Метод эксперимента в педагогическом исследовании

«Психолого-педагогический эксперимент — комплексный метод исследования, который обеспечивает научно-объективную и доказатсльную 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.с. изучать закономерности, характерные для педагогического процесса»^[1].

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 критериально-оценочного аппарата, позволяющего фиксировать результаты эффективности образовательной деятельности.

Таким образом, сущность эксперимента заключается в активном вмешательстве исследователя в 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, что 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 педагогические явления в различных, заранее определенных условиях (которые в большинстве случаев также находятся под его влиянием). Эксперимент позволяет варьировать факторами, 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. Естественный эксперимент проводится в реальных для испытуемых условиях деятельности, но при этом создастся или воссоздастся то явление, которое следует изучать. Этот вид эксперимента в силу того, что проводится в обычных условиях деятельности обучающихся, дает возможность замаскировать его содержание, цели и при этом сохранить суть, которая заключается в активности исследователя при 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»^[2].

В случае лабораторного эксперимента 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 предшествующие результаты сравниваются с вновь полученными.

В педагогических исследованиях также выделяют констатирующий и формирующий эксперименты. В первом случае исследователь экспериментальным путем устанавливает только состояние изучаемой педагогической системы, констатирует факты наличия причинноследственных 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 даст 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. Последний ориентирован на изучение динамики развития изучаемых психологических свойств или педагогических явлений в процессе активного воздействия исследователя на условия выполнения деятельности. Следовательно, основной особенностью формирующего эксперимента является то, что в нем 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.

Наряду с названными видами педагогических экспериментов существуют и другие подходы к их классификации. В частности, В. И. Загвязинский выделяет сравнительный и перекрестный эксперименты. 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 нс осуществляются. В этом случае имеется возможность сравнения полученных результатов. Существует и другой способ проведения сравнительного педагогического эксперимента, когда контрольного объекта нет, а сравниваются несколько экспериментальных вариантов между собой, чтобы отобрать лучший. Перекрестный эксперимент проводится в том случае, когда у исследователя нет возможности уравнять состав контрольных и экспериментальных групп (определяется предварительными контрольными срезами). Выход из этого положения состоит в том, что контрольные и экспериментальные группы меняются местами в каждой последующей серии экспериментов. Если в экспериментальных группах разного состава получен позитивный результат, то это свидетельствует об эффективности используемого исследователем нововведения.

С точки зрения логической структуры В. П. Давыдов выделяет два основных типа педагогического экспериментирования — классический и многофакторный педагогические эксперименты.

Первый тип — классический эксперимент. Он предполагает, во-первых, изолирование изучаемого явления от влияния побочных, несущественных и затемняющих его сущность влияний, т. е. изучение его в «чистом» виде, во-вторых, многократное производство хода 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 гипотез о взаимозависимостях между отдельными факторами педагогического воздействия и его результатами, их причинно-следственными отношениями. 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 эксперименте после того, как контрольная и экспериментальная группы сформированы, последняя подвергается воздействию нового фактора или наоборот, изолируется от влияния какого-либо фактора. При этом важно, чтобы другие факторы, влияющие на контрольные и экспериментальные группы, оставались относительно неизменными. Этим достигается чистота эксперимента. На практике достичь этого весьма трудно, гак как те или иные факторы всегда варьируются в процессе исследования, во всяком случае, если оно является достаточно длительным. Поэтому, чтобы доказать, что полученный эффект в эксперименте нс случаен, его планируют с применением специальных статистических методов обработки полученных результатов.

Математическая теория расширяет возможности эксперимента, придаст ему аналитико-синтсзирующий характер. В этом случае эксперимент, в отличие от классического, 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 нс могут быть ограничены. Здесь и необходим многофакторный эксперимент. Исследователь в этом случае подходит к задаче эмпирически — варьирует с большим количеством 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, предусматривается широкое использование современных методов математической статистики.

Педагогический эксперимент решает ряд задач:

• — установление неслучайных взаимосвязей между воздействием исследователя и достигаемыми при этом результатами; между определенными условиями и полученной эффективностью в решении педагогических задач;
• — сравнение продуктивности двух или нескольких вариантов педагогического воздействия и выбора из них оптимального по критериям результативности, времени, приложенным усилиям, используемым средствам и методам;
• — обнаружение причинно-следственных, закономерных связей между явлениями, представления их в качественной и количественной формах.

Среди наиболее важных условий эффективности проведения педагогического эксперимента можно выделить:

• — предварительный, тщательный теоретический анализ исследуемого явления и 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 прочее;
• — 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 нс ограничиваться лишь сообщением о средствах и методах, результатах их применения, а вскрыть возможные затруднения в ходе психолого-педагогических воздействий, 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 педагогического эксперимента предполагает три основных этапа работы.

Первый этап — подготовительный. Он включает в себя решение следующих задач: формулирование гипотезы, то есть того положения, выводы о правильности которого следует проверить, выбор необходимого числа экспериментальных объектов (числа испытуемых, учебных групп, образовательных учреждений 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 педагогическую практику. Здесь создается экспериментальная ситуация, суть которой заключается в таких внутренних и внешних условиях эксперимента, когда изучаемая зависимость, закономерность проявляется наиболее чисто, «без примеси» воздействия случайных, неконтролируемых факторов.

На данном этапе исследователем последовательно решаются следующие задачи: изучение начального состояния условий, в которой проводится эксперимент; оценка состояния самих участников педагогических воздействий; формулирование критериев эффективности предложенной системы мер; инструктирование участников эксперимента о порядке и условиях эффективного его проведения (если эксперимент проводит нс один человек); осуществление предлагаемой автором системы мер по решению определенной экспериментальной задачи (формирование знаний, умений или воспитание определенных качеств личности, коллектива и др.); фиксирование данных о ходе эксперимента на основе промежуточных срезов, характеризующих изменения, происходящие в объекте под влиянием экспериментальной системы мер; указание затруднений и возможных типичных недостатков в ходе проведения эксперимента; оценка текущих затрат времени, средств и усилий.

Завершающий этап — подведение итогов эксперимента: описание результатов осуществления экспериментальной системы мер (конечное состояние уровня знаний, умений, навыков, уровня воспитанности и др.); характеристика условий, при которых эксперимент дал благоприятные результаты (учебно-материальные, гигиенические, моральнопсихологические и др.); описание особенностей субъектов экспериментального воздействия (педагогов, воспитателей и др.); данные о затратах времени, усилий и средств; указание границ применения проверенной в ходе эксперимента системы мер.

Перед исследователем при подготовке эксперимента всегда встают два вопроса: 1. Как осуществить репрезентативную (показательную для всей совокупности) выборку экспериментальных объектов (сколько испытуемых включать в эксперимент, сколько педагогов должно участвовать в нем, сколько образовательных учреждений должно быть охвачено экспериментальной работой и т. п.)? 2. 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.

Вместе с тем можно предложить некоторые практические рекомендации, 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 вузов страны, то в эксперименте должны принять участие студенты университетов, институтов и академий, обучающиеся как по очной, так и по заочной формам обучения. Если экспериментатор осознает невозможность осуществить такой широкий эксперимент, то он сужает задачу исследования и конкретизирует се до изучения реально возможного числа объектов и их характера: оставляет, например, лишь университеты или только выпускные группы обучения и т. д. 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 исследователю необходимо сузить число экспериментальных объектов до минимально необходимого. Например, из числа университетов взять не десять, а два или один, из числа выпускных групп взять не три, а две или даже одну. Как же правильно выбрать это минимально необходимое число вузов, групп, обучающихся? Для этого важно учесть специфику темы исследования. Если речь идет, например, о проверке методики изучения какой-то темы по курсу истории, физики или другому предмету, то в этом случае можно ограничиться одной экспериментальной и одной контрольной группами. В экспериментальной группе проводятся необходимые изменения в соответствии с разработанной системой, а в контрольной идет обычный процесс. Очень важно, чтобы экспериментальная группа была типичной — по уровню успеваемости не превосходила контрольную группу.

Если исследователь хочет выявить типичные причины неуспеваемости студентов университета, то ему, например, придется собрать информацию о обучающихся разных возрастных и гендерных групп, из различных вузов. В этом случае специальным опросом требуется получить данные о причинах неуспеваемости обучающихся всех групп с первого курса и до выпускного. Например, в ходе одного экспериментального исследования нужно было охватить три тысячи обучающихся. Но когда по таблице случайных чисел были выбраны из трех тысяч примерно.

250 человек, то распределение причин неуспеваемости стало повторяться. Это дало основание остановиться на информации о 250 респондентах для более углубленного анализа. Как правило, в случае 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.

Когда речь идет об эксперименте по воспитательным проблемам, то здесь возможны случаи, когда в эксперимент вовлекаются лишь 30— 40 человек (именно при такой выборке возможно обрабатывать статистические данные). Обычно в эксперименте должен принять участие какой-то сформировавшийся коллектив— учебная группа, возрастная группа. Если же исследователь разрабатывает рекомендации для целой возрастной группы, то в эксперимент надо включать представителей каждой группы определенного 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 всегда при проведении психологопсдагогичсского исследования 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 не только 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 отдельных педагогических факторов. Слишком длительный срок отвлекает исследователя от решения других задач, повышает трудоемкость работы. Поэтому в каждом исследовании необходимо специально доказывать минимально необходимую продолжительность эксперимента.

Сделать это возможно, 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 студентами младших годов обучения вуза, то ему целесообразно вести эксперимент в течение трех лет, охватив первые, вторые и третьи года обучения. Соответственно избирается длительность эксперимента и для других возрастных групп. 11равда, этот срок можно сократить, если исследователь имеет возможность одновременно вести эксперимент во всех возрастных группах студентов или если доказано, что группы, в которых ведется работа, являются типично одинаковыми. Как видим, длительность эксперимента и число экспериментальных групп 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. Или 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 подготовительной группе или в следующем году для большей убедительности полученных данных.

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

То же самое можно сказать и о воспитании личностных качеств. Здесь обычно 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 длительное наблюдение и закрепление полученного результата, чтобы доказать прочность и действенность применяемой системы воспитательных мер.

В завершение важно указать, что результаты педагогических экспериментов в педагогических исследованиях нс следует абсолютизировать. Они нуждаются в обязательном подкреплении и проверке с использованием других научных методов педагогики. Эффективность экспериментальной работы в решающей степени зависит от мастерства исследователя, его методологической и методической оснащенности.

Вопросы для самоконтроля

• 1. Охарактеризуйте особенности применения методов изучения педагогической литературы. Какие сведения об используемых литературных источниках необходимо фиксировать исследователю?
• 2. Раскройте особенности педагогического наблюдения как научного метода. Укажите сильные и слабые стороны его применения в педагогическом исследовании.
• 3. В чем заключается научная ценность метода беседы? Приведите правила применения этого метода в интересах сбора исследовательского материала.
• 4. Дайте сущностную характеристику таких опросных методов, как анкетирование, интервьюирование, тестирование, экспертный опрос и социометрия.
• 5. Для каких целей применяется метод социометрии? В чем состоят достоинства и недостатки этого опросного метода?
• 6. Обоснуйте сущность метода изучения продуктов деятельности в педагогическом исследовании.
• 7. В чем заключается сущность метода эксперимента в педагогическом исследовании?
• 8. Какие этапы предполагает проведение педагогического эксперимента?

• [1] Исследование по педагогике: учеб, пособие для студентов педагогических институтов / под ред. В. И. Журавлева.
• [2] Загвязинский В. И., Атаханов Р. Методология и методы психолого-педагогическогоисследования.