这种模式同样只有实验组，没有控制组，但在实验处理前进行一次测验，在实验处理后进行一次测验，然后比较前后两次测验的结果来确定实验的效果。
1.单组单因素前后测
该种模式可表示为：
G O1 X O2
这种模式与单组单因素后测实验设计相比，由于增加了前测O1，可以对实验处理前后的差异进行对比，所得结论要准确一些。但是，由于只有一组被试，偶然事件、成熟、前测效应等无关因素无法得到有效控制，通过前后测得到的因变量的变化无法确切证明是自变量作用的结果。一般来说，该模式比较适用于能通过教育活动取得直接效果的因变量，如知识掌握程度、专门性技能和学科学习能力，不适于见效慢、更多依赖学生（学前儿童）身心成熟而较少依赖教育活动的因变量，如学生（学前儿童）的智力水平等。
2.单组双因素前后测模式
这种模式进行两个实验处理，对一组被试先进行一种自变量的前后测验实验，然后再对同一组被试进行另一种自变量的前后测验实验，用两次所得的结果比较两种自变量的优劣。这种模式可以表示为（式中“：”表示间隔）：
G O1 X1 O2：O3 X2 O4
这种模式由于只有一组被试，前一实验处理有可能对后一实验处理产生影响，从而影响实验结果的准确性。因而该模式适用于较少相互影响的两个自变量，且实施过程中还应尽量减少前后测之间的影响，保持测量指标的统一。