АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В ПСИХОЛОГИИ*

В.А. Барабанщиков

Лаборатория познавательных процессов и математической психологии Институт психологии Российской академии наук ул. Ярославская, 13, Москва, Россия, 129366

Дается характеристика экспериментального метода в психологии. Рассматриваются этапы становления и развития, а также место лабораторного эксперимента в современной российской психологии. Обсуждаются ориентиры движения и условия технологического переоснащения экспериментальной базы психологической науки в России.

Ключевые слова: экспериментальный метод в психологии, лабораторный эксперимент, единство теории, эксперимента и практики в психологии, методы психологического познания, системная детерминация психики.

В 2010 году психологи отметили две знаменательные даты: 150 лет психофизике и 125 лет первой русской психологической лаборатории. Обе даты тесно связаны с возникновением экспериментальной психологии и побуждают более внимательно приглядеться к современному состоянию лабораторного эксперимента.

Классический труд Густава Фехнера «Элементы психофизики» увидел свет в 1860 г. В нем излагались способы оценки сенсорной чувствительности человека и основной психофизический закон, связывающий ряды физических и сенсорных величин. Фехнер утверждал, что элементы внутреннего мира можно не только описывать, но и измерять, соотнося их с элементами мира внешнего, физического. Открывался новый путь развития психологии, которая из философско-умозри-тельной становилась лабораторной, т.е. использовала специализированные приборы и оборудование, вводила в исследовательский процесс количественные методы, опиралась на верифицируемые данные.

Значение работы Фехнера трудно переоценить. Она ознаменовала собой новый статус психологии и ее ориентацию на ценности естественный наук. Неслучайно ряд историков, подчеркивая длительность становления психологической

* Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 08-06-00316а, РГНФ № 09-06-01108а.

науки, в качестве первой даты ее рождения называют 1860 г. Более известна другая дата - 1879 г., фиксирующая момент институциализации психологии. Однако величие В. Вундта состоит не в том, что он открыл первое психологическое учреждение, а в том, что лаборатория физиологический психологии стала активным проводником экспериментального метода. Всего через шесть лет подобная лаборатория появилась в Казани усилиями молодого тогда невролога и психиатра В.М. Бехтерева. Начинание быстро распространилось по университетам и клиникам России, которая к 1914 г. вошла в число стран, эффективно использующих экспериментальные методы исследования внутреннего мира человека.

Логика развития науки показывает, что изучение психических явлений в специально создаваемых, контролируемых и управляемых условиях относится к числу ключевых средств познания природы психики и поведения. Это прямой путь, обнажающий причинно-следственные связи изучаемых явлений. На основе данных, полученных в эксперименте, конституируется как общая психология, так и специальные отрасли науки: психофизиология, инженерная психология, клиническая психология и др. От уровня экспериментальных исследований зависит уровень развития психологической науки в целом и ее роль в жизни общества.

Экспериментальный метод в психологии представляет собой фиксированную систему приемов, правил и процедур, позволяющих получать достоверное и надежное знание о психических явлениях. Он основывается на том факте, что человек реализует свой внутренний потенциал в форме активности (поведения, деятельности, общения, игры и др.), которая осуществляется в конкретной ситуации. Анализируя активность, соотнося ее, с одной стороны, с человеком как субъектом, с другой - с ситуацией, исследователь получает возможность реконструировать структуры и процессы внутреннего мира, без которых наблюдаемая активность была бы невозможна.

Обращаясь к эксперименту, исследователь не ждет возможности наблюдать за интересующим его явлением, а многократно моделирует его самостоятельно. Он сам конструирует желательный тип ситуации, систематически изменяет одно или несколько условий ее развития, регистрирует, измеряет и сравнивает активность испытуемых. Смысл проведения эксперимента заключается в том, чтобы установить детерминанты исследуемого процесса, т.е. определить характер связи между ситуацией (ее структурой и элементами), явлениями психики и активностью (состояниями) испытуемых.

Важнейшее назначение процедуры эксперимента состоит в том, чтобы наиболее полно объективировать психологическое содержание изучаемого явления, преодолев излишние степени свободы, т.е. многозначность между внешним (регистрируемым) актом и его внутренней, собственно психологической природой. На это направлен подбор ситуаций, способов варьирования и оценки переменных.

Хотелось бы подчеркнуть, что лабораторный эксперимент не претендует на универсальность и имеет ряд серьезных ограничений. Это, в частности, аналитичность исследования, искусственность условий, в которых оно проводится, и неустранимое влияние экспериментатора на испытуемого.

Вместе с тем с точки зрения эпистемологии эксперимент - не просто один из возможных инструментов исследования, используемых наряду с другими -

тестированием, опросом, анализом продуктов деятельности и т.п. Речь идет о системообразующем элементе логики научного познания как такового, согласно которому проникновение в сущность явления или вещи опосредовано их преобразованием («расформированием») либо воссозданием (порождением). В центре внимания оказываются состояния наблюдаемого субъекта в зависимости от меняющихся условий его существования, при этом решающее значение придается предельным (критическим, пограничным) состояниям, которые в реальной жизни могут и не встречаться. Согласно И. Канту новоевропейский разум мыслит экспериментально", это мышление реализуется не только в науках о природе, но и в науках о человеке. В историко-гуманитарных дисциплинах естественно-научному эксперименту соответствует критика источников (М. Хайдеггер).

Эксперимент внутренне связан как с теорией, так и с психологической практикой. Отталкиваясь от теоретических представлений, он обеспечивает верификацию научных гипотез, а его процедура становится основой методов диагностики либо воздействия. Теория, эксперимент и практика замкнуты в единый цикл движения психологического знания. Соответственно эффект этого движения оказывается трояким. На «полюсе» теории - понятийная реконструкция явления, на «полюсе» эксперимента - эмпирические технологии и проверенные данные, на «полюсе» практики - метод решения конкретной практической задачи. Движение системы «теория - эксперимент - практика» является необходимым условием развития психологии, обеспечивающим непрерывное расширение объема совокупного знания, смену его форм и типов.

Экспериментальный метод вводился в психологию с середины XIX столетия как дополнение к интроспективным процедурам исследования. Родившись на периферии психологической науки - в психофизике (Э. Вебер, Г. Фехнер) и психофизиологии органов чувств (И. Мюллер, Г. Гельмгольц, Э. Геринг) при изучении элементарных психических функций, лабораторный эксперимент проникает в центральные области - в психологию памяти, мышления, личности и т.п. и распространяется на прикладные дисциплины.

В ходе развития науки значение и характер эксперимента меняются. Предметом изучения становится не соотношение раздражителя и его переживания специально подготовленным испытуемым, а закономерности протекания самих психических процессов, свойственные любому нормальному человеку. Объективные процедуры измерения дополняются субъективными, а количественная обработка получаемых данных становится все более разнообразной и дифференцированной. Если на первых порах изучаемое явление рассматривалось изолированно, то на более поздних этапах - в контексте взаимоотношений человека со средой (миром) с учетом участия других психических процессов и функций.

Траектория развития экспериментальной психологии носит противоречивый, нередко запутанный характер. Энтузиазм исследователей неоднократно сменялся разочарованием, а абсолютное доверие эмпирическим данным - сомнением в их познавательной и особенно практической ценности.

Важные шаги в развитии экспериментального метода сделаны гештальтпси-хологией (М. Вертхаймер, В. Келер, К. Коффка, Э. Рубин), исследователями по-

ведения (Э. Торндайк, Э. Толмен, Р. Сперри, Б. Скиннер), в последние десятилетия - когнитивной психологией (Д. Норман, У. Найссер, Дж. Миллер, Дж. Андерсон). На сегодняшний день эксперимент имеет многообразные формы и применяется в большинстве областей психологической науки.

Свой вклад в развитие экспериментально-психологического метода внесла и отечественная наука. Прежде всего это исследования школ выдающихся физиологов И.М. Сеченова, В.М. Бехтерева, И.П. Павлова, А.А. Ухтомского и др., реализовавших рефлекторный подход в изучении психики и поведения.

Другая линия экспериментальных исследований была представлена сторонниками психологии сознания, которые открыли лаборатории в Москве, Санкт-Петербурге, Одессе, Ревели, Дерпте и других городах России (Н.Н. Ланге, В.Ф. Чижом, А.П. Нечаевым, А.Ф. Лазурским и др.). Важно отметить, что деятельность первых русских лабораторий не ограничивалась разработкой академических тем и тесно связывалась с решением практических задач обучения и воспитания, психического здоровья и др. Благодаря незаурядным организаторским способностям Г.И. Челпанова в 1912 г. при Московском университете начал работать Психологический институт, который на многие годы стал флагманом российской экспериментальной психологии. По техническому оснащению, психологическому инструментарию, масштабу исследований и кадровым возможностям его относили к числу лучших психологических учреждений в мире.

В советский период экспериментальный метод активно применяется при изучении реакций человека на воздействия среды, а позднее - взаимоотношений сознания и деятельности. Далеко не случайным является тот факт, что сразу же после окончания Второй мировой войны С.Л. Рубинштейн, крупнейший теоретик советской психологии, предпринял ряд важных инициатив по созданию экспериментально-психологического центра в рамках Института философии Академии наук СССР. Выдающиеся деятели отечественной науки Б.Г. Ананьев, П.К. Анохин, Н.А. Бернштейн, А.В. Запорожец, С.В. Кравков, А.Н. Леонтьев, А.Р. Лурия, В.С. Мерлин, В.Н. Мясищев, А.А. Смирнов, Б.М. Теплов, П.А. Шеварев не только ратовали за развитие экспериментального подхода, но и лично участвовали в разработке экспериментальных методик и проведении конкретных исследований.

Качественный скачок в развитии лабораторного эксперимента происходит в 60-70-е гг. прошлого столетия в связи с научно-технической революцией в СССР и бурным развитием инженерной психологии. Экспериментальные исследования познавательных процессов, состояний и деятельности активно ведутся на факультетах психологии Московского, Ленинградского и Ярославского государственных университетов, в НИИ общей и педагогической психологии АПН СССР (сегодня - Психологический институт РАО), в Институте физиологии им. И.П. Павлова и Институте ВНД АН СССР, в НИИ технической эстетики, а также во многих отдельных лабораториях министерств и ведомств. Особое внимание аппаратурным исследованиям уделяется в открытом в 1971 г. Институте психологии Академии наук СССР.

Решение проблем согласования человека и сложной техники, требующее включения в исследовательский процесс инженеров и математиков, привело к тех-

ническому перевооружению самой психологии. Появилась возможность использования электронных средств предъявления информации испытуемому, эффективной регистрации его состояний и действий, применения ЭВМ для контроля переменных и обработки данных. Список экспериментаторов насчитывает сотни фамилий: К.В. Бардин, А.А. Бодалев, А.И. Бойко, Н.Ю. Вергилес, Ю.Б. Гиппенрей-тер, В.П. Зинченко, О.А. Конопкин, Б.Ф. Ломов, В.Д. Небылицын, Д.А. Ошанин, В.Н. Пушкин, Е.Н. Соколов, О.К. Тихомиров, Т.Н. Ушакова, Н.И. Чуприкова, В.Д. Шадриков и многие другие. По общему признанию, до середины 80-х гг. уровень проводимых в СССР исследований был сопоставим с аналогичными исследованиями в развитых странах Европы и США.

С сожалением приходится констатировать, что в последние десятилетия объем и относительный уровень экспериментальных исследований в России снизились. На фоне общего роста методической сферы (широкого использования и разработки тестов, тренингов, психотерапевтических техник, восстановления статуса наблюдения, активного обращения к идеографическим и экспириентальным процедурам) доля лабораторного эксперимента, с которым связаны значительные достижения русской и советской психологии в прошлом, существенно сократилась. В данном направлении отставание отечественной науки от европейской и американской особенно ощутимо. Представление экспериментальных работ российских участников на международных форумах, включая конгрессы Международного союза психологической науки (IUPsyS), стало скорее исключением, чем правилом. Мало исследований, выполненных российскими учеными совместно с зарубежными коллегами. Редки публикации отечественных авторов в авторитетных иностранных изданиях. В итоге современная российская психология не известна ни на Западе, ни на Востоке. Опыт европейских и американских исследователей показывает, что в условиях «академического капитализма», когда наука принимает форму коммерческого предприятия, именно эксперимент позволяет наиболее быстро и непосредственно включиться в международное научное пространство. Хотелось бы напомнить также, что первая награда за выдающиеся достижения в области психологии, недавно учрежденная Международным союзом психологической науки, была присуждена Майклу Познеру за экспериментальное изучение внимания.

Пренебрежение аппаратурными методами в России вызвано двумя обстоятельствами: во-первых, остаточным принципом финансирования науки, существенно ограничивающим доступ к современному оборудованию и технологиям; во-вторых, падением интереса к лабораторному эксперименту в самом психологическом сообществе и недооценкой его значения. Обе тенденции наглядно проявляются на стадии подготовки профессиональных психологов. Очень мало вузов, включающих в учебные программы аппаратурный практикум по психологии, но даже там используемое оборудование и предлагаемые методики с трудом можно отнести к числу современных. Не стоит удивляться, что выпускники психологических факультетов не имеют ни навыков серьезной экспериментальной работы, ни мотивации к ней и не всегда понимают смысл фундаментальных исследований.

Сегодня мы оказались перед необходимостью восстановления ключевой роли лабораторного эксперимента, что невозможно сделать без активного исполь-

зования новейшей аппаратуры, оригинальных инженерных и программных решений, без привлечения специалистов, владеющих инновационными подходами и методами исследования.

Современный уровень развития науки характеризуется рядом общих тенденций, которые накладывают отпечаток на всю методическую (инструментальную) сферу психологии, обусловливают ее прогресс и стиль научных разработок. В их число входят: тотальная компьютеризация исследовательской деятельности и наращивание медиаресурсов; метризация науки, т.е. интенсивное развитие методов измерения и обработки данных, и математизация знания, под которой понимают вычислительное сопровождение научных исследовании и нестандартное математическое моделирование.

Появление компьютера на линии эксперимента уже давно не удивляет. Показателем прогресса является использование мощных компьютеров и оригинального программного обеспечения. Развитые базы данных существенно расширяют потенциал и перспективу исследований. Благодаря Всемирной паутине открываются возможности транспортировки экспериментальных данных, их обработки и анализа в тех научных центрах, где существуют наиболее подходящие условия и технологии. Исследования выходят за рамки отдельных организаций и все чаще принимают интернациональный характер.

Наряду с медиаресурсами и телекоммуникационными технологиями прогресс обеспечивается совершенствованием периферийных технических устройств. Прежде всего это те из них, которые формируют (с заданными параметрами) информационную среду человека, или (в более специальных терминах) потоки стимуляции. Сюда относятся различного рода дисплеи, информационные панели, гибкие экраны, синтезаторы звуков, акустические системы, игольчатые матрицы, виртуальные комнаты и многое другое. Важную роль играет качество оборудования, регистрирующего состояние испытуемого и систем его организма (ЭЭГ, ЭМГ, оку-лография, магнитоэнцефалография и др.). Наконец прогресс экспериментальной психологии связан с наличием современных устройств регистрации деятельности и общения людей начиная с кнопочных пультов и джойстиков и заканчивая камерами видеонаблюдения.

Совершенствование вычислительной техники подтолкнуло развитие процедур измерения и обработки данных. Получили распространение методы многомерного шкалирования, кластерного анализа, использование «мягких вычислений», анализ латентных структур, аппарат качественного интегрирования. Открылась возможность применения новой стратегии научного исследования, ориентированной на выявление многокачественности и динамизма психических явлений, а также роли «вторичных», или многократно опосредованных детерминант, выявление которых требует больших массивов данных.

Экспериментальные исследования в психологии изначально носят комплексный, междисциплинарный характер. Решение собственно психологических задач обеспечивается знаниями, полученными в медицине, физиологии, информатике, биоинженерии, оптике, акустике, механике, электронике, которые в конечном счете замыкаются на организацию конкретной экспериментальной ситуации, регистрацию и оценку поведения людей. При этом наряду с совершенствованием собст-

венно психологических методов постоянно расширяется круг инструментов, разработанных в смежных дисциплинах (генетике, нейрофизиологии, биологии, социологии и пр.). Не лишне напомнить, что усиление междисциплинарности психологического эксперимента ведет к росту морально-этических проблем, за которыми стоит ответственность ученых перед обществом и конкретными людьми.

К числу общих тенденций современной науки, отчетливо выраженных в экспериментальной психологии, можно отнести методологический и концептуальный плюрализм, интерес к новым формам идей целостности и развития, а также сближение естественно-научной и социокультурной парадигм ведущихся исследований. В фундаментальной области преобладают исследования психофизиологических механизмов поведения, познавательных процессов и структур, а также их связей с состояниями и свойствами личности. В прикладной области приоритетными все чаще становятся работы, связанные с качеством жизни человека: его здоровья, образования, безопасности, окружающий среды, экономии ресурсов. Новые познавательные и практическое ориентиры задают новые типы интеграции ученых и новые формы совместной экспериментальной работы.

Как показывает опыт, технологическое переоснащение психологии приводит не только к росту методического арсенала и повышению его качества, но и к реорганизации всей инструментальной базы. Так, 30-40 лет назад видеорегистрация глаз считалась грубым, очень трудоемким и малоперспективным методом исследования. Сегодня благодаря созданию высокоскоростных видеокамер, снимающих состояние поверхности глаз в инфракрасном световом диапазоне, и использованию специализированных медиаресурсов это один из удобных и достаточно точных инструментов, часто применяемых как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях. Благодаря телекоммуникационным технологиям в новом качестве открылся метод наблюдения. Установка миниатюрой видеокамеры (субкам) на голове или очковой оправе испытуемого дополнила съемку его поведения, ведущуюся с внешних пространственно разнесенных камер. Возник новый метод исследования - полипозиционное наблюдение, позволяющий учитывать позицию и индивидуально-психологическое содержание деятельности людей в условиях повседневной жизни. Без мощного программного обеспечения синхронизация аудио- и видеоматериалов и их последующий анализ были бы невозможны.

Благодаря развитию компьютерной графики появилась возможность конструирования практически любого визуального стимульного материала. К подобным методам относятся пространственный морфинг и варпинг сложных изображений, техники прототипирования, модели морфируемого синтеза трехмерных изображений, создаваемые на основе лазерного сканирования реального объекта, восстановление и компьютерная анимация сложных изображений по отдельным фрагментам и многое другое. Использование цифровых форматов записи и воспроизведения звука позволяют оперативно создавать любые оттенки акустических сред, так или иначе обусловливающих активность человека.

На новый качественный уровень подняты психофизиологические методы (ЭЭГ, МГ и др.), среди которых важную роль играет магнитоэнцефалография

^М, ШШ). Специалисты получили возможность регистрировать магнитоэнце-фалограмму относительно высокого качества со всей поверхности головы человека, удалять магнитные артефакты и учитывать движения головы.

Несмотря на безусловные достижения в инструментально-технической области, существует немало обстоятельств, ограничивающих оптимизм экспериментаторов. В частности, трудно добиться экспозиции сложных изображений, длящихся менее 10-12 мсек (особенно в формате 3D). Не просто обстоят дела с программным обеспечением айтрекеров: существуют сложности в дифференциации малоамплитудных саккад и ускоренных дрейфов, не отлажена калибровка величины раскрытия зрачка, не решена проблема шумов, порождаемых самим программным обеспечением. Немалые трудности связаны с эффективным использованием мобильных видеорегистрирующих систем.

Однако глубинные основания методических проблем психологии лежат не столько в технической или вычислительной, сколько в предметно-содержательной плоскости экспериментальных исследований, прежде всего в природе человека, способного к саморегуляции, саморазвитию, самореализации и самосовершенствованию. В ходе эксперимента испытуемый не остается нейтральным ни по отношению к процедуре, ни по отношению к используемому оборудованию, ни по отношению к исследователю. Он по-своему понимает инструкцию, ставит перед собой дополнительные задачи, актуализирует уникальное поле личностных смыслов, использует защитные механизмы личности, произвольно переходит от одной стратегии поведения к другой. Повторяя, казалось бы, заученные действия, он каждый раз вносит в их исполнение все новые и новые оттенки. В этом существенное отличие психологии от большинства естественных наук и принципиальное ограничение экспериментально-психологического метода. Участие в психологическом исследовании и в качестве испытуемого, и в качестве экспериментатора всегда событие жизни человека, факт биографии, не только раскрывающий, но так или иначе меняющий его самого. Поэтому, организуя эксперимент, психолог вынужден балансировать между альтернативными требованиями: либо контролировать заранее определяемые переменные и ответы на них (что соответствует нормам естественно-научного познания), либо доверять своему внутреннему опыту, интуиции, интерпретируя внутренний мир другого (что отвечает требованиям гуманитарного познания, родственного искусству и литературе). В первом случае возникает опасность потерять субъектность, или активное начало человека, во втором - возможность установить строгие и точные (в математическом смысле) зависимости. Мастерство исследователя заключается в том, чтобы удержать обе крайности вместе. С данной тенденцией связан возрастающий интерес к качественным методам, которые выстраиваются на иных принципах. Ставится вопрос о необходимости новой математики, которая была бы более адекватна природе психических явлений.

Другое основание методических проблем связано с системной организацией и развитием психических явлений. Они обладают исключительной вариативностью, динамизмом, взаимопроникают друг в друга и онтологически неотделимы. Это противоречит аналитичности исследовательских процедур, ориентированных на выделение определенной детерминанты или группы детерминант. Поэтому

эмпирически вводимые дифференциации психических явлений часто условны, а возможность их изолированного изучения как бы в «чистом виде» крайне ограничена. Каждый эмпирический факт по своему психологическому содержанию оказывается многозначным. Соответственно преодоление неопределенности требует от исследователя контроля не только за отдельными аспектом (срезом или моментом) изучаемого явления, но и за способами его включения в более масштабное целое. Сделать это безотносительно к другим аспектам (срезам или моментам) психики или поведения не представляется невозможным. Эффективность исследований связана с согласованной оценкой ряда параметров и ключевых измерений психических явлений, которую трудно достичь без дополнения процедуры эксперимента наблюдением, тестированием, глубинным интервью, дебрифингом и другими методами. С этой точки зрения перспектива использования, например, методов окулографии или полипозиционного наблюдения лежит на пути не столько повышения их точности, надежности и удобства, сколько модификации самого методического принципа: создание средств, учитывающих многозначность отношений направленности глаз либо головы с другими проявлениями познавательных процессов, состояний и деятельности человека.

Конечным результатом исследований любого феномена психики является раскрытие подвижной системы его детерминант, которая конституируется не только средой или миром, но и самим человеком, формами его активности. Наряду с причинно-следственными связями в число детерминант входят общие и специальные предпосылки психических явлений, опосредствующие звенья, внешние и внутренние условия, факторы и т.п. Они действуют как последовательно, так и параллельно, каждый из них имеет в структуре целого ограниченную «зону влияния» и «вес». В ходе взаимодействия человека с миром соотношение между детерминантами перманентно меняется. То, что в одной ситуации выступает в роли предпосылки, в других ситуациях может оказаться причиной, фактором или опосредствующим звеном. Любой результат развития (когнитивный, личностный, операциональный) включается в совокупную детерминацию психического, открывая возможность его перехода на новую ступень. Сказанное означает, что и при организации экспериментального исследования, и при объяснении конкретного феномена необходимо учитывать не только характеристики, но и собственную организацию детерминационных процессов: их гетерогенность, нелинейность, динамичность, многократную опосредованность, гетерохронность. Возникает необходимость разработки собственной логики движения детерминант, их взаимопереходов и взаимовключений как важнейшего условия получения нового эмпирического знания. Складываются предпосылки стратегий исследования, ориентированных на анализ порождения психических явлений.

Смысл текущего состояния российской психологии заключается в поисках идентичности, или места в новом социально-экономическом, культурном и политическом устройстве страны. Решая проблемы современного общества, психология сама становится необходимым элементом новой жизни и одним из факторов прогресса. В этих процессах особую роль играет экспериментальный метод, утверждающий нормы и идеалы современного естествознания, обусловливающий запас прочности накапливаемого знания и возможности его практической реали-

зации в жизни общества. С этой точки зрения призывы к модернизации и инновациям применительно к психологии означают прежде всего реорганизацию ее экспериментальной базы на основе новейших достижений науки и техники.

Организационным оформлением потребности в экспериментальном методе стало создание в 2007 г. в рамках Московского городского психолого-педагогического университета Центра экспериментальной психологии, оснащенного современным исследовательским инструментарием и технологиями. В Институте психологии РАН открылся хорошо оборудованный психоакустический центр. Экспериментальная парадигма заявлена в качестве основной в недавно созданном Институте когнитивных исследований Государственного научного центра «Курчатовский институт». Целенаправленная работа по восстановлению аппаратурного эксперимента проводится на факультетах психологии МГУ, ЯрГУ, ЮФУ и в других учреждениях. Формируются запросы к экспериментальной психологии со стороны практических организаций.

С 2008 года в МГППУ издается научный журнал «Экспериментальная психология», а в ПИ РАО - «Теоретическая и экспериментальная психология»; оба журнала входят в перечень изданий, рекомендуемых ВАК соискателям ученых степеней. Расширяются соответствующие рубрики в центральных российских журналах. Налаживается выпуск научных трудов (прежде всего монографий) по экспериментально-психологическим исследованиям.

За последние четыре года в стране прошли локальные конференции по психофизике, математической психологии, когнитивной психологии, современным методам психологического исследования, а также ряд тематических симпозиумов и семинаров (в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Томске, Ростове-на-Дону, Ярославле, Смоленске и других городах), так или иначе касающиеся проблем психологического эксперимента. В ноябре 2010 г. в Москве состоялась Всероссийская научная конференция, специально посвященная эксперименту в психологии: «Экспериментальная психология в России: традиции и перспективы» (организаторы: Институт психологии РАН, Психологический институт РАО и Московский городской психолого-педагогический университет). В работе конференции приняли участие 340 специалистов из 26 городов РФ. По содержанию и составу участников это самый масштабный и представительный форум из числа тех, которые когда-либо проходили в стране по сходной тематике . Участники конференции обсудили широкий круг вопросов, касающихся прошлого, настоящего и будущего экспериментальной психологии, условий создания в России современной исследовательской базы, новые возможности теории, эксперимента и практики в психологии, соотношение экспериментальных и неэкспериментальных методов познания, специфику экспериментальных планов и процедур в различных областях психологической науки и многое другое.

В ходе дискуссий было признано целесообразным расширение разработок инновационных методов экспериментального исследования, подчеркнута необходимость создания инфраструктуры, обеспечивающей их появление и развитие, а также внедрение новейших технологий в практику подготовки и переподготовки профессиональных психологов. Очевидно, что нужна продуманная модернизация и зна-

чительное расширение материально-технической базы российской психологии. Крайне желательно создание сети исследовательских и образовательных центров экспериментальной психологии в высшей школе, связанных как с академической наукой (прежде всего РАН и РАО), так и с практическими организациями (особенно в промышленности и в передовых отраслях экономики). Важнейшую роль в развитии отрасли играет подготовка психологов, владеющих современной техникой, программированием, новейшими методами обработки данных и моделирования психических явлений. Требуется более активное привлечение в психологию специалистов из смежных областей науки и техники, а также глубокое освоение зарубежного опыта. Время созерцания событий на мировой арене экспериментальных исследований и их пересказа подрастающему поколению психологов проходит.

ЛИТЕРАТУРА

Экспериментальная психология в России: традиции и перспективы / Под ред. В.А. Ба-рабанщикова. - М.: ИПРАН-МГПППУ, 2010.

LABORATORY EXPERIMENT IN PSYCHOLOGY

VA. Barabanschikov

Laboratory of Cognitive Processes and Mathematical Psychology Institute of Psychology of the Russian Academy of Sciences Yaroslavskaya str., 13, Moscow, Russia, 129366

The characteristic of the experimental method in psychology is given. The stages of the making and development, and also the place of the laboratory experiment in modern Russian psychology are considered. The guiding lines and conditions of the technological re-equipment of the machinery of the psychological science in Russia are discussed.

Key words: the experimental method in psychology, laboratory experiment, the unity of the theory, experiment and practice in psychology, methods of psychological cognition, system determination of psychics.

В психологии эксперимент - один из основных, наряду с наблюдением, методов научного познания вообще, психологического исследования - в частности. Эксперимент отличается от наблюдения возможностью ак руктивных вмешательства в ситуацию исследователя, который осуществляет планомерные манипуляции одной или несколькими переменными (факторами) и регистрирует изменения, происходящие с исследуемым явлением.

Основные особенности эксперимента, которые обуславливают его исследовательскую ценность, следующие: I) в эксперименте исследователь сам вызывает изучаемое им явление вместо того, чтобы ждать (как при объективном наблюдения реження), пока случайный поток явлений даст ему возможность это явление наблюдать, 2) экспериментатор может изменять условия, при которых явление проявляет свои характеристики, вместо того, чтобы воспринимать их у случайно данном контексте ситуации; 3) вариативные манипуляции экспериментатора условиями исследования дают возможность выявлять закономерности протекания тех или иных процессов, явлений в конкретных условиях и ситуаций; 4) в ходе эксперимента возможно установление количественных закономерностей между разноуровневыми явлениями, взаимодействие которых моделируется в конкретной процедуры исследования.

Эксперимент в психологии может быть лабораторным или естественным. Лабораторный эксперимент происходит в искусственных (лабораторных) для исследуемого явления условиях, когда экспериментатор специально организованной уе ситуацию для выяснения явления или отдельных его характеристик, инициирует ожидаемый процесс и моделирует искусственно все необходимые для этого условия. Лабораторный эксперимент позволяет точно учитывать дослиджув ни внешние воздействия (силу, длительность и последовательность раздражителей или их комбинации) и реакции-ответы (действия и высказывания) человека на эти раздражители. Так, например, в процессе изучения ощущения и восприятия точно учитываются сила и последовательность различных раздражителей, а также ответные реакции на них различных органов чувств. В ходе исследования памяти точно учитывается количество и качество запоминаемого материала, различные способы запоминания (вполне, частями, вслух,"про себя", количество повторений и др.), а затем путем сопоставления всех данных устанавливаются условием эффективного ишого запоминания того или иного типа материала и другие закономерностиності.

Первые экспериментальные исследования психических процессов (сначала - ощущений) были проведены в середине XIX в. МВебером и. ГФехнером. Первые экспериментально-психологические лаборатории основали. ВВундт (в. Н. Германии), а позже -. ВМБехтерев и. АЛИЬ-Карский (в. России),. ММЛанге (в Украине). Значительную роль в развитии лабораторного эксперимента в психологии сыграли методы исследования памяти, разработанные наприк. Инке XIX в. ГЕббингаузом. Большим преимуществом лабораторного психологического эксперимента является то, что он позволяет учитывать не только внешние действия и высказывания испытуемых, но и внутренние (скрытые) физиологические реакции: изменение электрических потенциалов головного мозга, изменение деятельности сердца и кровеносных сосудов, проприоцептивные и миокенетични реакции и т.д.. Фиксация этих физиологических реакций. Видеовызов юеться с помощью специальной аппаратуры. Вообще, в зависимости от природы исследуемого явления и целей исследования, в эксперименте используются те или иные технические средства или другие моделирующие элементы экспериментальной ситуациитальної ситуації.

Результаты лабораторного эксперимента всегда анализируются с учетом таких его особенностей: 1) искусственность экспериментальной ситуации; 2) аналитичность и абстрактность процедуры эксперимента, 3) у осложняющий эффект влияния экспериментатора на ход и последствия эксперимента. Кроме этого, эксперимент всегда дополняется теми или иными методическими средствами, что дает возможность расширить исследовательскую плоскость е ксперименту и поднять эффект исследования в цилому.

Своеобразным вариантом эксперимента, представляет собой как бы промежуточную форму между наблюдением и экспериментом, является метод естественного эксперимента, предложенный. ОФ. Л а курским. Он проводится не в лаборато ории, а в обычных жизненных условиях, при этом экспериментальном воздействию подвергаются условия, в которых протекает деятельность, изучаемого сама же деятельность испытуемого наблюдается в ее естественном вы явлении. Однако выбор природной ситуации эксперимента не является спонтанным, случайным. Исследование происходит согласно подобранными условиями, отвечающими целям исследования, а процессы, познаются, прот икают в естественном их порядка и последовательности без вмешательств экспериментатора. Естественный эксперимент сочетает в себе положительные качества наблюдения и лабораторного эксперимента, однако по сравнению с остальное им является менее точным и во многих случаях должно дополняться ния ним.

МЕТОДЫ СОЦИАЛЬНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Прежде всего следует различать количественные и качественные методы исследования.

К количественным относятся методы, для которых основными являются процедуры измерения, категоризации и кодирования .

Эксперимент

Для снижения влияния этих факторов есть две возможности: усиление контроля и создания новых техник. Усиления контроля связано с выбором схемы эксперимента. Кроме того, создаются специальные процедуры, например, слепой метод и двойной слепой метод . Когда используется слепой метод, то испытуемого просто обманывают, т.е. дают неверную информацию по поводу того, для чего проводится исследование. При двойном слепом методе сам экспериментатор, взаимодействующий с испытуемыми, не знает, какие воздействия оказаны на испытуемого и оказаны ли вообще.

Естественный эксперимент проводится в естественном окружении, в школе, больнице или на улице, во время профессиональной деятельности, общения и взаимодействия с другими людьми .

Исследование в естественном окружении позволяет преодолеть основной недостаток лабораторного эксперимента, невозможность обобщать с реальной ситуацией. Кроме того, в большинстве случаев участники полевого исследования не знают, что они участвуют в эксперименте . Но даже тогда, когда они знают о том, что вовлечены в исследование, это не сравнимо с чувством опасности и подозрения, возникающими лаборатории.

Основными недостатками естественного эксперимента являются

- невозможность контролировать побочные переменные,

- -трудность изменения независимой переменной и измерения зависимой .

Планирование эксперимента включает следующие этапы:

• во-первых, формулирование гипотезы, определение и операционализация исследуемых переменных .
• во-вторых, выбор схемы эксперимента, процедур контроля побочных переменных и составление репрезентативной выборки .
• в-третьих, выбор статистических методов для анализа полученных данных с учетом выбранной схемы эксперимента.

Но не всегда можно организовать эксперимент . * Представьте, что вы хотите проверить гипотезу о том, что правильные методы воспитания оказывают благотворное влияние на психику формирующегося человека, и, став взрослым, люди имеют лучшую психическую приспособленность, и легко адаптируются в социальной среде. Или, чем больше рост человека, тем более успешен он в профессиональной деятельности. Может возникнуть предположение о том, что люди, имеющие способности к гуманитарным наукам, отстают в естественных. Для проверки этих гипотез нельзя провести активный эксперимент. В одних случаях это практически неосуществимо (нельзя варьировать рост, способности, пол и т.д.), в других - это неэтично (нельзя заставить родителей использовать плохие методы воспитания).

Химический эксперимент
как специфический метод обучения

X имический эксперимент придает особую специфику предмету химии. Он является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения.

В методической литературе можно встретить много различных формулировок понятия химического эксперимента, используемого для обучения: «школьный химический эксперимент», «ученический эксперимент по химии» и др. В качестве центрального в этом многообразии понятий можно выделить понятие «учебный химический эксперимент».

В учебном химическом эксперименте наиболее общими являются следующие компоненты:

1) изучение химических объектов (веществ и химических реакций), рассчитанное на одновременное восприятие всеми обучаемыми;

2) постановка целей и задач эксперимента;

3) экспериментальная деятельность самих обучаемых;

4) освоение техники химического эксперимента.

На основе этих общих компонентов понятие учебный химический эксперимент можно представить как специальным образом организованный фрагмент процесса обучения, направленный на познание объектов химии и развитие экспериментальной деятельности обучаемых.

В школьном курсе химии эксперимент является не только методом исследования, источником и средством нового знания, но и своеобразным объектом изучения.

Химический эксперимент выполняет важнейшие функции: образование, воспитание (нравственное, духовное, трудовое, эстетическое, экономическое и др.) и развитие (в том числе памяти, мышления, эмоций, воли, мотивов и др.).

Химический эксперимент выполняет и некоторые частные функции – информативную, эвристическую, критериальную, корректирующую, исследовательскую, обобщающую и мировоззренческую.

1. Информативная функция проявляется в тех случаях, когда химический эксперимент служит первоначальным источником познания предметов и явлений. С помощью эксперимента обучаемые узнают о свойствах и превращениях веществ. В этих случаях явления рассматриваются такими, какие они есть в реальной обстановке. Будучи включенным в активную познавательную деятельность, обучаемый в состоянии проникнуть в суть химического явления, освоить его на эмпирическом уровне и использовать усвоенный материал в качестве способа дальнейшего познания.

2. Эвристическая функция обеспечивает не только установление фактов, но и служит активным средством формирования многих эмпирических понятий, выводов, зависимостей и закономерностей в химии.

Простейший пример, когда на основе опыта устанавливается факт: ученик, добавляя к раствору индикатора (фенолфталеина) несколько капель раствора гидроксида натрия, убеждается в том, что данный индикатор под действием щелочи изменяет свою окраску.

Чаще всего установить факт намного сложнее. Например, опустив кусочек цинка в раствор соляной кислоты, ученик выясняет: во-первых, что цинк реагирует с раствором соляной кислоты; во-вторых, что в результате этой реакции выделяется газ; а при выпаривании капельки раствора на стекле ученик устанавливает, в-третьих, что в результате этой реакции образовалось новое вещество – хлорид цинка.

В учебной деятельности химический эксперимент не только позволяет устанавливать факты, но и служит активным средством формирования многих химических понятий. Например, первоначальное формирование понятия «катализатор» базируется на простом химическом опыте разложения пероксида водорода в присутствии оксида марганца(IV):

В пробирку с 2 мл 10%-го раствора пероксида водорода опускают пять гранул оксида марганца(IV). Начинается интенсивное выделение кислорода, наличие которого проверяют с помощью тлеющей лучинки. Как только тлеющая лучинка перестает воспламеняться, осторожно сливают жидкость из пробирки и вновь добавляют в нее
2 мл исходного раствора пероксида водорода. Снова доказывают наличие кислорода. Опыт повторяют три раза.

На основании наблюдений учащиеся приходят к выводу, что оксид марганца(IV) в ходе реакции не расходуется. Затем они самостоятельно формулируют определение понятия «катализатор» – вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но не расходуется при ее осуществлении.

Химический эксперимент также позволяет выводить зависимости и закономерности. Например, при изучении скорости химической реакции необходимо так организовать учебный процесс, чтобы учащиеся сами установили зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. С этой целью им можно предложить провести взаимодействие раствора йодида калия с раствором пероксида водорода в присутствии крахмала.

В три пробирки, содержащие раствор йодида калия с крахмалом, наливают раствор пероксида водорода: в первую пробирку с исходной концентрацией (3%), во вторую – разбавленный в два раза и в третью – разбавленный в четыре раза. С помощью часов или метронома фиксируют, что во второй пробирке реакция протекает в два раза медленнее, чем в первой, а в третьей – в четыре раза.

На основании проделанного опыта учащиеся приходят к выводу, что скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ. Полученный из эксперимента вывод можно оформить графически в координатах «время – концентрация». Такой путь: от эксперимента к графику, а от него к уравнению – пример высшего проявления эвристического вывода. Он возможен при высоком уровне самостоятельности и творческой активности учащихся.

Все вышеприведенные примеры показывают, что эксперимент можно использовать для организации прямых эвристических выводов.

3. Критериальная функция проявляется в том случае, когда результаты опытов подтверждают предположения (гипотезы) обучаемых, т.е. служат той «практикой, что является критерием истины». Это необходимое средство практического доказательства правильности или ошибочности предположительных суждений, выводов, а также подтверждения ряда известных положений.

Химический эксперимент является средством сопоставления суждений с субъективным отражением внешнего мира, полученным посредством чувств. Поэтому он может восприниматься как средство проверки человеческих знаний о внешнем мире. В процессе обучения химии желательно каждое теоретическое суждение проверять на «истинность» с помощью эксперимента.

Например, когда ученики узнали, что вода состоит из водорода и кислорода, то им следует разъяснить, что это единственные составные части воды. В этом случае целесообразно поставить опыт по получению воды из кислорода и водорода: результаты опыта явятся доказательством того, что вода состоит только из этих элементов. Однако учащиеся должны понимать, что эксперимент не является абсолютным средством проверки истины. Приведенный опыт доказывает качественный состав воды, но он еще не говорит о ее количественном составе. Для того чтобы сделать определенные суждения о формуле воды, должны быть проведены новые эксперименты.

Часто эксперимент рассматривается как средство опровержения или подтверждения выдвинутой гипотезы. Например, при изучении бензола, обсуждая его молекулярную формулу, учащиеся относят бензол к непредельным углеводородам. Учитель предлагает проверить на опыте, взаимодействует ли бензол с бромной водой. Опыт не подтверждает выдвинутого предположения: бензол не вызывает характерного для непредельных углеводородов обесцвечивания бромной воды. Из неудачи в эксперименте ученики делают вывод, что при теоретических обсуждениях необходимо делать ориентировку на практику.

4. Корректирующая функция позволяет преодолевать трудности в освоении теоретических знаний: уточнять имеющиеся знания в процессе приобретения экспериментальных умений и навыков, исправлять ошибки обучаемых, осуществлять контроль за приобретенными знаниями.

Изучение количественных отношений в химии без химического эксперимента вызывает трудности в освоении таких понятий, как «моль», «молярная масса», «молярный объем», «относительная плотность газов», а также в понимании количественных закономерностей, составляющих сущность стехиометрических законов. Эти трудности в перспективе могут быть преодолены путем разработки специальных количественных экспериментов и количественных экспериментальных задач, которые, к сожалению, не предусмотрены существующими программами по химии полной средней общеобразовательной школы.

Ученические опыты можно использовать для формирования правильных суждений учащихся и исправления ошибочных. Например, изучая свойства кислотных оксидов, учащиеся на уроке узнают из эксперимента, что оксид углерода(IV) и оксид серы(IV) взаимодействуют с водой. Такое взаимодействие учащиеся доказывают с помощью лакмуса. Но если ограничиться только этими опытами, то у учащихся может возникнуть ряд ошибочных представлений, связанных с неправильным переносом знаний. Так, например, большинство учащихся пишут уравнение реакции не существующего в природе процесса взаимодействия оксида кремния(IV) с водой. Для исправления этой ошибки необходимо, чтобы учащиеся провели опыт и сами убедились с помощью раствора лакмуса, что данные вещества не взаимодействуют между собой. Такие опыты помогут учащимся преодолеть типичные ошибки.

В практической деятельности учащихся также велика вероятность ошибок, связанных с нарушением правил техники безопасности. При получении хлороводорода и соляной кислоты учащиеся нередко опускают газоотводную трубку прибора в воду, забывая о том, что хлороводород хорошо растворяется в воде. Даже предупредительные слова учителя и инструкция учебника не оказывают должного воздействия. В подобной ситуации необходим специальный корректирующий эксперимент, демонстрирующий возможные последствия при неправильном проведении реакции. Учитель умышленно делает экспериментальную ошибку и тем самым показывает, как не следует ставить данный опыт. Видя результаты неправильного обращения с прибором, учащийся в своей практической работе уже не допустит подобной ошибки.

5. Исследовательская функция связана с развитием практических умений и навыков по анализу и синтезу веществ, поиску знаний о свойствах веществ и исследованию их простейших признаков, конструированию приборов и установок, т.е. освоению простейших методов научно-исследовательской работы. В соответствии с этой функцией учебный химический эксперимент как бы соединяет применение основных приемов научного метода с выполнением учащимися учебно-исследовательских заданий.

Наиболее распространенными и доступными исследованиями являются практические работы по качественному анализу веществ. Экспериментальные исследовательские работы ценны в творческом отношении и дают возможность обучаемым самим создавать опытные установки для исследования веществ. В ходе таких работ не только изучаются вещества, но и осваиваются различные экспериментальные методы, применяемые в химии.

Однако в химии важны не только качественные, но и количественные показатели. Ученический эксперимент, связанный с измерением количественных характеристик, практически не используется на уроках и очень редко применяется на факультативных и внеурочных занятиях по химии. Вместе с тем систематическое выполнение количественных экспериментальных задач приучает учащихся аккуратно работать, критически подходить к делу, вырабатывает навыки точной количественной оценки результатов эксперимента и существенно изменяет характер поисковой познавательной деятельности.

Первоначально учащиеся начинают решать количественные экспериментальные задачи на образцах искусственных смесей (например, определение содержания карбонатов в выданном образце щелочи). Затем характер задач усложняется и приближается к жизненным условиям (например, определение кислотности пищевых продуктов: хлеба, молока, ягод, фруктов и т.д.). Особый интерес представляют количественные экспериментальные задачи по синтезу веществ (например, получение индикатора метилоранжа и других препаратов, необходимых для школьного химического эксперимента). Они имеют ценность и в творческом, и в эмоциональном аспектах: синтезированный препарат сохраняется и используется затем в других экспериментах. Выполняя эти работы, учащиеся не только изучают вещества, но и осваивают экспериментальные методы, применяемые в химии (взвешивание, титрование, экстракция, хроматография, анализ, синтез и т.д.).

6. Обобщающая функция учебного химического эксперимента создает условия для выработки предпосылок при построении различных типов эмпирических обобщений. С помощью серии учебных экспериментов можно сделать обобщенный вывод.

Например, наблюдение опытов по электропроводности водных растворов кислот, щелочей и солей приводит учащихся к обобщению: несмотря на различную природу этих веществ, их растворы обладают одним свойством – все они могут проводить электрический ток. Полученные в опытах отдельные экспериментальные факты могут быть интерпретированы в общий вывод, на основании которого дается определение понятия «электролит».

В преподавании химии часто возникают такие ситуации, при которых обобщение, сделанное на основе эксперимента, дополняется и уточняется с помощью теории.

При формировании обобщенного понятия «реакция замещения» для создания эмпирической базы необходимо провести как минимум три опыта: взаимодействие растворов хлорида меди(II) с цинком, сульфата меди(II) с железом, нитрата серебра с медью. Если указанные металлы взять в виде порошков, то учащиеся, наблюдая опыты, могут сделать обобщенный вывод: в этих опытах было взято по два исходных вещества (простое и сложное) и получилось два новых (простое и сложное). Однако этот эмпирический вывод недостаточен для обобщенного определения реакции замещения. Привлекая знания атомно-молекулярной теории, учитель объясняет механизм этой реакции и дает следующее определение: «Химические реакции между простым и сложным веществами, при которых атомы, составляющие простое вещество, замещают атомы одного из элементов сложного вещества, называются реакциями замещения».

В обобщении на базе эксперимента важно не только передавать определенную сумму знаний, но и формировать единые правила работы в лаборатории.

В государственном образовательном стандарте по химии для полной средней общеобразовательной школы в требованиях к уровню подготовки выпускников перечислены основные экспериментальные умения. Большинство из этих умений являются обобщенными: обращаться с простейшим лабораторным оборудованием, растворять твердые вещества, проводить отстаивание, фильтрование, обращаться с кислотами и щелочами, готовить растворы с определенной массовой долей растворенного вещества, собирать из готовых деталей приборы, определять с помощью характерных реакций неорганические и органические вещества, в том числе и полимерные материалы. При формировании экспериментальных умений необходимо постоянно обращать внимание учащихся на то, как следует правильно проводить тот или иной эксперимент с точки зрения техники безопасности.

7. Мировоззренческая функция определяется дидактической ролью учебного химического эксперимента в научном химическом познании. Эксперимент является составной частью в цепи диалектического процесса познания учащимися объективной действительности. Правильно поставленный учебный химический эксперимент – важнейшее средство формирования научного мировоззрения учащихся в процессе усвоения основ химической науки.

Все перечисленные функции учебного химического эксперимента взаимосвязаны и взаимообуславливают друг друга. От возможности выполнения этих функций зависят успех и эффективность проводимого учебного химического эксперимента.

Химический эксперимент относится к специфическим методам обучения, что обусловлено особенностью предмета – химии, при изучении которого нельзя упускать наглядность. Эксперимент позволяет не только как можно подробнее понять, что же происходит в конкретной химической реакции, но и помогает повысить интерес учащихся к предмету химии.

В ыполнять эксперимент возможно лишь с опорой на полученные ранее знания. Теоретическое обоснование опыта способствует его восприятию (которое становится более целенаправленным и активным) и осмыслению его сущности. Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы.

Формулирование гипотезы учащимися развивает их мышление, заставляет применять имеющиеся знания и в результате проверки гипотезы получать новые знания. Химический эксперимент открывает большие возможности также и для создания и последующего разрешения проблемных ситуаций.

Эксперимент должен стать необходимой частью урока при изучении конкретных вопросов. Ученики должны знать, для чего проводится эксперимент, какое теоретическое положение он подтверждает, на какой вопрос поможет ответить.

Различают следующие типы школьного химического эксперимента:

Демонстрационный эксперимент;

Лабораторные опыты;

Лабораторные работы;

Практические работы;

Экспериментальный (лабораторный) практикум;

Домашний эксперимент.

Демонстрационный эксперимент – это химический эксперимент, проводимый преподавателем (в редких случаях подготовленным учеником).

Основные задачи демонстрационного эксперимента: раскрытие сущности химических явлений; показ учащимся лабораторного оборудования (приборов, установок, аппаратов, химической посуды, реактивов, материалов, приспособлений); раскрытие приемов экспериментальной работы и правил безопасности труда в химических лабораториях.

Требования к демонстрационному эксперименту впервые были сформулированы В.Н.Верховским и развиты К.Я.Парменовым, А.Д.Смирновым, В.П.Гаркуновым, М.С.Пак и др.

В процессе демонстрационного эксперимента необходимо реализовать следующие требования:

1) обозреваемость (обеспечение хорошей видимости всем учащимся);

2) наглядность (обеспечение правильного восприятия учащимися);

3) безукоризненная техника выполнения;

4) безопасность для учащихся и учителя;

5) оптимальность методики эксперимента (сочетание техники эксперимента и слов учителя);

6) надежность (без срывов);

7) выразительность (раскрытие сущности объекта при минимальной затрате усилий и средств);

8) эмоциональность;

9) убедительность (однозначность объяснения, достоверность результатов);

10) кратковременность;

11) эстетичность оформления;

12) простота техники выполнения;

13) доступность для понимания;

14) предварительная подготовка эксперимента;

15) репетиция методики эксперимента.

Лабораторные опыты – это эксперимент, который выполняют учащиеся под непосредственным руководством учителя. Лабораторные опыты являются, как правило, единичными и помогают изучить отдельные стороны химического объекта.

Лабораторные работы представляют собой совокупность лабораторных опытов и позволяют изучить многие стороны химических объектов и процессов. Лабораторные работы заключаются в проведении учащимися по заданию учителя опытов с использованием приборов, инструментов и прочего оборудования. По времени они могут занимать от 5–10 до 40–45 мин (лабораторный урок). На лабораторном уроке учащиеся работают в основном не по заданиям и не по книге, а на основании живого слова преподавателя.

Практические работы являются одним из видов экспериментальной учебной деятельности школьников. Практические занятия отличаются более высокой степенью самостоятельности учащихся и способствуют совершенствованию их знаний и умений.

Экспериментальный практикум – вид самостоятельной работы учащихся, проводимой в основном в старших классах. Экспериментальный практикум обычно организуется при завершении крупных разделов курса и имеет преимущественно повторительно-обобщающий характер. Такой практикум способствует формированию обобщенных знаний и умений.

Домашний эксперимент – это опыты, выполняемые учащимися в домашних условиях и способствующие удовлетворению познавательных интересов и потребностей учащихся, а также развитию опыта их творческой деятельности.

С целью профессиональной подготовки к образовательной практике молодые учителя должны целенаправленно осваивать технику и методику школьного химического эксперимента.

Э ффективность обучения химии тесно связана с общим планированием учебного материала. Основные задачи, которые решаются в процессе планирования, – это оптимизация учебного процесса, определение объема учебного материала, подбор заданий на урок и на дом, выделение времени на проведение лабораторных опытов и практических занятий, решение экспериментальных и расчетных задач, контроль знаний, умений и навыков учащихся, закрепление и повторение материала.

Преподаватель химии должен уметь планировать эксперимент и по всей теме, и для конкретного урока, методически правильно его применять, отбирать наиболее подходящие для каждого конкретного случая варианты опытов, руководить познавательной деятельностью учащихся, анализировать, оценивать свою деятельность при проведении демонстраций, а также деятельность учащихся при выполнении ими самостоятельно экспериментальной работы.

Планирование химического эксперимента: в начале учебного года в соответствии с учебной программой устанавливается последовательность проведения демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий и решения экспериментальных задач по темам и их связь с теоретическими занятиями; определяется перечень экспериментальных умений и навыков, которые должны приобрести учащиеся, и дидактические средства, позволяющие достичь поставленных целей. Зная предварительно сроки проведения эксперимента, преподаватель имеет возможность заблаговременно подготовить к урокам оборудование, учебные пособия и др.

Подготовка к уроку зависит от типа урока и поставленной дидактической цели. Вначале преподаватель уточняет учебно-воспитательные задачи урока и продумывает методику его проведения. Чтобы химический эксперимент обеспечивал прочные и глубокие знания, необходимо предусмотреть, какие экспериментальные умения и навыки будут приобретены учащимися, с помощью каких приемов можно добиться понимания ими наблюдаемых химических превращений. Преподавателю рекомендуется просмотреть соответствующую методическую литературу, наметить вопросы, выявляющие теоретические знания учащихся по теме, выделить моменты, способствующие приобретению умений, навыков, а также облегчающие восприятие учебного материала в дальнейшем, и сосредоточить на них внимание.

Преподавателю необходимо продумать, на каком этапе урока, в какой последовательности, с какими реактивами и приборами провести опыты, определить их место во время занятия в зависимости от поставленных задач, а также форму записи полученных результатов (рисунок, таблица, уравнение реакции и т.д.).

Очень важно перед уроком отрепетировать технику выполнения каждого демонстрационного опыта, проверить наличие и качество реактивов, а также убедиться в наглядности работы прибора и происходящих явлений, т.к. неполадки, обнаруженные в процессе проведения урока, ухудшают дисциплину учащихся и препятствуют достижению поставленной цели. При необходимости следует заменять реактивы, исправлять приборы либо подбирать заранее другую подходящую аппаратуру.

П рочность и осознанность знаний по химии возрастают, если химический эксперимент осуществляют сами ученики. Для его проведения необходимо овладеть целым рядом умений и навыков , отсутствие которых мешает учащимся сосредоточить внимание на сущности происходящих химических явлений, т.к. им приходится больше заниматься техникой проведения опытов.

Овладение экспериментальными умениями и навыками необходимо не только для успешного усвоения содержания курса химии, но и при продолжении образования в вузах и для будущей производственной деятельности. Наиболее важны следующие умения и навыки:

Обращение с посудой, приборами, реактивами;

Проведение таких операций, как нагревание, растворение, собирание газов и др.;

Наблюдение химических явлений и процессов и правильное объяснение их сущности;

Составление письменного отчета о проделанной работе;

Пользование справочной литературой.

Чтобы управлять процессом совершенствования и развития умений и навыков учащихся, преподаватель должен сам четко представлять путь и методику их формирования. Для этого ему необходимо постоянно и внимательно знакомиться с программой по химии. В ней есть перечень практических умений и навыков, которые учащиеся должны приобретать по мере изучения курса химии. Проверять уровень владения практическими умениями и навыками нужно начинать сразу после первых практических занятий. Например, после знакомства учащихся с лабораторным оборудованием преподаватель на следующих уроках проверяет, как они усвоили соответствующие умения.

Наиболее эффективно умения и навыки формируются при соблюдении следующих условий:

Сочетание наглядного показа опыта с устным комментированием хода его выполнения;

Объяснение сущности явлений, происходящих при выполнении опыта;

Уточнение необходимости эксперимента и предупреждение возможных ошибок;

Контроль со стороны преподавателя и оказание дифференцированной помощи учащимся.

Большое значение в совершенствовании и закреплении умений и навыков имеет индивидуальное выполнение опытов учащимися. При самостоятельном выполнении опытов, в которых встречаются уже известные ученикам приемы и операции, они быстрее и прочнее закрепляются и совершенствуются.

При наблюдении за учениками следует обращать внимание на:

Их умение пользоваться реактивами, посудой и другим оборудованием;

Их работу с приборами (сборка, проверка на герметичность, закрепление в штативе, использование в опытах);

Выполнение ими различных операций (наливание и насыпание веществ, растворение твердых, жидких и газообразных веществ, измельчение и смешивание твердых веществ, собирание газов и др.);

Распознавание ими веществ по физическим свойствам, характеру горения и качественным реакциям.

Наряду с этим необходимо проверять: понимают ли учащиеся цель опыта, умеют ли составлять план проведения эксперимента, знают ли, какие вещества и приборы нужно использовать, при каких условиях будет протекать данный химический процесс и как выразить его соответствующими уравнениями реакций, умеют ли анализировать опыты, делать обобщения и выводы.

Важно также осуществлять контроль за соблюдением учениками техники безопасности при обращении с реактивами, нагревательными приборами, химической посудой, а также за чистотой рабочего места, бережным отношением к оборудованию и экономным расходованием реактивов, за рациональным использованием времени на проведение отдельных приемов и операций, за дисциплиной.

Эффективность обучения химии с использованием эксперимента зависит от наличия постоянных обратных связей. Учет экспериментальных умений и навыков – это итог работы не только учащихся, но и преподавателя.

Химический эксперимент – важный источник знаний. В сочетании с техническими средствами обучения он способствует более эффективному овладению знаниями, умениями и навыками. Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает развивать умения наблюдать явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов, формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки, прививает навыки планирования своей работы и осуществления самоконтроля, воспитывает аккуратность, уважение и любовь к труду. Химический эксперимент способствует общему воспитанию и всестороннему развитию личности.

Л и т е р а т у р а

Вайнштейн Б.М. и др. Практические занятия по химии. М., 1939;
Парменов К.Я. Демонстрационный химический эксперимент. М., 1954;
Парменов К.Я. Химический эксперимент в средней школе. М., 1959;
Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента. Т. 1. М., 1973;
Гаркунов В.П. Совершенствование методов обучения химии в средней школе. Л., 1974;
Вивюрский В.Я . Эксперимент по химии в средних профтехучилищах. М., 1980;
Назарова Т.С., Грабецкий А.А., Лаврова В.Н. Химический эксперимент в школе (Библиотека учителя химии). М., 1987;
Злотников Э.Г. Химический эксперимент в условиях развивающего обучения. Химия в школе, 2001, № 1;
Пак М.С. Дидактика химии. М.: Владос, 2004.

Виды эксперимента и типы методик

Выделяют три основных вида эксперимента: лабораторный, естественный и формирующий. Они различаются по организации процедуры опыта, задачам, степени соответствия ситуации есте­ственному поведению испытуемого и другим особенностям. В каж­дом виде эксперимента существует ряд методических приемов, методик и их модификаций. Мы охарактеризуем только основные типы методик.

Лабораторный эксперимент проводится в условиях специально оборудованного помещения и предполагает строгий контроль всех условий и поведения испытуемого. Результаты лабораторного экс­перимента обычно отличаются высокой степенью достоверности. Однако ситуация лабораторного эксперимента далека от соответ­ствия естественным условиям, что ограничивает ценность полу­чаемых данных и требует проведения дополнительных исследова­ний для уточнения получаемых результатов.

Лабораторный эксперимент в психологии имеет давнюю исто­рию. Именно в рамках этого вида экспериментальных исследова­ний еще в XIX-начале XX в. были предложены основные мето­дики и методические приемы, которые впоследствии широко мо­дифицировались. Охарактеризуем основные типы методик.

1. Лабиринтные методики. Лабиринт - это специальным обра­зом ограниченное пространство, в котором есть вход (начало дви­жения животного или объекта, который необходимо достать из лабиринта), более одного возможных путей движения, из кото­рых только один правильный (или часть путей при выборе страте­гий следования).

Изучение процессов научения, памяти, мотивации и ориенти­ровочно-исследовательской деятельности животных с помощью лабиринтных методик проводилось в рамках бихевиористических исследований. Первоначально лабиринты использовались для изу­чения поведения крыс, но впоследствии стали широко приме­няться в экспериментах с самыми разными животными. Суть ла­биринтных методик состоит в том, что животное не может непо­средственно получить подкрепление (обнаружить приманку или выход из замкнутого пространства и т.п.), а должно самостоя­тельно найти правильный путь к нему. Есть такие лабиринты, в которых животное не воспринимает непосредственно подкрепле­ние, и такие, где подкрепление воспринимается, но путь его по­лучения заранее неизвестен. Сейчас существует много модифика­ций лабиринтных методик, которые можно классифицировать по двум основаниям:

1) по сложности. Есть лабиринты простые, в которых воз­можна только одна альтернатива: всего два пути, один из которых правильный. Форма таких лабиринтов может быть Т-образная или Y-образная. Сложные лабиринты имеют несколько путей и тупи­ков, из которых один или несколько являются правильными. Та­кие лабиринты могут иметь разнонаправленные ходы, располо­женные по две стороны относительно общей прямой оси, веер­ные и т.п.;

2) по способу действия животного в лабирин­те. Лабиринты могут быть локомоторные, в которых животному надо передвигаться. В этом случае они могут быть наземные - из приподнятых над поверхностью мостиков или подвесные, вод­ные, воздушные и т. п. и комбинированные. Лабиринты могут быть манипулятивные, в которых необходимо передвигать приманку с помощью собственных или дополнительных средств. Такие лаби­ринты используются только для тех представителей животного мира, которые обладают способностью к манипуляции и орудий­ной деятельности (высших обезьян, человека, а также слонов и некоторых ластоногих и китообразных). Лабиринты могут быть перцептивные (зрительные), когда надо найти правильный путь без применения двигательных реакций. Вариантом такой методи­ки является эксперимент, в котором обезьяне предлагается зри­тельно выбрать из нескольких перекрещенных веревочек ту, кото­рая соединена с приманкой.

2. Проблемная клетка и проблемный ящик. Впервые с помощью проблемной клетки изучал поведение животных (кошек, собак, низших обезьян) американский психолог Э.Л.Торндайк. Прин­цип этих методик состоит в том, что есть замкнутое простран­ство, в котором заключено само животное (проблемная клетка) или приманка (проблемный ящик). Животное должно найти вы­ход из клетки или достать приманку из ящика, последовательно открывая запоры или преодолевая препятствия. С помощью этих методик изучаются направленность действий животных, способ­ность к анализу условий и их изменений вследствие собственных действий, научение, память, мотивация и т.п.

3. Обходной путь. Эксперимент с использованием обходного пути был предложен В. Кёлером при изучении интеллекта высших жи­вотных. Животное воспринимает приманку, которую невозможно достать, так как она отделена преградой. Чтобы достать ее, необ­ходимо обойти преграду, т. е. сначала удалиться от воспринимае­мого «целевого объекта», это затем даст возможность приблизиться к нему. Исследования животных различных уровней эволюцион­ного развития показали, что только высшие животные могут на­ходить обходной путь сразу, а остальные не способны удалиться от воспринимаемой приманки и осваивают обходной путь только путем научения. В.Кёлер считал, что способность к обходному пути является одним из существенных критериев наличия интел­лекта у животных. К модификации этого методического приема можно отнести задачи на экстраполяцию (предвидение траекто­рии движения объекта за преградой), предложенные Л. В. Крушин-ским.

Существуют три основных типа методик обходного пути: локо­моторные (животное передвигается относительно преграды), ма-нипулятивные (животное передвигает приманку относительно пре­грады) и комбинированные (например, эксперимент В.Кёлера, в котором шимпанзе сначала надо было отодвинуть приманку от себя - от узкой к широкой щели ящика, затем обойти ящик и достать приманку с другой стороны).

Предыдущая статья: Чему равна скорость света Следующая статья: Гармонические колебания Физика формула частоты колебаний