1.分析研究变量
所谓变量就是可变的量，变量有自变量、因变量和无关变量之分。
自变量就是假定的原因变量，即我们要研究造成结果变化的量。例如，随着时间的推移，学生的认知能力在不断发展。在这一变化过程中，时间就是引起学生认知能力发展的众多自变量中的一个自变量。又例如，课题：“运用现代教育技术，优化课堂教学结构，提高教学效果”中，现代教学技术的运用就是这一课题中的自变量之一，因为由于对它的运用（教学手段的变化），引起了教学结构的变化和教学效果的变化。再比如，在课题：“实施分层递进教学，提高教学质量”这一课题中，它的自变量是：①学生分层；②目标分层；③分层施教；④分层指导；⑤分层作业；⑥分层评价。
因变量是假定的结果变量。也就是（主要）由于自变量的变化而引起某一事件的结果的变化，这一结果的变化就是因变量。例如上面学生认知能力发展的例子中，“学生认知能力发展”就是一个因变量。在第二个例子中，教学效果的变化也是一个因变量。在第三个例子中，它的因变量是：①学生知识水平；②学生学习态度；③学生能力水平。无关变量就是与我们不进行研究的，但是它在实施研究过程中对我们的研究又有一定影响的变量。无关变量也称控制变量，因为在课题的研究中虽然它不是我们所要研究的变量，但由于在研究过程中发生着一定的作用，而且这些作用有时会干扰我们对研究成果的分析，所以，对这些变量我们采取尽可能的控制。例如，我要研究“在30cm以下的小树一年中每月长高的速度”这一课题，由于它涉及很多因素，如土地的质量是否发生了变化，自然环境是否发生了变化等，如果在一年之中每月都进行施肥了，那么所得到的树高的数据就不仅仅是由于时间变化而引起的量了；如果一年中头两个月阴雨连绵，中间三个月又是百年不遇的干旱天气，这与往年的气候大不一样，那么所测得的树高的数据就很难说明问题。因此，这些变量就要加以控制，使它能够按照正常的四季变化生长。又例如，在上面的第二个例子中，教学效果的变化也可能是由于学生随着年龄的增长，他们的理解能力也得到了提高，或是由于在考试前教师强化了学生对知识的训练，还可能是这一学期学校加强了班级的管理，使学生提高了学习的积极性等因素引起的，如果是由这些因素引起教学效果的提高，那么，我们的研究成果就不能说明问题。因此，在研究时我们就有必要对这些不是我们要研究的变量加以控制，尽可能地减少它们对研究成果的影响。而在第三个例子中，我们则主要对学生的学业时间和教师的教学时间加以控制。
在对一个课题的研究过程中，有时除了如上所说的两种变量之外，还有一种介于自变量和因变量之间的变量，这种变量我们把它称作无关变量。例如，在“实施分层递进教学，提高教学质量”这一课题中，教师的教学观念和教学方案的设计、教师实施分层递进教学的技能和水平就是无关变量。因为，通过参与课题的研究，教师的教育教学观念发生了变化，分层递进教学的技能水平也得到了提高，教学方案的设计能力也同时不断地得到了加强，由于这些因素的变化，它又作用于分层递进教学，促使教学质量的提高，所以，像这样一些变量就应该把它列入无关变量的范畴。
在一个课题中一般要分清楚哪些是自变量，它有多少个，同时还要考虑它们是如何按计划加以投放的。哪些是因变量，它们又有哪几个，是如何对它们进行测量和收集数据、资料的？哪些是无关变量？或有无无关变量？相关的数据、资料该如何测量和收集？哪些是无关的变量，也要考虑能否或如何加以控制。
2.操作性定义
（1）操作定义的概念。操作定义是从具体的行为、特征、指标上对变量的操作进行描述，是将概念和事实联系起来的桥梁。它用具体的、可操作性的方法或程序来界定变量，使变量成为可观察、可测量、可检验的项目。从本质上说，下操作定义就是描述怎样或用什么办法测量变量。在实验研究等实证研究中，操作定义尤为重要，它是研究是否有价值的重要前提。
（2）构造操作定义的理由。下操作定义的目的是为了客观准确地测量变量，为他人重复验证提供具体的做法，便于别人理解和同行之间的学术交流，避免不必要的歧义和争论。一般在实证研究中都要求下操作性定义。用测量操作方法来界定一个名词或概念的最大优点是具有明确的客观的标准。当我们讨论一个问题或交流有关信息时，彼此都在同一个层面使用同一个概念，都清楚所用的概念意味着什么，不会产生误会或歧义。即使对某一个概念产生疑问，也可以通过重复测量操作性定义予以验证。在教育研究中，之所以有许多说不清、道不明的问题，很大一部分是由于对所探讨的概念没有明确客观的操作性定义造成的。大家在不同的层面，从不同的角度，用不同的定义来探讨同一个问题，这样的研讨肯定会产生很多误解和歧义，很难获得一致的结果。
（3）构造操作定义的方法。条件描述法通常是通过陈述测量操作程序来界定一个概念，或是对所解释对象的特征或可能产生的现象进行描述，对达到某一结果的特定条件做出规定，指出用什么样的操作去引出什么样的状态，即规定某种条件、观察产生的结果。
指标描述法通常是通过陈述测量操作标准来界定一个概念，是指对所解释对象的测量手段、测量指标、判断指标做出规定。通常这些指标能做量化处理，常用于给因变量下定义，例如，要对儿童的概括能力进行研究，仅把“概括能力”定义为“能抽象出同类事物的共同本质属性”是不够的，因为这样的定义还没有把变量转化到可测量、可度量、可操作的程度。研究者可把“概括能力”分为不同的概括水平，如一级水平，只是从事物表面进行概括，如长方形的特征就是长条的图形；二级水平，只是对事物的某一个方面进行概括，不够全面，如长方形就是上下两条边长、左右两条边短；三级水平，能对事物的特征进行大致的概括，但不够精确，如长方形左右两条边和上下两条边相等；四级水平，能概括出事物的本质属性，如长方形对边相等。有了以上指标描述性的操作定义，大家就能依据这个指标体系或判断标准对儿童的概括能力进行研究。
行为描述法通常是通过陈述测量操作结果来界定一个概念，是对所解释对象的动作特征进行描述，对可观测的行为结果进行描述。这种操作性定义通常用于解释客体的行为，常用于给因变量下操作定义。在研究课题中，变量又是会涉及具体的行为。如“合作”“交往”“依赖”“礼貌”“谦让”等，要将这些行为通过具体的数据反映出来可能会有一定难度，可以通过对行为特征进行描述的方法，使行为更加具体化。例如，谦让行为在分配糖果时可以分为三种水平；“主动谦让”指没有任何人提醒或暗示，都能将高级糖果让给别人；“被动谦让”指在他人的提醒或暗示下，才肯将高级糖果让给别人；“不谦让”指经他人再三提醒，都不肯把高级糖果让给别人，一定要自己享用。
（4）构造操作定义时应注意的问题。操作定义就是规定变量的操作程序，是变量的特征和操作条件具体化，是抽象的、笼统的概念成为可观察、可测量、可检验的项目。给变量下操作定义要注意以下几点。首先，通常对重要的研究变量，如假设中涉及的变量，研究中起关键作用的新概念、新名词要下操作定义。例如，要研究儿童的创造能力，创造能力就是这项研究中的重要变量，不对这个变量下操作定义，研究是难以进行的，因为创造能力本身不会告诉人们如何去测量，用什么去测量；其次，应根据研究目的、内容以及变量的性质来选择下操作定义的方法。如因变量通常涉及研究结果的测定，因此采用指标描述法或行为描述法更好。一个变量可以从不同角度、不同水平上下不同程度的操作定义，但在一项研究者中，只能认定其中之一贯穿始终，以保持研究结果的可靠性。再次，操作定义的涉及要具体、明确。具体，指别人能理解操作内容和过程并能重复研究。要使被解释的事物成为可以看得到、摸得着、可以测量技术的项目。所谓明确是指下操作定义要满足研究目的的需要，要与抽象性定义吻合，能代表抽象性定义的实际含义；最后，操作定义在使用过程中应该是独特的，它是研究者为其研究需要而规定的特殊解释，并非是对变量的全面的、唯一的解释，例如，把儿童的智力定义为在《中国儿童发展量表》（3～6岁）上的得分。事实上儿童的智力水平远非仅仅指在某一智力测验量表上所得的分数，但在下操作定义时，研究者就是把测验所得分数看作为儿童智力水平是代表，看作为儿童智力的指标。研究者不想也不可能把智力水平的所有因素、方方面面都拿来进行研究。因此在这一点上，操作定义是独特的。这种情境与抽样中的总体和样本的关系相类似。抽象性定义相当于变量的总体，而操作定义则是总体中的部分个体，这部分个体就是作为总体的样本，代表总体。