一、教育实验设计的基本要素
在实验设计时需要考虑变量、前后测和实验样本组三个基本要素。
（一）变量
教育实验设计中包括实验变量、反应变量和无关变量三类变量。
1.实验变量
实验变量，即自变量，它是由实验者设计安排的、人为操纵控制的、有计划地变化的实验情境或条件因素。教学环境、教学手段、教学方法、教学组织形式、教材内容、师生关系、管理制度等，都能作为一项实验的自变量。
2.反应变量
反应变量，即因变量，它是随着自变量的变化而变化的，是实验者需观察、测量、计算的变化因素。
3.无关变量
无关变量，即干扰变量，它是除实验者操纵控制而有计划地变化的实验变量之外，另外一些影响反应变量变化的其他干扰因素。它使实验者无法对所得的结果做出正确的判断和解释。
实验的基本操作就是研究实验变量对实验对象施加作用之后，实验对象产生怎样的反应变化，从而了解实验因素的作用，通常实验过程使用如下符号表示。
O——实验对象
X——实验变量
Y——反应变量的测量结果
XO——实验因素X对实验对象施加作用
C——整个实验结果
（二）前后测
前后测指事前测验与事后测验。在实验因素未对实验对象施加作用之前，事先对因变量进行的测量，即事前测验，其结果通常用YO表示。在实验因素对实验对象施加作用之后所进行测量，即事后测验，其结果用Y表示。
（三）实验样本组
实验样本组指实验组与控制组。利用随机取样或测量配对选择而形成的两个条件相等的样本组，其中一组接受实验因素的作用，即实验组，用O实表示。另外一组将不接受实验因素的作用，只作为比较标准，即控制组，用O控表示。