变量是研究的基本单位。在研究中，变量界定是否清晰、选择是否妥当，这对于研究的质量有着非常重要的影响。
一、变量的概念及其特点
变量是指随条件和情景的变化而在质或量上起变化的人或事物的特征或方面。影响教育过程的各种因素以及产生的各种结果，都可以成为教育研究中的变量。例如，与儿童身心特点有关的变量有身高、体重、智力、创造力、学习能力、坚持性、挫折感等，它们因人或情景的变化而有高、低、强、弱之分。再比如，与儿童的发展有关联的变量有奖励、惩罚、家庭社会经济地位、家长养育方式、幼儿园质量、教师的态度与能力等，不同儿童受这些变量的不同影响，从而发生不同的发展效果。
一般认为，变量具有三方面特点：
1．变量具有可变性
单一状态、无变动可能性的概念不能称为变量。所谓可变性是指研究变量的特征在某一群体中，有不同的表现形态或表现程度，而不是指研究者将特定个体的特性由某种状态或程度改变为另一种状态或程度。如性别就是一个变量，因为性别有男女之分。研究者如果将性别作为一个研究变量进行研究，表明其对某一研究中的男女差异有所关注，而并非指将男性转变为女性。
2．变量变化特征可以测量或操纵
如性别、父母职业、家庭社会地位是可以测量的质的方面的变化，这种质的变化有时可以用数字代替类别，以便于统计分析；而幼儿的学习内容、教师的教学方法等是研究者可以主动操纵的变量。

3．在某一研究中的常量在另一研究中则可能是变量，反之亦然
比如，在很多研究中虽然使用男、女被试，但并不对性别差异进行考察，这时，性别在研究者看来就是一个常量。从这个角度看，变量乃是根据具体研究目的而确定的。
二、变量的类型
在一项研究中，变量依据其在研究中的地位可以分为三种：自变量、因变量和无关变量。
（一）自变量
自变量也叫刺激变量或原因变量，是由研究者主动操纵而变化的变量，是能独立地变化并引起因变量变化的条件、因素或条件的组合。在实验研究中，研究者是通过操纵自变量来观察由于它的变化而引起的被试反应的变化。例如，皮亚杰研究儿童长度守恒问题，他设计了两根等长的铁丝，并让幼儿亲自操作，知道两根铁丝一样长，然后将其中一根铁丝水平向右移动，问幼儿这两根铁丝是否一样长？皮亚杰设计的这两根等长铁丝，并对其位置加以变化，这些都是研究者主动操纵的因素，并将这些因素呈现给被试幼儿，以考察由于它的改变而引起的被试反应的变化，这就是自变量。
自变量分为操纵性自变量和非操纵性自变量两种。所谓操纵性自变量是指研究者可以主动加以操作的变量，如教学方法、奖惩方式、活动方式、学习内容等研究者所采取的变革措施；而非操纵性自变量则是研究者无法主动加以操作的变量，如被试的年龄、性别、社会经济地位、家庭结构、父母职业等。
选择和操纵自变量，主要是防止自变量的混淆以及保持自变量的单纯性问题。也就是说，在研究中自变量变化时，不能改变其自身的性质，如果与无关变量混淆，就会使观测的因变量变化不可靠，得不到科学的研究结论。例如，进行一种新教材实验，必须让实验班自始至终坚持使用实验教材，对比班要坚持使用对比教材，不能使二者混淆或穿插使用其他教材。因为如果混合了教材进行实验，其结果将无法说明实验教材的优劣。

（二）因变量
因变量也叫反应变量或结果变量，是由自变量的变化引起被试行为或有关因素、特征的相应反应的变量，它是在研究中需要观测的指标。例如，皮亚杰在变化铁丝的位置后，问幼儿两根铁丝是否一样长？三岁幼儿说不一样长，六岁幼儿说一样长。被试的反应是随实验条件的变化而变化，这就是因变量。
确定因变量，主要包括两方面的工作：
1．列出该研究主要的因变量。研究中由于自变量的变化引起相应的变化因素可能是很多的，因此，在研究中要确定哪些是我们感兴趣的因变量的变化。例如，关于发展幼儿主体性的研究，因变量内容可涉及：幼儿主体性的发展；教师教育观念的转变；优化育人环境；构建主体性发展理论等。考虑时尽可能全面、完整且有重点。
2．确定加以测量和检验的反应指标——抽象定义和操作定义
确定测量和检验因变量的反应指标，可以使研究者准确评价因变量所达到的水平，有利于提高研究的客观性和研究结果的可比性。研究中主要通过给变量下定义的方法（包括抽象定义和操作性定义）来确定反应指标。
抽象性定义，也称为概念性定义，它是从抽象的概念意义上对变量共同的本质属性进行概括，其特点是用一个概念界定另一个概念，在定义中直接概括被定义变量的性质或特征。进行抽象性定义的方法有三种，即经典的定义方法、根据文献定义的方法和自行定义的方法。
操作定义是与抽象定义相对的概念。它是指通过将抽象概念分解为可直接观察、测量、操作的指标的方法来界定变量。通过下操作定义，抽象、笼统的概念与命题可以转化为具体的、可感知的、可量化的事实或现象，从而提高研究的客观性、研究结果的可比性以及保证研究的可重复性。明确地规定和表述研究过程中变量的操作定义，是教育研究科学化、规范化的一个重要指标。进行操作性定义的方法有三种：即条件描述法、指标描述法和行为描述法。

（三）无关变量
无关变量也叫为控制变量。是指与某特定研究目标无关的非研究变量。由于它对研究结果将产生干扰，所以需要在研究过程中加以控制。如研究者在利用谈话法向儿童询问问题时态度粗暴，儿童产生了惧怕心理，从而影响了研究结果。虽然主试态度与研究问题没有直接关系，但却干扰了儿童的反应，主试态度粗暴就是无关变量。
无关变量是一个相对概念，相对于一项研究的自变量和因变量关系而言。如果对无关变量的影响不加以控制或消除，就无法确定因变量的根本原因。所以在选择研究变量的同时，必须辨明无关变量，考虑哪些无关变量可能对研究结果有影响，需要在研究过程中加以控制。
无关变量的类别很多，主要有以下五种：（1）被试方面存在的无关变量。主要包括：参与动机、有关经验（履历效应）、性格特点、成熟、当时的生理状态、焦虑、样本流失、取样偏差（实验组与控制组不对等）、“霍桑效应”、“安慰剂效应”等。（2）主试方面存在的无关变量。主要包括：主试的年龄、性别、外表、言谈举止、态度、暗示、“实验者效应”等。（3）研究设计方面存在的无关变量。主要包括：研究方法本身的不完善、取样偏差、测试工具不完善、研究程序安排不合理等。（4）研究实施环境方面存在的无关变量。主要包括：温度、光线、声音、熟悉性、桌面好坏、房间阔窄等。此外，在研究实施现场发生意外事件，如停电、有人生病、仪器发生故障等，也会影响研究水平。（5）数据处理方面存在的无关变量。主要包括：分类不合理、评分标准不统一或评分过失、统计方法使用不当等。
无关变量存在于整个研究过程的各个方面、各个环节上。除了上述五个方面的无关变量以外，还有许多影响研究结果的无关变量。在进行研究设计时，应当周密考虑，辨明存在的无关变量并进行合理的控制。
控制无关变量的方法主要有三种：一是消除法。消除法就是通过采取一定的措施，将影响结果的各种无关变量消除掉。它是控制无关变量的最主要的、最理想的、最基本的方法。二是恒定法。恒定法就是采取一定措施使某些无关变量在研究过程中保持恒定不变。它也是控制无关变量最基本的方法。三是平衡法。平衡法就是通过对某些不能消除，又不能或不便被恒定的无关变量，通过采取某些综合平衡的方式使其效果平衡而对他们进行控制的方法。平衡法的具体方式有很多，主要有对比组法和循环法。

三、变量的关系
研究者在考虑研究计划时，要在根据教育目的确定研究变量后，对该研究中自变量和因变量将呈现什么样的关系进行初步判断。一般说来，变量的关系有三种，即相关关系，因果关系和预测关系。
1．相关关系，分为正相关、负相关和零相关。
如果一个变量伴随着第二个变量的增加而增加，那么，这两个变量的关系为正相关。例如，幼儿身高与体重的关系，一般来说是身体越高，体重就越重。如果一个变量的增加伴随着另一个变量的下降，则这两个变量的关系为负相关。例如，幼儿练习某一舞蹈动作的次数越多，出现错误的量就越少。零相关是指变量之间没有关系，即一个变量变化时，另一个变量作无规律的变动。例如，幼儿智商与身高之间就没有相关关系，二者都是独立的随机变量。
具有相关关系的两种变量之间关系是比较复杂的，有时可能包含暂时尚未认识的因果关系。关于吸烟频率与肺癌发生率之间关系的相关研究，是一个最为著名而且也非常有争议的相关研究的例子。
2．因果关系，是指由于某些原因而导致某种结果的一种相关关系。