Структура педагогического эксперимента
В педагогике эксперимент является способом подтверждения справедливости выдвинутой гипотезы и полученных результатов теоретического исследования. Это обусловлено тем, что отсутствие адекватного формального аппарата и общепринятой аксиоматики не дает возможность провести должного обоснования без соответствующего эксперимента.
Статистические методы играют существенную роль при планировании эксперимента и подведении его результатов. Данные методы позволяют устанавливать степень достоверности сходных и отличительных признаков исследуемых объектов, основываясь на результатах измерений их показателей.
Целью педагогического исследования является эмпирическое подтверждение (опровержение) гипотезы исследования или справедливости выдвинутых теоретических результатов.
В модели педагогического эксперимента выделяют: педагогический объект, его состояние (изменение в ходе эксперимента). Объектом педагогического исследования могут выступать как отдельный индивид, так и группа или коллектив (множество учащихся, обучаемых по новой методике). О состоянии объекта судят по изменению его показателей (характеристик) и по критериям, отображающим его основные характеристики. Критериями могут быть уровень знаний, успеваемость и т.д., характеристиками – число сделанных ошибок, время выполнения задания, число верно сделанных упражнений и т.д.
В основе эксперимента лежит целенаправленное воздействие на объект, которое в конечном итоге должно его изменить. Воздействие (структура, состав, свойства и т.д.) являются результатом теоретической части эксперимента. Примером воздействия может служить новые формы, содержание, методы и средства обучения и др.
При проведении эксперимента важно убедиться, что состояние объекта изменилось именно в требуемую сторону и обосновать, что данные изменения произошли именно в результате проведенного воздействия.
В экспериментальных исследованиях эти два объекта являются экспериментальной и контрольной группами (обучаемые по предложенной методике или традиционными методами соответственно).
Структура любого педагогического эксперимента имеет вид, предложенный на рисунке 1.
Рисунок 1. Структура педагогического эксперимента. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Констатация динамики начального и конечного состояний экспериментальной группы нельзя считать безусловной, так как аналогичные изменения могут происходить и с контрольной группой.
Алгоритм действий исследователя:
- Установить совпадения начальных состояний двух групп на основании сравнения I.
- Воздействовать на экспериментальную группу заданным способом.
- Установить отличия в конечных состояниях контрольной и экспериментальной групп на основании сравнения II.
Статистические методы помогают достоверно и корректно обосновать различия или совпадения состояний экспериментальной и контрольной группы.
Описательная статистика
При решении практических задач по педагогике имеется совокупность наблюдений (от десятков до тысяч результатов измерений индивидуальных характеристик). Присутствует необходимость компактного описания полученных данных.
Методы описательной статистики позволяют описывать результаты эксперимента с помощью разнообразных графиков и агрегированных показателей.
Отдельные показатели описательной статистики используются в статистических критериях при определении достоверности различий или совпадений между характеристиками контрольной и экспериментальной групп.
Для результатов измерений по шкале отношений показатели описательной статистики делят на несколько групп:
- показатели положения – определяют положение экспериментальных данных по числовой оси (минимальный или максимальный элементы выборки, мода, медиана, среднее значение и др.);
- показатели разброса – показывают степень разброса данных относительно среднего значения (своего центра): интервал, размах выборки, выборочная дисперсия и др.;
- показатели асимметрии – определяют положение медианы относительно среднего значения и др.
- гистограмма – графическое отображение частоты попадания элементов выборки от диапазона значений показателя.
Перечисленные показатели используются для анализа результатов измерений характеристик контрольной и экспериментальной групп и для наглядного представления.
Описательная статистика позволяет представить в информативном и компактном виде результаты педагогического эксперимента, что позволяет провести качественный анализ объектов исследования. Ряд показателей описательной статистики используют в количественном анализе (в случае применения статистических критериев).
Общие подходы для определения достоверности совпадений и различий
Типовая задача анализа данных в педагогических исследованиях – установление совпадений или различий характеристик для контрольной и экспериментальной групп. Для этого необходимо сформулировать статистические гипотезы:
- нулевая гипотеза – гипотеза об отсутствии различий;
- альтернативная гипотеза – гипотеза о значимости различий.
Для выбора той или иной гипотезы опираются на статистические критерии (решающие правила). Основываясь на информации о результатах наблюдений вычисляется эмпирическое значение критерия. Данной число сравнивается с критическим значением критерия (неким заданным таблично эталонным числом).
Критические значения приводятся для нескольких уровней значимости (α). Под уровнем значимости понимают вероятность ошибки, которая заключается в отклонении нулевой гипотезы (вероятность того, различия, которые считали существенными, являются случайными).
Чаще всего применяют уровни значимости, равные 0.05, 0.01, 0.001. В педагогических исследованиях наиболее распространенным является уровень значимости 0.05, то есть допускается не более 5% возможности ошибки.
Чем меньше эмпирическое значение критерия, тем больше степень совпадения показателей сравниваемых объектов. Чем больше эмпирическое значение критерия, тем сильнее отличаются характеристики объектов для сравнивания.
