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中，为保证实验结果的有效性，真正揭示认知绘画课程与3～6岁幼儿视觉认知能力的因果关系，研究者选择同一位教师担任实验班与控制班的绘画指导教师，在实验班实施经过精心设计的认知绘画课程，控制班则按常规课程进行；实验班除了进行本研究的认知绘画课程之外，其他一切活动与控制班一致，并限制实验班额外增加其他活动；测试时保证指导语、刺激呈现时间、实验时间、实施者态度一致，防止仪器声光强度、家长指导、幼儿教师参与等对幼儿的客观干扰；实验前后，分别采用“幼儿视觉记忆能力测试、颜色知觉能力测试、形状知觉能力测试与完成绘画作品”
的方式对实验班和控制班的幼儿进行测试，利用SPSS软件进行统计处理，分别求出各班幼儿的M、SD和t值，依据实验结果作定量分析。
如此，只有严格控制实验条件，才能保证实验研究真正揭示变量间的因果关系。
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2.实验研究是一种特殊的实验研究方法
由于教育现象和对象的独特性，实验研究法具有不同于一般自然科学实验研究的特殊性：
（1）从总体上分析，与一般的自然科学实验研究以物为研究对象不同，实验研究法以具有主观能动性的人和人所从事的教育活动为研究对象，因而具有很强的社会性、目的性、整体性，属于社会科学实验范畴。
（2）从研究目的上分析，实验研究法不是为了获得科学的事实，而是为了通过假设检验和归因分析，形成教育的科学理论，进而指导教育实践，即实验研究法的价值在于探索教育现象中的因果关系，并将所得结果推广应用于教育实践之中。
由于教育的本体功能是影响学生（学前儿童）的发展，因此运用实验研究法时研究者必须尊重学生（学前儿童）的意愿，发挥他们的积极性、创造性，促进学生（学前儿童）健康发展，而不能损害他们的身心健康。
（3）从研究的环境与方法上分析，与自然科学实验研究的严格实验环境与手段不同，实验研究法是在教育教学的自然环境状态中进行的，不能脱离教育教学的实践活动，在具体方法上强调定量研究与定性研究相结合。
（三）实验研究的基本结构
实验研究要揭示教育的因果关系，需研究者主动改变对研究对象实施的教育条件、控制可能影响实验结果的不被改变的相对稳定的教育因素、观测实验的结果。
因此，实验研究法涉及三个基本要素。
1.自变量
自变量又称刺激变量或原因变量，是研究者主动操纵的希望影响实验结果的因素。
在实验研究法中，作为研究对象的自变量应具备先进性、有效性、可操作性的特征，一般表现为教育的内容、方法、手段等。
如“认知绘画课程促进3～6岁幼儿视觉认知能力发展的实验研究法”
中自变量就是依据幼儿发展特点对幼儿开设的经过精心设计的认知绘画课程。
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2.因变量
因变量又称反应变量或结果变量，是通过自变量的作用而产生变化的结果因素。
在实验研究法中，因变量应具有可变性、外依性、可测评性、先进性等特征，一般表现为学生（学前儿童）知识、能力、态度、兴趣、情感、意志、行为等各种素质的发展变化。
如“认知绘画课程促进3～6岁幼儿视觉认知能力发展的实验研究法”
中因变量就是指3～6岁幼儿视觉认知能力发展状况。
3.无关变量
无关变量又称干扰变量，是研究中不属于研究的自变量却可能影响因变量、干扰实验结果的因素。
在实验研究法中，无关变量具有潜在性、多样性、可控制性的特征。
如“认知绘画课程促进3～6岁幼儿视觉认知能力发展的实验研究法”
中无关变量就是认知绘画课程任课教师的教学态度、方法、师生关系，幼儿家长对幼儿视觉认知能力及绘画水平的课外指导，对幼儿测试时实验者的指导语、刺激呈现时间、幼儿的疲劳程度等，它们都可能影响实验结果，在实验中应严格控制。
实验研究法的三个要素之间存在着内在的逻辑关系：自变量与因变量之间具有因果关系，假设二者之间的因果关系是实验研究法的前提，验证假设是实验研究法的核心，揭示二者之间的因果关系是实验研究法的任务。
围绕自变量与因变量之间的因果关系，实验研究法必须主动操纵自变量、客观测定因变量、严格控制无关变量，由此形成了实验研究法的逻辑结构：
图6-1实验研究法结构图
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