Метод експерименту в педагогічному дослідженні

 

“ Психолого-педагогический експеримент – комплексний метод дослідження, який забезпечує науково-об'єктивну і доказову перевірку правильності обгрунтованої на початку дослідження гіпотези. Він дозволяє глибше, ніж інші методи, перевірити ефективність тих або інших нововведень в області навчання і виховання, порівняти значущість різних чинників в структурі педагогічного процесу і вибрати якнайкраще (оптимальне) для відповідних ситуацій їх поєднання, виявити необхідні умови реалізації певних педагогічних завдань. Експеримент дозволяє виявити зв'язки, що повторюються, стійкі, необхідні, істотні, між явищами, тобто вивчати закономірності, характерні для педагогічного процесу” (Ю.К. Бабанський) 1.

На відміну від звичайного вивчення педагогічних явищ в природних умовах шляхом їх безпосереднього спостереження експеримент дозволяє штучно відокремлювати явище, що вивчається, від інших, цілеспрямовано змінювати умови педагогічної дії на випробовуваних.

Педагогічний експеримент вимагає від дослідника високої методологічної культури, ретельної розробки його програми і надійного критерійного апарату, що дозволяє фіксувати ефективність освітнього процесу.

Таким чином, суть експерименту полягає в активному втручанні дослідника в психолого-педагогический процес з метою його вивчення в заздалегідь запланованих параметрах і умовах. У експерименті в сукупності використовуються методи спостереження, бесіди, опитів і так далі І.П. Павлов відзначаючи переваги експерименту перед спостереженням, затверджував: “Спостереження збирає те, що йому пропонує природа, досвід же бере у природи те, що він хочет”1. Дослідник в процесі експерименту по своїй волі викликає або формує ті або інші психолого-педагогические явища в різних, заздалегідь визначених умовах (які в більшості випадків також знаходяться під його впливом). Експеримент дозволяє варіювати чинниками, які впливають на процеси, що вивчаються, і явища, відтворювати їх неодноразово. Його сила в тому, що він дає можливість створювати новий досвід в умовах, що точно враховуються.

У педагогіці виділяють декілька основних видів експерименту. Перш за все, розрізняють природний і лабораторний експерименти. Природний експеримент проводиться в реальних для випробовуваних умовах діяльності, але при цьому створюється або відтворюється те явище, яке слід вивчати. Цей вид експерименту внаслідок того, що проводиться в звичайних умовах діяльності випробовуваних, дає можливість замаскувати його зміст, цілі і при цьому зберегти суть, яка полягає в активності дослідника в зміні умов виконання діяльності, що вивчається. Таким чином, “на першій стадії експерименту дослідник вивчає початковий стан діяльності – поведінка тих, що навчаються, рівень сформованості у них знань, навиків, умінь або інших характеристик, які витікають із змісту наукової роботи. Потім він один або спільно з колегами здійснюють навмисні зміни в змісті, формах, методах або засобах виду діяльності, що вивчається. Після проведених змін знов вивчається, наприклад, рівень вихованості, розвиненості або успішності навчання і робиться вивід про ефективність вживаної в природних умовах системи мер”1.

У разі лабораторного експерименту в учбовому колективі виділяється група випробовуваних. Дослідник працює з ними, застосовуючи спеціальні методи дослідження, – бесіди, тестування, індивідуальне і групове навчання і спостерігає за ефективністю своїх дій. Після завершення експерименту порівнюються попередні результати із знов отриманими.

У психолого-педагогических дослідженнях так само виділяють констатуючий і формуючий експерименти. У першому випадку дослідник експериментальним шляхом встановлює тільки стан педагогічної системи, що вивчається, констатує факти наявності причинно-наслідкових зв'язків, залежності між явищами. Отримані дані можуть служити матеріалом для опису ситуації як що склалася і повторюється або бути основою для дослідження внутрішніх механізмів становлення тих або інших властивостей особи або якостей педагогічної діяльності. Це дає підставу для такої побудови дослідження, яке дозволяє прогнозувати розвиток властивостей, що вивчаються, якостей, характеристик. Коли ж дослідник застосовує спеціальну систему мерів, направлених на формування у випробовуваних певних особових якостей, підвищення результативності учбової або трудової діяльності, мова йде вже про формуючий експеримент. Останній орієнтований на вивчення динаміки розвитку психологічних властивостей, що вивчаються, або педагогічних явищ в процесі активної дії дослідника на умови виконання діяльності. Отже, основною особливістю формуючого експерименту є те, що в нім сам дослідник активно і позитивно впливає на явища, що вивчаються. У цьому виявляється активна роль педагогіки як науки, активна життєва позиція ученого, що здійснює принцип єдності теорії, експерименту і практики.

Разом з названими видами педагогічних експериментів, існують і інші підходи до їх класифікації. Зокрема, В.І. Загвязінський1 пропонує розрізняти зондуючий і перевірочний експерименти. Перший по своїх завданнях близький констатуючому, а другою припускає перевірку висунутих пропозицій, приватних гіпотез, для чого необхідне отримання або уточнення окремих фактів. Серед інших видів експерименту він виділяє порівняльний і перехресний експерименти. Про порівняльний експеримент мова йде в тих випадках, коли дослідник здійснює вибір найбільш оптимальних умов або засобів педагогічної діяльності, порівнюючи між собою контрольний і експериментальний об'єкти. Як такі об'єкти можуть виступати групи тих, що навчаються або виховуваних. Як правило, в цьому випадку в експериментальних групах організовуються спеціальні педагогічні зміни, які, на думку дослідника, повинні привести до позитивних результатів. У контрольних групах подібні зміни не здійснюються. В цьому випадку є можливість порівняння отриманих результатів. Існує і інший спосіб проведення порівняльного педагогічного експерименту, коли контрольного об'єкту немає, а порівнюються декілька експериментальних варіантів між собою, щоб відібрати кращий. Перехресний експеримент проводиться у тому випадку, коли у дослідника немає можливості вирівняти склад контрольних і експериментальних груп (визначається попередніми контрольними зрізами). Вихід з цього положення полягає в тому, що контрольні і експериментальні групи міняються місцями в кожній подальшій серії експериментів. Якщо отриманий позитивний результат в експериментальних групах різного складу, то це свідчить про ефективність використовуваного дослідником нововведення.

З погляду логічної структури В.П. Давидов1 виділяє два основні типи педагогічного експериментування – класичний і багатофакторний педагогічні експерименти.

Перший тип – класичний експеримент. Він припускає, по-перше, ізолювання явища, що вивчається, від впливу побічних, неістотних і таких, що затемняють його суть впливів, тобто вивчення його в “чистому” вигляді, по-друге, багатократне виробництво ходу процесу в строго фіксованих, таких, що піддаються контролю і обліку умовах, по-третє, планомірна зміна, варіювання, комбінування різних умов в цілях отримання шуканого результату.

Суть класичного експерименту і його основні функції полягають в перевірці гіпотез про взаимозависимостях між окремими чинниками психолого-педагогического дії і його результатами, їх причинно-наслідкових відносинах. Експериментатор виділяє певні чинники, які беруть участь в досліджуваному процесі. Він міняє умови, щоб визначити, до яких наслідків приведе їх зміна, намагається встановити, як вони впливають на кінцевий результат. Нові умови, що вводяться, називаються незалежними змінними, а змінені чинники – залежними змінними. Про ефект проведених змін судять по отриманих результатах.

У класичному експерименті після того, як контрольна і експериментальна групи сформовані, остання піддається дії нового чинника або навпаки, ізолюється від впливу якого-небудь чинника. При цьому важливо, щоб інші чинники, що впливають на контрольні і експериментальні групи, залишалися відносно незмінними. Цим досягається чистота експерименту. На практиці досягти цього вельми важко, оскільки ті або інші чинники завжди варіюються в процесі дослідження, в усякому разі, якщо воно є достатньо тривалим. Тому, щоб довести, що отриманий ефект в експерименті не випадковий, його планують із застосуванням спеціальних статистичних методів обробки отриманих результатів.

Математична теорія розширює можливості експерименту, додає йому аналитико-синтезирующий характер. В цьому випадку експеримент називається, на відміну від класичного, багатофакторним. У сучасній психолого-педагогической теорії і практиці відбуваються процеси, механізм яких не можна вивчати прямо, оскільки в них взаємодіє безліч різних елементарних процесів, які в реальних умовах не можуть бути обмежені. Тут і необхідний багатофакторний експеримент. Дослідник в цьому випадку підходить до завдання емпірично – варіює з великою кількістю чинників, від яких, як він вважає, залежить хід педагогічного процесу. Він намагається знайти оптимальні умови протікання цього процесу з погляду його результату. В цьому випадку, як правило, передбачається широке використання сучасних методів математичної статистики.

Психолого-педагогический експеримент вирішує ряд завдань:

– встановлення невипадкових взаємозв'язків між дією дослідника і результатами, що досягаються при цьому; між певними умовами і отриманою ефективністю у вирішенні педагогічних завдань;

– порівняння продуктивності два або декількох варіантів психолого-педагогического дії і вибору з них оптимального по критеріях результативності, часі, докладених зусиллях, використовуваних засобах і методах;

– виявлення причинно-наслідкових, закономірних зв'язків між явищами, уявлення їх в якісній і кількісній формах;

Серед найбільш важливих умов ефективності проведення педагогічного експерименту можна виділити:

– попередній, ретельний теоретичний аналіз досліджуваного явища, його історії, вивчення масової педагогічної практики для максимального звуження поля експерименту і його завдань;

– конкретизація гіпотези з погляду її новизни, незвичності, суперечності в порівнянні із звичними установками, поглядами;

– чітке формулювання завдань експерименту, розробка ознак і критеріїв, по яких оцінюватимуться результати, явища, засоби і інше;

– коректне визначення мінімальне необхідного, але достатнього числа експериментальних об'єктів з урахуванням цілей і завдань експерименту, а також мінімально необхідній тривалості його проведення;

– уміння організувати в ході експерименту безперервну циркуляцію інформації між дослідником і об'єктом експериментування, що попереджає прожектерство і однобічність практичних рекомендацій, утруднення у використанні виводів. Дослідник дістає можливість не обмежуватися лише повідомленням про засоби і методи, результати їх застосування, а розкрити можливі утруднення в ході психолого-педагогических дій, несподівані факти, важливі аспекти, нюанси, деталі, динаміку досліджуваних явищ;

– доказ доступності зроблених з матеріалів експерименту виводів і рекомендацій, їх переваги перед традиційними, звичними рішеннями.

Проведення психолого-педагогического експерименту припускає три основні етапи роботи.

Перший етап – підготовчий. Він включає вирішення наступних завдань: формулювання гіпотези, тобто того положення, виводи про правильність якого слід перевірити, вибір необхідного числа експериментальних об'єктів (числа випробовуваних, учбових груп, учбових закладів і ін.); визначення необхідної тривалості проведення експерименту; розробка методики його проведення; вибір конкретних наукових методів для вивчення початкового стану експериментального об'єкту – анкетний опит, інтерв'ю, експертна оцінка і др.; перевірка доступності і ефективності розробленої методики експерименту на невеликому числі випробовуваних; визначення ознак, по яких можна судити про зміни в експериментальному об'єкті під впливом відповідних педагогічних дій.

Другий етап – безпосереднє проведення експерименту. Цей етап повинен дати відповідь на питання про ефективність нових шляхів, засобів і методів, що вводяться експериментатором в психолого-педагогическую практику. Тут створюється експериментальна ситуація, суть якої полягає в таких внутрішніх і зовнішніх умов експерименту, коли залежність, що вивчається, закономірність виявляється найчистіше, “без домішки” дії випадкових, неконтрольованих чинників.

На даному етапі дослідником послідовно вирішуються наступні завдання: вивчення початкового стану умов, в якій проводиться експеримент; оцінка стану самих учасників педагогічних дій; формулювання критеріїв ефективності запропонованої системи мерів; інструктаж учасників експерименту про порядок і умови ефективного його проведення (якщо експеримент проводить не одна людина); здійснення пропонованої автором системи мерів за рішенням певного експериментального завдання (формування знань, умінь або виховання певних якостей особи, колективу і ін.); фіксація даних про хід експерименту на основі проміжних зрізів, що характеризують зміни, що відбуваються в об'єкті під впливом експериментальної системи мерів; вказівка утруднень і можливих типових недоліків в ході проведення експерименту; оцінка поточних витрат часу, засобів і зусиль.

Завершуючий етап – підведення підсумків експерименту: опис результатів здійснення експериментальної системи мерів (кінцевий стан рівня знань, умінь, навиків, рівня вихованості і ін.); характеристика умов, при яких експеримент дав сприятливі результати (учбово-матеріальні, гігієнічні, морально-психологічні і ін.); опис особливостей суб'єктів експериментальної дії (педагогів, вихователів і ін.); дані про витрати часу, зусиль і засобів; вказівка меж застосування перевіреної в ході експерименту системи мерів.

Слід вказати, що при проведенні психолого-педагогических досліджень можливий і складніший спосіб проведення педагогічного експерименту. Цей спосіб передбачає перевірку два або навіть трьох варіантів мерів з метою вибору того, який дає якнайкращі результати за менший час. Експеримент по перевірці оптимальності пропонованої системи мерів включає наступні етапи:

– формулювання критеріїв оптимальності пропонованої системи мерів з погляду її результативності, витрат часу, засобів і зусиль;

– вибір можливих варіантів рішення поставленої перед експериментатором задачі (розробка двох-трьох методичних підходів до вивчення даної учбової теми, розробка декількох можливих варіантів проведення різних педагогічних заходів і ін.);

– здійснення вибраних варіантів приблизно в одних і тих же умовах (у двох приблизно однакових по рівню підготовленості учбових групах і ін.);

– оцінка результативності по кожному з варіантів експерименту;

– порівняльна оцінка всіх варіантів експерименту;

– вибір з варіантів одного, який дає якнайкращі результати при менших витратах часу, засобів і зусиль, або результативнішого варіанту при тих же витратах.

Перед дослідником при підготовці експерименту завжди встають два питання: як здійснити репрезентативну (показову для всієї сукупності) вибірку експериментальних об'єктів (скільки випробовуваних включати в експеримент, скільки педагогів повинне брати участь в нім, скільки учбових закладів повинне бути охоплене експериментальною роботою і тому подібне)? Яка повинна бути тривалість експерименту?

Однозначної відповіді на ці питання дати неможливо, оскільки вказані критерії залежать від багатьох чинників – гіпотези, цілей і завдань експерименту, явищ, що підлягають вивченню, вибраних методів дослідження, передбачуваних результатів і тому подібне

Разом з тим можна запропонувати деякі практичні рекомендації, які допоможуть дослідникові зорієнтуватися у вирішенні цих завдань.

А). Кількість випробовуваних в контрольній і експериментальній групах, з одного боку, бажано мати як можна більше (оскільки тільки в цьому випадку з достатньою надійністю можна уникнути дії на результат експерименту неконтрольованих, випадкових чинників, що істотно спотворюють їх, і отримати статистично надійні результати), але з іншої – ці групи не повинні бути надмірно великими, оскільки в цьому випадку істотно ускладнюється управління експериментом. Проте, якщо якість управління і контроль за ходом експерименту достатньо ефективні, то наука і практика тільки виграють від широти експерименту.

Разом з тим, експериментальна вибірка повинна бути достатньо представницькою. Наприклад, якщо дослідник проводить перевірку нової системи мерів, яку він бажає потім розповсюдити на всі типи середніх шкіл країни, то в експерименті повинні прийняти що вчаться денних і вечірніх, міських і сільських шкіл. Якщо експериментатор усвідомлює неможливість здійснити такий широкий експеримент, то він звужує завдання дослідження і конкретизує його до вивчення реально можливого числа об'єктів і їх характеру: залишає лише міські або тільки сільські школи, тільки молодші, середні або старші класи. Таким чином, завдання експерименту і число об'єктів, що включаються в нього, тісно взаємозв'язані і можуть впливати один на одного. Проте вирішальним елементом все ж таки є завдання експерименту, які дослідник намічає заздалегідь. Саме вони визначають необхідний характер вибірки.

Далі дослідникові необхідно звузити число експериментальних об'єктів мінімально необхідного. Наприклад, з числа сільських шкіл узяти не десять, а дві або одну школу, з числа молодших класів узяти не три, а два або навіть один. Як же правильно вибрати це мінімально необхідне число шкіл, класів, учнів? Для цього важливо врахувати специфіку теми дослідження. Якщо мова йде, наприклад, про перевірку методики вивчення якоїсь теми по курсу історії, фізики або іншому предмету, то в цьому випадку можна обмежитися одним експериментальним і одним контрольним класом. У експериментальному класі проводяться необхідні зміни відповідно до розробленої системи, а в контрольному йде звичайний процес. Дуже важливо, щоб експериментальний клас був би типовим – по рівню успішності не перевершував контрольний клас.

Якщо дослідник хоче виявити типові причини неуспішності учнів сучасної школи, то йому, наприклад, доведеться зібрати інформацію про учнів кожної вікової групи, з міських, сільських шкіл і ін. В цьому випадку спеціальним опитом потрібно отримати дані про причини неуспішності школярів всіх класів з першого по випускній. Наприклад, в ході одного експериментального дослідження потрібно було охопити три тисячі учнів. Але коли по таблиці випадкових чисел були вибрані з трьох тисяч приблизно 250 чоловік, той розподіл причин неуспішності почав повторюватися. Це дало підставу зупинитися на інформації про 250 учнів для більш поглибленого аналізу. Як правило, у випадках вивчення проблем дидактики мінімальна кількість чоловік в контрольній і експериментальній групах повинна бути не менше 60 чоловік. Тільки при такій кількості респондентів починає рельєфно виявлятися закон великих чисел, і, отже, досягається статистична надійність дослідження.

Коли мова йде про експерименті по виховних проблемах, то тут можливі випадки, коли в експеримент залучаються лише 30–40 чоловік (при такій вибірці можливо обробляти статистичні дані). Зазвичай в експерименті повинен взяти участь якийсь колектив, що сформувався, – учбовий клас, вікова група. Якщо ж дослідник розробляє рекомендації для цілої вікової групи, то в експеримент треба включати представників кожного окремого віку.

Таким чином, немає, і не може бути якогось єдиного, шаблонного, стандартного рішення про вибір числа експериментальних об'єктів. Проте важливо знати і пам'ятати, що завжди при проведенні психолого-педагогического дослідження потрібно доводити репрезентативність вибірки, як з погляду показності всіх категорій випробовуваних, так і з погляду об'єктивності результатів, які можуть бути отримані в ході експериментальної роботи.

Тим часом слід застерегти не тільки від заниження числа вибираних для експерименту об'єктів, але також і від завищення цього числа, оскільки в останньому випадку експериментатор надзвичайно перевантажується, недостатньо глибоко аналізує хід експерименту і дає малодоказові рекомендації.

Би). Визначаючи необхідну тривалість експерименту, слід мати на увазі, що дуже короткий його термін приводить до необ'єктивних наукових рекомендацій, до перебільшення ролі і значення окремих педагогічних чинників. Дуже тривалий термін – відволікає дослідника від вирішення інших завдань, підвищує трудомісткість роботи. Тому в кожному дослідженні необхідно спеціально доводити мінімально необхідну тривалість експерименту.

Зробити це можливо, по-перше, шляхом аналізу попереднього досвіду проведення аналогічних експериментів, в яких були зроблені коректні науково-практичні виводи; по-друге, шляхом співвідношення мети і завдань експерименту з необхідною його тривалістю. Якщо, наприклад, дослідник вивчає особливості сприйняття учбового матеріалу молодшими школярами, то йому доцільно вести експеримент протягом трьох років, охопивши перші, другі і треті класи. Відповідно обирається тривалість експерименту і для інших вікових групах. Правда, цей термін можна скоротити, якщо дослідник має можливість одночасно вести експеримент у всіх класах вікової групи або якщо доведено, що класи, в яких ведеться робота, є типово однаковими. Як видимий, тривалість експерименту і число експериментальних класів взаємозв'язані між собою, і дослідникові важливо визначитися, по якому з критеріїв слід здійснювати вибір.

Якщо в процесі експерименту вивчається вплив навчання на формування фактичних знань, то необхідно охопити найбільш типові і вариативные розділи даного учбового предмету, а не обмежуватися одній найбільш простій темою. Або в теж час, якщо вивчається методика викладання однієї теми, то, природно, тривалість експерименту повинна розповсюдитися на весь період її вивчення. Причому корисно провести повторний зріз в тому ж році в підготовчому класі або наступного року для більшої переконливості отриманих даних.

Коли досліджується вплив якихось педагогічних засобів на розвиток мислення, волі, емоційної, мотиваційної сфери, то експеримент (як показує досвід попередніх досліджень) повинен тривати не менше року, а зазвичай протягом двох років, оскільки важко виявити дійсні зміни в психічній сфері особи за короткий строк.

Те ж саме можна сказати і про виховання особових якостей. Тут зазвичай також потрібний один-два роки, щоб отримати істотні зрушення в позитивну сторону. Хоча і можливий ефект від застосування методу вибуху, про який свого часу писав А.С. Макаренко, експериментатор все одно повинен продовжити тривале спостереження і закріплення отриманого результату, щоб довести міцність і дієвість вживаної системи виховних мерів.

У завершенні важливо вказати, що результати педагогічних експериментів в психолого-педагогических дослідженнях не слід абсолютизувати. Вони обов'язково потребують підкріплення і перевірки з використанням інших наукових методів педагогіки і психології. Ефективність експериментальної роботи у вирішальному ступені залежить від майстерності дослідника, його методологічної і методичної оснащеності.

Розділ І.4.