8.4. Статистична обробка результатів педагогічного експерименту

8.4.1. Відбір контрольних і експериментальних груп

У педагогічному експерименті виділяють три етапи (рис.8.1).

Рис. 8.1. Основні етапи педагогічного експерименту

Метою будь-якого педагогічного експерименту є обгрунтування того, що пропонований педагогічний вплив (наприклад, новий метод навчання, інноваційна дидактична технологія, нова методика відбору змісту навчання, тощо) більш ефективний (чи, можливо, менш ефектив-ний) порівняно з узвичаєною, усталеною методикою. Для цього на діагностичному етапі експериментальних досліджень виділяються експериментальні й контрольні групи, які порівнюються між собою в перебігу експерименту.

Природно, що в будь-якому експерименті важливо забезпечити масовість та репрезентативність (представництво) об’єктів вивчення. Вибіркова сукупність має бути в певному значенні моделлю генераль-ної сукупності, що й дозволяє на її основі оцінити характеристики цієї сукупності. Переважно, для цього дослідники використовують математичні методи розрахунку мінімальної величини досліджуваних груп респондентів, щоб зробити в кінці експерименту об’єктивні висновки.

За ступенем охоплення досліджуваних одиниць статистика роз-поділяє дослідження на суцільні, коли вивчаються всі одиниці явища, і вибіркові, якщо вивчається лише частина сукупності. У педагогіці важко вивчити всю сукупність явищ (наприклад, ефективність впрова-дження кредитно-модульної організації навчального процесу у вищих навчальних закладах України), хоча до цього слід прагнути. Тому і здійснюється відбір груп для дослідження. Додамо, що при проведенні експериментальної роботи важливо дотриматися основного принципу: при імовірнісному відборі слід забезпечити усім елементам генеральної сукупності рівні шанси потрапити у вибіркову сукупність. При цьому: генеральна сукупність – множина соціальних об’єктів, які є предме-том вивчення в межах, окреслених програмою дослідження і терито-ріально-часовими межами; вибіркова сукупність – частина об’єктів генеральної сукупності, які виступають об’єктами спостережень; ви-бірка – сукупність значень однієї й тієї самої ознаки в об’єкті, за яким проводиться спостереження; ознака – властивість (характеристика) об’єкта. Теоретичною основою вибіркового способу є теорія вірогід-ності й закон великих чисел. Щоб дослідження оперувало достатньою кількістю фактів, спостережень, використовують таблицю великих чисел (табл.8.12) (Давидов В.П.).

Таблиця 8.12

Коротка таблиця достатньо великих чисел

Допустима похибка	Величина вірогідності
	0,85	0,90	0,95	0,99	0,995	0,999
10,05	207	270	384	663	787	1082
10,04	323	422	600	1036	1231	1691
10,03	575	751	1067	1843	2188	3007
10,02	1295	1691	2400	4146	4924	6767
10,01	5180	6764	9603	16587	19699	27069

Наприклад, досліднику необхідно опитати студентів (майбутніх юристів) вищого аграрного навчального закладу щодо перспектив їх майбутньої роботи в сільському регіоні. Від дослідника у даному випадку вимагається встановити величину вірогідності і величину допустимої похибки у висновках. Переважно, похибка у педагогічних дослідженнях не повинна перевищувати 0,05; помилитися можна не більше, ніж у 5 випадках із 100. Тоді за таблицею достатньо великих чисел (табл. 1) знаходимо, що правильні висновки можна зробити, опитавши 384 респондента, помилившись при цьому у 5 випадках зі 100.

Зауважимо, що зі збільшенням точності і вірогідності, з якою ми передбачаємо зробити висновки, число необхідних спостережень зростає. Так, у нашому прикладі, якщо ми хочемо помилитися у 99 випадках зі 100 у висновках щодо майбутньої роботи студентів юридичних спеціальностей вищих аграрних навчальних закладів, мусимо отримати значно більший масив респондентів – 663. Але у педагогічних дослідженнях вибіркова сукупність не повинна бути дуже великою: 300-500 спостережень цілком достатньо для грун-товних висновків.

Таким чином, в експериментальному дослідженні необхідно дотриматись вимоги до кількості спостережень (число респондентів при опитуванні тощо). Крім цього, слід дотриматися процедури, за якою вибірка має бути репрезинтативною, що визначається двома компонентами: похибками реєстрації та випадковим похибками. При вибірковому способі отримання інформації похибки реєстрації ви-никають внаслідок неточності даних, які повідомлені досліднику респондентом, неправильної фіксації чи неправильному вимірюванні змінних при заміні запланованих одиниць спостережень іншими, менш повноцінними, неповному охопленні вибіркової сукупності тощо.

Розглянемо процедуру простого випадкового відбору. Вкажемо, що основою вибірки називають перелік елементів генеральної сукуп-ності, якщо він задовольняє вимоги повноти, точності, адекватності, зручності роботи з ним, відсутність дублювання одиниць спостережень. Основою вибірки можуть служити списки студентів у базі даних аграрного університету, номери читацьких квитків, за якими можна ідентифікувати студентів, які відвідують бібліотеку, дані приймальної комісії про вступників тощо. Під повнотою розуміють наявність усіх елементів генеральної сукупності в основі вибірки.

Точність. Інформація про кожну одиницю відбору має бути точною. Основа вибірки не повинна включати неіснуючих одиниць. Подібні неточності зустрічаються у дисертаційних дослідженнях при аналізі довготривалих формувальних експериментів. Зокрема, кількість студентів досліджуваних груп до початку експеримента і на момент його завершення завжди майже різна: відрахування, академічні від-пустки, перехід з одного ВНЗ до іншого тощо впливають на кількість студентів академічної групи навіть впродовж навчального року.

Адекватність. Основа вибірки, адекватна для вирішення одних завдань, може бути неадекватною для інших. Наприклад, повний спи-сок студентів інженерних факультетів вищих аграрних навчальних закладів України може бути непоганою основою при дослідженні проблем професійної орієнтації молоді на інженерну діяльність. Але коли вивчається проблема професійної орієнтації сільської молоді на інженерну діяльність, то ця база даних може слугувати лише для формування нової основи вибірки – списку студентів із сільського регіону.

Зручність. Якість результатів дослідження безпосередньо зале-жить від зручності роботи з основою вибірки. База даних одиниць спостереження має бути доступною для дослідника, а одиниці, що складають основу вибірки, – пронумеровані; іншими словами, завжди є інформація, за якою з повною впевненістю можна розпізнати об’єкти.

За сформованою (кількісно!) основою вибірки досить просто реалізувати процедуру простого випадкового відбору. Опишемо, як виконують простий випадковий безповторний відбір.

Якщо основа вибірки (генеральна сукупність) складає N елементів, а необхідно відібрати для спостережень n одиниць (вибіркова сукуп-ність), запишемо усі номери від 1 до N на окремих картках і ретельно їх перемішаємо. Витягнемо одну з них навмання і запишемо її номер. Повернемо її на місце, знову перемішаємо картки й повторимо опера-цію. Процедура буде завершеною, якщо кількість випадково відібраних карток складе n – вибіркова сукупність сформована. Зауважимо, якщо витягнуту картку не повертати на місце, позбавивши можливості знову бути відібраною, то такий процес називають простим випадковим безповторним відбором.

Природно, якщо об’єм основи вибірки (N) є великим, наведена процедура простого випадкового відбору стає дуже трудомісткою. У цьому випадку користуються таблицями випадкових чисел. Продемон-струємо, як із основи вибірки з № 320 вибрати 9 одиниць спосте-режень. Для цього скористаємося фрагментом таблиці випадкових чисел, яку зацікавлений читач може легко знайти у довідниках з математики.

Таблиця 8.13