Специфика метода эксперимента

Эксперимент [< лат. experimentum – проба, опыт] – один из основных (наряду с наблюдением) методов научного познания вообще, педагогического исследования в частности. Экспериментом в науке называется изменение или воспроизведение явления с целью изучения его в наиболее благоприятных условиях. Специфика его заключается в активном вмешательстве в ситуацию со стороны исследователя, осуществляющего целенаправленные изменения педагогических условий. Он предоставляет возможность многократного воспроизведения исследуемых явлений в варьируемых условиях. Досконально продуманный эксперимент позволяет проверять гипотезы о причинно-следственных отношениях.

Достоинства эксперимента заключаются в следующем: эксперимент позволяет искусственно отделить изучаемое явление от других; целенаправленно подменять условия педагогического воздействия на испытуемых; повторять отдельные изучаемые педагогические явления примерно в тех же условиях. В широком значении понятие «эксперимент» («экспериментальное исследование») противопоставляется понятию «теория» («теоретическое исследование»).

В эксперименте все строится на сравнении и сопоставлении. Здесь может быть использован комплекс методов: наблюдение, опросы, изучение продуктов творческой деятельности, организация определенных видов групповой и индивидуальной работы и др. Следовательно педагогический эксперимент имеет комплексный характер.

Педагогический эксперимент служит для решения ряда задач исследования: определение зависимости между педагогическим воздействием и полученным результатом обучения, воспитания и развития учащихся; проверка гипотез об эффективности соответствующих методов, форм, средств и приемов обучения и воспитания учащихся; выявление зависимостей между определенным условием (их системой) и достигаемым результатом; определение зависимости между результатом и затратой времени и усилия педагогов и учащихся; сравнение эффективности нескольких вариантов педагогических воздействий и условий выбора оптимального варианта по какому-либо критерию (эффективности, затрачиваемому времени, усилий, средств); обнаружение причинных связей. Иными словами, эксперимент в сфере образования позволяет целенаправленно изучать педагогическое явление, выявляя причинно-следственные связи и отношения.

Получение объективных экспериментальных данных предполагает соблюдение ряда условий.

Выборка должна составляться с учетом принципа случайности испытуемых, исследователей, условий опыта. Это необходимо для исключения интерсубъективного воздействия испытуемых и исследователей на результат эксперимента. При определении размера выборки в эксперименте важно учитывать, насколько большие различия должны быть оценены. Во всяком случае наилучший выход – брать по возможности самую большую выборку. Выбор необходимого числа объектов для эксперимента обуславливается целью исследования. Большое значение имеет также то, кому будут адресованы рекомендации: всем типам школ, для работы с каким-то одним возрастом учащихся.

Требование надежности методики исследования выражается в том, что при повторении опыта данная методика должна дать прежний результат. При выборе конкретных методик учитывается их наибольшая информативность, при этом желательно производить описание всех фактов с использованием языка математики, математического аппарата. В процессе проведения экспериментальной работы необходимо создавать повторяющиеся ситуации для подтверждения (опровержения) ранее полученных данных.

Необходимость значительности расхождения с предполагаемой гипотезой полученных данных достигается с помощью методов математической статистики, когда определяется статистическая значимость различий между доэкспериментальным и послеэкспериментальным состоянием объекта. Если вероятность того, что различие не является случайным, велика, то нулевая гипотеза отвергается или проводится дополнительное число опытов до окончательного выяснения этого вопроса.

Методика эксперимента должна описываться так, чтобы ее можно было повторить. Для этого освещаются следующие аспекты исследования: а) испытуемые – отмечаются существенные для данного эксперимента характеристики (количество, возраст, пол); б) использованное оборудование – описание приборов, существенных для эксперимента; в) процедура – описание последовательных этапов проведения эксперимента, какие инструкции давались испытуемым, как они их выполняли.

Типы экспериментов

Классификация педагогического эксперимента возможна по следующим признакам: по длительности во времени, по структуре, по целям, по организации проведения, по степени гласности и др.

По времени выделяют длительные и кратковременные эксперименты. Определение необходимой длительности эксперимента проводится в соответствии с поставленной целью. Например, при изучении процесса развития мышления, воли, эмоциональной сферы, эксперимент должен быть не менее года, а возможно и больше. Эксперимент с учебными целями может занимать гораздо меньше времени, но и здесь большое значение имеет цель исследования.

По структуре выделяют простые и сложные эксперименты. Практически в любом эксперименте используется комплекс методов: наблюдение, опросы, изучение продуктов творческой деятельности, организация определенных видов групповой и индивидуальной работы. Следовательно, педагогический эксперимент, как правило, имеет комплексный характер.

По целям различают формирующие и констатирующие эксперименты. Формирующий эксперимент – метод запланированного осуществления и регистрации изменений, происходящих в педагогическом процессе. Формирующий эксперимент позволяет раскрывать сущность, закономерности, механизмы, динамику, тенденции учебно-воспитательного процесса.

Формирующий эксперимент более точно называют опытно-экспериментальной работой. В научной психолого-педагогической литературе также используются следующие синонимы: обучающий, воспитывающий, созидательный, преобразующий, генетико-моделирующий эксперимент.

По организации проведения выделяют лабораторные, естественные и комплексные эксперименты. В лабораторных условиях эксперимент проводится тогда, когда необходимо использовать специальную аппаратуру, например, электроэнцефалограф для измерения электрических потенциалов коры головного мозга. Считается, что эксперимент проводится в естественных условиях в тех случаях, когда испытуемые чувствуют себя в привычной обстановке, то есть на спортплощадке, в классе, в кабинете информатики и вычислительной техники, в мастерской. Комплексный эксперимент соответственно предполагает исследование как в специально оборудованной лаборатории, так и в повседневной обстановке.

По степени гласности различают открытые и закрытые эксперименты. Под открытыми понимаются такие, когда испытуемым объявляются задачи эксперимента. В случае открытого эксперимента результаты могут вольно или невольно искажаться участниками событий, поэтому и разрабатывают закрытые эксперименты. Закрытым эксперимент бывает тогда, когда испытуемые ни о чем не догадываются. Например, идет урок физкультуры, который со стороны наблюдается исследователем. В некоторых экспериментальных школах могут быть специально оборудованные классы с видеокамерой или скрытым микрофоном. Возможно, что между лаборантской комнатой и классом имеется небольшое окошечко со специальным стеклом, как у солнцезащитных очков. Учащимся в классе видно лишь зеркало, а экспериментатору – весь учебный процесс.

По функции выделяют разведочный, основной и контрольный эксперименты. Разведочный эксперимент может организовываться лишь в случае необходимости. Он предшествует основному, уточняет задачи. За основным опять в случае необходимости может быть проведен контрольный, дополнительный эксперимент. Контрольный эксперимент осуществляется с целью дополнительной проверки каких-либо зависимостей.

Пилотажный эксперимент (пилотажное исследование) выделяется в том случае, когда изучаемая область относительно неизвестна и система гипотез отсутствует. Результаты пилотажного эксперимента могут помочь уточнить направление дальнейшего анализа.

Традиционный (классический) и многофакторный эксперименты. В традиционном эксперименте меняется лишь одна часть – независимая переменная, а при многофакторном – несколько переменных. Например, исследуются две переменные, каждая из них имеет два уровня, так как экспериментатор изучает групповую форму обучения в сопоставлении с фронтальной, при этом он использует два метода обучения – проблемный и традиционный. В этом случае схема данного многофакторного эксперимента будет следующей (см. табл. 1).

Таблица 1

Схема многофакторного эксперимента

МЕТОДЫ	ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Групповое	Фронтальное
Проблемный	Группа 1	Группа 3
Традиционный	Группа 2	Группа 4

По логической структуре доказательства гипотезы различают линейный и параллельный эксперимент. Линейный эксперимент отличается тем, что анализу подвергается одна и та же группа, являющаяся и контрольной, и экспериментальной. В этом случае еще до начала эксперимента четко фиксируется все контрольные, факторные и нейтральные характеристики группы (или условия ее функционирования), и по истечении определенного, заранее заданного времени вновь измеряется состояние объекта по его контрольным характеристикам.

В параллельном эксперименте участвуют две группы: контрольная и экспериментальная. Их состав должен быть идентичен по всем контрольным, а также нейтральным характеристикам, которые могут повлиять на исход эксперимента. Характеристики нейтральной группы остаются постоянными на протяжении всего эксперимента, а экспериментальной – изменяются. Потом контрольные характеристики сравниваются и делаются выводы о причинах произошедших изменений.

В ходе параллельного эксперимента иногда применяется прием перекрестного исследования, когда экспериментальный и контрольный классы меняются попеременно местами, что способствует обнаружению изменений под влиянием экспериментальной системы мер, осуществляемой как самим исследователем, так и подготовленными им учителями и воспитателями.