Примеры гипотез

А. Основная: «Применение проблемных ситуаций по сравнению с обычным изложением при изучении физики должно значительно эффективнее развивать творческие способности учащихся».

Дополнительные:

• изучение физики автоматически не учит ребенка исследованию, творческому мышлению, для этого нужны специальные приемы;

• одной из причин слабого усвоения знаний является недостаточное осознание, ощущение учеником проблемности материала;

• процессу развития творческого подхода к решению задач способствует знакомство с приемами эвристического мышления.

Б. Основная: «Если построить воспитательную работу на основе оптимального согласования (связи, соответствия) классной и клубной деятельности учащихся, можно получить более высокие результаты, чем при планировании воспитательной работы в отрыве от учебной».

Дополнительные:

• клубная деятельность должна быть связана с содержанием учебы;

• работа без домашних заданий приносит эффект при наличии достаточных возможностей участия в клубной работе.

Составление плана-программы эксперимента. Планирование – это проекция человеческой деятельности в будущее для достижения поставленной цели. Результатом планирования является план – управленческое решение задачи достижения поставленной цели. План (программа) эксперимента представляет собой систему мероприятий, предусматривающую порядок, последовательность, сроки и средства их выполнения.

Тщательно разработанный план педагогического эксперимента служит залогом его успешного проведения: он позволяет всесторонне осмыслить эксперимент, заранее предусмотреть объем работы, избежать ошибок, придает эксперименту ритмичность на всех этапах его проведения.

Разработка плана основывается на общих принципах прогнозирования деятельности с учетом специфики и логики научного исследования.

Структурными компонентами плана эксперимента выступают его основные этапы и различные экспериментальные мероприятия и процедуры. Как исходные данные (общая характеристика) включает: первоначальную формулировку проблемы, темы, целей и задач, гипотезы исследования, персоналии исполнителей и руководителей, календарные сроки проведения эксперимента.

При разработке плана эксперимента четкое отражение должны найти следующие вопросы:

– в чем будет заключаться эксперимент, какие именно педагогические воздействия, способы решения задач и т. п. будут подвергаться проверке и в каких вариантах;

– какие параметры (свойства, характеристики, признаки) педагогического процесса будут выбраны для описания экспериментальных воздействий и их следствий; – как будут отслеживаться выбранные параметры; – какие методы получения и обработки информации будут применяться;

– как будет обеспечено отграничение действия проверяемого приема обучения (воспитания) от совокупности приемов, как будет достигнуто уравнивание всех прочих условий (факторов);

– какое время потребуется для проведения эксперимента; – какова будет логическая схема эксперимента, с чем будет сопоставляться результат, достигнутый в экспериментальной группе;

– как будет оформляться и оцениваться результат эксперимента.

В план диагностического этапа включается изучение авторами эксперимента литературных источников, ознакомление с опытом передовиков, логический анализ основных понятий проблемы, на основе чего будет окончательно разработана методика эксперимента.

В плане прогностического этапа намечается уточнение всех гипотез, формулировок, целей и задач предстоящей работы, предвидимых ее результатов.

План организационно-подготовительного этапа составляется в подробном позиционном виде с указанием сроков и исполнителей. В нем должны быть учтены следующие позиции: 1) вопросы согласования эксперимента; 2) подбор и необходимая коррекция (уравнивание) объектов эксперимента; 3) подготовка методического обеспечения; 4) подготовка исследовательского инструментария, размножение методических материалов; 5) проведение при необходимости разведывательного эксперимента.

Практический этап отражается в плане указанием основных моментов и сроков контролирующего, формирующего и констатирующего экспериментов, особенностей логической схемы эксперимента. Планируются способы (методы) получения информации о ходе педагогического процесса и его результатах (проведение срезовых контрольных работ, анкет, тестов и т. д.).

Далее следует совокупность мероприятий обобщающего этапа, связанных с обработкой и анализом полученных данных, подведением результатов эксперимента (формы отчетности), выработкой практических рекомендаций. Наконец, можно указать и предвидимое внедрение.

Общая схема плана эксперимента

1. Гриф учреждения.

2. Отметка об утверждении и согласовании.

3. План проведения педагогического эксперимента.

4. Тема эксперимента.

5. Сроки эксперимента.

6. Экспериментатор.

7. Руководитель (консультант, куратор).

8. Общая характеристика эксперимента.

9. Проблема и тема (с кратким обоснованием).

10. Объект экспериментирования (где, с чем и с кем проводится эксперимент).

11. Цели и задачи эксперимента.

12. Гипотеза(ы) эксперимента.

13. Намечаемые виды и методы экспериментирования.

14. Перечень мероприятий по этапам.

15. Мероприятия.

16. Сроки.

17. Исполнители.

Диагностический этап:

1) изучение литературы по проблеме;

2) ознакомление с передовым опытом.

Прогностический этап:

1) уточнение формулировок проблемы, темы, целей, задач, гипотез;

2) организационно-подготовительный этап;

3) мероприятия по согласованию и утверждению эксперимента;

4) подбор объектов экспериментирования;

5) подготовка методических материалов;

6) подготовка исследовательского инструментария;

7) проведение разведывательного эксперимента.

Практический этап:

1) мероприятия констатирующего эксперимента;

2) содержание и сроки формирующего эксперимента (мероприятия, темы, программа);

3) мероприятия контролирующего эксперимента.

Обобщающий этап;

1) обработка полученных данных;

2) анализ данных и получение выводов;

3) написание отчетных материалов (указать формы отчетности).

Внедрение;

1) выступления – отчеты о результатах;

2) применение в практике.

Организационно-подготовительный этап. При проведении педагогического эксперимента его подготовка самым жестким образом может повлиять на результат; так, не подобрав заранее контрольный объект или не уравняв его с экспериментальным, нельзя получить достоверные выводы. Поэтому организационно-подготовительный этап имеет важнейшее значение и требует больших затрат времени и труда. Он тесно связан с планированием эксперимента и включает выполнение следующей программы.

Выбор объектов (и субъектов) эксперимента. Для проведения эксперимента не безразлично, каких учащихся, какой класс, какую школу выбрать в качестве объекта. В слишком слабом классе эксперимент обречен на провал, в сильном – может дать неправильные (завышенные) результаты. Поэтому, если методическое воздействие относится к массовой категории, выбирают класс, средний по результатам.

На надежность и достоверность результатов эксперимента влияет также число экспериментальных объектов (учащихся, классов, школ). Существуют математические методы определения минимального числа объектов, которое необходимо для обеспечения заданного уровня надежности результатов. Но в практике массового педагогического экспериментирования при определении минимума объектов чаще идут опытным путем. Например, в анкетном опросе соотношение ответов при определенном охвате становится постоянным – именно это количество объектов следует принять за минимальное. В каждом конкретном случае необходимо учитывать специфику темы эксперимента, опыт аналогичной деятельности, который давал корректные научно-практические выводы.

В педагогических процессах общие массовые закономерности начинают проявляться при числе объектов около 30–40, это в основном соответствует наполняемости школьного класса. Поэтому класс чаще всего используется в качестве минимальной единицы педагогического эксперимента.

Выбранные группа, класс, школа должны быть представительными с точки зрения охвата объектов различного вида. Так, экспериментальный класс должен быть типичным по наполняемости, составу, успеваемости; если вывод предполагается делать для всех типов школ, то в эксперименте нельзя ограничиваться только дневными или городскими школами.

Чтобы установить наличие или отсутствие ожидаемого эффекта, необходимо определить достигнутый уровень тех качеств объекта, которые вызвало в нем экспериментальное воздействие. Однако педагогика пока не располагает такими показателями – эталонами уровней развития для каждого возраста, относительно которых можно было бы измерять эти изменения. Поэтому в каждом конкретном случае за эталон для сравнения принимаются показатели контрольного класса, в котором идет обычный педагогический процесс без экспериментальных воздействий.

При проведении формирующего эксперимента сравниваемые группы (классы) предварительно уравниваются по начальным данным и по условиям педагогического процесса. Можно выбрать приблизительно одинаковые классы либо взять в качестве контрольного заведомо более сильный класс.

Реже применяется методика попарного отбора учащихся для экспериментальной и контрольной групп (сильный – сильный, слабый – слабый, средний – средний). Чтобы устранить возможные сомнения и создать условия для наибольшего сопротивления гипотезе, можно применить такой вариант: сильный – более сильный, средний – сильный, слабый – средний (дать стартовое преимущество контрольной группе).

Иногда тема эксперимента позволяет ограничиться лабораторным экспериментом, т. е. работой с небольшой группой детей (например, трудных, одаренных).

Эксперимент, проводимый на межпредметном, общешкольном и межшкольном уровнях, включает изучение данных о квалификации и мастерстве учителей, воспитателей, руководителей, участвующих в эксперименте, о характере межколлективных отношений (учителей, учащихся, родителей и др.). На основе учета этих данных проводится подбор состава субъектов эксперимента.

Выбор характеристик педагогического процесса для отслеживания в эксперименте. Объект педагогического эксперимента характеризуется совокупностью качеств-параметров. На их изменение влияют: а) экспериментальные воздействия; б) еще целый ряд причин-факторов (управляемых и неуправляемых, основных и неосновных, временных и постоянных). Надежность и ценность результатов эксперимента в большой степени зависит от того, по каким параметрам будут наблюдаться и оцениваться изменения объекта и какие факторы будут при этом учтены.

Выбор параметров и адекватных способов их оценки определяется содержанием проблемы и характером объекта исследования (личность, коллектив, структура, система и т. д.). Здесь экспериментатор может встретиться как с избытком параметров (например, при оценке знаний учащихся), так и с их недостатком (оценка уровня воспитанности, развития). В первом случае необходимо отобрать самые важные с точки зрения изучаемой проблемы параметры, во втором – найти, разработать такие характеристики, которые могли бы служить наблюдаемыми параметрами.

Из факторов, оказывающих влияние на педагогический процесс, исследователя должны интересовать те, которые способны повлиять на объект эксперимента и нарушить экспериментальную ситуацию. Для устранения этого влияния их надо оценить и учесть. Наиболее часто используются и учитываются в практике экспериментирования следующие параметры и факторы:

• компоненты педагогического процесса (цели, содержание, методы, средства, включая состав педагогов);

• социальные характеристики объектов, демографические данные;

• канонические показатели педагогического процесса (успеваемость, посещаемость, дисциплина);

• специфические предметно-методические показатели (скорость чтения, число ошибок и др.);

• качества личности и коллектива (качества ЗУН, особенности психических процессов, способности и др.);

• условия педагогического процесса (режим, элементы организации, материальное оснащение и др.);

• действия участников педагогического процесса (мероприятия, встречи, собрания, беседы, официальные и неофициальные контакты и др.);

• отношения (мнения, оценки, точки зрения, суждения участников эксперимента) к учебе, к труду, к окружающему миру.

Методическое обеспечение эксперимента. Имея определенные параметры для характеристики объекта, экспериментатор может подобрать соответствующие методы их изучения и исследования. Методы исследования детерминированы содержанием эксперимента, но, с другой стороны, они сами определяют возможности как постижения сущности того или иного явления, так и решения конкретных задач. Поэтому необходимо знать эти возможности и способы их конкретизации в соответствии со спецификой проблем и задач данного эксперимента.

Для каждого эксперимента отбирается такое сочетание методов (методика), которое может дать вполне достоверную информацию об избранных характеристиках объекта. Решается также вопрос о способах обработки информации.

В методическое обеспечение эксперимента входят все педагогические материалы, необходимые для организации экспериментальных воздействий: дидактические материалы к экспериментальным урокам; разработка воспитательных мероприятий; экспериментальные учебные планы и программы, учебная литература; наглядные пособия и технические средства обучения (ТСО) и др. Особого внимания требует подготовка методического инструментария для измерения и фиксации состояния параметров объекта: тестов, контрольных работ, анкет, опросников, планов и бланков наблюдений. Они должны быть разработаны и заранее размножены в необходимом количестве.

Организационное обеспечение эксперимента. При организации педагогического эксперимента необходимо учитывать то обстоятельство, что экспериментатор имеет дело с детьми, поэтому одним из основных требований к нему является «не навреди». Отсюда следует необходимость тщательного обдумывания всех возможных исходов проверяемого педагогического воздействия, максимального уменьшения риска отрицательных изменений в личности учащихся. Следует смоделировать расписание, режимы, объемы нагрузок, согласовать ход эксперимента с планами работы школы.

План эксперимента должен пройти утверждение в педагогическом коллективе (на педагогическом совете или совете школы), его нужно согласовать с администрацией, «притереть» по времени, объекту и другим организационным особенностям к общему ходу педагогического процесса в классе, школе. Участники эксперимента (и учителя, и учащиеся) должны быть подробно проинструктированы, между ними должны быть налажены необходимые деловые отношения.

Уровень и качество эксперимента в значительной степени повысятся, если на подготовительном этапе предусмотреть проведение разведывательного исследования с целью, например, апробирования методических материалов, инструментария изучения качеств личности и др. Оно проводится до основного эксперимента с ограниченным составом участников и помогает оценить правильность построения плана-программы эксперимента, внести в него в случае надобности коррективы. По продолжительности разведывательный эксперимент может быть кратковременным, но может растягиваться и на целый учебный год.

Практический этап. Содержание этого этапа заключается в том, что объект (группа учащихся, педагогов, школьный коллектив и т. п.) помещается не в обычную, а в экспериментальную обстановку (под воздействие определенных факторов), а исследователь должен проследить направление, величину и устойчивость изменений интересующих его характеристик.

Констатирующий, формирующий, контролирующий эксперименты. В осуществлении практического этапа четко выделяются три стадии, имеющие свои конкретные цели: констатирующая, формирующая и контролирующая.

Основной целью первой стадии (констатирующий эксперимент) является определение (констатация) начального уровня всех параметров и факторов, которые подлежат отслеживанию в эксперименте. Проводится изучение начального состояния педагогической системы с помощью контролирующих средств и методов, выясняется уровень знаний, умений и навыков, воспитанности, определенных качеств личности или коллектива и др. С помощью методов наблюдения, изучения документации устанавливается наличие необходимых условий для проведения эксперимента, оценивается состояние участников эксперимента.

В соответствии с намеченной программой различные виды экспериментальных воздействий на объект осуществляются в практической учебной и воспитательной работе с экспериментальными объектами.

По ходу формирующего эксперимента педагог ведет дневник эксперимента, в который записываются данные о фактических воздействиях на учеников, проведении коллективных, групповых мероприятий и осуществлении индивидуальных мер по их коррекции. Полезно фиксировать замечания о конкретных условиях эксперимента, об эмоциональных реакциях, отношении учащихся к экспериментальным воздействиям, а также обнаруженные недостатки и затруднения в организации процесса. Это позволит сделать выводы и рекомендации более детальными и ценными.

В течение формирующего эксперимента педагог следит за изменением интересующих его параметров, может делать промежуточные срезы тех или иных характеристик и вносить коррективы в ход эксперимента, подправлять или конкретизировать гипотезу.

На третьей стадии практического этапа (контролирующий эксперимент) проводятся тщательный сбор и регистрация (измерения, описание, оценки) всех конечных показателей учебного процесса.

Линейный, параллельный, перекрестный эксперименты. Организация практического этапа подчинена логике поиска изменения интересующего экспериментатора признака (параметра) учебно-воспитательного процесса и связи этого изменения с экспериментальным воздействием.

В основе линейной схемы лежит сравнение объекта (группы) с самим собой на разных этапах процесса обучения (развития). Сначала педагог проводит эксперимент с использованием обычных содержания, методов и средств. Результат определяется по изменению интересующих педагога параметров (разница между контрольным и констатирующим измерениями). Затем в той же группе учащихся проводится эксперимент с введением испытуемого средства и вновь определяется результат как изменение параметров. Если второй результат будет выше, то делается вывод о положительном влиянии экспериментального воздействия на педагогический процесс.

Линейный эксперимент не требует уравнивания условий обучения, но применим в тех случаях, когда исследуемое явление относительно мало зависит от приращения ЗУН или развития личности в процессе эксперимента.

Пример

Для определения влияния способа актуализации опорных знаний на уроках физики на формирование политехнических знаний учащихся были проведены: 1) изложение темы «Теплопередача» с приведением примеров учителем; 2) изложение темы «Агрегатные состояния вещества» с приведением примеров самими учащимися. В констатирующем и контрольном срезах в обоих случаях фиксировалось количество наличных ассоциаций теоретического материала с примерами из практики. Во втором случае результат оказался вдвое выше, чем в первом, на основе чего был сделан вывод, что приведение примеров учащимися гораздо эффективнее, чем при изложении учителем.

В основе параллельной схемы лежит сравнение двух или более объектов между собой. Логическая модель параллельного эксперимента имеет две разновидности: сравнение по методу единственного сходства и по методу единственного различия.

В параллельном эксперименте по методу единственного сходства экспериментальными являются несколько классов, которые подвергаются проверяемому воздействию Ф. Однако, кроме фактора Ф, одинакового для всех классов, в педагогическом процессе действуют другие скрытые и неучитываемые факторы: влияние личности учителей (У), методы обучения (М), особенности неуравненных классов (К) и др. Если в таких условиях в результате эксперимента будет зарегистрировано одно и то же одинаковое для всех объектов изменение параметра (П), то это должно являться следствием воздействия фактора Ф.

Пример

Вместе с другими формами и методами обучения (M1) учитель (У1) в своем классе (К1) применяет опорные конспекты В.Ф. Шаталова (Ш) и получает более высокий уровень знаний у учащихся (З). В эксперименте решено проверить, являются ли эти результаты следствием применения конспектов. Учителя (У2,У3,...) осуществляют экспериментальное использование конспектов при ином сочетании методов и форм работы (М2, М3,...). Если учащиеся экспериментальных классов обнаруживают повышенные качества ЗУН, то вывод будет один: причина повышения знаний – использование конспектов Шаталова.

Параллельный эксперимент по методу единственного различия реализовать несколько труднее, так как он предполагает уравнивание всех факторов обучения (воспитания) в двух группах объектов. Затем в одной группе (экспериментальной) проводится испытуемое воздействие, а в другой (контрольной) процесс идет без такого воздействия. Если оказывается, что в экспериментальной группе результаты обучения или воспитания выше, чем в контрольной (единственное различие), то это считается следствием применения испытуемого воздействия.

Схема перекрестного эксперимента. Уравнять все условия и самих учащихся в контрольном и экспериментальном классах практически невозможно. Поэтому в схеме единственного различия для повышения надежности результатов и выводов применяется прием, когда экспериментальный и контрольный объекты (классы) попеременно меняются местами. Сначала производится формирующее воздействие на объект А, проводится контролирующий эксперимент, обнаруживается единственное различие (превышение уровня ЗУН в экспериментальной группе). Затем весь ход эксперимента повторяется (начиная с выравнивания параметров), но формирующее воздействие Ф производится на объект Б. Если в результате обнаруживается, что единственным различием опять является изменение ЗУН (причем уже в обратную сторону), то вывод об эффекте приема Ф может считаться вполне надежным.

Обобщающий этап представляет собой процесс извлечения выводов общего характера из полученных в эксперименте данных путем логических операций: анализа, синтеза, индукции, дедукции и др. Чем глубже и разностороннее будут проанализированы данные, тем больше ценных обобщающих выводов можно извлечь из экспериментальных фактов. Поэтому важнейшее значение на этом этапе придается обработке первичных данных педагогических наблюдений и измерений. Вторичные данные являются уже первым обобщением; их анализ, оценка и осмысливание дают возможность установить связи между проведенными в эксперименте воздействиями и достигнутыми результатами. Формируются выводы, рекомендации для использования полученных результатов на практике.

Алгоритм подведения итогов эксперимента. Многообразие экспериментальных материалов требует упорядочения и системы в их анализе. Можно рекомендовать следующий общий алгоритм обсуждений и интерпретации полученных данных.

Первый шаг. Распределение и сопоставление полученных данных с запланированной моделью эксперимента, выяснение соответствия между ними. Составление вспомогательных схем: а) цели, задачи, гипотезы – прогноз их выполнения; б) данные о начальном состоянии, промежуточных и конечном состояниях объектов; в) запланированные программы обработки – наличие материалов для них; г) дополнительные данные (о воздействиях, условиях). Оценивание имеющегося материала в сопоставлении с целями и задачами, его подготовка к последующей обработке.

Второй шаг. Обработка первичной информации по заданным программам: классификации, группировки, перевод качественных данных в количественные, получение вторичных данных с помощью вычисления статистических характеристик объектов.

Третий шаг. Представление полученных вторичных данных в разнообразных формах (таблицы, схемы, графики). Обсуждение их возможной интерпретации.

Четвертый шаг. Установление причинно-следственных связей между имеющимися данными. Определение достоверности обнаруженных сходства и различия результатов.

Пятый шаг. Определение справедливости выдвинутых гипотез. Формулирование выводов, выделение среди них частных и общих, новых по отношению к известным в науке и практике, и таких, которые только уточняют, дополняют известное. Анализ выполнения целей и задач эксперимента (отдельно выделяются нерешенные вопросы, формулируются проблемы для дальнейшего исследования).

Шестой шаг. Оформление результатов: составление и написание отчета об эксперименте, разработка рекомендаций для внедрения на практике.

Внедренческий этап. Далеко не всякие выводы и рекомендации могут быть применены в практике даже одной конкретной школы. Прежде всего oни должны быть совместимы с учебно-воспитательным процессом во всей его комплексности: по характеристикам учителей, учащихся, классов, материальным возможностям и т. п.

Внедрение требует неторопливой работы в ненавязчивой форме. Для успешного внедрения тех или иных рекомендаций необходимо прежде всего возбудить к ним интерес учителей. Этой цели служат семинары по обмену опытом, открытые занятия, коллективные обсуждения.

Немалые трудности при внедрении представляет создание определенных материальных условий: подготовка учебно-методических материалов, наглядных пособий, технических средств обучения (ТСО).