Метод эксперимента в психолого-педагогическом исследовании

«Психолого-педагогический эксперимент —комплексный метод исследования, который обеспечивает научно-объективную и доказа­тельную проверку правильности обоснованной в начале исследова­ния гипотезы. Он позволяет глубже, чем другие методы, проверить эффективность тех или иных нововведений в области обучения и воспитания, сравнить значимость различных факторов в структуре педагогического процесса и выбрать наилучшее (оптимальное) для соответствующих ситуаций их сочетание, выявить необходимые условия реализации определенных педагогических задач. Экспери­мент позволяет обнаружить повторяющиеся, устойчивые, необходи­мые, существенные связи между явлениями, т.е. изучать закономер­ности, характерные для педагогического процесса» (Ю.К. Бабанский).

В отличие от обычного изучения педагогических явлений в есте­ственных условиях путем их непосредственного наблюдения экспе­римент позволяет искусственно отделять изучаемое явление от других, целенаправленно изменять условия педагогического воздей­ствия на испытуемых.

Педагогический эксперимент требует от исследователя высокой методологической культуры, тщательной разработки его программы и надежного критериального аппарата, позволяющего фиксировать эффективность образовательного процесса.

Таким образом, сущность экспериментазаключается в активном вмешательстве исследователя в психолого-педагогический процесс с целью его изучения в заранее запланированных параметрах и усло­виях. В эксперименте в совокупности используются методы наблюдения, беседы, опросов и т.д. И.П. Павлов, отмечая преимущества эксперимента перед наблюдением, утверждал: «Наблюдение собира­ет то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет». Исследователь в процессе эксперимента по своей воле вызывает или формирует те или иные психолого-педагогические явления в различных, заранее определенных условиях (которые в большинстве случаев также находятся под его влиянием). Экспери­мент позволяет варьировать факторы, которые воздействуют на изу­чаемые процессы и явления, воспроизводить их неоднократно. Его сила в том, что он дает возможность создавать новый опыт в точно учитываемых условиях.

В педагогике выделяют несколько основных видов эксперимента. Прежде всего, различают естественный и лабораторный эксперимен­ты. Естественныйэксперимент проводится в реальных для испыту­емых условиях деятельности, но при этом создается или воссозда­ется то явление, которое следует изучать. Этот вид эксперимента в силу того, что проводится в обычных условиях деятельности испы­туемых, дает возможность замаскировать его содержание, цели и при этом сохранить суть, которая заключается в активности исследовате­ля в изменении условий выполнения изучаемой деятельности. Та­ким образом, «на первой стадии эксперимента исследователь изуча­ет начальное состояние деятельности — поведение обучающихся, уровень сформированности у них знаний, навыков, умений или дру­гих характеристик, которые вытекают из содержания научной рабо­ты. Затем он один или совместно с коллегами осуществляют предна­меренные изменения в содержании, формах, методах или средствах изучаемого вида деятельности. После проведенных изменений вновь изучается, например, уровень воспитанности, развитости или успеш­ности обучения и делается вывод об эффективности применяемой в естественных условиях системы мер».

В случае лабораторногоэксперимента в учебном коллективе вы­деляется группа испытуемых. Исследователь работает с ними, при­меняя специальные методы исследования — беседы, тестирование, индивидуальное и групповое обучение и наблюдает за эффективно­стью своих действий. После завершения эксперимента сравниваются предшествующие и вновь полученные результаты.

В психолого-педагогических исследованиях выделяют также констатирующийи формирующийэксперименты. В первом случае исследователь экспериментальным путем устанавливает только со­стояние изучаемой педагогическойсистемы, констатирует факты на­личия причинно-следственных связей, зависимости между явлениями. Полученные данные могут служить материалом для описания ситуации как сложившейся и повторяющейся или быть основой для исследования внутренних механизмов становления тех или иных свойств личности или качеств педагогической деятельности. Это да­ет основание для такого построения исследования, которое позволя­ет прогнозировать развитие изучаемых свойств, качеств, характери­стик. Когда же исследователь применяет специальную систему мер, направленных на формирование у испытуемых определенных лич­ностных качеств, повышение результативности учебной или трудо­вой деятельности, речь идет уже о формирующем эксперименте. Он ориентирован на изучение динамики развития изучаемых психоло­гических свойств или педагогических явлений в процессе активного воздействия исследователя на условия выполнения деятельности. Следовательно, основная особенность формирующего эксперимента заключается в том, что сам исследователь активно и позитивно влия­ет на изучаемые явления. В этом проявляется активная роль педаго­гики как науки, активная жизненная позиция ученого, осуществля­ющая принцип единства теории, эксперимента и практики.

Существуют и другие подходы к классификации педагогических экспериментов. В частности, В.И. Загвязинский предлагает разли­чать зондирующийи проверочныйэксперименты. Первый по своим задачам близок констатирующему, а второй предполагает проверку выдвинутых предложений, частных гипотез, для чего необходимо получение или уточнение отдельных фактов. Он выделяет также сравнительныйи перекрестныйэксперименты. (Методика проведе­ния сравнительного педагогического эксперимента представлена в приложении 1.) О сравнительном эксперименте речь идет в тех слу­чаях, когда исследователь осуществляет выбор наиболее оптималь­ных условий или средств педагогической деятельности, сравнивая между собой контрольный и экспериментальный объекты. В качест­ве таких объектов могут выступать группы обучающихся или воспи­тываемых. Как правило, в этом случае в экспериментальных группах организуются специальные педагогические изменения, которые, по мнению исследователя, должны привести к позитивным результа­там. В контрольных группах подобные изменения не осуществляют­ся. В этом случае появляется возможность сравнить полученные ре­зультаты. Существует и другой способ проведения сравнительного педагогического эксперимента: контрольного объекта нет, а сравни­ваются несколько экспериментальных вариантов, чтобы можно было отобрать лучший. Если у исследователя нет возможности подобрать примерно однородные по количественным и качественным показате­лям контрольные и экспериментальные группы (их состав определя­ется по предварительным контрольным срезам), то проводится пере­крестный эксперимент. В этом случае контрольные и эксперимен­тальные группы меняются местами в каждой последующей серии экспериментов. Если получен позитивный результат в эксперимен­тальных группах разного состава, то это свидетельствует об эффек­тивности используемого исследователем нововведения.

В.П. Давыдов выделяет два основных типа педагогического экс­перимента — классический и многофакторный — с точки зрения ло­гической структуры.

Классический экспериментпредполагает, во-первых, изолирова­ние изучаемого явления от влияния побочных, несущественных и за­темняющих его сущность факторов, т.е. изучение его в «чистом» ви­де; во-вторых, многократное воспроизведение процесса в строго фик­сированных, поддающихся контролю и учету условиях; в-третьих, планомерное изменение, варьирование, комбинирование различных условий в целях получения искомого результата.

Сущность классического эксперимента и его основные функции заключаются в проверке гипотезы о взаимозависимостях между от­дельными факторами психолого-педагогического воздействия и его результатами, их причинно-следственных отношениях. Эксперимен­татор выделяет определенные факторы, которые участвуют в иссле­дуемом процессе. Он меняет условия, чтобы определить, к каким по­следствиям приведет их изменение, пытается установить, как они влияют на конечный результат. Новые вводимые условия называют­ся независимыми переменными, а измененные факторы — зависимы­ми переменными. Об эффекте произведенных изменений судят по полученным результатам.

В классическом экспериментепосле того, как контрольная и экс­периментальнаягруппы сформированы,последняя подвергается воздействиюнового фактораили наоборот, изолируется от влияния какого-либо фактора.Приэтом важно, чтобы другие факторы, влияю­щие на контрольные и экспериментальные группы, оставались отно­сительно неизменными. Тем самым достигается чистота экспери­мента. На практике достичь этого весьма трудно, так как те или иные факторы всегда варьируются в процессе исследования, тем более, если оно достаточно дли тельное. Поэтому, чтобы доказать, что полу­ченный в эксперименте эффект не случаен, при его разработке пла­нируют применение специальных статистических методов обработ­ки полученных результатов.

Эксперимент, результаты которого обрабатываются с помощью методов математической статистики (математическая теория расши­ряет возможности эксперимента, придает ему аналитико-синтезирующий характер) называется многофакторным.В современной психолого-педагогической теории и практике происходят процессы, механизм которых нельзя изучать прямо, так как в них взаимодейст­вует множество различных элементарных процессов, которые в ре­альных условиях не могут быть ограничены. Здесь и необходим мно­гофакторный эксперимент. Исследователь в этом случае подходит к задаче эмпирически — варьирует большое количество факторов, от которых, как он считает, зависит ход педагогического процесса. Он пытается найти оптимальные условия протекания этого процесса с точки зрения его результата. В этом случае, как правило, и преду­сматривается широкое использование современных методов матема­тической статистики.

В ходе психолого-педагогического эксперимента решается ряд за­дач:

♦ установить неслучайные взаимосвязи между воздействием исследователя и достигаемыми при этом результатами; между определенными условиями и полученной эффективностью в решении педагогических задач;

♦ сравнить продуктивность двух или нескольких вариантов психолого-педагогического воздействия и выбрать оптимальный из них по критериям результативности, времени, приложенным усилиям, используемым средствам и методам;

♦ обнаружить причинно-следственные, закономерные связи между явлениями, представить их в качественной и количественной формах.

Среди наиболее важных условий эффективностипроведения пе­дагогического эксперимента можно выделить:

♦ предварительный тщательный теоретический анализ исследуемого явления, его истории, изучение массовой педагогической практики для максимального сужения поля эксперимента и его задач;

♦ конкретизация гипотезы с точки зрения ее новизны, необычности, противоречивости по сравнению с привычными установками, взглядами;

♦ четкое формулирование задач эксперимента, разработка признаков и критериев, по которым будут оцениваться результаты, явления, средства и пр.;

♦ корректное определение минимально необходимого, но достаточного числа экспериментальных объектов с учетом целей и задач эксперимента, а также минимально необходимой длительности его проведения;

♦ умение организовать в ходе эксперимента непрерывную циркуляцию информации между исследователем и объектом экспериментирования, что предупреждает прожектерство и односторонность практических рекомендаций, затруднения в использовании выводов. Исследователь получает возможность не ограничиваться лишь сообщением о средствах и методах, результатах их применения, а вскрыть в ходе психолого-педагогических воздействий возможные затруднения, неожиданные факты, важные аспекты, нюансы, детали, динамику исследуемых явлений;

♦ доказательство доступности сделанных из материалов эксперимента выводов и рекомендаций, их преимущества перед традиционными, привычными решениями.

Проведение психолого-педагогического эксперимента предпола­гает три основных этапа работы.

Первый этап —подготовительный, на котором решаются следу­ющие задачи:

♦ формулирование гипотезы, т.е. того положения, выводы о правильности которого следует проверить;

♦ выбор необходимого числа экспериментальных объектов (числа испытуемых, учебных групп, учебных заведений и др.);

♦ определение необходимой длительности проведения эксперимента;

♦ разработка методики его проведения; выбор конкретных научных методов для изучения начального состояния экспериментального объекта: анкетный опрос, интервью, экспертная оценка и др.;

♦ проверка доступности и эффективности разработанной методики эксперимента на небольшом числе испытуемых; определение признаков, по которым можно судить об изменениях в экспериментальном объекте под влиянием соответствующих педагогических воздействий.

Второй этап —непосредственное проведение эксперимента. Этот этап должен дать ответ на вопросы об эффективности новых путей, средств и методов, вводимых экспериментатором в психолого-педа­гогическую практику. На этом этапе создается экспериментальная ситуация. Суть ее заключается в формировании таких внутренних и внешних условий эксперимента, в которых изучаемая зависимость, закономерность проявляется наиболее чисто, «без примеси» воздей­ствия случайных, неконтролируемых факторов.

На данном этапе необходимо последовательно решать такие за­дачи:

♦ изучить начальное состояние условий, в которых проводится эксперимент;

♦ оценить состояние самих участников педагогических воздействий;

♦ сформулировать критерии эффективности предложенной системы мер;

♦ проинструктировать участников эксперимента о порядке и условиях его эффективного проведения (если эксперимент проводит не один человек);

♦ осуществить предлагаемую автором систему мер по решению определенной экспериментальной задачи (формирование знаний, умений или воспитание определенных качеств личности, коллектива и др.);

♦ зафиксировать полученные на основе промежуточных срезов данные о ходе эксперимента, которые характеризуют изменения, происходящие в объекте под влиянием экспериментальной системы мер;

♦ указать затруднения и возможные типичные недостатки, которые могут возникнуть в ходе проведения эксперимента;

♦ оценить текущие затраты времени, средств и усилий.

Третий этап —завершающий, когда подводятся итогиэкспери­мента:

♦ описываются результаты осуществленияэкспериментальнойсистемы мер (конечное состояние уровня знаний, умений, навыков,уровня воспитанности и др.);

♦ характеризуются условия, при которых эксперимент далблагоприятные результаты (учебно-материальные, гигиенические, морально-психологические и др.);

♦ описываются особенности субъектов экспериментальною воздействия (педагогов, воспитателей и др.);

♦ предоставляются данные о затратах времени, усилий и средств;

♦ указываются границы применения проверенной в ходе эксперимента системы мер.

. Следует отметить, что возможен и более сложный способ прове­дения педагогического эксперимента. Этот способ предусматривает проверку двух или даже трех вариантов мер с целью выбора того, ко­торый дает наилучшие результаты за меньшее время. Эксперимент по проверке оптимальностипредлагаемой системы мер включает сле­дующие этапы:

♦ формулирование критериев оптимальности предлагаемой системы мер с точки зрения ее результативности, затрат времени, средств и усилий;

♦ выбор возможных вариантов решения поставленной перед экспериментатором задачи (разработка двух-трех методических подходов к изучению данной учебной темы, разработка нескольких возможных вариантов проведения различных педагогических мероприятий и др.);

♦ осуществление выбранных вариантов примерно в одних и тех же условиях (в двух примерно одинаковых по уровню подготовленности учебных группах и др.);

♦ оценка результативности по каждому из вариантов эксперимента;

♦ сравнительная оценка всех вариантов эксперимента;

♦ выбор одного варианта, который дает наилучшие результаты при меньших затратах времени, средств и усилий, или более результативного варианта при тех же затратах.

При подготовке эксперимента перед исследователем всегда вста­ют два вопроса: как осуществить репрезентативную (показатель ную для всей совокупности) выборку экспериментальных объектов (сколько испытуемых включать в эксперимент, сколько педагогов должно участвовать в нем, сколько учебных заведений должно быть охвачено экспериментальной работой и т.п.); какова должна быть длительность эксперимента?

Однозначного ответа на эти вопросы дать невозможно, поскольку указанные критерии зависят от многих факторов: гипотезы, целей и задач эксперимента, явлений, подлежащих изучению, избранных ме­тодов исследования, предполагаемых результатов и т.п.

Можно предложить несколько практических рекомендаций, ко­торые помогут исследователю сориентироваться в решении этих за­дач.

А. Количество испытуемых в контрольной и экспериментальной группах, с одной стороны, желательно иметь как можно большее (так как только в этом случае с достаточной надежностью можно избе­жать воздействия на результат эксперимента неконтролируемых, случайных факторов, существенно искажающих их, и получить ста­тистически надежные результаты). Но с другой — эти группы не должны быть чрезмерно большими, так как в этом случае существен­но усложняется управление экспериментом. Однако если качество управления и контроль за ходом эксперимента достаточно эффек­тивны, то наука и практика только выигрывают от широты экспери­мента.

Вместе с тем экспериментальная выборка должна быть достаточ­но представительной. Например, если исследователь проводит про­верку новой системы мер, которую он желает затем распространить на все типы средних школ страны, то в эксперименте должны при­нять учащиеся дневных и вечерних, городских и сельских школ. Ес­ли экспериментатор осознает невозможность осуществления такого широкого эксперимента, то он конкретизирует задачу исследования и сужает ее до изучения реально возможного числа объектов и их ха­рактера: оставляет лишь городские или только сельские школы, толь­ко младшие, средние или старшие классы. Таким образом, задачи эксперимента и число объектов, включаемых в него, тесно взаимо­связаны и могут влиять друг на друга. Однако решающим элементом все же являются задачи эксперимента, которые исследователь на­мечает заранее. Именно они определяют необходимый характер вы­борки.

Далее исследователь должен сузить число экспериментальных объектов до минимально необходимого. Например, из числа сельских школ взять не десять, а две или одну школу, из числа младших классов — не три, а два или даже один. Как же правильно выбрать это минимально необходимое число школ, классов, учеников? Для этого важно учитывать специфику темы исследования. Если речь идет, например, о проверке методики изучения какой-либо темы по курсу истории, физики или другому предмету, то в этом случае мож­но ограничиться одним экспериментальным и одним контрольным классами. В экспериментальном классе проводятся необходимые из­менения в соответствии с разработанной системой, а в контрольном идет обычный процесс. Очень важно, чтобы экспериментальный класс был типичным, т.е. не превосходил контрольный класс по уровню успеваемости.

Если исследователь хочет выявить типичные причины неуспева­емости учащихся современной школы, то ему придется собрать ин­формацию об учащихся каждой возрастной группы, из городских, сельских школ и др. В этом случае с помощью специального опроса требуется получить данные о причинах неуспеваемости школьников всех классов — с первого по выпускной. Например, в ходе одного экспериментального исследования нужно было охватить три тысячи учеников. Но когда по таблице случайных чисел были выбраны при­мерно 250 человек из трех тысяч, то распределение причин неуспе­ваемости стало повторяться. Это дало основание остановиться на информации о 250 учениках для более углубленного анализа. Как правило, в случаях изучения проблем дидактики минимальное коли­чество человек в контрольной и экспериментальной группах должно быть не менее 60 человек. Только при таком количестве респонден­тов начинает рельефно проявляться закон больших чисел, и, следо­вательно, достигается статистическая надежность исследования.

Если речь идет об эксперименте по воспитательным проблемам, то возможны случаи, когда в эксперимент вовлекаются лишь 30-40 человек (при такой выборке возможно обрабатывать статистиче­ские данные). Обычно в эксперименте должен принять участие ка­кой-то сформировавшийся коллектив — учебный класс, возрастная группа. Если же исследователь разрабатывает рекомендации для це­лой возрастной группы, то в эксперимент надо включать представи­телей каждого отдельного возраста.

Таким образом, нет и не может быть какого-то единого, шаблон­ного, стандартного решения о выборе числа экспериментальных объ­ектов. Однако важно знать и помнить, что при проведении психоло­го-педагогического исследования всегда требуется доказывать репрезентативность выборки как с точки зрения представительности всех категорий испытуемых,так и с точки зрения объективности резуль­татов, которые могут быть получены в ходе экспериментальной ра­боты.

Между тем следует предостеречь нетолько от занижения числа выбираемых для эксперимента объектов, но также и от завышения этого числа, так как в последнем случае экспериментатор чрезвычай­но перегружается, недостаточно глубоко анализирует ход экспери­мента и дает малодоказательные рекомендации.

Б. Определяя необходимую длительность эксперимента, следует иметь в виду, что слишком краткий его срок приводит к необъектив­ным научным рекомендациям, к преувеличению роли и значения от­дельныхпедагогических факторов. Слишком длительный срок отвле­кает исследователя от решения других задач, повышает трудоем­кость работы. Поэтому в каждом исследовании следует специально доказывать минимально необходимую продолжительность экспери­мента.

Это возможно сделать, во-первых, путем анализа предшеству­ющего опыта проведения аналогичных экспериментов, в которых были сделаны корректные научно-практические выводы; во-вторых, путем соотнесения цели и задач эксперимента с необходимой его длительностью. Если, например, исследователь изучает особенности восприятия учебного материала младшими школьниками, то ему це­лесообразно вести эксперимент в течение трех лет, охватив 1-е, 2-е и 3-й классы. Соответственно избирается длительность эксперимента и для других возрастных групп. Правда, этот срок можно сократить, если исследователь имеет возможность одновременно вести экспе­римент во всех классах возрастной группы или если доказано, что классы, в которых ведется работа, равны по их качественному и количественномусоставу. Как видим, длительность эксперимента и число экспериментальных классов взаимосвязаны между собой, и ис­следователю важно определиться, по какому из критериев следует осуществлять выбор.

Если в процессе эксперимента изучается влияние обучения на формирование фактических знаний, то необходимо охватить наиболее типичные и вариативные разделы данного учебного предмета, а не ограничиваться одной наиболее простой темой. В то же время, если изучается методика преподавания одной темы, то, естественно, длительность эксперимента должна распространиться на весь период ее изучения. Причем полезно провести повторный срез в том же году в подготовительном классе или в следующем году для большей убедительности полученных данных.

Когда исследуется влияние каких-то педагогических средств на развитие мышления, воли, эмоциональной, мотивационной сферы, то эксперимент (как показывает опыт предшествующих исследова­ний) должен длиться не менее года, а обычно — в течение двух лет, так как трудно обнаружить действительные изменения в психиче­ской сфере личности за короткий срок.

То же самое можно сказать и о воспитании личностных качеств. Здесь, как правило, также требуется один-два года, чтобы получить существенные сдвиги в положительную сторону. Хотя и возможен эффект от применения метода взрыва, о котором в свое время писал А.С. Макаренко, экспериментатор все равно должен продолжить наблюдение и закрепление полученного результата, чтобы доказать прочность и действенность применяемой системы воспитательных мер.

В заключение подчеркнем, что результаты педагогических экспе­риментов в психолого-педагогических исследованиях не следует аб­солютизировать. Они обязательно нуждаются в подкреплении и про­верке с использованием других научных методов педагогики и пси­хологии. Эффективность экспериментальной работы в решающей степени зависит от мастерства исследователя, его методологической и методической оснащенности.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите основные эмпирические методы психолого-педагогического исследования.

2. Охарактеризуйте особенности применения методов изучения психолого-педагогической литературы, архивных данных. Какие сведения об используемых литературных источниках необходимо фиксировать исследователю?

3. Раскройте особенности педагогического наблюдения как научного метода. Укажите сильные и слабые стороны его применения в психолого-педагогическом исследовании.

4. В чем заключается научная ценность метода беседы? Приведите правила применения этого метода в интересах сбора исследовательского материала.

5. Дайте сущностную характеристику таких опросных методов, как анкетирование, интервьюирование, тестирование, экспертный опрос и социометрия.

6. Какие требования предъявляются к разработке исследовательской анкеты? Перечислите основные варианты построения вопросов в анкете и охарактеризуйте их.

7. Приведите классификацию психолого-педагогических тестов.

8. Раскройте сущность понятий «надежность теста», «валидность теста», «сложность теста».

9. Для каких целей применяется метод социометрии? Каковы достоинства и недостатки этого опросного метода?

10.Обоснуйте сущность метода изучения продуктов деятельности в психолого-педагогическом исследовании. Какие материализованные результаты деятельности подлежат изучению?

11.Раскройте особенности метода изучения педагогической документации.

12.Приведите критерии, которым должен удовлетворять передовой педагогический опыт. Какие источники передового педагогического опыта могут быть доступны исследователю?

13.В чем заключается сущность метода эксперимента в психолого-педагогическом исследовании? Обоснуйте наиболее важные условия эффективности его проведения.

14.Какие этапы предполагает проведение психолого-педагогического эксперимента?

15.На основе каких критериев осуществляется репрезентативная выборка экспериментальных объектов? Что определяет длительность проведения психолого-педагогического эксперимента?