第四节  生物教学研究常用的研究方法

生物教学研究中多采用的是应用研究。应用研究的主要研究方法是调查研究法和实验研究法。

教育调查法是最常用、最有效的研究方法之一。正所谓“没有调查，就没有发言权。”调查研究法是研究者有目的、有计划地通过亲自接触和深入了解教育实际、收集有关事实材料，并对其进行整理和分析，在此基础上，得出科学的、合乎逻辑的结论。教育调查的目的在于考察教育现状，以及确定和解释教育因果关系和变量之间关系。调查方法主要有访谈调查、问卷调查和观察调查。

一、观察法

教育研究中的观察法是指在自然状态下，研究者有目的、有计划地考察研究对象(如教师、学生的某种心理活动、行为表现等)，并收集研究资料的一种方法。教育观察与一般观察是有区别的，后者如每天都进行着各种各样的观察活动，但不是教育观察。

首先，教育观察是一种有目的、有意识地搜集资料的活动，这与日常观察是不同的。其次，教育观察是在自然发生的条件下进行的。这与实验观察不同，这使得研究者能够考察被试在日常现实生活、学习等活动中的真实的和一般的行为表现。再次，教育观察是在一定的教育科学理论的指导下进行的，其结果的解释也是以有关理论为前提的，这体现了教育观察的科学性。

教育观察包括定性观察和定量观察。定性观察是指研究者依据准备好的初步的观察纲要，在现场对观察对象做详尽的描述记录，观察结果的呈现方式是非数字化的，包括书面语言、录象画面、录音语言等。如对人的心态、情绪、行为的观察。定量观察是运用拟订好的数字化、结构化的记录方式进行观察。比如举手次数、参与活动人数、完成作业时间、发生某种行为次数等。一般而言，定性观察和定量观察往往结合起来运用。

⒈ 观察法的步骤和途径：

（1）制定观察提纲。包括观察的内容、对象、范围，观察的地点，观察的时间和次数，观察的方式和手段等。观察提纲至少要回答这样几个方面的问题：观察对象是什么？问哪些问题？何时、何地以及为什么要观察。（2）实施观察。教育观察一般通过参与活动、参观、听课和个别访谈观察等途径。其中，参与性活动是最常用的有效的观察途径。（3）记录观察信息。用文字或摄像记录观察所得的资料。（4）整理观察信息。分析信息，得出结论。

⒉ 教育观察研究应遵循的原则：

（1）观察要有目的、有计划有步骤地进行。（2）观察要客观。观察时不能掺杂个人感情，力求观察所得的事实真实准确。（3）观察要全面。观察时应关注研究对象的各个方面、发展的整个过程。（4）观察对象要有代表性。在观察中要从各类型中选择能代表一般的样本进行观察。

⒊ 观察法的案例

对学生生物课堂学习情况的调查：

二、访谈调查

访谈调查就是通过研究者与被访问者之间面对面的接触，有目的地谈话，了解某人、某事、某种行为或某种态度的一种调查方法。比如，我们想研究如何成为一名优秀教师？在这个研究中就可以用访谈法去搜集相关的信息，还有对生物实验课程开设情况的调查我们也可以通过学校老师进行访谈来了解课程的实施情况。

⒈ 访谈法的作用及特点

访谈作为一种研究方法，是一种有目的、有计划的研究活动。研究者要按照一定的程序和标准与调查对象进行访谈。如对研究的主要内容、调查的基本问题、问题的基本类型、回答问题的规范等方面的问题做出明确的规定，以保证调查的科学性和准确性，使研究者做到心中有数。

相对于问卷调查来说，如果访谈的进行确定下来，就不会存在不回答的问题；如果必要的话，访谈可提供一种向深层探索的机会，以及陈述、理清题目的机会。目前，学校教育强调“自然化”研究，访谈已显现出它的研究优势。现在倡导的“质的研究”就是以访谈为主。访谈的不足主要是需要更多的人力、物力、 财力，问题回答的标准性较差，难以统计分析，因为是面对面的，所以访谈不适合大规模的调查。访谈的样本小，易受访谈者主观影响，而且还易造成调查资料偏差。

⒉ 访谈调查的基本步骤

（1）确定访谈题目

（2）拟定访谈问题

在拟定访谈问题时，要注意以下两点：其一，问题要紧紧围绕研究的目标。其二，提问的措词不能带有倾向性。研究者在访谈过程中不能带有自己的主观意向和个人对某些问题的好恶。其三，访谈的问题应随着访谈的进行逐渐深入。

（3）做好访谈记录

（4）正式进行访谈

访谈应建立一个良好的谈话氛围，才能使访谈有效深入。好的谈话氛围应当是平等、友善、亲切。为了保持良好的氛围，访谈应根据访谈内容采用不同的访谈方式。访谈可以是个别进行，也可以是集体访谈。对一些个人性的问题或私秘性较强的问题应采取个人访谈，如关于个人的成长情况、心理状态等。而对非个人的、并是共同面临的问题则以集体访谈为好，如教学的问题、学校的问题等。

（5) 整理和分析访谈结果

最后，要对访谈结果做出处理和分析。

⒊ 访谈案例

三、问卷调查

问卷调查是以书面提出问题的形式收集资料的一种研究方法。在实际教育研究中，问卷法作为一种主要的资料收集方法，常常同大规模的抽样调查以及资料的定量分析相联系，是现代教育定量研究中最常见，也是最重要的一种方式。如我们调查评价方法的效果、对教师的教学情况的满意程度的调查等都用问卷调查来收集信息。

⒈ 问卷调查的优缺点：

优点：⑴调查过程的标准化；⑵调查形式的匿名化； ⑶调查的范围广、效率高；⑷可以避免调查者主观偏见、减少调查误差。

缺点：⑴缺乏深刻性。主要的问题是问卷调查缺乏深度。问卷的答案一般是封闭的，并事先限定在一定范围内，这很难深入的反映出不同人的思想。尽管如此，问卷调查在教育研究中仍不失为一种好的、有效的研究方法。⑵回收率往往难以保证⑶不能保证填答问卷的环境和填答的质量。

⒉ 问卷类型及问卷调查的基本步骤

包括结构型问卷（封闭式问卷）和非结构型问卷，以及半结构式问卷。结构式问卷中问卷答案是研究者在问卷上早已确定的，由回卷者认真选择一个回答划上圈或打上勾就可以了。如你同意高中分快慢班吗？同意（）不同意（）；结构式问卷的问题形式有很多种，后面有介绍这里就不叙述了。非结构型问卷不设置固定的答案，让回卷者自由发挥。如你喜欢或不喜欢生物课的原因是什么？半结构式问卷介乎于结构式和开放式两者之间，问题的答案既有固定的、标准的，也有让回卷者自由发挥的，吸取了两者的长处。如你评价老师时，主要的依据来源：①舆论宣传；②老师对你的态度；③教师的教学效果；④教师的学历；⑤个人喜好；⑥好朋友的意见；你这样做的理由是-----，这类问卷在实际调查中运用还是比较广泛的。

问卷调查的基本步骤：

⑴问卷的设计准备；⑵问卷调查实施；⑶数据资料的整理与分析；

⒊ 问卷的编制

问卷的编制极其复杂，需要较长的时间，在编制完后还要在小范围内进行小试，对问卷进行修改。问卷是由前言、主体、结束语三部分构成的。

⑴ 前言

前言是写在问卷开头的一段话，在任何问卷调查中都是重要部分，又称说明、封面。前言是调查者向被调查者说明调查目的与要求的一封短信。前言的内容一般包括这样几方面的内容：调查的目的与意义； 对被调查者回答问题的要求；调查者的个人身份或组织名称。如：同学们：本问卷是为研究而设计的，不记名。你的回答将为我们的研究提供非常重要的资料，答案没有对错之分，请你根据实际情况和自己的想法如实填写。谢谢大家！

前言中包括指导语部分，指导语主要有以下几种类型。

关于选出答案做记号的说明。一般用圆括号“( )”或方框“口”来限定答案前的空间，并要求回答者在他要选择的答案前的圆括号或方框内做记号。如果在答案前不留空间，一般要求回答者圈出他所要选择的答案的序号。

关于选择答案数目的说明。这种指导语一般写在问题的后面，如“选择一项”、“有几项选几项”等。

关于填写答案要求的说明。例如，凡在回答中需选择“其他”一项作为答案的，请在后面的“——”中用简短的文字注明实际情况。再如，您所在学校的校园面积是(  )平方米(填至小数点后一位数)。

关于答案适用哪些被调查者的说明。问卷中有的问题可能并不是普遍适用的，而只是适用于某一类人。当这类问题出现时，可说明由特定的一类人填写，其他的人跳过这些问题。

⑵ 主体

 问卷的主体是由问题组成的，是问卷的主要部分。问卷的编制主要是问题的设计，首先要确定所研究的题目维度，也就是从几个方面来研究课题的，比如我们想研究初中初任教师的实践知识现状，主要从两个方面来考虑的，一是教师实践知识构成要素各方面的情况，分为六个维度，即教育信念、自我知识、人际知识、情景知识、策略性知识和反思性知识；

二是教师职前、职后实践知识的获取情况。维度确立之后就要编制相应维度下的问题，问题的类型有封闭式和开放式，封闭式有以下几种形式：

①是否式问题。②选择式问题。③排序问题。④填表格式的题。⑤ 顺序式量表（又称李克特量表）。⑥ 后续式 ⑦ 矩阵式

⑶ 结束语  

一般采用三种表达方式：一种方式是用一段短语内容表示。它是对被调查者的合作再次表示感谢，以及关于不要漏填与复核的请求。这一表达方式的目的，在于显示调查者首尾一贯的礼貌，督促被调查者检查一下是否漏答或错答。另一种方式是提出l——2个关于本次调查形式与内容感受等方面的问题，以征询被调查者的意见。最后一种方式是提出本次调查研究中的一个重要问题，以开放性问题的形式放在问卷的结尾。

⒋ 问卷的发放与处理

⑴ 预试  

编制与设计问卷以后，应该选择少数与被试相似的个体进行预试，以验证问题的可行性和需要补充修改之处。预试用的问卷应该是完整的，与正式问卷的编排一致。在预试中可以鼓励答题者尽量多答一些题，并对试卷提出意见，如对文字的表述、答案的分类、问题的安排次序等提出建议。这对于修改问卷是重要的。通过预试发现一些问题，可对问卷进行修改。多数人感到不合适的问题，也可以取消，更换题目。

⑵ 发放与回收问卷

发放问卷有两种方式。一种是用邮寄的方式，另一种是亲自到现场分发。用邮寄的方式发放，在邮寄每一份问卷时最好附上一个写明回信地址并贴足邮票的信封。邮寄问卷的回收率一般都不太高，能回收到70％到80%就认为问卷是有效的。

发放问卷对象，应当多选择一些被试。如果到学校或单位亲自发放问卷，要事先同有关的领导取得联系，说明研究的意义和需要配合做的工作。再找恰当的时间发放。发放问卷时要考虑到被试者的层次性，要选择不同层次的被试者。对学校的调查要选择不同年级的，范围要尽可量的广，地区的好坏、学生的“优”和“差”都应该被选择。

⑶ 问卷的统计与分析

最后，还应对问卷的结果进行统计分析。在统计分析基础上发现问题，得出结论。统计分析有很多种方法，可以用不同的工具来统计分析，如比较简单的百分制统计，还有Excel方差分析、spss多元分析，spss是比较复杂的统计分析，具体的方法在教育统计学和心里统计学书中有明确的讲解，可以查阅相关的书籍。

四、实验研究法

实验研究法是中小学教育研究中广泛运用的方法。它是通过人为地控制某些因素，以揭示某些变量之间的因果关系的方法。实验法的一些基本特征：(1)研究者可主动控制某些条件；(2)实验法重点在于论证因果关系；(3)实验法具有可重复性；教育实验法的局限性：(1)实验中的无关变量较难控制，(2)实验研究的样本受到限制。实验研究的方法是从自然科学研究中引入教育科学研究的，由于教育现象的复杂性，在一个变量发生变化时，许多其他的变量也都有可能对因变量产生影响，这就会对教育实验的效果产生影响。一般来说，在教育研究中很难做到对无关变量的完全控制，如两个班进行测验，甲班比乙班的成绩高，不能说明甲班比乙班的学生好，因为甲班成绩可能受其他因素的影响，所以在运用实验的方法研究教育现象时，会受到一定的限制，不能百分之百的反映教育现象。

1、实验研究的基本过程

教育实验研究与其它研究一样也要经过确定研究课题、确立研究方法、制定研究计划和进行实验研究与研究经过分析。相同之处不再赘述，仅把怎样确立假设与选择变量介绍一下：

⑴ 确立假设

假设是对实验研究问题中因果关系的可能性表述。在确定研究课题时，首先要明确实验研究的假设，把这些设定的答案用明确的语言表达出来。

⑵ 确定研究变量及其关系

在制定实验计划时，应根据实验假设确定研究变量，即自变量、因变量和无关变量。比如这样一个研究课题：在初一年级相同智力水平的学生组，采用动手、演示教具与讲演相结合的方式教学，比单纯的讲授能使学生更好地理解“植物的蒸腾作用”。自变量是动手、演示教具与讲演相结合的方式，单纯的讲授方式。因变量是学生对植物的蒸腾作用的理解水平。无关变量是学生的年级、智力水平、学习环境、教师能力等研究者可以主动加以控制的变量。在研究中，研究者重点研究自变量与研究结果的关系。如上面的例子就是不同的教学方法对学生理解“植物的蒸腾作用”的影响。

选择和操纵自变量，要防止自变量的混淆以及保持自变量的单纯性。也就是说在研究中，自变量变化时，不能改变其自身的性质，如果与无关变量混淆，就会使观测的因变量变化不可靠，得不到科学的研究结论。确定因变量  因变量是依赖于自变量而存在的，代表研究问题的结果。。研究中自变量的变化引起相应的变化因素可能是很多的，因此，要确定哪些是我们感兴趣的和需要加以研究的因变量。

2、实验研究的控制

实验研究区别于其他研究的一个重要特征就是人为地对教育现象施加某些影响，进行某些处理，以达到论证因果关系的目的。只有进行有效的控制才能确保准确地探索变量之间的因果关系，才能有效的提高实验效度。

⑴影响实验效度的因素

影响实验的效度分为内效度和外效度。内效度是指因变量的变化完全来自于自变量的变化。外效度是指一项实验所得到的结果能够应用于其他场合的程度。进行教育实验研究总是希望研究的结果具有普遍性，实验的结论适合于更大的范围。而决定实验结果能否推广到更大范围的依据，就在于实验是否具有较高的外效度。

⑵实验变量的控制

教育实验的控制就是采取有效的方法减少可能影响实验内效度和外效度的因素的作用。一般应从以下几个方面着手：

①学生的选择和安排；采用等组实验法，就是将学生均等处理后再决定实验班。

②实验教师的确定；

③实验程序的控制；

④对师生的参与程度和情感倾向的控制；

3、教育实验的设计

教育实验设计问题，主要是考虑被试、实验处理和因变量的测量等几个因素的确定和安排。为叙述方便，用下面的符号表示被试、实验处理和因变量测量三个主要的实验因素。

S＝被试

X＝实验处理（自变量）

O＝因变量测量

我们按通常的分类方法，即按实验的组织形式分为单组实验、等组实验和轮组实验三种；按自变量数量可分单因素实验和多因素实验。

A．单组实验法

单组实验是对一个组的学生分期施以不同的实验因素。例如两种不同的教法实验。通过被试者自身前后比较，对不同实验因素的效果加以测量和比较，借以确定实验因子效果如何。单组实验可分为单组后测验设计和单组前后测验设计。

B．等组设计

对两个或两个以上的、基本情况和条件相同或相等的组分别施行于以不同的实验因子，然后比较其所产生的变化，这种方法叫等组实验法。

C．多因素实验设计

用两个或两个以上实验变量的效果而进行的实验设计叫多因素设计。