Abstract QUESTIONS OF PRINCIPLE OF CORRECTNESS OF OUTCOMES OF EXPERIMENTAL RESEARCH IN AREA OF PHYSICAL CULTURE AND SPORTS A.P.Kizko, Ph. D. Novosibirsk state engineering university, Novosibirsk Key words: singularities of pedagogical appearances, area of method. Mathematical-statistical handling of the outcomes of pedagogical research is the crucial moment in preparation of scientific work. It demands a skilful and correct choice of statistical criteria and methods of the analysis. Mathematical-statistical handling of the outcomes does not allow yet to uncover an essence of this or that pedagogical appearance, and only reflects the outcome of real experiment. The author offers some approaches to mathematical handling the outcomes of researches.
|
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ КОРРЕКТНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ И СПОРТА Кандидат
педагогических наук, доцент А.П.
Кизько Ключевые слова: особенности педагогических явлений, область применения метода. В настоящее время при оценке результатов педагогических исследований широкое распространение получили методы математической статистики. Вводя в анализ экспериментального материала математический метод обработки данных, исследователь, естественно, оказывается стоящим перед вопросом о точности, достоверности педагогических выводов. Использование методов математической статистики в педагогических исследованиях - одно из эффективных средств познания объективных законов в этой области знания. Однако их применение оправданно и действенно только тогда, когда опирается на умелый и разносторонний качественный анализ особенностей педагогических явлений и требований, предъявляемых областью применения того или иного математического метода. Незнание этих аспектов приводит к некорректному, формальному использованию математического аппарата и не позволяет сформулировать правильные педагогические выводы. При разносторонней оценке корректности результатов экспериментального исследования в области физического воспитания и спорта специалисты [1, 3, 4 и др.] рекомендуют учитывать следующие его характерные черты: 1. Любые экспериментальные исследования в конечном итоге являются сравнительными. Каждый исследуемый фактор (факторы) должен иметь определенную характеристику. Она может включать: а) качественную оценку в виде того или иного словесного описания, в виде графической зависимости и пр.; б) количественную - в виде самых разнообразных оценок; в) статистическую - в виде показателей зависимости между различными факторами, вычисленными методами статистических связей. 2. Экспериментальное исследование проводится на сравнительно небольшом количестве людей (выборочный метод). В то же время выводы делаются применительно ко всем лицам, аналогичным по полу, возрасту, уровню подготовленности и т.п. Допуская подобный перенос результатов экспериментов, теория исследования определяет следующие предпосылки этого переноса: а) основным требованием, предъявляемым к выборочному образцу, является обязательность максимального отражения в нем черт генеральной совокупности, иначе говоря, выборочная совокупность должна быть представительной - репрезентативной; б) количество изучаемых лиц (показателей) должно быть достаточно большим. Теория исследования использует так называемый закон больших чисел. Этот закон обуславливает взаимное погашение случайных отклонений при расчете среднего и позволяет обнаружить в массе явлений свое объективное действие. Чем больше объём выборки, тем в большей степени внутри нее уточняется статистическая закономерность; в) длительность экспериментального исследования имеет объективный предел, но чем она продолжительнее, тем точнее устанавливается временная динамика закона - тенденции изучаемого явления, т. е. расширяется область действия выявленной статистической закономерности. 3. Исследование должно быть организовано так, чтобы ни в чем не мог проявиться субъективизм экспериментатора. Важным аспектом достоверности педагогических выводов является проблема репрезентативности выборки. Анализ работ специалистов по вопросу научно-методической деятельности в физическом воспитании и спорте [1, 3 и др.] и публикаций результатов экспериментальных исследований показывает, что при решении проблемы репрезентативности выборки специалисты не учитывают природы закономерностей, которые в ней изучаются. Это в конечном счете приводит или к ошибочным результатам, или к необоснованному увеличению объема выборки и длительности экспериментального исследования. Связи между различными явлениями в природе сложны и многообразны, однако их можно определенным образом классифицировать. Различают следующие закономерности: 1. Причинно-следственные ("причинность, генетическая связь между отдельными состояниями видов и форм материи в процесс ее движения и развития. Возникновение любых объектов и систем и изменение их свойств во времени имеют свои основания в предшествующих состояниях материи" [9]. Внутри причинно-следственных закономерностей выделяют следующие формы: а) функциональная зависимость - форма причинной связи, "когда каждому возможному значению Х поставлено в однозначное соответствие определенное значение Y" [7, с. 224]. Термин "функциональная зависимость" чаще всего используется в технике и естествознании (физике, химии и др.); б) динамическая (теоретическая) закономерность - "форма причинной связи, а также связи состояний, при которой данное состояние системы однозначно определяет все ее последующие состояния, в силу чего знание начальных условий дает возможность точно предсказать дальнейшее развитие системы" [9]; в) статистическая закономерность (причинная) - "форма причинной связи, при которой данное состояние определяет все ее последующие не однозначно, а лишь с определенной вероятностью, являющейся объективной мерой возможности реализации заложенных в прошлом тенденций" [9]. Вероятностная составляющая обусловлена объективной причиной, суть которой может быть неизвестна (случайная), или эта составляющая определяется известными причинами (систематическая, например точность измерительного прибора). 2. Не причинно-следственные закономерности. В теории вероятности и математической статистике в качестве закономерности этой природы используется понятие "статистическая зависимость", или "связь между случайными независимыми переменными" [5, 7, 10]. Природа изучаемых закономерностей накладывает ограничения на возможности переноса качественных результатов выборки на генеральную совокупность. Если в выборке изучается генетическая закономерность, например волновая динамика показателей состояния всех систем организма в период восстановления после действия физической нагрузки, то исследуемый образец максимально отражает черты генеральной совокупности, т.к. эта закономерность присуща всей популяции человека. В этой связи если в эксперименте исследуется качественный характер этой закономерности, результаты выборки будут адекватны и генеральной совокупности. При сравнительной оценке
количественных результатов
выборки возникают огранивающие ее
факторы. В частности, при оценке
изменений индивидуальных и средних
межгрупповых показателей
состояния какой-либо системы
организма в процессе волновой
динамики их восстановления в
качестве ограничивающих условий
выступает ряд
причинно-следственных
закономерностей: сенситивные
периоды, конституциональные
особенности, уровень
подготовленности и другие. Поэтому,
с одной стороны, для сравнительной
оценки результатов изучаемых в
выборке факторов требуется строгий
типологический отбор, с другой -
количественные результаты
характерны Для случая, когда в выборке выявляются связи между независимыми переменными путем точечной и интервальной оценки парных коэффициентов корреляции, установленная статистическая связь определена только в области этой выборки. Перенос качественных результатов выборки на генеральную совокупность приводит к ошибке даже при строгом типологическом подборе и большом количестве исследуемых. Для обоснования этого вывода рассмотрим корректность утверждения специалистов, что статистическая закономерность "спортивная форма" является оптимальной закономерной основой планирования подготовки спортсменов [2, 6, 8 и др.]. Во-первых, в 1938 г. в СССР была обнародована периодизация подготовки спортсменов. В соответствии с ее принципами определялось содержание подготовки: цели, задачи, средства и т.д., которые предполагали реализовать на этапах развития спортивной формы, ее стабилизации и временной утраты. Тренерский состав на всех уровнях организации системы подготовки спортсменов реализовал эту программу. Естественно, что изучение динамики спортивных результатов выборочным методом и статистическая обработка этой информации могли лишь отразить следствие причины - содержание периодизации. В этой связи увеличение объема выборки и строгий типологический отбор спортсменов (квалификация, пол, возраст и др.) принципиального качественного изменения результата - фиксирования этапов формирования спортивной формы - не вызывают. Во-вторых, утверждение, что спортивная форма есть оптимальный вариант подготовки спортсменов, т.е. лучший среди других принципиально возможных вариантов, является нарушением основного требования, предъявляемого к выборочному образцу. С одной стороны, если рассматривать 2-мерное пространство с координатами Х ,Y как теоретическую генеральную совокупность возможных вариантов динамики спортивного результата, то в ней кривая спортивной формы - лишь одна из бесконечного множества теоретически равноправных вариантов, т. е. в отношении этой совокупности она является нерепрезентативной. С другой стороны, как показал анализ научных публикаций в области теории и методики спорта, сравнительные исследования с другими вариантами не проводились. Более того, если в выборке спортсменов, тренирующихся в соответствии с принципами периодизации, находились другие формы динамики спортивных результатов, то математическая статистика рассматривает их как случайные явления выборки, которые из-за их малой представительности не влияют на характер динамики среднего. В этой связи статистическая закономерность "спортивная форма" является специфической закономерностью выборки спортсменов, тренирующихся в соответствии с принципами спортивной периодизации. Присвоение этой выборочной закономерности качества "оптимальная" в вопросах планирования целенаправленной динамики спортивного результата не имеет под собой объективных оснований. Экспериментальные исследования в конечном итоге являются сравнительными. Поэтому, применяя выборочный метод, каждый экспериментатор должен решить следующие задачи: 1. Стандартизация тестов. Достигается соблюдением следующих принципов [4]: а) методика тестирования должна позволять проводить непосредственные измерения; б) методика проведения должна быть одинаковой как для лабораторных, так и для полевых измерений; в) методика проведения тестов должна позволять сравнивать их результаты; г) методика тестирования должна быть достаточно гибкой, чтобы давать возможность обследовать группы людей, обладающих различными физическими способностями, различного возраста, пола и т. д. 2. Выбор способа сравнения результатов. Различают следующие способы [1]: а) можно сравнивать результаты экспериментальной группы исследуемых (т.е. группы, в которой применялся новый элемент учебно-воспитательного, тренировочного и других процессов) с результатами контрольной группы (т.е. группы, в которой для сопоставления сохранялась обычно принятая постановка обучения, воспитания или тренировки); б) можно сравнивать результаты "сегодняшних" исследований с результатами, которые были получены на тех же людях, но раньше; в) можно сравнивать результаты, полученные на данной группе? со стандартами. 3. Типологический отбор. Применение различных способов сравнения результатов экспериментальных исследований в предметной области педагогики диктует особые требования к подбору испытуемых: исследуемые лица должны быть максимально идентифицированы по своим характеристикам. Особенностью экспериментов в области спортивной подготовки является организационная невозможность, особенно для спортсменов высокой квалификации, подобрать достаточное количество одинаковых испытуемых лиц. В этой связи специалисты [1, 3] рекомендуют использовать следующие способы уравнивания исходного уровня: а) подобрать исследуемых с примерно одинаковым уровнем, но прирост оценивать не в абсолютных единицах, а относительных; б) подобрать равноценные пары в каждую из сравниваемых групп. При этом учитывать идентичные исходные данные на уравниваемой основе. 4. Оптимальное количество исследуемых в выборке. Количество фактического материала, необходимого при решении вопроса достоверности различий индивидуальных или средних межгрупповых результатов в эксперименте, определяется следующими факторами: а) число исследуемых зависит от вариативности признака, характеризующего то или иное явление. В этой связи, когда в качестве изучаемого явления выборки выступают сравнительные количественные параметры динамики генетической закономерности достоверность фактического материала будет максимальной при участии одного исследуемого (теоретически идеальный вариант). В экспериментальном исследовании подобный вариант невыполним. Поэтому минимальное количество исследуемых в выборке (n) будет определяться из условия достоверности средних межгрупповых различий при заданном уровне значимости изучаемого явления. Если в выборке изучаются количественные показатели динамики статистической закономерности (не причинно-следственной), минимальное количество исследуемых в выборке (n) также будет определяться из условия достоверности средних межгрупповых при заданном уровне значимости. Но из-за различия в природе изучаемых закономерностей меры минимального количества исследуемых лиц при одном и том же уровне значимости будут существенно отличаться, т. е. n << n ; б) количество исследуемых имеет прямую связь с числом исследований. Если задача исследования требует многократного снятия показателей, то количеств о исследуемых может быть сравнительно небольшим [1]; в) количество исследуемых зависит от их характеристики. В частности, при проведении экспериментов со спортсменами высокой квалификации приходится ограничиваться их количеством. 5. Длительность экспериментального исследования. Имеет объективный предел, а критерием минимальной длительности эксперимента будет выступать момент времени, когда при установленном количестве исследований в выборке и уровне значимости различий достигается факт - достоверное различие по изучаемому явлению. Для случая, когда по результатам выборки предполагается проводить процедуру - прогнозирование, этот критерий достаточен, если в выборке изучается динамика генетической закономерности, т.к. за границей выборки, где с исследуемых лиц снято экспериментальное воздействие, последующая динамика этой закономерности строго определена. Если осуществляется прогнозирование динамики статистической (не причинно-следственной) закономерности, этот критерий недостаточен, т. к. результат за границей выборки не может быть безошибочным. В заключение необходимо отметить, что математико-статистическая обработка результатов педагогического исследования - ответственный момент в подготовке научной работы. Она требует умелого и правильного выбора статистических критериев и методов анализа. Следует также иметь в виду, что сама математико-статистическая обработка результатов еще не позволяет раскрыть сущность того или иного педагогического явления, а лишь отражает результат реального эксперимента.
При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна! |
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме