为保证实验结论的合理性，应该注意操作的规范性。一般来说，进行实验的步骤是：(1)实验的设计，(2)实验程序的执行，(3)分析资料数据，(4)形成结论并撰写实验报告，最后是进行重复实验或扩大实验。在这个过程中，要保证教育实验的科学水平，关键是搞好实验设计。
实验设计是考虑如何在一个实验中构造、安排自变量、因变量、控制变量各成分的位置，以及进行实验的程序步骤。一个数育实验是否有效，首先取决于实验设计的质量。
实验设计有单因素设计、多因素设计，组间、组内和综合设计。但总的说，应遵循一定的基本原则。R．A Fisher提出随机化、重复和局部控制三个原则。我们认为，实验设计中要考虑；(1)操纵的自变量要具体明确；(2)要尽量控制各种实验条件；(3)在同一取样总体中实验是可重复的，(4)实验处理具有可比性。
为了搞好实验设计，在确定研究课题签础上，研究者必须科学地确定和描述教育实验方案形成过程的一系列活动，论述它的内容和方法。
这一程序不仅适合于教育实验设计，也适合于对某一教育实验进行评价分析，这是一可操作性步骤。如果仅仅关注对实验设计的选择而忽视了其它环节，将会造成很大的盲目性。实验设计在很大程度上制约着实验结果的处理。对实验中取得的资料数据进行较合理的分析，确定误差范围，才能获得有价值的结果。