EKSPERYMENT

Jest jedną z bardziej istotnych metod badania w pedagogice.

Metoda ta pozostaje w ścisłym związku z obserwacją, a niektórzy badacze twierdzą, że jest to pewna odmiana obserwacji. Np. wg Zaczyńskiego, pomiędzy eksperymentem a obserwacją zachodzi relacja niesymetryczna, tzn. każdy eksperyment jest obserwacją, ale nie każda obserwacja jest eksperymentem.

Swoistość eksperymentu polega na tym, że badacz planowo ingeruje w obserwowaną rzeczywistość. Zamiast czekać na wystąpienie interesującego go zjawiska, próbuje je wywołać. Badacz sam świadomie manipuluje warunkami w taki sposób, by móc później rejestrować wpływ spowodowanych zmian na cechy zjawisk oraz ich przebieg. Dzięki temu metoda ta może, w przeciwieństwie do obserwacji, być zastosowana w czasie bardziej dowolnym oraz można ją wielokrotnie powtarzać.

Eksperyment jest metodą naukowego badania określonego wycinka rzeczywistości, polegającą na wywołaniu lub tylko zmienianiu przebiegu procesów przez wprowadzenie do nich jakiegoś nowego czynnika i obserwowaniu zmian powstałych pod jego wpływem.

Ten nowy, intencjonalnie wprowadzony do procesu czynnik nazywa się zmienną niezależną. Obserwowane zaś zmiany powstałe pod jego wpływem nazywa się zmiennymi zależnymi.

Eksperyment pedagogiczny jest jedną z odmian eksperymentu wogóle.

DEFINICJA: Eksperyment pedagogiczny to metoda badania zjawisk pedagogicznych, wywołanych specjalnie przez osobę badającą w kontrolowanych przez nią warunkach celem ich poznawania

Warunkami eksperymentu nazywamy:

- metody i formy oddziaływań wychowawczych, a także następstwa, jakie pociągają za sobą w zachowaniu się uczniów,

- osoby, które uczestniczą w eksperymencie (ich inteligencję, cechy osobowości, temperament itp.),

- warunki zewnętrzne, w jakich jest przeprowadzany eksperyment (otoczenie, urządzenia, pora dnia itp.)

WARUNKI = ZMIENNE

Wspomniane warunki - zmienne, które wymagają kontroli eksperymentatora, powodują, że badania eksperymentalne są dość złożone.

Wymagania procedury eksperymentalnej wg Wundta są następujące:

• Badane zjawisko musi być takie, aby można je było wywołać.

• Warunki eksperymentu muszą być jasno i wyraźnie określone oraz powinny pozwalać się zmieniać.

• Badania można powtórzyć przy zachowaniu tych samych warunków.

• Uzyskane zmiany dają się zmierzyć.

Wymagania te są niemożliwe do spełnienia w badaniach pedagogicznych. Szczególnie trudny do spełnienia jest wymóg powtórzenia eksperymentu przy zachowaniu tych samych warunków. Osoby poddane powtórnemu eksperymentowi są przecież pod pewnym wpływem badania wcześniejszego. Staje się to jednak możliwe, gdy zezwala się na powtórzenie eksperymentu w podobnych warunkach. W takim ujęciu eksperyment pedagogiczny odbiega od klasycznego modelu badań eksperymentalnych, ale nie przekreśla go i nie różni się od niego w sposób istotny.

RODZAJE EKSPERYMENTÓW

Wyróżniamy następujące rodzaje eksperymentów w naukach społecznych:

EKSPERYMENT NATURALNY - stosując go badacz wie wcześniej, że pewien czynnik (zmienna) pojawi się w sposób naturalny, niezależny od jego woli. Czynnik ten być może wpłynie na interesujący badacza proces (zmienną niezależną). Badacz nie ma wpływu na to, co się stanie i kiedy to nastąpi. Może tylko ustalić, czy interesujący go proces uległ jakiejś zmianie pod wpływem tego czynnika.

Gdy chcemy np. dowiedzieć się, jaka pogoda wpływa na samopoczucie dzieci w szkole, nie możemy jej zmienić, ale możemy sprawdzić, czy w nastroju i zachowaniu dzieci nastąpiły jakieś zmiany spowodowane interesującym nas czynnikiem.

EKSPERYMENT W TERENIE - to badanie ludzi we względnie naturalnych warunkach. Badacz przyjmuje następnie, że wyniki jego badania będą się odnosiły do zachowań innych jednostek w podobnych sytuacjach.

Różni się od eksperymentu naturalnego tym, że badacz w pewnym stopniu kontroluje czynniki, które będą zmieniane (zmienne niezależne), a które jego zdaniem wpłyną w jakiś sposób na badane zjawisko (zmienną zależną). Jak można się domyśleć, odbywa się on w środowisku, w którym przebywają osoby badane.

Przykładem takiego badania może być eksperyment mający ustalić, jak ludzie na ulicy reagują na widok różnych dziwnych zachowań - tak jak pokazuje to „ukryta kamera”.

EKSPERYMENT LABORATORYJNY - polega przede wszystkim na wywoływaniu zjawisk. Jest to takie przedsięwzięcie badawcze, w którym badacz tworzy wyizolowaną, czyli laboratoryjną sytuację dla dobranych przez siebie osób, w oparciu o hipotetycznie zestawione zmienne.

Badacz nie czeka, aż jakieś zjawisko wystąpi w sposób naturalny, lecz je wywołuje. Badanych zaprasza się zwykle do jakiejś pracowni, gdzie badacz wywołuje interesujące go zjawisko (zmienną zależną), jak również wywołuje te zjawiska, które według niego wpływają na owe zjawisko. Postępując w ten sposób badacz stara się ustalić, jakiego rodzaju związek istnieje pomiędzy zmienną niezależną a zmiennymi zależnymi, przy uwzględnieniu oddziaływania innych czynników (zmiennych modyfikujących).

Sytuacja taka ma na przykład miejsce, gdy chcemy się przekonać, czy jakiś rodzaj muzyki wpływa pozytywnie na szybkość i jakość rozwiązywania pewnej klasy zadań przez dzieci. Badanie to może być przeprowadzone w specjalnej klasie-pracowni, a jedyną rzeczą, którą będziemy zmieniać, będzie rodzaj słyszanej muzyki.

ZMIENNE

ZMIENNA - to każda cecha , która zmienia się lub przyjmuje różne wartości w różnych warunkach.

Zmiennymi są: płeć (dwuwartościowa), wzrost (wielowartościowa), narodowość, poziom osiągnięć szkolnych.

W badaniu zwykle wyróżniamy pewną cechę, czyli zmienną. Badając ważną dla nas zmienną, chcemy zidentyfikować zmienne, które są z wyróżnioną powiązane, od których ona zależy. Dlatego

• zmienną będącą przedmiotem badania nazywamy zmienną zależną (to ta, która poddawana jest wpływom).

• Te zmienne, która wpływają na zmienną zależną lub determinują jej wartości nazywamy zmiennymi niezależnymi.

Przykład 1. W badaniach wpływu pozycji w klasie społecznej na sposób wychowywania dzieci:

- pozycja w klasie społecznej to zmienna niezależna

- sposób wychowywania dzieci to zmienna zależna

Przykład 2. W badaniach nad wpływem sposobu wychowywania dzieci na ich wyniki w szkole:

- sposób wychowywania to zmienna niezależna

- wyniki w szkole to zmienna zależna

Wynika z tego, że dana cecha lub charakterystyka nie jest automatycznie zmienną zależną lub niezależną. Typ zmiennej zależy od roli, jaką odgrywa w danym procesie badawczym. Celem tego procesu jest ustalenie, czy istnieje związek między zmienną niezależną i zależną.

Przykład 3. Pytamy, od czego zależy zrozumienie przez uczniów wybranego pojęcia? Ustalamy:

- poziom rozumienia jako zmienną zależną;

- zmiennymi niezależnymi (którymi będzie manipulował badacz) będą: sposób przekazu, metoda nauczania, inteligencja i przygotowanie uczniów itp.

Wśród zmiennych niezależnych wyróżniamy:

• Zmienne niezależne główne - te, które najsilniej oddziałują na zmienną zależną. W przykładzie 3 będą to: metoda przekazu treści pojęcia i przygotowanie uczniów do zrozumienia go.

• Zmienne niezależne uboczne - te, których wpływ jest mniejszy.

W przykładzie 3 będą to: indywidualne predyspozycje uczniów, motywacja, zaangażowanie i im podobne.

• Zmienne niezależne zakłócające - są to czynniki, które mogą mieć wpływ na to, jaki będzie rodzaj i siła związku między zmiennymi (zależną i niezależnymi). To również czynniki, które zakłócają nasz odbiór tych zależności.

W przykładzie 3 będą to: zmęczenie i chwilowa niedyspozycja uczniów i nauczyciela, zdarzenia zakłócające tok lekcji itp.

Często są one niemożliwe do kontrolowania lub wyeliminowania i mogą spowodować istotne zafałszowanie wyników badań.

!!!Przystępując do eksperymentu należy wyraźnie określić, co jest zmienną zależną, które zaś cechy są zmiennymi niezależnymi. Należy też odróżnić zmienne zakłócające i postarać się je wyeliminować lub poddać kontroli.

Jednak po to, aby ustalić, która zmienna będzie zależna, a które będą zmiennymi niezależnymi, musimy mieć jakiś zamysł nakazujący nam zwrócić uwagę na współwystępowanie lub współzmienność takich, a nie innych cech. Taki zamysł nazywamy hipotezą roboczą.

HIPOTEZA ROBOCZA

Jest pierwszym i podstawowym składnikiem badań eksperymentalnych.

Jest to przypuszczenie badacza odnośnie spodziewanych wyników badania.

Słowo hipoteza wywodzi się z greckiego słowa „hypothesis” -

przypuszczenie, domysł.

Za hipotezę możemy uznać takie stwierdzenie, które:

• pozwala się zweryfikować,

• wyraża związek w zasadzie tylko pomiędzy dającymi się zbadać zmiennymi,

• ma możliwie wysoki stopień prawdopodobieństwa,

• jest wnioskiem z dotychczasowych obserwacji i doświadczeń badacza,

• jest przypuszczeniem wyrażonym jednoznacznie.

Weryfikacja eksperymentalna hipotezy roboczej rozpoczyna się od dokładnego ustalenia zmiennych niezależnych i zależnych. Często są one już wymienione w sformułowanej hipotezie, ale niejako w wersji skróconej. Wymagają więc szczegółowego przedstawienia i omówienia, by wykluczyć jakiekolwiek wątpliwości odnośnie naszego układu zmiennych, które zamierzamy poddać kontroli podczas planowanej weryfikacji eksperymentalnej.

PROCEDURA EKSPERYMENTALNA

1. Wyznaczenie zmiennych zależnych i niezależnych jest pierwszym etapem strategii badania eksperymentalnego. Jest to prostą konsekwencją przyjętej przez nas hipotezy roboczej. Popełnione tu błędy mogą spowodować złudną weryfikację, nie mającą nic wspólnego z postawioną uprzednio hipotezą.

2. Właściwy dobór metod badań. Metoda badawcza musi być adekwatna do do tego, co ma zmierzyć oraz ma dać nam odpowiedź na postawione pytanie. Często zachodzi potrzeba konstruowania własnych metod na użytek prowadzonego eksperymentu.

3. Dobór badanych grup. Mają to być grupy jak najbardziej równoważne, tj. takie, które jak najmniej różnią się pod względem wieku, płci, poziomu inteligencji, warunków środowiskowych itp. (chyba, że badacz świadomie uczynił jeden z tych zmienną niezależną i chce, aby te grupy różniły się np. płcią).

Ta konieczność opiera się na tzw. metodzie różnicy. Opierając się na niej, zakłada się wybranie dwóch jak najbardziej podobnych grup pod wszystkimi względami, z wyjątkiem czynnika eksperymentalnego.

Eksperyment wymaga istnienia:

• Grupy eksperymentalnej - składa się ona z osób będących przedmiotem badania. Wprowadza się do niej celowo zmienne niezależne.

• Grupy kontrolnej - jest ona taka sama, jak grupa eksperymentalna, ale nie poddana działaniu zmiennej eksperymentalnej. Stanowi ona układ odniesienia dla grupy eksperymentalnej.

Podział na grupę eksperymentalną i kontrolną może nastąpić wskutek arbitralnej decyzji badacza. Ale można też zdać się na przypadek, losując grupy. Losowanie stosuje się często, aby wyeliminować możliwy wpływ indywidualnych predylekcji badacza.

4. Kontrola i minimalizacja wpływów zmiennych niezależnych ubocznych i zakłócających zmienną zależną. Praktycznie nie można uniknąć oddziaływania zmiennych niezależnych ubocznych. Dąży się natomiast do tego, aby ich wartości były takie same dla wszystkich badanych grup.

5. Należy dbać o właściwą dla eksperymentu długotrwałość - zwykle rok lub semestr.

PLAN EKSPERYMENTU

Zależnie od potrzeb badacza procedura eksperymentalna przybiera różne schematy postępowania, zwane planami lub technikami eksperymentalnymi. Taki plan zawiera opis i kolejność wykonywanych czynności.

Cecha planów:

TRAFNOŚĆ - jeśli zmienna niezależna główna zadziałała na zmienną zależną, to powiemy, że zastosowany plan jest trafny wewnętrznie.

Plan jest trafny zewnętrznie, jeśli pozwala na uogólnienie wniosków na całe występujące w populacji zakresy wartości zmiennych.

Techniki eksperymentalne stosowane w badaniach pedagogicznych, to:

technika jednej grupy, technika grup równoległych, technika rotacji, plan Solomona.

TECHNIKA JEDNEJ GRUPY

Jest to najmniej skuteczny sposób przeprowadzania badań eksperymentalnych. Technika ta pomija całkowicie grupy kontrolne. Stanowi sama dla siebie układ odniesienia. Liczne słabości tej techniki sprawiają, że zalecana jest do badań próbnych.

E - grupa eksperymentalna

p - pomiar początkowy

k - pomiar końcowy

ZN - zmienna niezależna

Ep--------------- ZN-----------------Ek

Plan ten organizuje czynności w następujący sposób: pomiar początkowy zmiennej zależnej w badanej grupie, 2. wprowadzenie zmiennej niezależnej głównej do grupy, 3. pomiar końcowy zmiennej zależnej.

TECHNIKA GRUP RÓWNOLEGŁYCH

Zwana też planem dwugrupowym z pomiarem początkowym i końcowym. Zakłada konieczność istnienia w badaniu grupy eksperymentalnej i grupy kontrolnej oraz przeprowadzenia badań początkowych i końcowych.

E - grupa eksperymentalna

K - grupa kontrolna

ZN - zmienna niezależna

p- pomiar początkowy

k - pomiar końcowy

Ep--------------------ZN -------------------Ek

Kp----------------------------------------------Kk

Kolejność działań jest następująca: w obu grupach przeprowadzamy pomiar początkowy zmiennej zależnej(czyli tej, której zmiany chcemy obserwować) , wprowadzamy zmienną niezależną główną do grupy eksperymentalnej.Grupa kontrolna pozostaje w niezmienionych warunkach. dokonujemy pomiaru końcowego zmiennej zależnej w obu grupach.

Aby potwierdzić hipotezę badawczą, należy wykazać, że występują istotne statystyczne różnice pomiędzy zmianą wyników pomiaru w grupie eksperymentalnej i kontrolnej, czyli Ep - Ek różni się od Kp - Kk.

TECHNIKA ROTACJI

Inaczej podziału krzyżowego. Ta sama grupa raz jest grupą eksperymentalną, a raz grupą kontrolną. Do każdej z grup uwzględnionych w eksperymencie wprowadza się na przemian ten sam czynnik lub czynniki eksperymentalne.

E(K) - grupa eksperymentalna, która w drugiej fazie badania jest grupą kontrolną - (E)K

K(E) - grupa kontrolna, która w drugiej fazie badania jest grupą eksperymentalną

E(K)p-------ZN-------E(K)k ….. (E)Kp-------------------(E)Kk

K(E)p------------------K(E)p ….. (K)Ep-------ZN--------(K)Ek

Kolejność działań jest następująca: w obu grupach dokonujemy pomiaru początkowego zmiennej zależnej; ustalamy, która z grup w danym momencie ma pełnić rolę grupy eksperymentalnej, a która rolę grupy kontrolnej. W grupie eksperymentalnej wprowadzamy zmienną niezależną, grupę kontrolną pozostawiamy w niezmienionych warunkach; dokonujemy pomiaru zmiennej zależnej w obu grupach; zamieniamy grupy rolami - grupę eksperymentalną traktujemy jako kontrolną, a grupę kontrolną jako eksperymentalną; dokonujemy takiej procedury jak w przypadku, gdy grupy pełniły odmienne role.

Jak wynika z tego planu eksperymentalnego, badania początkowe i końcowe są przeprowadzone dwukrotnie, czyli w pierwszym i drugim okresie badań. Istnieje wymóg, aby pomiędzy tymi okresami była dłuższa przerwa.

Wadą tej metody jest czasochłonność. Poza tym zastosowanie czynnika eksperymentalnego nie pozostaje bez wpływu na grupę, która potem staje się przecież grupą kontrolną.

Aby potwierdzić hipotezę badawczą, należy wykazać, że różnica wyników pomiarów kontrolnych różni się od wyników eksperymentalnych na poziomie istotnym statystycznie, czyli [E(K)p - E(K)k] + [(K)Ep - (K)Ek] różni się od [K(E)p - K(E)k] + [(E)Kp - (E)Kk.

PLAN SOLOMONA

Jest najdoskonalszą z technik eksperymentalnych. Nie jest on jednak często stosowany w pedagogice ze względu na pewną zawiłość i pracochłonność oraz niemożliwością dysponowania tak dużą ilością grup objętych procedurą eksperymentalną i kontrolną.

E1 - pierwsza grupa eksperymentalna

K1 - pierwsza grupa kontrolna

E2 - druga grupa eksperymentalna

K2 - druga grupa kontrolna

E1p------------------ZN----------------E1k

K1p--------------------------------------K1k

------------------ZN---------------E2k

--------------------------------------K2k

Kolejność działań jest następująca: dokonujemy pomiaru początkowego zmiennej zależnej w pierwszej grupie eksperymentalnej oraz w pierwszej grupie kontrolnej, wprowadzamy zmienną niezależną do pierwszej i drugiej grupy eksperymentalnej, 3. dokonujemy pomiaru końcowego we wszystkich grupach.

Zalety tego planu to:

- możliwość kontrolowania wpływów pomiaru początkowego zmiennej zależnej przy jednoczesnym nie rezygnowaniu z niego (kontrola ta jest możliwa przez porównanie wyników badania końcowego w pierwsze i drugiej grupie, gdyż w jednej grupie były przeprowadzone wcześniej badania początkowe, a w drugiej nie),

- dwie grupy kontrolne zapewniają silną kontrolę większości czynników zakłócających.

Hipotezy badawcze możemy uznać za potwierdzone, jeśli jest różnica pomiędzy wynikami badania początkowego i końcowego w pierwszej grupie eksperymentalnej oraz kontrolnej, a także pomiędzy wynikami badania końcowego w drugiej grupie eksperymentalnej i kontrolnej przy równoczesnej różnicy wyników badania początkowego pierwszej grupy kontrolnej i badania końcowego drugiej grupy eksperymentalnej. Jednocześnie wyniki badania początkowego w pierwszej grupie eksperymentalnej, końcowego w drugiej grupie kontrolnej i początkowego w pierwszej grupie kontrolnej nie różnią się.

Plan ten jest szczególnie szeroko stosowany przy badaniu skuteczności metod psychoterapeutycznych.

ŹRÓDŁA BŁĘDÓW W EKSPERYMENCIE

1. Pierwszym i podstawowym źródłem błędów jest brak związków z określoną koncepcją teoretyczną. Eksperyment nie może być planowany bez wglądu w dotychczasowy dorobek naukowy.

2. Brak dostatecznej kontroli zmiennych zależnych i niezależnych. W takiej sytuacji nie wiemy, co jest istotą wprowadzanego czynnika (zmiennej niezależnej). Nie jesteśmy w stanie ustalić, w jakim stopniu wprowadzony przez nas czynnik eksperymentalny jest przyczyną zmian, a w jakim są one spowodowane zjawiskami, których nie jesteśmy w stanie ustalić, wyodrębnić i zmierzyć.

3. Brak właściwego porównania uzyskanych wyników. Błąd ten polega przede wszystkim na nieuwzględnieniu grup kontrolnych. Taka sytuacja może doprowadzić do błędnego wniosku, że zmiana wyniku badania jest skutkiem wprowadzenia zmiennej niezależnej. Może się jednak zdarzyć, że co innego jest przyczyną zmiany i wystąpi ona także w grupie kontrolnej, a to wskazywałoby na inną jej przyczynę niż zmienna niezależna.

4. Uzależnianie wyniku eksperymentu od nastawienia i oczekiwań eksperymentatora. Często zdarza się, że badacz tak poprowadzi eksperyment i tak dobierze grupy, aby potwierdzić swoje oczekiwania. Oczywiście, najczęściej czyni to nieświadomie.

5. Niewłaściwy dobór klas porównawczych i osób przeprowadzających eksperyment. Jeśli np. obie wspomniane grupy będą pochodziły z różnych środowisk, to właśnie ta zmienna może spowodować jakieś istotne zmiany i różnice, a nie wprowadzona przez nas zmienna niezależna.

6. Nieadekwatny czas trwania eksperymentu. Wiadomo, że osiągnięcie każdej zmiany wymaga określonej ilości czasu. Warunek ten zależy więc od tego,jakie zmiany w danej grupie założył badacz.

7. Nadanie eksperymentowi zbyt dużego rozgłosu. Osoby poddawane eksperymentowi mają przesadne poczucie znaczenia wypełnianego zadania i reagują wtedy nienaturalnie. Jeśli eksperyment jest bardziej rozłożony w czasie, to osoby biorące w nim udział mogą niejako na własną rękę podejmować działania, aby jak najlepiej - w ich opinii - wypaść w oczach badacza. Jest to przeszkoda w uzyskaniu rzetelnych wyników.

3

---