Организация и проведение эксперимента в психолого-педагогических исследованиях

• Возможность выбрать момент начала события
• Повторяемость изучаемого события
• Изменяемость результатов путём сознательного манипулирования независимыми переменными
• Критика экспериментального метода [19].

Перейдем далее к классификации  основных видов эксперимента:

в зависимости от способа организации выделяют лабораторный, естественный и полевой эксперименты.   
 Лабораторный эксперимент проводится в специальных условиях. Исследователь планово и целенаправленно воздействует на объект изучения, чтобы изменить его состояние. Достоинством лабораторного эксперимента можно считать строгий контроль за всеми условиями, а также применение специальной аппаратуры для измерения. Недостатком лабораторною эксперимента является трудность переноса полученных данных на реальные условия. Испытуемый в лабораторном эксперименте всегда осведомлен о своем участии в нем, что может стать причиной мотивационных искажений.  
 Естественный эксперимент проводится в реальных условиях. Его достоинство состоит в том, что изучение объекта осуществляется в контексте повседневной жизни, поэтому полученные данные легко переносятся в реальность. Испытуемые не всегда проинформированы о своем участии в эксперименте, поэтому не дают мотивационных искажений. Недостатки — невозможность контроля всех условий, непредвиденные помехи и искажения. 
 Полевой эксперимент проводится по схеме естественного. При этом возможно использование портативной аппаратуры, позволяющей более точно регистрировать получаемые данные.  Испытуемые проинформированы об участии в эксперименте, однако привычная обстановка снижает уровень мотивационных искажений.  
 В зависимости от цели исследования различают поисковый, пилотажный и подтверждающий эксперименты.                                                                Поисковый эксперимент направлен на поиск причинно-следственной связи между явлениями. Он проводится на начальном этапе исследования, позволяет сформулировать гипотезу, выделить независимую, зависимую и побочные переменные и определить способы их контроля.  
 Пилотажный эксперимент это пробный эксперимент, первый в серии. Он проводится на небольшой выборке, без строгого контроля переменных. Пилотажный эксперимент позволяет устранить грубые ошибки в формулировке гипотезы, конкретизировать цель, уточнить методику проведения эксперимента.  
 Подтверждающий эксперимент направлен на установление вида функциональной связи и уточнение количественных отношений между переменными. Проводится на заключительном этапе исследования. 
В зависимости от характера влияния на испытуемого выделяют констатирующий, формирующий и контрольный эксперименты.  Констатирующий эксперимент включает в себя измерение состояния объекта (испытуемого или группы испытуемых) до активного воздействия на него, диагностику исходного состояния, установление причинно-следственных связей между явлениями.                                                                                        Целью формирующего эксперимента является применение способов активного развития или формирования каких-либо свойств у испытуемых.   
 Контрольный эксперимент – это повторное измерение состояния объекта (испытуемого или группы испытуемых) и сравнение с состоянием до начала формирующего эксперимента, а также с состоянием, в котором находится контрольная группа, не получавшая экспериментального воздействия [8].   
 По возможности влияния экспериментатора на независимую переменную выделяют спровоцированный эксперимент и эксперимент, на который ссылаются.                                                                                                 Спровоцированный эксперимент – это опыт, в котором экспериментатор сам изменяет независимую переменную, при этом наблюдаемые экспериментатором результаты (виды реакций испытуемого) считаются спровоцированными. П. Фресс называет данный тип эксперимента «классическим» эксперимент, на которого ссылаются, — это опыт, в котором изменения независимой переменной осуществляются без вмешательства экспериментатора. К этому виду психологического эксперимента прибегают тогда, когда независимые переменные оказывают воздействие на испытуемого, значительно растянутое во времени (например, система воспитания и т.п.). [19].

3. Проблема валидности эксперимента и место экспериментальных гипотез

Для конструирования и оценки экспериментальных  процедур используются понятия: идеальный  эксперимент, эксперимент полного  соответствия и бесконечный эксперимент.  
 Идеальный эксперимент – это эксперимент, организованный таким образом, что экспериментатор изменяет лишь независимую переменную, зависимая переменная контролируется, а все остальные условия эксперимента остаются неизменными. Идеальный эксперимент предполагает эквивалентность всех испытуемых, неизменность их характеристик во времени, отсутствие самого времени. Он никогда не может быть осуществлен в реальности, так как в жизни изменяются не только интересующие исследователя параметры, но и ряд других условий.  
 Соответствие реального эксперимента идеальному выражается в такой его характеристике, как внутренняя валидность. Внутренняя валидность показывает достоверность результатов, которую обеспечивает реальный эксперимент по сравнению с идеальным. Чем больше влияют на изменение зависимых переменных не контролируемые исследователем условия, тем ниже внутренняя валидность эксперимента, следовательно, больше вероятность того, что факты, обнаруженные в эксперименте, являются артефактами. Высокая внутренняя валидность – главный признак хорошо проведенного эксперимента. 
 Д. Кэмпбелл выделяет следующие факторы, угрожающие внутренней валидности эксперимента: фактор фона, фактор естественного развития, фактор тестирования, погрешность измерения, статистическая регрессия, неслучайный отбор, отсеивание. Если они не контролируются, то приводят к появлению соответствующих эффектов.  
 Фактор фона (истории) включает события, которые происходят между предварительным и окончательным измерением и могут вызвать изменения в зависимой переменной наряду с влиянием независимой переменной. Фактор естественного развития связан с тем, что изменения в уровне зависимой переменной могут возникнуть в связи с естественным развитием участников эксперимента (взросление, нарастание утомления и т. п.). Фактор тестирования заключается во влиянии предварительных измерений на результаты последующих. Фактор погрешности измерения связан с неточностью или изменениями в процедуре или методе измерения экспериментального эффекта. Экспериментатор должен учитывать и по возможности ограничивать влияние факторов, угрожающих внутренней валидности эксперимента [16]. 
 Эксперимент полного соответствия – это экспериментальное исследование, в котором все условия и их изменения отвечают реальности. Приближение реального эксперимента к эксперименту полного соответствия выражается во внешней валидности. От уровня внешней валидности зависит степень переносимости результатов эксперимента в реальность. Внешняя валидность, по определению Р. Готтсданкера, влияет на достоверность выводов, которую дают результаты реального эксперимента по сравнению с экспериментом полного соответствия. Для достижения высокой внешней валидности нужно, чтобы уровни дополнительных переменных в эксперименте соответствовали их уровням в реальности. Эксперимент, который не имеет внешней валидности, считается неверным [6].                                                                                                                  К факторам, угрожающим внешней валидности Д. Кэмпбелл относит следующие: 
      • реактивный эффект (заключается в уменьшении или увеличении восприимчивости испытуемых к экспериментальному влиянию вследствие предыдущих измерений);   
      • эффект взаимодействия отбора и влияния (состоит в том, что экспериментальное влияние будет существенным только для участников данного эксперимента);   
      • фактор условий эксперимента (может привести к тому, что экспериментальный эффект может наблюдаться только в данных специально организованных условиях);    
      • фактор интерференции влияний (проявляется при предъявлении одной группе испытуемых последовательности взаимоисключающих влияний).  
      Заботу о внешней валидности экспериментов особо проявляют исследователи, работающие в прикладных областях психологии – клинической, педагогической, организационной, поскольку в случае невалидного исследования его результаты ничего не дадут при переносе их в реальные условия [16].  
 В работе В.Я. Воробьева (1989) мы находим описание такого вида эксперимента, как бесконечный эксперимент.                                       Бесконечный эксперимент предполагает неограниченное количество опытов, проб для получения все более точных результатов. Увеличение количества проб в эксперименте с одним испытуемым ведет к повышению надежности результатов эксперимента. В экспериментах с группой испытуемых повышение надежности происходит при увеличении числа испытуемых. Однако суть эксперимента состоит именно в том, чтобы на основе ограниченного числа проб или при помощи ограниченной группы испытуемых выявить причинно-следственные связи между явлениями [5].

Р. Немов в своей работе дает определение понятию гипотеза.                         Гипотеза – это утверждение предположительного характера, научное суждение, для выдвижения и экспериментальной проверки которого требуются веские основания научного и практического характера.

Выбор конкретной гипотезы во многом обусловлен целью исследования, главное, чтобы гипотеза поддавалась проверке и была сформулирована предельно  точно и недвусмысленно.

В науке выделяют три  разновидности гипотез:

1.    о наличии феноменов (явлений);

2.    о наличии связи между феноменами;

3.    о существовании причинно-следственной связи между феноменами.

Гипотезы последнего вида считаются  собственно экспериментальными. В них, как правило, указаны независимые переменные, зависимые переменные, характер отношений между ними, а также даны описания других переменных.

Гипотеза будет научно состоятельной, если отвечает следующим требованиям:

1.         Формулировка гипотезы должна быть максимально точной и сравнительно простой. В ней не должно содержаться неопределенных, неоднозначно трактуемых терминов и понятий.

2.         Гипотеза должна быть принципиально проверяемой, т.е. доказуемой экспериментальным путем.

3.         Гипотеза должна объяснять весь круг явлений, на которые распространяются в ней утверждения.

В большинстве экспериментов имеется  не одна, а несколько разных, логически  соподчиненных гипотез, образующих иерархически построенную структуру. Верхнюю ступень в иерархии обычно занимает общая гипотеза. Она непосредственно  вытекает из формулировки проблемы и  содержит в себе некоторое утверждение, достоверность которого предстоит  доказать в проводимом эксперименте. За общей гипотезой следуют частные, детализирующие, конкретизирующие и  раскрывающие её содержание. 

Из частных гипотез вытекают рабочие гипотезы, представляющие собой  суждения, непосредственно проверяемые  в эксперименте [18].

Вывод по главе 1

На основе всего выше сказанного можно сделать вывод, что успехи психологии были обусловлены внедрением в нее эксперимента.                    Первым психологом, открывшим психологическую лабораторию, был Н.Н. Ланге, внесший большой вклад в развитие научной психологии в России, его последователями были: А.А. Токарский, В.В. Чиж, В.М. Бехтерев, А.Ф. Лазурский, Г.И. Челпанов, К.Н. Корнилов, А.А. Смирнов и др.

Проанализировав работу В.Н. Дружинина  можно выделить следующие виды эксперимента:

• Лабораторный
• Естественный
• Полевой
• Поисковый
• Пилотажный
• Подтверждающий
• Констатирующий эксперимент
• Формирующий

К перечисленным  выше видам эксперимента, можно добавить спровоцированный эксперимент, выделенный П. Фрессом.

В работе Д. Кэмпбелла используются следующие понятия для конструирования и оценки экспериментальных процедур: эксперимент, эксперимент полного соответствия и бесконечный эксперимент.

Также Д. Кемпбелл выделяет следующие факторы угрожающие внутренней валидности эксперимента:

• фактор фона
• фактор естественного развития
• фактор тестирования
• погрешность измерения
• статистическая регрессия
• неслучайный отбор
• отсеивание

К факторам, угрожающим внешней валидности, относят следующие:

• реактивный эффект      
• эффект взаимодействия отбора и влияния      
• фактор условий      
• фактор интерференции влияний 

Р. Немов пишет, что в науке выделяют три разновидности гипотез:

1.         о наличии феноменов (явлений);

2.         о наличии связи между феноменами;

3.         о существовании причинно-следственной связи между феноменам.

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:

1. Обзорно-аналитическое исследование.
2. Обзорно-критическое исследование.
3. Теоретическое исследование.
4. Эмпирическое описательное исследование.
5. Эмпирическое объяснительное исследование.
6. Методическое исследование.
7. 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: