提高教育实验效度主要是通过随机设置控制组、设计控制、统计控制等多种方法控制无关变量。 几种控制外来无关变量的基本方式如下：
（1）使用设计组加以平衡
一个实验具体涉及两个组（实验组与控制组）或几个组，使得各个组的平均数及变异量尽可能接近相 等。实验组即接受新的实验处理的被试组，控制组即接受不同的实验处理或按照平常传统方式进行处理的 组，两组除自变量不同外，其他方面都是基本相等的。目的在于通过比较做出因果关系推论，看看新的实 验处理是否确实比传统方式更有效，或看看是否一种方式比另一种方式更有效。
（2）用随机、匹配，或让被试兼作自己的控制组以控制被试变量
① 随机化指被试的纯粹的机遇选择，即随机取样、随机分组或随机指派实验处理。应看到随机在创造 相等方面是有效的，随机形成小组是教育实验研究的一个重要特点，可以提高实验研究结果的外在效度。 应注意的是，教育实验中取样数不能太少。“统计上相等”并不意味着各组绝对相等，如果各组人数太少， 那么机遇造成差异的可能性就会很大，加大样本，可以互相抵消。
② 匹配也叫配对法，在比较两种处理效应时，为了严格控制两组被试间的个别差异对实验变量的影 响，使被试在研究的重要变量上一对一地基本相同，从而使每一对的两个被试间的差异保持平衡，然后随 机地分别接受不同处理。一般做法是，对全部被试进行预备测验（测验性质与正式实验性质相似或相 关），然后按测验成绩排列所有被试，从高到低，将相同得分或相近得分的被试配成对，随机指派每一成 员到一个组，从而均匀地形成组（有多少实验条件就分为多少组）。
（3）设计控制
这是通过组内设计（分配自变量的顺序）、效果平衡（采用实验组与控制组随机取样、随机分组，使 无关变量平衡）以及拉丁方法，使被试变量在实验中产生的影响通过设计抵消。
（4）统计处理控制
用协方差分析，将实验组与控制组的数个变量测量出来，使用统计的方法，把他们的最初差异予以排 除。如研究数学与语文相关，选取智力水平一样的两个组（配对），把智力水平控制在一个水平上，另外 在计算全班平均数时排除两极端的分数，以缩小差距，尽可能反映真实的客观情况。