Тема 3.Методы и методики психолого-педагогического исследования

2.Применение методов и средств формализации в психолого-педагогическом исследовании

Статистические методы являются базовым инструментарием обработки данных измерений практически во всех областях научного знания. Наиболее широкое применение они получили в естественных науках, где возникла острая необходимость анализа огромного массива эмпирических данных. В сочетании с методами планирования и моделирования эксперимента статистические методы позволяют выявлять объективные закономерности при проверке различных научных гипотез.

В гуманитарных науках, таких как педагогика и психология, статистические методы прочно утвердились тогда, когда эти науки стали активно использовать эксперимент в качестве метода научного исследования, где измерениям различных параметров, факторов, признаков отводится важная роль. Правда, нельзя не отметить, что по ходу «математизации» педагогической науки не удалось избежать и определенных издержек. Некритически восприняв положение о том. что в каждой науке столько науки, сколько в ней математики, практические работники школ, методисты, дидакты пытались и отчасти пытаются сейчас формализовать буквально все элементы педагогического процесса. Например, разрабатывались методики опенки эффективности обучающих воздействий учителя на основе подсчета количества используемых технических средств обучения, плакатов, раздаточного материала, демонстрацподсчета количества используемых тех-ническихсредств обучения, плакатов, раздаащихся, отвечающихудоски, об щего числа правильных ответов учащихся, количества выполненных упражнений, решенных задач и т. д. И в зависимости от общего числа набранных баллов давалась оценка обучающей деятельности педагога. Не случайно, что такие механистические процедуры оценки работы учителей большинством из них не были приняты в качестве рабочих средств анализа урока, поскольку развивающий эффект урока связан прежде всего с внутренними психическими процессами школьника, которые невозможно оценить через внешние формы урока и которые далеко не всегда коррелируют с внешними педагогическими воздействиями.

И все же статистические методы сегодня стали неотъемлемой частью педагогических и психологических исследований, поскольку без них при решении целого ряда исследовательских задач невозможно дать объективную интерпретацию результатов измерений. Дело в том, что психолого-педагогические измерения, выполненные с помощью различных тестов, опросников, всегда сопровождаются некоторой ошибкой, которую вызывают несовершенство диагностического инструментария (чаше всего он отражает некоторую модель изучаемого объекта, которая никогда не бывает абсолютно тождественной его сущности), различные обстоятельства, связанные с условиями проведения измерений. Поэтому результат психолого-педагогического исследования имеет вероятностный характер, следовательно, необходимо доказывать статистическую достоверность (значимость) полученных результатов. Это и обусловило применение в педагогике и психологии статистических методик сравнения уровней исследуемых параметров, интегральных характеристик результатов измерений, мер вариации параметров и т. д.

Применению статистических методов предшествует этап формализации задачи (введение символьных обозначений, выбор параметров, установление порядка предположительных процедур, сравнений и т.д.). Например, при формализации объекта (предмета) исследования его определяют как некоторую модель, обладающую диагностическими признаками (параметрами, фиксируемыми с помощью измерительных процедур), при этом определяют совокупность интересующих исследователя диагностических признаков; подбирают измерительные инструменты, определяют границы вариаций, шкалы оценок; с позиций структурно-функционального подхода определяются связи и компоненты объекта (предмета) исследования.

Для разработки моделей (как сравнительных объектов) часто используют методы математического моделирования: составление уравнений, определение функций, имеющих прогностическое назначение; возможно выражение регрессионных связей или конструирование алгоритмов и т. д.

Один из наиболее распространенных методологических приемов формализации объекта исследования — это представление его в виде «черного ящика» (кибернетический подход). Предполагается, что точное поведение объекта не известно, его структурные компоненты в точности не определены, не выяснены их функции. Идея состоит в том, что варьируют факторы, влияющие на поведение объекта, и измеряют отклики (следствие экспериментального воздействия). Цель эксперимента — определить закономерность зависимости откликов от факторов-раздражителей (экспериментального влияния). Математически это можно выразить в виде функции R=f(S) [реакция есть функция от раздражителя (стимула)].

Функция/является предметом изучения. Определение социальных, педагогических, психологических закономерностей, отношений, зависимостей является целью психолого-педагогического исследования.

Если речь вести о педагогических исследованиях, то роль стимулов (S) играют чаще всего психолого-педагогические условия (независимые переменные): учебные программы, методики и технологии обучения, формы и методы организации учебно-воспитательного процесса, социальные проекты и т.д. Результаты экспериментального влияния (зависимые переменные) — это параметры личностного роста воспитанника, его психологическое состояние, показатели адаптированности, социализации, здоровья, интеллекта, уровня знаний и др.

Особенностью психолого-педагогических экспериментов является влияние на ход и результаты исследования незапланированных (случайных) факторов, которые трудно поддаются контролю, регулированию и влияние которых подчас может сильно исказить результаты эксперимента, что в ряде случаев может привести к артефактам (лат. arte — искусственный + factus — сделанный, т. е. искаженный факт). В этом случае рассматривается функция R—f*(S), где/* — учитывает непланируемые факторы.

К непланируемым (случайным) факторам относят: субъективную позицию экспериментатора, влияющую на его действия, внешние источники, влияние на ход исследования, индивидуальные особенности испытуемых и др.

Формализация объекта исследования, планирование самого исследования должны предполагать минимизацию разности (/—/*) посредством выбора соответствующего плана эксперимента и методов профилактики артефактов. Также необходимо корректно определить типы независимых переменных (факторов) и зависимых (откликов), выбрать соответствующие измерительные инструменты и в зависимости от цели исследования, проверяемых научных гипотез выбрать статистические критерии оценки полученной исследователем информации.

Как правило, эта работа выполняется в теоретических исследованиях при обработке количественной информации, полученной в ходе эксперимента. И речь идет не только о том, чтобы наиболее наглядно представить результаты исследования: построение графиков, таблиц, диаграмм, матриц и т. д., но и о необходимости использования статистических методов для доказательства достоверности сделанных выводов.

В связи с этим нельзя обойти вниманием одно обстоятельство. Используемые методы математической обработки исходных данных не ответственны за их истинность (достоверность). Они лишь инструмент, с помощью которого можно выполнить более глубокую и основательную интерпретацию полученного экспериментального материала, результатов наблюдений, опросов. Достоверность эмпирического материала должна обеспечиваться выбором адекватных задачам исследования методов, подбором соответствующих методик и шкал измерения, строгим следованием процедуре методики измерения, тщательностью и аккуратностью проведения измерений, точностью выполнения расчетов.

Следует также заметить, что изучаемые в психолого-педагогической области процессы трудно поддаются математическому описанию и всякой формализации. Психолого-педагогические процессы сложны: они динамичны, многофакторны, иногда неповторимы, всегда замыкаются на человеке, следовательно, и выбираемые методы должны быть адекватными, соответствовать морально-этическим нормам, гуманитарным ценностям. Очевидно, далеко не все методы исследования, подходящие для естественно-научных дисциплин, могут быть использованы в гуманитарной области.

В экспериментальной педагогике и психологии приходится изучать эффективность средств, способов, условий обучения, развития, воспитания, адаптации ребенка, при этом производится сравнение различных методик, систем, моделей. Поэтому исследователю чаще всего приходится сталкиваться со сравнительным экспериментом.

Существуют различные схемы (планы) сравнительного эксперимента. Рассмотрим вариант схемы, минимизирующей влияние случайных факторов, ставящих под сомнение внутреннюю и внешнюю валидность эксперимента. Внутренняя валидность соблюдается, когда очевидно, что именно изучаемое экспериментальное воздействие привело к изменениям в данном эксперименте. Внешняя валидность соблюдается, когда очевидно, на какие ситуации, случаи, области и т. д. могут быть распространены результаты эксперимента. Д. Кэмпбелл приводит 8 факторов, угрожающих внутренней валидности.

1. Фактор фона — неконтролируемые события между началь- ным и контрольным измерениями.

2. Фактор естественного развития. 3.

Эффект тестирования — влияние выполнения заданий первоначального тестирования на результаты следующего. 4.

Инструментальная погрешность, связанная с неточностью измерительного инструмента. 5.

Статистическая регрессия. Имеет место, когда группы отбираются на основе крайних показателей и оценок. Известно, что точность измерений на крайних участках шкалы снижается. 6.

Фактор отбора испытуемых — неэквивалентность групп по составу.

7. Отсев в ходе эксперимента.

8. Взаимодействие фактора отбора с естественным развитием.

Перечислим факторы, ставящие подугрозу внешнюювалидность1

. 1.

Реактивный эффект — увеличение или уменьшение чувствительности к экспериментальному воздействию под влиянием предварительного тестирования. 2.

Эффект взаимодействия фактора отбора и экспериментального воздействия. 3.

Условия организации эксперимента, вызывающие реакцию испытуемых на эксперимент. 4.

Взаимная интерференция экспериментальных воздействий1.

Отдельно можно выделить неэкспериментальные влияния, которые могут привести к артефактам (искусственно полученным фактам). 1.

Эффект плацебо, механизм которого основан на самовнушении и внушении. 2.

Эффект Хоторна. Стимулируются осознанные или непроизвольные попытки соответствовать ожиданиям исследователя. 3.

Эффект Пигмалиона (эффект Розенталя) — субъективные влияния исследователя, заинтересованного в том или ином результате. 4.

Эффект аудитории — изменение поведения испытуемых под влиянием экспериментатора, публики. 5.

Эффект первичности — зависимость оценки суждения от первого впечатления2.

Предусмотреть действие всех случайных факторов в социально-педагогическом или психологическом исследовании очень сложно. Но их минимизация возможна при использовании экспериментальных планов с контрольными группами.

Одним из мощных и широко применяемых в психолого-педагогическом исследовании статистических методов является корреляционный анализ. Метод корреляционного анализа мы рассматриваем в связи с тем, что он позволяет определять связи между явлениями, а следовательно, позволяет устанавливать психолого-педагогические закономерности на основе статистического подхода. Мера связи (корреляции) позволяет ответить на вопрос, как сильно между собой связаны два признака одной и той же группы. Под корреляционной связью понимают согласованные (сопряженные) изменения двух или более признаков. Количественная величина степени согласования признаков называется коэффициентом корреляции.

Рассмотрим примеры исследовательских психолого-педагогических задач, решение которых требует использования средств корреляционного анализа. 1.

Определение для конкретной группы учащихся степени связи между оценками, полученными в процессе обучения, и уровнем умственного развития. Понятно, что нулевая или отрицательная связь будет свидетельствовать о том, что система оценивания учебной деятельности учащихся не опирается на факторы развития ученика и вообще является тормозом умственного развития. 2.

Определение степени связи между тревожностью ребенка и уровнем проявления творческих способностей. Возможно предположение, что подавление развития творческих способностей приведет к повышению уровня тревожности ребенка.

3. Определение связи между стилем педагогической деятельности учителя и формирующимися личностными качествами учащихся. 4.

Определение связи между объемом учебной нагрузки по различным учебным предметам и утомляемостью учащихся.

Подробное описание методик расчета коэффициентов корреляции приводится в упомянутой выше работе Дж. Гласса и Дж. Стенли. В практике можно использовать корреляционный анализ и не вникая в математические тонкости. Для этого используют компьютерные программы Excel и Statistica.

Вопросы и задания 1.

По результатам изучения приведенной в тексте лабораторной работы № 2 сформулируйте психолого-педагогические рекомендации учащимся основной школы о том, как запоминать стихи. 2.

Проанализируйте задачи с использованием корреляционного анализа и выполните следующие задания по каждой из приведенных ниже задач:

а) определить цель исследования;

б) определить объект, предметы исследования;

в) сформулировать задачи исследования;

г) сформулировать гипотезу (гипотезы) исследования;

д) определить статистический метод анализа;

е) выбрать математические средства анализа (коэффициенты, кри- терии и др.);

ж) решить задачи с помощью компьютерной программы;

з) дать интерпретацию результатов вычислений и ответить на вопро- сы, поставленные перед исследователем.