Если исследованию подвергнуто большое число учащихся разных возрастов, можно более или менее точно установить, какими именно особенностями отличается память в том или ином возрасте. Экспериментатор вызвал явления памяти, заставив испытуемых запоминать, изменял условия, при которых протекало это запоминание, и в результате большого числа повторений, на основании анализа собранного материала вскрыл определённые закономерности процесса памяти.
В описанном примере эксперимент имеет лабораторный характер: он проводится в особых, специально подготовленных условиях, иногда с применением специальных измерительных или регистрирующих приборов, причём испытуемые отдают себе отчёт в том, что они специально приглашены в лабораторию, для участия в эксперименте. Всё это не может не отразиться на качестве эксперимента, придавая ему в известной степени искусственный характер. Лабораторный эксперимент является всё же весьма ценным методом исследования в психологии, позволяя вскрыть такие особенности психики и обусловливающие их закономерности, которые иным путём не могут быть вскрыты.
Однако в отдельных случаях условия лабораторного эксперимента могут вносить в течение исследуемых психических процессов настолько резкие изменения, что эти процессы приобретают совсем иной характер, далёкий от того, которым они отличались в естественных условиях той или другой деятельности. Это привело к необходимости применять в психологии так называемый естественный эксперимент, впервые введённый известным русским психологом А. Ф. Лазурским.
Естественный эксперимент сохраняет все черты экспериментального метода, применяемого во многих науках; он основан эта активном вмешательстве экспериментатора в течение психических процессов, которые вызываются у испытуемых в связи с поставленной задачей исследования; он допускает необходимые повторения и планомерные изменения, позволяющие лучше, чем при простом наблюдении, выявить исследуемые явления. Но всё это проводится в естественных условиях той или другой деятельности так, что испытуемые даже и не подозревают о том, что они подвергаются какому-то психологическому эксперименту.
Описанное выше экспериментальное исследование характерных особенностей памяти учащихся разного возраста может быть вынесено за пределы психологической лаборатории и проведено в естественных условиях того или другого урока. При этом учащиеся будут заняты обычным для них учебным процессом, их внимание будет направлено не на выполнение тех или других требований экспериментатора, а на усвоение знаний по данному учебному предмету, будь то математика, история, биология или литература.
Однако психолог-экспериментатор, который в данном случае выступает перед учащимися как учитель, заинтересованный в лучшем проведении урока, может варьировать предлагаемый учащимся учебный материал в соответствии с задачами своего исследования: в одном случае он может предложить заучивать требуемый материал в сугубо словесной форме, в другом случае он может уделить больше внимания наглядному, образному материалу и из анализа полученных на таком уроке результатов выявить характерные особенности памяти учащихся, которые даже не будут знать, что над ними провели экспериментально-психологическое исследование.
Преимущества метода естественного эксперимента огромны: он сближает экспериментальные психологические исследования с жизнью, позволяет изучать психические процессы так, как они протекают в естественных условиях трудовой, учебной или спортивной деятельности.
Например, в условиях лабораторного эксперимента довольно трудно выявить, какую роль при выполнении тех или иных физических упражнений играют дополнительные зрительные раздражения. Выполнение сложных физических упражнений в условиях лабораторного эксперимента трудно организовать, и к тому же это выполнение приобретает нарочито искусственный характер упражнения для решения какой-то экспериментальной задачи, а не для лучшего овладения этим упражнением.
Но та же задача легко разрешается в условиях естественного эксперимента. Когда на уроке гимнастики учащиеся с трудом выполняют подъём на параллельных брусьях при замахе вперёд, так как не могут правильно координировать свои движения, преподаватель может повесить впереди на требуемой высоте какой-либо предмет, например флажок, который будет служить для учащихся своеобразным «ориентиром», до которого нужно «дотянуться» носками ног, что позволяет лучше усвоить изучаемое движение.