一、教育實驗設計的基本要素
在實驗設計時需要考慮變量、前後測和實驗樣本組三個基本要素。
（一）變量
教育實驗設計中包括實驗變量、反應變量和無關變量三類變量。
1.實驗變量
實驗變量，即自變量，它是由實驗者設計安排的、人為操縱控製的、有計劃地變化的實驗情境或條件因素。教學環境、教學手段、教學方法、教學組織形式、教材內容、師生關係、管理製度等，都能作為一項實驗的自變量。
2.反應變量
反應變量，即因變量，它是隨著自變量的變化而變化的，是實驗者需觀察、測量、計算的變化因素。
3.無關變量
無關變量，即幹擾變量，它是除實驗者操縱控製而有計劃地變化的實驗變量之外，另外一些影響反應變量變化的其他幹擾因素。它使實驗者無法對所得的結果做出正確的判斷和解釋。
實驗的基本操作就是研究實驗變量對實驗對象施加作用之後，實驗對象產生怎樣的反應變化，從而了解實驗因素的作用，通常實驗過程使用如下符號表示。
O——實驗對象
X——實驗變量
Y——反應變量的測量結果
XO——實驗因素X對實驗對象施加作用
C——整個實驗結果
（二）前後測
前後測指事前測驗與事後測驗。在實驗因素未對實驗對象施加作用之前，事先對因變量進行的測量，即事前測驗，其結果通常用YO表示。在實驗因素對實驗對象施加作用之後所進行測量，即事後測驗，其結果用Y表示。
（三）實驗樣本組
實驗樣本組指實驗組與控製組。利用隨機取樣或測量配對選擇而形成的兩個條件相等的樣本組，其中一組接受實驗因素的作用，即實驗組，用O實表示。另外一組將不接受實驗因素的作用，隻作為比較標準，即控製組，用O控表示。