Поняття експериментального методу в педагогічних дослідженнях, його види

Одним із способів отримання нових наукових знань є експери-мент. Експеримент – це такий метод вивчення об'єкта, коли дослідник активно й цілеспрямовано впливає на нього шляхом створення штуч-них умов чи застосування звичайних умов, необхідних для виявлення відповідних властивостей. Сам термін «експеримент» означає науково поставлений дослід, спостереження досліджуваного явища у певних умовах, що дозволяють спостерігати за ним і багаторазово відтворю-вати його при повторенні цих умов.

Науковий експеримент – це спосіб отримання інформації про кількісні та якісні зміни показників об’єкта внаслідок дії на нього певних керованих і контрольованих чинників (змінних).

У експерименті те або інше явище можна досліджувати у різно-манітних умовах, повторювати необхідну кількість разів при тих самих або змінених обставинах, розчленовувати на частини. Експе-римент може як передувати теорії, бути основою теоретичного знання, критерієм його істинності, так виконуватись з метою підтвер-дження чи спростування певних теоретичних положень. Педагогічний експеримент дозволяє «по-справжньому» опанувати законами педа-гогіки в практичних цілях, оскільки він спрямований на дослідження причинно-наслідкових зв’язків між досліджуваними об’єктами.

Експеримент проводять у таких випадках:

- при необхідності відшукати раніше невідомі властивості певного об'єкта;

- при перевірці правильності теоретичних побудов;

- при демонстрації явища.

Переваги експериментального вивчення об'єкта порівняно зі спостереженням полягають у наступному:

- під час експерименту є можливість вивчати явище «у чистому вигляді», усунувши побічні фактори, які приховують основний процес;

- в експериментальних умовах можна досліджувати властивості об'єктів;

- повторюваність експерименту, тобто можливість проводити випробування стільки разів, скільки в цьому є необхідність.

Основні ознаки експерименту:

1. В експерименті дослідник сам викликає досліджуване явище замість того, щоб чекати, коли воно проявиться.

2. Експеримент може варіювати, змінювати умови ситуації, які створюються для вивчення явища.

3. Ізолюючи окремі фрагменти об'єкта, що вивчається, експе-римент дозволяє встановлювати закономірні зв'язки, у яких перебуває об'єкт.

4. Експеримент може змінювати не лише умови, але й кількісні їх зв'язки.

Завдання експерименту, таким чином, полягає в тому, щоб зро-бити доступним для об'єктивного зовнішнього спостереження суттєві особливості внутрішнього процесу.

Основні пізнавальні функції експерименту:

1. Під час експерименту дослідник розкриває стійкі, суттєві й за-гальні зв'язки, що недосяжні для органів чуття. Він сприяє проникненню в явища, які можуть спостерігатися, може встановити внутрішній зв'язок явищ.

2. Експеримент виступає в науці одним із джерел нагромадження нових фактів, що є вихідним матеріалом для побудови теорії. Факт є об'єктивним, достовірним знанням певних об'єктивних явищ; факт виступає важливою засадою наукового знання. Наука опирається на факти і її мета – пояснення цих фактів та передбачення нових. Факт – це своєрідне резюме емпіричних даних, одержаних в експерименті.

3. Експеримент дає також можливість перевірити й довести пра-вильність тих чи інших суджень.

4. За допомогою експерименту можна продемонструвати з навчаль-ною метою певне явище. Такий експеримент називається ілюстративним або демонстраційним. Науковий експеримент є основою, на якій створюється навчальний експеримент.

За своїм спрямуванням експерименти бувають різноманітні й кожен із них має свої специфічні особливості. У першу чергу, ці особливості визначаються тим, у якій галузі науки проводиться експе-римент. Відповідно розрізняють суто фізичні, психологічні, соціальні, педагогічні тощо. Існують й інші класифікації експерименту залежно від обраної ознаки.

1). За способом формування умов експерименти поділяються на природні та лабораторні. Природний експеримент передбачає проведення дослідів у звичних для досліджуваного об'єкта умовах існу-вання (найчастіше знаходить застосування у біологічних, соціальних, психологічних і педагогічних дослідженнях). Експериментатор нама-гається перевести дослідження у повсякденне життя, спрямовуючи педагогічний процес у навчально-виховному закладі відповідно до завдань експерименту. Лабораторний експеримент проводять у лабора-торних умовах із застосуванням приладів, спеціальних моделюючих пристроїв, інших штучних умов.

2). За метою дослідження експерименти бувають перетворювальні, констатувальні, контрольні, пошукові. Констатувальний експери-мент застосовується для перевірки певних припущень. Під час такого експерименту констатується наявність певних зв'язків між впливом на об'єкт дослідження і досягнутим результатом, встановлюється наяв-ність певних фактів. Перетворювальний (або формувальний) експеримент включає активну зміну структури і функцій об'єкта дослідження відповідно до висунутої гіпотези, формування нових зв'язків та відношень між компонентами об'єкта або між досліджуваним об'єктом та іншими об'єктами. Дослідник, виходячи з виявлених тенденцій розвитку об'єкта дослідження, навмисно створює умови, котрі повинні сприяти формуванню нових властивостей і якостей об'єкта. Контрольний експеримент зводиться до контролю за резуль-татами зовнішнього впливу на об'єкт дослідження з урахуванням його стану, характеру впливу й ефекту, що очікується. Пошуковий експеримент проводиться у тому випадку, коли важко розділити фактори, що впливають на досліджуване явище внаслідок відсутності достатніх попередніх (апріорних) даних. За результатами пошукового експерименту встановлюється значимість факторів, здійснюється від-кидання тих, які мають незначний вплив.

3). За структурою досліджуваних об'єктів і явищ експерименти є прості і складні. Простий експеримент застосовується для вивчення нескладних за структурою об'єктів, що мають невелику кількість взаємопов'язаних і взаємодіючих елементів, кожен із яких виконує найпростішу функцію. Складнийексперимент вивчає явища чи об'єкти із складною структурою і великою кількістю взаємопов'язаних і взає-модіючих елементів, кожен із яких виконує складні функції. Отже, за умови зміни стану якого-небудь елемента або зв'язку призводить до зміни стану багатьох інших елементів системи.

4). За типом моделей, що досліджуються експерименти є мисли-тельні й матеріальні. Відмінність між знаряддями експерименту при моделюванні дає можливість виділити мислительний і матеріальний експеримент. Знаряддями мислительного (його ще називають розумовим) експерименту можуть бути уявні моделі досліджуваних об'єктів чи явищ (почуттєві образи, знакові чи образно-знакові моделі). Мисли-тельний експеримент вважається однією з форм розумової діяльності суб'єкта пізнання, у процесі якої відтворюється в уяві структура реального експерименту. У матеріальному експерименті знаходять застосування матеріальні, а не уявні об'єкти дослідження. Головна відмінність матеріального експерименту від мислительного полягає у тому, що реальний експеримент – це форма об'єктивного матеріального зв'язку свідомості з зовнішнім світом, тоді як мислительний експери-мент виступає як специфічна форма теоретичної діяльності суб'єкта. Схожість мислительного експерименту з реальним значною мірою визначається тим, що будь-який реальний експеримент, перш ніж він буде здійснений на практиці, спочатку відбувається в уяві екпери-ментатора. Тому мислительний експеримент досить часто виступає як ідеальний план реального експерименту, відбуваючись раніше за нього.

Мислительний експеримент, замінюючи собою реальний, розши-рює межі пізнання. Це можливо завдяки тому, що він у деяких випадках може стати єдиним джерелом отримання інформації про досліджуваний об'єкт. Мислительний експеримент дає можливість подолати неминучу обмеженість реального досліду шляхом абстрагування від дії неба-жаних факторів, уникнути впливу яких у реальному експерименті неможливо.

Іноді в педагогічному дослідженні виникає ситуація, коли відомі результати дії експериментального фактору – залежні змінні, а потрібно дослідити обставини, чинники, що їх обумовлюють. Такий тип експерименту називається post factum; його принцип полягає в тому, що дослідження починається з реальних результатів і спрямовується на з'ясування причин. Це саме той випадок, коли реально здійснити подібний експеримент неможливо (оскільки неможливо повернути час назад) і тому використовується мислительний експеримент.

5). За характером взаємодії засобу експериментального дослі-дження з об'єктом дослідження експерименти поділяються на звичайні й змодельовані. Звичайний (або класичний) експеримент включає експериментатора як суб'єкта пізнання, також об'єкт чи предмет експериментального дослідження й ті засоби (інструменти, при-лади і т. ін.), за допомогою яких здійснюється експеримент. У звичайному експерименті експериментальні засоби безпосередньо взаємодіють із досліджуваним об'єктом. Вони неначе стають посередниками між експериментатором і об'єктом дослідження. Змодельований експеримент на відміну від звичайного має справу з моделлю досліджуваного об'єкта. Модель входить до складу експе-риментальної установки, замінюючи не тільки об'єкт дослідження, а іноді й умови, у яких вивчається деякий об'єкт. Змодельований експеримент, розширюючи можливості експериментального дослідження, одночасно має і деякі недоліки, пов'язані з тим, що відмінність моделі від реального об'єкта може стати джерелом помилок і, крім того, екстраполяція результатів вивчення поведінки моделі на змодельо-ваний об'єкт вимагає додаткових витрат часу й теоретичного обґрун-тування правомірності такої екстраполяції.

6). За величинами, що контролюються, виділяють пасивні й активні експерименти. Пасивний експеримент передбачає вивчення тільки обраних для цього показників (параметрів, змінних) на основі спостереження за об'єктом без штучного втручання в його функціо-нування. Прикладами пасивного експерименту можуть бути спосте-реження за певними процесами, подіями тощо. Тому пасивний експеримент можна вважати по суті спостереженням (як метод дослідження), яке супроводжується інструментальними вимірюваннями показників стану об'єкта дослідження. Активний експеримент пов'яза-ний із вибором спеціальних вхідних факторів і контролем за тим, що відбувається з об'єктом дослідження під впливом цих факторів.

7). За числом факторів, що варіюються експерименти поділяю-ться на однофакторні й багатофакторні. Однофакторний експеримент передбачає виділення потрібних для дослідження факторів і вивчення кожного з них окремо. Бататофакторний експеримент спрямовується на вивчення всіх виділених для дослідження факторів одночасно у їхній взаємодії.

8). Терещук Г.В. і Сидоренко В.К. на основі логічних принципів формулювання наукового умовиводу про причинно-наслідкові зв’язки (див. п. 5.3.) обгрунтовують експерименти, побудовані на методі подібності; експерименти, які грунтуються на методі відмінності; використання в експерименті об’єднаного методу подібності й відмінності; експеримент з використанням супровідних змін.

Загальне правило експерименту, побудованого на методі подіб-ності, зводиться до такого положення: якщо два чи більше випадків настання досліджуваного явища мають спільною тільки одну обста-вину або сукупність обставин, то ця обставина або сукупність обставин, у яких тільки й подібні всі ці випадки, є причина або принаймні несе в собі причину досліджуваного явища.

Загальне правило експерименту, який грунтується на методі відмінності, формулюється так: якщо випадок, у якому досліджуване явище настає, і випадок, у якому воно не настає, подібні між собою в усіх обставинах, крім однієї або певної сукупності обставин, які є тільки в першому випадку, то ця обставина чи сукупність обставин, у якій тільки відрізняються ці два випадки, є причина (або частина причини) чи одна з необхідних умов явища.

В експерименті з об’єднаним методом подібності й відмінності основні положення звучать так: якщо два чи більше випадків виник-нення досліджуваного явища подібні в тому, що в них присутня спільна обставина, а два і більше випадків невиникнення явища подібні в тому, що в них відсутня та сама обставина, то можна з певним ступенем ймовірності зробити висновок, що ця обставина, якою відрізняються два ряди випадків, є причина або частина при-чини досліджуваного явища.

Загальне правило експерименту з використанням методу супро-відних змін є таким: якщо щоразу за певними змінами одного явища йдуть певні зміни іншого явища, то перше явище є причина або частина причини, або необхідна умова другого явища.

Розвиток наукового пізнання постійно призводить до розширення меж застосування експериментального методу, доповнення його класи-фікації. Крім того, залежно від завдань експерименту різні його види можуть об'єднуватися, утворюючи комплексний або комбінований експеримент (що найчастіше й відбувається в реальних дослідженнях).