一、实验研究的基本特点
实验研究作为一种科学实验，与其他研究方法相比，具有科学实验的基本特点，主要包括随机化、操控自变量、控制非实验变量及设置控制组四个基本特点。
（一）随机化
为了保证实验结果的真实性，实验研究必须具有随机化特点。随机化就是在一个界定的研究群体中，每一个分子都有相同的机会被抽取作为研究的对象。一般而言，实验研究中的随机化包括两个方面的内容：一方面是随机抽样，另一方面则是随机分配。随机抽样是指要尽可能使每个被抽取的个体具有均等的机会，也就是说，使被抽取的个体之间是彼此独立的，在选择上没有联系。这里不存在任何选择的标准，不带有任何意义的成分，从而尽可能使样本保持和总体有相同的结构。随机分配是指将抽取出来的被试随机分配到实验组或控制组，让每个抽取的被试都有同等机会接受任何一种实验处理。随机化这两方面的主要目的在于控制所有可能影响实验结果的非实验变量，使除实验者所操纵的两组实验变量不同以外，其余各方面都达到几乎完全相等或相似的程度，进而提高实验可靠性。
（二）操控自变量
实验者能够直接操控至少一个或更多自变量，这是实验研究与其他研究方法最大的不同之处。实验在人工控制的条件下复制或模拟研究对象，并在实验过程中主动干预对象的发生、发展过程。它通过改变研究对象的性质或状态来研究事物发展的因果关系。因此，研究者必须对研究过程中的各种变量进行分析和控制。自变量，即变化的措施、条件。操作自变量，意味着研究者人为地去干预、控制现象发生的条件和进程，有意识地变革研究对象某一方面的条件从而得到自己想要的结果。对自变量直接的操控是指实验者直接控制被试在何时接受以及受到何种强度的实验处理。研究者对自变量的操控是一种考虑周密的操作。在一个实验中，被试接受不同强度的实验处理，研究者必须对这些不同强度的实验处理所造成的影响进行比较，以便找出因变量的改变与自变量的改变是否相关，并进而找出自变量与因变量之间的因果关系。例如，想要研究影响学生数学成绩的因素，就要主动采取某种措施，或使用新的教学方法，或改变学习环境，或改变学习材料等，这些就是可操控的自变量。
（三）控制非实验变量
非实验变量，也叫无关变量，指在实验中应该保持恒定的变量。在实验研究中，为了探索因果关系，证实确实是自变量导致因变量的变化，就必须排除其他无关变量的影响，使实验的其他条件保持恒定。控制是实验者为消除实验变量之外的所有非实验变量而进行的处理，这些非实验变量可能会对因变量产生影响，导致混淆实验的效果，所以研究者必须设法控制或排除实验变量以外的所有非实验变量，研究者必须寻求保持除了自变量以外的所有被试、变量、情境、项目及程序的恒定，目的在于排除自变量之外的因素对因果关系所可能造成的影响。例如，我们研究教师的不同教学方法对学生的影响，在这个实验中我们就要控制除了教学方式以外的其他因素，如学生使用的教材一样，教师的教学水平相差不大，学习环境相同等，只有对这些因素进行严格控制，才能保证实验结果是可靠的，如果没有控制，就无法显示假设中提出的因果关系，实验也不可能有效度。
（四）设置控制组
教育实验通常是要通过两组或两组以上的对比才能发现效果的，一般情况下实验研究包含了两组被试，其中一组是实验组，另一组是控制组，有时会出现三组或三组以上的组别，有时也可能只有一组被试。实验组在实验过程中会接受一种或多种实验处理，而控制组则有可能未接受任何实验处理或是接受不同的处理。设置控制组的主要目的是要比较实验组与控制组在实验前后的因变量是否存在差异，如此，我们才可能探讨自变量与因变量之间的关系。