В многофакторных (многокомпонентных) педагогических экспериментах возможно одновременное исследование каждого и многих компонентов (элементов) дидактической системы, входящих в состав одного или нескольких детерминант обучения: содержание, методы, средства и организационные формы. Исследуемые компоненты системы в многофакторных экспериментах предусматриваются независимыми и являются входными параметрами.

Многофакторный эксперимент требует также постоянства других, не исследуемых факторов как условий протекания педагогического процесса. Однако, практически как исследуемые компоненты системы не могут быть абсолютно независимыми (изолированными), так и условия опытов не могут быть постоянными. Процесс обучения изменяется во времени и в качественных состояниях (контингент и уровень подготовки студентов, мастерство преподавателя, социально-экономические условия, требования образовательных стандартов и др.). Это, как показали результаты наших исследований, вызывает определенные трудности в планировании, постановке и проведении педагогических экспериментов, вносит погрешности в достоверность и точность результатов исследования. Здесь весьма важно не только грамотное планирование и постановка многофакторного эксперимента, но и его проведение.

Характерными особенностями экспериментального метода исследования являются:

- возможность изучения специально организуемых воссоздаваемых явлений действительности, с точным определением детерминирующих воздействий;

- проведение исследования в удобное и специально организованное время;

- создание специальных условий, обеспечивающих независимость эксперимента от внешних влияний;

- дополнение содержания явления новыми компонентами, изменяющими развитие (учебными пособиями, методическими разработками, проектами и т.д.);

- выявление данных, оцениваемых с помощью специальных приборов и расчетов (цифр, формул, графиков, полученных на ПЭВМ);

- использование статистических методов обработки экспериментальных данных (проверка адекватности модели, значимости коэффициентов регрессии, однородности дисперсий, конкордации экспертов и т.д.).

Эксперимент может быть лабораторным и естественным (констатирующим и формирующим). Характерным для естественного эксперимента является активное вмешательство исследователя в изучение отдельных компонентов объекта изучения, но проводимое в естественных неизменяемых условиях.

Констатирующий эксперимент - это наблюдение за работой учащихся во всех видах учебной деятельности: анкетирование, интервьюирование, рейтинг, самооценка.

Формирующий эксперимент - это обучение студентов приемам анализа своего стиля и обучение приемам его совершенствования. Например, быстро и успешно выполняя репродуктивную сторону определенного дела, студент устремляется на поиск новых подходов, оригинальных решений.

Для определения вида математической модели в педагогическом эксперименте рассмотрим следующие понятия.

Моделирование - это научный метод исследования всевозможных объектов, процессов и т. д. путем построения их моделей, которые сохраняют их основные, выделенные особенности объекта исследования.

Моделирование - метод опосредованного познания при помощи естественных или искусственных схем, которые способны в определенных отношениях замещать изучаемый объект и давать о нем новые сведения. Для учебного процесса наиболее характерны модели подобия, структурные функциональные, информационные, суждения и аналогии. Структурно-функциональное и информационное моделирование образуют кибернетические модели. Функциональные модели выражают построение функции по значениям аргумента. В информационных моделях функционально связаны поступающая информация, ее переработка и обратная связь.

Кибернетические модели характеризуются определенной иерархией изучаемых составляющих компонентов и применяются в основном для изучения сложных динамических систем. Присущий им макроподход характеризуется тем, что внутреннее содержание моделируемого объекта не принимается во внимание, т.е. объект при этом рассматривается как “черный ящик”.

Хорошо построенная и функционирующая модель не раскрывает сущности всего процесса. Она связана с ограничениями, упрощением системы, с отбором только некоторых сторон объекта изучения. В связи с этим для построения модели должны быть: