根據研究目的，結合被試選擇與分配類型、自變量數量及操作程序、因變量測量方式等，實驗研究法形成了多種設計模式在學前教育研究中，常用的有以下幾種。
為簡明表示各種設計類型的實施狀況，用下麵的符號表示相應的因素：
R：表示被試是經過隨機選擇和分配的
G：表示組，實驗組或控製組
-：表示虛線上麵和下麵的組是自然組，不是等組
X：表示一種實驗處理，即實驗的自變量
O：表示一次測試或觀察，即實驗的因變量的測量
— —：表示無實驗處理
（一）單組後測模式
在這種模式中，隻有實驗組，沒有控製組，實驗研究沒有前測，隻進行實驗處理，然後測得一個實驗結果。以單因素實驗研究為例，該種模式可表示為：
G X O
單組後測實驗設計是一種簡單的、容易操作的設計方法，由於沒有前測，因而有可能容納較多的無關變量，從嚴格意義上說是一種比較粗糙的研究模式，屬於前實驗設計，主要被用於提煉教育經驗。
（二）單組前後測模式
這種模式同樣隻有實驗組，沒有控製組，但在實驗處理前進行一次測驗，在實驗處理後進行一次測驗，然後比較前後兩次測驗的結果來確定實驗的效果。
1.單組單因素前後測
該種模式可表示為：
G O1 X O2
這種模式與單組單因素後測實驗設計相比，由於增加了前測O1，可以對實驗處理前後的差異進行對比，所得結論要準確一些。但是，由於隻有一組被試，偶然事件、成熟、前測效應等無關因素無法得到有效控製，通過前後測得到的因變量的變化無法確切證明是自變量作用的結果。一般來說，該模式比較適用於能通過教育活動取得直接效果的因變量，如知識掌握程度、專門性技能和學科學習能力，不適於見效慢、更多依賴學生（學前兒童）身心成熟而較少依賴教育活動的因變量，如學生（學前兒童）的智力水平等。