的現(xiàn)有行政班進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)，若其先修課程成績(jī)存在顯著差異，在對(duì)后測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)以“教育心理學(xué)”和“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”兩門課程的成績(jī)作為協(xié)變量進(jìn)行協(xié)方差分析，將學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)剝離出去，將分析結(jié)果明確為教學(xué)模式與學(xué)生學(xué)習(xí)效果之間的因果關(guān)系。

9.大數(shù)據(jù)法。基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)對(duì)象方面具有“大規(guī)模”和“全納式”的特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)是不用抽樣調(diào)查，而是采用全部數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理[7]。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用大數(shù)據(jù)可以使教育實(shí)驗(yàn)更接近真實(shí)的教育情境，可以將全體實(shí)驗(yàn)對(duì)象納入實(shí)驗(yàn)，可以綜合考慮多種因素，可以對(duì)全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最大限度地消除被試、主試和任課教師方面的干擾因素，保證教學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。大數(shù)據(jù)法把真實(shí)情境作為實(shí)驗(yàn)，在得出因果關(guān)系上能夠和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)有幾乎等同的效力[8]。

六 結(jié)語(yǔ)

信息化教學(xué)不斷發(fā)展，其教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量也會(huì)呈現(xiàn)出許多新形式和新特點(diǎn)，需要我們善于去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，對(duì)無(wú)關(guān)變量施以適當(dāng)控制，提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在效度和外在效度，提高我們揭示蘊(yùn)含于信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的因果關(guān)系、教學(xué)原理和教學(xué)原則的能力，提高師范專業(yè)的教學(xué)研究和人才培養(yǎng)的科學(xué)化水平。