Глава 2. Организация и проведение эксперимента в психолого-педагогических исследованиях.
2.1 Подготовка экспериментального психолого-педагогического исследования и проведение эксперимента
Как пишет Р. Немов, подготовка психолого-педагогического исследования начинается с конкретизации, уточнения его проблемы, целей и задач, так как от них зависит выбор вида исследования. Разные виды исследований требуют различных затрат сил, ресурсов и времени. Поэтому с самого начала, определяя вид исследования, чрезвычайно важно исходить из принципа экономии сил и ресурсов. Этот принцип можно сформулировать следующим образом: материальные, временные и интеллектуальные затраты на проведение исследования должны быть соразмерными его проблеме, целям, задачам и вместе с тем минимально достаточными для того, чтобы решить поставленную проблему, достичь тех целей, которые изначально интересовали исследователя.
Если вопрос, который подлежит рассмотрению в проводимом исследовании, сравнительно прост, а для его разрешения организуется и проводится весьма громоздкое, дорогостоящее исследование, то оно не будет соответствовать принципу экономии сил и ресурсов. Если, напротив, проблема относительно сложна, но исследование, организуемое и проводимое с целью нахождения ее решения, сравнительно простое, то оно соответствует принципу экономии сил и ресурсов. Однако, проводя упрощенное исследование, далеко не всегда можно рассчитывать на полное, основательное решение сложной проблемы.
Р. Немов располагает психолого-педагогические исследования в определенном порядке по степени трудоемкости, сложности, соотнося вид исследования с характером решаемой проблемы, целями и задачами:
Обзорно-аналитическое исследование.
Обзорно-критическое исследование.
Теоретическое исследование.
Эмпирическое описательное исследование.
Эмпирическое объяснительное исследование.
Методическое исследование.
Экспериментальное психолого-педагогическое исследование.
Самым сложным и наиболее трудоемким, по мнению Р. Немова является экспериментальное исследование. Оно, во-первых, предполагает предварительное проведение первых четырех типов исследований (без них организовать и провести настоящий эксперимент, рассчитанный на получение новых и ценных результатов, практически невозможно), во-вторых, требует значительных затрат сил и ресурсов на подготовку и проведение самого эксперимента. Соотнесем проблемы, задачи и цели, которые ставятся и решаются в психолого-педагогических исследованиях разного вида. Если проблема исследования сравнительно проста и его задача состоит в том, чтобы лишь предварительно, но основательно ознакомиться с состоянием дел в науке и практике, то обычно ограничиваются организацией и проведением обзорно-аналитического исследования.
Если в качестве дополнительной цели ставится задача критически оценить сложившееся состояние дел, то обращаются к обзорно-критическому исследованию, которое, разумеется, в качестве первого шага на пути его осуществления предполагает внимательный анализ сложившегося состояния дел.
Если автор планируемого исследования, кроме двух отмеченных выше задач, ставит перед собой цель найти новое, недостающее теоретическое решение заинтересовавшей его проблемы (без чего, кстати, невозможно правильно сформулировать гипотезу для экспериментальной части исследования), то избирается в качестве предпочтительного третий вид исследования - теоретическое. Речь в нем идет не о констатации сложившегося положения дел и не о его критике, а о поиске и предложении способов нового теоретического решения возникшей проблемы.
Когда такое решение найдено и необходимо, с одной стороны, придать ему статус теории, а не концепции, а с другой стороны, перейти от теории к практике, опытным путем подтвердив или опровергнув теоретические выводы, обращаются к эмпирическому, описательному, объяснительному или экспериментальному исследованиям. В результате эмпирического (описательного) исследования организуется сбор данных и фактов, которые в распоряжение ученого предоставляет сама жизнь. В результате эмпирического объяснительного исследования находят научное объяснение известным фактам. В итоге экспериментального исследования ученый сам создает такую ситуацию, которая позволяет собрать и проанализировать новые нужные факты.
Отдельно от рассмотренных видов исследований стоит методическое исследование. Оно требует особого рода знаний и умений и обычно осуществляется специалистами по конструированию и адаптации психодиагностических методик.
После того как в соответствии с принципом экономии сил и ресурсов определен оптимальный вид предстоящего исследования, приступают к теоретической разработке проблемы исследования. Эта работа обычно начинается с конкретизации темы исследования, выяснения объекта и предмета исследования. Уточнение темы исследования представляет собой определение тех конкретных вопросов, на которые данное исследование призвано ответить. Проблема исследования обычно шире его темы и включает в себя список логически связанных вопросов, которые напрямую соотносятся с содержанием проведенного обзора и анализа литературы, с разработанной теорией, касающейся исследуемой научной проблемы. Для каждого этапа и каждой части планируемого исследования необходимо сформулировать свои частные вопросы, соотнеся их с названием темы.
После этой процедуры определяют объект и предмет исследования, выбирают адекватные средства психолого-педагогической оценки - диагностики состояния данного объекта под углом зрения избранного предмета исследования до и после проведения эксперимента.
Объектом исследования называется тот материальный или идеальный объект, который в данном случае изучается, т.е. с которым проводится планируемое экспериментальное исследование. Объектом психолого-педагогического эксперимента могут стать люди или группа людей, один или несколько неодушевленных, в том числе абстрактных объектов (понятия, гипотезы, теории и т.п.), связанных с системой образования.
Как и проблему исследования в целом, так и любой объект изучить исчерпывающим образом в единственном экспериментальном исследовании практически невозможно. Всякий материальный и идеальный объект обладает множеством разнообразных свойств. Из них для теоретического анализа и последующего экспериментирования выбираются, как правило, не более трех. Они-то и составляют предмет данного экспериментального исследования. Им могут стать, например, содержание и методы образования, знания и умения учащихся, их способности, квалификация учителей, управление образованием и многое другое.
Определение предмета исследования по своему объекту и содержанию всегда намного уже, чем детальная характеристика объекта исследования в совокупности всевозможных его свойств. Предмет исследования должен соответствовать его теме и тому, что далее утверждается в гипотезах и проверяется в самом эксперименте. Гипотезы в их уточненных формулировках являются дополнительным определением предмета исследования, поэтому их конкретизация - один из важнейших этапов в подготовке исследования. В любом эксперименте должны присутствовать гипотезы разных уровней общности: общие, частные и рабочие. Их наличие является одним из признаков тщательно продуманного и хорошо подготовленного эксперимента.
Практически в каждом эксперименте на зависимую переменную оказывает влияние независимая переменная, а также множество других факторов, и если не контролировать их реальное воздействие на зависимую переменную, то трудно быть вполне уверенным в том, что зафиксированное в эксперименте изменение зависимой переменной действительно обусловлено именно вариациями независимой переменной, а не чем-либо иным.
Р. Немов предлагает рассмотреть, к примеру, эксперимент, проводимый с целью проверки гипотезы о том, что изменение содержания обучения (независимая переменная) положительно влияет на успеваемость учащихся (зависимая переменная). Допустим, что проведенный эксперимент дал положительный результат: изменение программы обучения действительно повлекло за собой повышение успеваемости учащихся. Является ли этот результат достаточно убедительным доказательством предложенной гипотезы? Нет ли здесь альтернативных его объяснений, по существу отрицающих доказанность именно данной гипотезы? Оказывается, есть.
Дело в том, что в качестве вполне возможных альтернативных гипотез, объясняющих такой результат, можно предложить, по меньшей мере две:
Успеваемость учащихся изменилась вследствие того, что в силу каких-либо, не связанных с учебной программой, причин у учащихся во время проведения эксперимента почему-то возрос интерес к учению. Вполне возможно, например, что в начале эксперимента они находились еще в X классе средней школы, а к окончанию эксперимента перешли в XI класс, и для них актуальной, близкой и значимой стала проблема подготовки к поступлению в вуз, где данный предмет входит в содержание вступительных экзаменов.
Во время эксперимента были дополнительно введены активные средства стимулирования учителей за хорошую успеваемость учащихся, и они стали просто больше заботиться о ней, несколько завышать оценки независимо от знаний и программы.
Для того чтобы исключить эти две и возможные иные альтернативные гипотезы, конкурирующие с основной, необходимо включить в эксперимент по крайней мере две дополнительные контрольные проверки или группы, каждая из которых предназначается для доказательства несостоятельности одной из альтернативных гипотез. Для отклонения первой гипотезы желательно было бы до и после эксперимента независимо оценить мотивацию учения у детей, и если за время эксперимента она действительно не менялась, то гипотеза отклоняется. Для опровержения второй гипотезы достаточно было бы до и после эксперимента выяснить мотивацию обучения детей у учителей и в случае отсутствия ее изменений отклонить как несостоятельную вторую гипотезу.
Следующий этап подготовки экспериментального психолого-педагогического исследования - подбор и апробация необходимых психодиагностических методик, а также выбор средств статистической обработки результатов, нужных для точного, уверенного доказательства гипотез.
Следующий этап - определение времени, места и процедуры поэтапного проведения эксперимента. Время обычно выбирается таким образом, чтобы испытуемые были в нормальном, привычном для них физическом и психологическом состоянии, никуда не спешили, не были чем-то особенно озабочены. Обстановка и место проведения исследования также не должны вызывать у испытуемых не свойственной им в повседневной жизни напряженности, должны сводить к минимуму возможное действие посторонних факторов, способных повлиять на результаты эксперимента.
Процедура проведения эксперимента есть совокупность и последовательность действий, предпринимаемых исследователем для реализации принятой программы.
В заключение подготовительного этапа эксперимента разрабатываются его общий план и программа. Они обычно представляют собой письменные документы, в которых определены основные этапы проводимого исследования, их последовательность, время, необходимое для практической реализации каждого этапа, сроки выполнения и ожидаемые результаты. Эти документы являются руководством к действию и одновременно выступают как средство контроля над правильностью проводимого эксперимента.
Проведение эксперимента.
С точки зрения Р. Немова эксперимент начинается с проведения пилотажного, или пробного, исследования. Его задача - проверка того, насколько хорошо продуман и подготовлен эксперимент, правильно ли определена его тема, точно ли сформулированы гипотезы, хорошо ли подобраны психологические методики, средства статистической обработки и способы интерпретации полученных результатов.
Пилотажное обследование зачастую обнаруживает существенные недочеты в общем замысле и отдельных элементах планируемого эксперимента, которые трудно предвидеть заранее.
Если проведенный пилотажный эксперимент дал положительные результаты, то после устранения замеченных недостатков приступают к проведению основного эксперимента. Если же в процессе пилотажного исследования в замысле основного эксперимента обнаруживаются серьезные недостатки, то его перерабатывают и проверяют заново в ходе повторного пилотажного исследования.
В основном эксперименте собирают первичные данные, необходимые для доказательства предложенных гипотез. Их далее систематизируют и представляют в виде таблиц, графиков, вводят, если в этом есть необходимость (она возникает при наличии множества первичных данных и машинных программ для их обработки), в память компьютера и обрабатывают. Если результаты эксперимента имеют не количественный, а качественный характер, то их также систематизируют, обобщают и логически обрабатывают.
Нередко в ходе проведения основного этапа эксперимента обнаруживаются новые, неожиданные и интересные результаты, которые заранее не планировались. Их также необходимо собирать и обобщать, так как анализ подобных данных может привести к новым полезным выводам, касающимся предложенных гипотез, темы и проблемы исследования. 2.2 Анализ результатов эксперимента
Если данные, полученные в эксперименте, качественного характера, то правильность делаемых на основе их выводов полностью зависит от интуиции, эрудиции и профессионализма исследователя, а также от логики его рассуждений. Если же эти данные количественного типа, то сначала проводят их первичную, а затем вторичную статистическую обработку. Первичная статистическая обработка заключается в определении необходимого числа элементарных математических статистик. Такая обработка почти всегда предполагает как минимум определение выборочного среднего значения. В тех случаях, когда информативным показателем для экспериментальной проверки предложенных гипотез является разброс данных относительного среднего, вычисляется дисперсия или квадратическое отклонение. Значение медианы рекомендуется вычислять тогда, когда предполагается использовать методы вторичной статистической обработки, рассчитанные на нормальное распределение, Для такого рода распределения выборочных данных медиана, а также мода совпадают или достаточно близки к средней величине. Этим критерием можно воспользоваться для того, чтобы приблизительно судить о характере полученного распределения первичных данных.
Вторичная статистическая обработка (сравнение средних, дисперсий, распределений данных, регрессионный анализ, корреляционный анализ, факторный анализ и др.) проводится в том случае, если для решения задач или доказательства предложенных гипотез необходимо определить статистические закономерности, скрытые в первичных экспериментальных данных. Приступая к вторичной статистической обработке, исследователь, прежде всего, должен решить, какие из различных вторичных статистик ему следует применить для обработки первичных экспериментальных данных. Решение принимается на основе учета характера проверяемой гипотезы и природы первичного материала, полученного в результате проведения эксперимента. Приведем несколько рекомендаций на этот счет.
Рекомендация 1. Если экспериментальная гипотеза содержит предположение о том, что в результате проводимого психолого-педагогического исследования возрастут (или уменьшатся) показатели какого-либо качества, то для сравнения до- и пост- экспериментальных данных рекомендуется использовать критерий Стъюдента или х2критерий. К последнему обращаются в том случае, если первичные экспериментальные данные относительны и выражены, например, в процентах.
Рекомендация 2. Если экспериментально проверяемая гипотеза включает в себя утверждение о причинно-следственной зависимости между некоторыми переменными, то ее целесообразно проверять, обращаясь к коэффициентам линейной или ранговой корреляции. Линейная корреляция используется в том случае, когда измерения независимой и зависимой переменных производятся при помощи интервальной шкалы, а изменения этих переменных до и после эксперимента небольшие. К ранговой корреляции обращаются тогда, когда достаточно оценить изменения, касающиеся порядка следования друг за другом по величине независимых и зависимых переменных, или когда их изменения достаточно велики, или когда измерительный инструмент был порядковым, а не интервальным. Рекомендация 3. Иногда гипотеза включает предположение о том, что в результате эксперимента возрастут или уменьшатся индивидуальные различия между испытуемыми. Такое предположение хорошо проверяется с помощью критерия Фишера, позволяющего сравнить дисперсии до и после эксперимента. Заметим, что, пользуясь критерием Фишера, можно работать только с абсолютными значениями показателей, но не с их рангами.
Результаты количественного и качественного анализа материала, полученного в ходе проведения эксперимента, первичной и вторичной статистической обработки этого материала, используются для доказательства правильности предложенных гипотез. Выводы об их истинности являются логическим следствием доказательства, в процессе которого в качестве основного аргумента выступает безупречность логики самого доказательства, а в качестве фактов - то, что установлено в результате количественного и качественного анализа экспериментальных данных.
Факты в ходе доказательства обязательно должны соотноситься с гипотезами. Для того чтобы полностью доказать гипотезу именно в той ее формулировке, которая предложена изначально, необходимо сделать следующее: 1. Полностью раскрыть объем и содержание понятий «мотивация учения» и «успешность учения» по крайней мере, на уровне их рабочих определений. 2. Установить, какую минимально необходимую и вместе с тем достаточную совокупность фактов нужно получить в ходе экспериментального исследования для доказательства гипотез. Имеется, в виду система фактов, которая полностью покрывает объем и содержание понятий «мотивация учения» и «успешность учения». 3. Удостовериться в том, что все эти факты получены, достоверны, и далее соотнести их с гипотезой, сделав выводы о ее доказанности или недоказанности.
Описанная ситуация неполного доказательства гипотезы по объему и содержанию включенных в нее понятий на практике встречается довольно часто и, к счастью, не является фатальной для судьбы самого эксперимента. Из этой ситуации почти всегда можно выйти, если уже после проведения эксперимента сузить, конкретизировать его гипотезу, приведя ее в соответствие с имеющимися данными. В описанном выше примере можно было бы переформулировать гипотезу так: «Интерес к учебному предмету положительно влияет на успеваемость учащихся». В этом случае содержание включенных в гипотезу понятий и факты были бы приведены в соответствие друг с другом.
Постэкспериментальная переформулировка гипотезы требует разрешения еще одного важного вопроса: соответствует ли новая формулировка гипотезы объему и содержанию проблемы, целей и задач эксперимента? Несоответствие, как правило, возникает или, если оно присутствовало с самого начала, усиливается после того, как по результатам эксперимента была конкретизирована формулировка исходной гипотезы. Данное несоответствие также необходимо устранить, но эта задача решается несколько иным путем, чем устранение несоответствия между гипотезой и фактами. Прежде всего требуется констатация того, что проведенное исследование не полностью разрешило поставленную проблему, что ряд задач и вопросов остались без ответа и требуют дальнейших исследований. Далее производится (как правило, уже в форме выводов из проведенного исследования) сужение, конкретизация совокупности решенных задач. Заметим, что несоответствие замысла результатам на уровне проблем и задач исследования - это такое же типичное явление, как несоответствие гипотез фактам. Важно только, чтобы это несоответствие в заключении исследования было оговорено.
В соответствие с реальными фактами должны быть приведены и выводы из исследования. Их также нельзя делать слишком поспешно. Выводы должны строго вытекать из того, что на самом деле доказано. Выводы обычно предлагаются в виде кратких и конкретных утверждений, формулировки которых опираются на факты, существование которых до начала проведения исследования лишь гипотетически предполагалось. Объем и содержание понятий, используемых в выводах, должны соответствовать объему и содержанию понятий, имеющихся в новых формулировках экспериментальных гипотез. 2.3 Рекомендации по вопросам внедрения экспериментального метода в психолого-педагогическую практику Для того чтобы экспериментальное, прикладное психолого-педагогическое исследование было полностью завершено, недостаточно сделать научные выводы. Необходимо также, чтобы на основе этих выводов были сформулированы и по возможности внедрены в жизнь практические психолого-педагогические рекомендации. Внедрение, в свою очередь, предполагает выработку соответствующей программы и ее последующую реализацию. Однако прежде, чем приступать к разработке программы внедрения полученных результатов в практику, желательно соотнести эти результаты с реальной педагогической ситуацией.
Все эти и другие подобные вопросы неизбежно возникают тогда, когда от экспериментатора требуется переход от теории к практике, от экспериментальных выводов к практическим рекомендациям и их внедрению в реальную педагогическую действительность. Следовательно, необходим внимательный анализ жизненной психолого-педагогической ситуации в связи и под углом зрения полученных экспериментальных данных пишет Р. Немов.
Этот анализ предполагает выяснение следующих вопросов:
|