任何一项研究都要解决如下问题：研究什么(内容)；为什么研究(意义)；怎样研究(方法)。教育科学的研究，尤其是实验研究，从行为科学角度看，主要有四个功能。一是描述。描述研究对象的特点和状况，这是研究最基本的目的。二是解释。解释研究对象的活动过程与特点的形成原因、发展变化以及相关关系等。三是预测。根据研究建立的某一科学理论，通过一系列的逻辑推理，对研究对象以后的发展变化和特定情境中的反应做出推断。四是控制。这是涉及发展的实验研究的最高目标。它是根据科学理论操纵研究对象的某一变量或创设一定的情境，使研究对象产生理论预期的改变或发展。这四项功能是层次递进的关系，前一项功能是后一项功能实现的基础。教育科学研究的四项功能，要从研究课题、文献综述、假设提出、变量问题、具体方法以及统计分析等方面表现出来。
一、研究课题
任何一项研究都是有目的的，科学研究的战略和战术思想正是体现了这种目的性，这个目的在战略和战术思想的支配下，集中表现在研究课题或研究问题的提出上。讲究战略和战术，正是提出研究课题的根据。所以说，课题的提出，主要讲的是研究目的。教育科学研究涉及到的课题来源很多，但总的说来，不外乎理论和实践两个方面。
(一)来自理论的选题
教育科学研究的理论性很强，牵涉理论方面的问题也很多。诸如：教育与个体发展，特别是心理发展的实质是什么?机制是什么?教育促进发展的中介或手段又是什么?教师的素质如何鉴定?学生发展的指标有哪些?什么叫高素质的创造性人才?人才的智力因素与非智力因素的关系怎么样?等等。这些都有待探索和研究。作为教育实验研究工作者，可以按照下列方式来选定自己的研究课题：一是根据前人的或他人的研究选题。科学研究不能割断与前人研究的联系。那种“空中楼阁”式的研究，不易有大成就。所以，在选择课题时，有必要参考前人的研究。参考方式主要有：(1)继承前人研究的成果，进行更深入的研究；(2)评论过去研究的优缺点，开辟研究的新园地。二是根据前人的理论选题。主要有：(1)从某个一般原理归结到某一特殊问题的研究；(2)为证实前人的某一观点而从事的研究；(3)为反驳前人的某一观点而从事的研究。三是根据自己的理论及过去的研究选题。这是为了更好地表达和证明自己已经提出的理论和观点的正确性。为了更好地发展以往的研究成果，我们课题组在选题时尽管会使用前两种方式，但主要还是按第三种方式来选题。上述三种来自理论方面的研究课题，在研究中，要有一定的理论作为指导和依据，以保证自己的研究有明确的方向，并使研究结果达到一定的理论水平。
(二)来自实践的选题
教育科学研究的课题，更多地来自实践，特别是教育实践。例如：如何揭示教育与心理发展的关系?教师师德、知识和能力如何提高?学生的德才如何培养?学校精神如何确定?等等。这些都是教育实践对教育科学研究提出的重要课题。实践需要是科研选题的一个主要源泉。但选定来自实践领域的课题后，仍须查阅文献，学习有关的理论，这是因为：一则可以避免完全重复前人的研究；二则可以汲取别人的研究经验，以更好地确定研究范围，设计研究方案；三则可以发现相关联的问题，以便研究时一并解决；四则还可以获得一些对比性资料，以助研究成果的解释。
二、文献综述
文献综述是文献的综合评述的简称。它是在全面搜索国内外有关资料的基础上，通过归纳整理、分析鉴别，对一定时期内某一学科或专题的研究成果、进展进行比较分析，系统、全面地综合叙述和评论。文献综述的主要特点是全面、系统地反映国内外某一学科、某一专业或某一研究专题在某一时期内的发展历史、当前状况及发展趋势。对于科学研究，文献综述具有非常重要的意义，它能够总结既往、开辟将来、提出理论，为新课题的确立提供强有力的逻辑论证；对于其他研究者，由于综述具有浓缩化、集中化和系统化的特点，可以大大节省同一领域科技工作者阅读专业文献资料的时间和精力；对于科研管理者，综述可以为他们确定科研发展方向、制订计划、决定方针、做出科学决策等提出重要参考。
文献综述不是对过去科学研究成果进行简单的罗列，也不是单纯地对某一阶段或某一领域的研究进行介绍，它是研究者在大量阅读、比较、思考的基础上，结合自己当前研究现实提出自己想法的科学研究工作。为保证文献综述质量，写文献综述时要注意以下两个方面的问题。第一，文献综述的客观性。要保证文献综述的客观性，就要尽可能全面地搜集文献，所引用的资料和数据要真实可靠，特别是看文献资料时要注重看原文，最好不要转引；在引用文献资料时，要尊重作者的观点，不可以根据自己的需要断章取义；在对以往研究进行评论时，要以客观材料为基础，做到言之有据。第二，文献综述的主观性。前面已经提到，文献综述不能简单地堆砌，要有自己的逻辑结构，这就要求研究者在写文献综述时，要有自己的主观思考和分析，能提出自己对某一个领域发展趋势的预测和看法。
三、假设提出
在研究过程中，当选定某个研究课题后，研究者就需要根据本学科的有关理论，根据选题时所收集到的有关资料和事实，根据自己的知识经验和创造力，对所要研究的问题的结果提出某些初步的设想，这些初步的设想就是假设。在教育科学研究中，提出具体的研究假设具有非常重要的作用：一方面，它使我们的研究目的更加具体，范围更加限定；另一方面，具体研究假设的提出，使研究者能够根据假设内容的性质设计具体的数据收集程序，以检验该假设对所研究问题中各变量之间关系的推测是否正确。也就是说，研究方案的具体设计和研究方法的选择，都取决于研究者所提出的研究假设。
根据实验目的的不同，研究假设分为三种类型。(1)预测性假设：是对客观事实存在的某些情况，特别是差异情况做出推测判断。例如，与右利手被试相比，左利手被试在思维流畅性、变通性和独特性测验上的得分更高。(2)相互性假设：对客观事物相互联系的具体方向、密切程度做出推测判断。例如，儿童在韦氏儿童智力测验中的得分与其在期末考试中语文和数学成绩具有显著的正相关。(3)因果性假设：对客观事物之间因果关系做出推测判断。例如，如果提高教师的教学监控能力，学生学习的自我调节策略和知识运用水平都会显著提高。
一个合理的假设要具备以下特点：第一是科学性，假设必须以一定的科学理论为指导，以一定的科学实验为基础，以一定的科学事实为依据；第二是预测性，假设的基本思想和主要部分是根据已有的科学知识和科学事实推想出来的，正确性尚待检验；第三是可行性，假设中所包含的事件或概念是可以操纵或测量的。
提出研究假设的基本方法包括演绎法和归纳法两种。演绎法是首先建立对变量间关系的一般猜测，然后根据它对更特殊事物及关系做出猜测。归纳法则是先对特定现象或事件进行观察，然后在此基础上提出一个更一般性的假设。
四、变量问题
实验研究与其他的教育研究方法相比，主要的特点就是能够较好地控制变量。在进行教育研究时，必然会遇到许多变量。对于这些变量，有的是需要有意加以改变的，有的是应该详细加以观察、记录的，有的是必须尽量保持恒定的。这些变量主要包括自变量、因变量和中间变量。
(一)自变量
量也就是刺激变量，它是在实验研究中有意加以改变的事物。由于它的改变，导致了一系列的反应变化。自变量有四种类型：(1)课题。大多数实验研究采用客观性的刺激任务，如让被试完成不同难度的刺激任务。(2)环境条件。在保持课题相同时，变化了的实验研究的情境、条件的任何特性，都可称为一个环境的自变量。(3)被试。在学生某方面发展的研究中，年龄(年级)就是被试变量，而且是主要的被试变量。此外，性别、民族、文化背景等都是被试变量。(4)暂时的被试变量。不按照被试者本来存在的特性行事，而是将某实验组内被试的特性加以人为的改变，例如实验指导语。在教育实验研究中，选择哪一类自变量，如何改变自变量，这直接体现着实验研究的目的。
(二)因变量
因变量，也就是反应变量，是实验中拟测的指标。作为反应变量的因变量，它往往表现在客观的行为上且能测查得到，包括：反应时间(潜伏期)、反应速度、反应延缓期、反应量、反应准确性(率)、测验成绩、反应灵活程度及其他反应的复杂情况，等等。
在明确自变量和因变量的过程中，还涉及到一个重要问题，就是给它们下操作性定义。操作性定义就是用直接可观察的、可度量的行为对变量做出界定。它不同于抽象定义，抽象定义是对研究变量的共同本质的概括，而操作定义则把抽象的变量转化为可观察的、可度量的指标。例如，我们想研究儿童短时记忆广度的发展特点，首先就要对短时记忆广度下一个操作定义，即：“在规定的时间(例如1分钟)内，能够记住的数字个数。”明确的操作定义有利于提高研究的客观性，增强研究结果的可比性，便于研究的评价以及结果的检验和重复。
除了上述两种主要变量之外，被试的态度、习惯、动机，对被试的诱因，被试的准备状态、目标定势，以及主试的倾向性、指示语，和实验研究无关的动作、表情、口气等，都足以影响实验研究结果，所以也应加以控制或密切注意。这些变量是比较难以控制的，但即使小易控制，也应详细记录，以备处理结果时参考。
五、具体方法
教育科学研究的方法很多，主要有：个案法、观察法、调查法(问卷、访谈)、量表法(测验)、元分析(含历史研究)、自然实验(教育实验)、实验室实验(实验观察法)等，下面我们分别做些介绍。
(一)个案法
个案法又称个案历史技术，是指对某一特殊人物进行深入地研究。这种方法所要搜集的信息，不仅包括测验的结果，也包括个人的历史材料。
个案法最大的优点是能够对发展进程进行丰富的描述和深入的洞察。例如，对天才儿童，可以从遗传情况、成长环境等各个角度进行分析研究，从而揭示天才儿童的一些特点。另外，在教育实践中，也可以用这种方法对个别有代表性的后进生进行研究，揭示导致他们学习较差的原因。但个案法一个明显的局限是可推广性比较差，这可能是由于研究者存在理论倾向而使结果不能运用到被试以外的个体。这就要求在推广由个案法得到的结论时，一定要谨慎。另外，可以把个案法与其他研究方法结合起来，首先用个案法提出假设，然后通过其他研究方法进行验证。
(二)观察法
观察法是一种有目的、有计划地对某一事物进行全面、深入、细致的观察，从而揭示该事物本质和规律的研究方法。
由于观察的目的不同，观察法可以划分为不同的类型。从观察时间上可以分为长期观察和定期观察。长期观察是在比较长的时期(一般可以长到几个星期、几个月或若干年)内连续进行的系统的观察。很多心理学家对儿童心理发展所做的日记或传记的记录和分析，就属于这种观察法。如达尔文的《一个婴儿的传略》、普莱尔的《儿童心理》和我国陈鹤琴的《一个儿童发展的程序》等都是属于这类观察研究的结果。定期观察是按一定时期进行的观察。例如，为研究学前儿童游戏活动的心理特点，可以每周观察学前儿童游戏一两个小时，如此观察若干次，到一定时期，再把记录的材料加以整理分析。至于如何“定期”，则要看具体的课题而做具体的安排。另外，根据观察的内容，观察法还可以分为全面观察和重点观察。
作为教育实验的一种研究方法，观察法具有以下特点。一是科学观察是一种有目的性的感知活动；二是任何观察过程都包含主试和被试这两个相互矛盾且又统一的方面；三是观察离不开语言的作用；四是在观察的过程中须利用观察仪器。
(三)调查法
调查法在教育科学研究中是一种相当古老的研究方法。所谓调查法，就是把所要研究的主题分为详细的纲目，拟成简明易答的问题，或进行访谈，或印刷成册，分寄给各地有关人员请求尽力据实答复，或与学校的考试、测验、竞赛结合起来，让学生尽力完成。然后对收回的问卷或答案进行统计处理或文字总结，以解决问题的一种方法。
根据问题形式的不同，调查问卷可以分为开放式和封闭式两种。根据问卷的对象分类，调查问卷可以分为个别问卷、团体问卷和邮寄问卷。在教育与发展的研究中，问卷法占有一定的比重。但是在研究中，采用问卷法必须要谨慎，而且应该注意下述的几个问题。(1)问卷试题数量不宜过少，且必须紧紧围绕所研究的主题；(2)问卷试题的内容要生动活泼，有情有趣，使被试既愿意积极配合、认真回答，又不明白研究者的意图，无法猜测敷衍；(3)大面积的问卷必须在预试的基础上进行；(4)问卷的内容形式，应以封闭式为主，开放式为辅。
(四)量表法(测验法)
量表法是对心理现象进行“权”和“度”的重要方法。它孕育于英国，起始于法国，兴盛于美国，扩展至全世界。量表(scale)是由能够引起并测量典型性行为的一些题目构成，这些题目是用以测量的准尺。心理测验测量的只是一个行为样组，依据这个行为样组来推论个体差异。它和一般的考试不同，它的每一道题目都要符合标准化的要求，具有一定的信度和效度，因此，它是比较客观的。
心理测验形式多种多样，可以按不同的标准加以分类。按测验功能分类，有能力测验、学绩测验、个性(人格)测验；按测验方式分类，有个别测验和团体测验；按测验材料分类，有文字测验、非文字测验；按测验目的分类，有描述性测验、诊断性测验、预试性测验；按测验的要求分类，有最高行为测验、典型行为测验；按测验的应用分类，有教育测验、职业测验、临床测验；按接受者的年龄特征分类，有婴幼儿测验、成人测验和老年测验。
心理测验理论的发展大致可以分为两个阶段。第一个阶段是经典测验理论(Classical Test Theory，CTY)阶段(从19世纪末到20世纪50年代)；第二个阶段为多种理论并存阶段(从20世纪50年代至今)。在这一阶段，除经典测验理论起作用外，还出现了项目反应理论(ItemResponse Theory，IRT)、潜在等级分析理论(Latent Class Analysis Theory)、概化理论等。在应用方面的进展表现在：心理测验在心理学理论研究方面的应用，包括认知相关、认知成分和认知训练；在教学应用方面的进展，包括对操作水平进行诊断、专门技能及其发展过程的测定、理解和改进学生的学习能力。
(五)元分析(含历史研究)
元分析是研究评价的重要方法之一，它是对已有的同类课题的研究进行综合评价、分析，整合独立研究的成果，以获得普遍性、概括性结论的方法。元分析是整合研究成果的有效方法，是定性与定量结合的分析方法，也是寻求普遍性结论的一种方法。
元分析主要包括四个步骤。(1)文献检索，就是全面收集与所研究课题相同或相似的有关研究资料。在收集资料的过程中，研究者应本着客观、中立的态度，切忌按照自己已有的研究假设去选择符合的研究资料。(2)资料的分类。在全面收集资料后，就要对其进行分类。资料的分类实际上是一个定性分析的过程，是测算研究结果的基础。研究的分类是按照研究的特点，根据不同的标准来进行的，如根据被试的特点来进行分类。(3)研究结果的测算。对研究资料进行分类和编码后，就要选择适当的方法对研究的结果进行测算，需要测量的两个指标是统计显著性和效应量。(4)综合评价，做出结论。对各研究的统计显著性水平和效应量进行合成后，就要对这些研究结果进行评价，并得出结论。
(六)自然实验(教育实验)
自然实验是指在被试日常生活活动(游戏、学习、劳动)的自然情况下，引起或改变影响他的某些条件来研究其心理特征的变化。自然实验可分为两类：一种为自然实验，一种为狭义的教育实验。
自然实验从它的基本组织形式来看，可以分为三种：单组实验形式、等组实验形式和轮组实验形式。这三种实验形式各有优点和缺点，实际使用时可根据实验的不同要求进行选择。狭义的教育实验是自然实验的一种特殊形式，它是把被试心理的研究与一定的教育和教学过程结合起来，从而研究被试在一定教育和教学过程的影响下，某些心理过程或个性品质形成和发展的规律。
教育实验已成为国际心理科学与教育科学研究的一个新趋势，这主要是因为教育实验把心理研究和教育实践研究结合起来，使其研究结果可以直接为教育实践服务。
(七)实验室实验(实验观察法)
实验室实验是指在特别创设的条件下进行的实验，有时要利用专门的仪器和设备。研究者之所以采用实验室实验方法研究各种教育现象以及学生心理过程发展的特点，其主要原因就在于实验室实验能够精密地控制实验条件，使研究者获得所需要解决的问题的答案。这是实验室实验的最大优点，也是它受到研究者青睐的原因。实验室实验有以下一些特点：随机取样和随机安排；对实验情境和实验条件进行严密控制；实验结果的量化、记录非常客观、准确；使用大量的实验仪器。
实验仪器的使用极大地帮助了教育实验研究。特别是最近二三十年，随着心理学研究的深入，教育实验研究越来越多地借助于现代化的实验仪器和技术装备，这大大提高了教育实验研究的水平。
六、统计分析
统计分析可以帮助研究者从纷繁复杂的数据中抽出规律性的结论、信息，进而使他们能够深刻地理解、全面地描述、准确地预测研究对象及其发展变化。统计分析是研究者提出或验证假设、建构理论的依据。
在统计分析教育科学研究的数据时，最重要的是选择统计分析方法。统计分析方法的选择要注意两个问题：一是要注意各种统计方法和公式的使用条件，这需要研究者有比较扎实的心理与教育统计学知识；二是要注意对研究问题的性质、数据类型以及研究设计做出判断。
影响统计分析方法选择的因素有很多，但比较重要的主要有以下四个。(1)研究课题的性质。主要看课题是描述性的还是解释性的。如果是描述性课题，可以采用平均数、标准差、中位数、相关系数等统计指标；如果是解释性课题．一般就要采用参数估计、多元统计分析等方法。(2)数据的类型。教育研究所使用的测量量表主要有称名量表、顺序量表、等距量表和等比量表，由此会分别得到计数数据、顺序数据、等距数据和等比数据。计数数据是计算个数的非连续性数据，只能用百分比、X方检验方法等。顺序数据既无相等单位，也无绝对零点，只表示研究对象在某一属性上的顺序。对于这些数据，常用中数、百分位数、等级相关等统计方法。等距数据有相等单位，但无绝对零点，可用平均数、积差相关、t检验、方差分析等统计方法。而等比数据既有相等单位又有绝对零点，除等距数据可用的统计方法外，还可用几何平均数等方法。(3)研究设计。首先要分析研究设计是否合理，是否适合采用定量的研究方法。除此之外，还要考虑自变量的数目，以及实验设计是组间、组内还是混合设计。根据这些选择合适的统计方法。(4)数据分布。数据分布的形态有很多，如正态分布、二项分布等。在教育科学研究中，应用得最多的是正态分布。
另外，随着统计方法的进步，现在有不少单位在用探索性因素分析(exploratory factor analysis)和验证性因素分析(confirmatory factor analysis)。这两种方法也要受到使用前提、研究目的的限制。下面结合一个例子来说明。为研究中小学教师自我效能感的心理结构，需要编制一个包含60道题的心理量表，希望能从这些题中概括和综合出几个维度来表示中小学教师自我效能感的心理结构。这个时候首先要对测得的数据进行探索性因素分析，概括出几个能表示自我效能感的维度，并根据每个题目在这几个维度上因素载荷的大小，对心理量表进行删减和调整。但是研究到这里还不能结束。通过上面的探索性因素分析，研究者已经初步知道教师自我效能感的心理结构，但是这个心理结构是否合理，是否与原有理论存在不同，就需要研究者根据自己对已有研究的了解，对由探索性因素分析得到的心理结构进行调整，提出一个心理结构的假设。那么，这个假设是否成立，就需要用调整后的量表再次施测，然后，用得来的数据进行验证性因素分析。
通过上面的例子可以看出，探索性因素分析的主要目的是从为数众多的可观测的变量中概括和综合出少数几个因子，用较少的因子变量来最大程度地概括和解释原有的观测信息。其特点是完全用数据来说话，往往用在研究初期提出假设阶段。而验证性因素分析是在探索性因素分析的基础上发展起来的，根据已有的知识与研究，假设因素的数量与因素之间的关系，并对假设的模型进行验证。一般在研究的后期运用。


(作者：林崇德 来源：《中国教育科研参考》2007年23期)