CC BY
572
ПЕДАГОГИКА
Вестн. Ом. ун-та. 2012. № 4. С. 276-280.
УДК 37.015+159.9
В.М. Кадневский, В.В. Лемиш
Ф. ГАЛЬТОН - УЧЁНЫЙ-ЭНЦИКЛОПЕДИСТ,
ОДИН ИЗ СОЗДАТЕЛЕЙ НАУЧНОГО МЕТОДА ТЕСТОВ (к 190-летию со дня рождения)
Рассматривается вклад Фрэнсиса Гальтона в формирование и развитие современного научного метода тестов.
Ключевые слова: валидность, корреляция, педагогические измерения, статистические методы, регрессия, тесты, тестовые методы, факторный анализ.
В исследованиях, посвящённых истории педагогики и смежных дисциплин, при осмыслении феноменов, связанных с появлением новых видов наук, сформировалось как минимум два подхода: линейный и диалектический. При линейном подходе исследователи выделяют одного-двух специалистов-первооткрывателей, и дальнейшие научные достижения рассматриваются как развитие идей этих первооткрывателей. Такой подход не противоречит логике развития отдельных наук и в научном сообществе считается достаточно продуктивным. Однако в случаях, когда речь идёт о научных направлениях, которые возникли на стыке двух или нескольких наук, правомернее становление и развитие интегративной науки рассматривать с диалектических позиций. При таком подходе принято развитие той или иной науки рассматривать не только с позиции выявления её основателей, но и с учетом большего числа составляющих, приведших к появлению именно этой конкретной науки. Если рассматривать тестологию (в зарубежной литературе её ещё называют психометрикой) как интегративную науку, вобравшую в себя математику, статистику, психологию, педагогику и другие науки, то её зарождение, становление и развитие следует рассматривать с диалектических позиций.
За многие тысячелетия были накоплены солидные знания во многих научных областях, включая психологию и педагогику, где сегодня тесты находят весьма широкое применение. Некоторые психологические приемы, дошедшие до нас от безымянных авторов, настолько совершенны, что используются специалистами-профессионалами и сегодня. Опыт показывает, что по мере накопления знаний процесс их научного осмысления ускоряется, количественные изменения начинают переходить в качественные, что в полной мере относится и к тестовым методикам в педагогике и психологии.
И. Кант в своё время считал, что психология как наука невозможна. А невозможна она прежде всего потому, что математика не приложима к явлениям внутреннего чувства и к их законам. И. Кант также считал, что в психологии невозможен эксперимент, а учение о душе не сможет стать чем-то большим, чем «систематическое учение о природе внутреннего чувства, т. е. описание природы души, но не наукой о душе» [5, с. 60]. Время показало, что И. Кант оказался не прав, считая невозможным в психологии эксперимент и математику, но он проницательно определил их научную необходимость, чем и внес свой вклад в становление экспериментальной психологии. Движение научной мысли к проведению измерений и экспериментов в психологии было постепенным. Первым, кто сформулировал как задачу или вопрос необходимость измерения в психологии, был немецкий учёный XVIII в. Х. Вольф (1679-1754). Он ввел в науку понятие психометрии, считая, что величину удовольствия можно измерить осознаваемым нами совершенством, а величину внимания - продолжительностью аргументации, которую мы в состоянии проследить [3, с. 51].
© В.М. Кадневский, В.В. Лемиш, 2012
Поворот научной мысли к средствам познания, связанного с поиском адекватных методов, происходил постепенно. От осознания важности и нужности измерений в психологии до внедрения статистических методов в научные исследования прошло около полутора столетий. Освоение тестовых методик на научном уровне приходится на вторую половину XIX - начало ХХ в. Их появление отражает общее состояние науки и в целом, и в её отдельных направлениях, к каковым, например, относится теория Дарвина. В подтверждение того, что разнообразные испытания, проводившиеся с незапамятных времен, привели в конечном счете к появлению тестов как научного метода, сошлёмся на авторов первого теста для измерения интеллектуальных способностей А. Бине и Т. Симона. Они среди своих предшественников особо отмечают Э. Сегена, который эмпирическим путем доказал, что умственный и нравственный уровень некоторых детей, отставших в своем развитии, можно поднять. Книга Э. Сегена, изданная в 1846 г., дала А. Бине и Т. Симону в начале ХХ в. ряд отправных моментов при составлении тестов интеллектуальных способностей. [1, с. 7-8].
Э. Сеген, развивая в умственно отсталых детях способность отличать пространственно-геометрические формы, круг и овал, квадрат, ромб и т. п., применял несколько досок, содержащих разные углубления (формы) для этих фигур, которые дети должны были научиться вкладывать на место [6, с. 159]. Э. Сеген создал тест в период, когда о тестологии не было и речи. Но тест оказался столь безупречен, что и в современной психолого-педагогической практике он находит применение и известен как «Тест Сегена», или «Доска форм Сегена». Этот пример - подтверждение того факта, что тестовая культура как феномен цивилизации формировалась с древнейших времен, а создатели тестовых методов достигали высокого научного уровня, не обладая научным инструментарием для их создания.
Таким образом, у истоков современной тестологии стояло немало известных и безымянных авторов, однако главное открытие, превратившее её в самостоятельную науку, сделал английский учёный Ф. Гальтон. Именно он стал инициатором применения количественных измерений в психологии, которые затем стали применяться и в педагогике.
Фрэнсис Гальтон прожил долгую жизнь (1822-1911), сохранив творческий потенциал, а с возрастом круг его интересов неизменно расширялся. Своим долголетием и сохранением творческого потенциала он подтвердил выводы, полученные им при изучении проблем наследственности. Они касаются таких факторов, как снижение или угасание (с возрастом) отдельных функций орга-
низма (например, физических и психофизиологических) и постепенное нарастание других (творческих). В ХХ в. эти идеи легли в основу принятых в современной социальной геронтологии теорий старения, учитывающих как инволюционный, так и эволюционной процессы геронтогенеза.
Фрэнсис родился 16 февраля 1822 г. в семье зажиточного преуспевающего английского банкира Самуэля Гальтона. По мнению биографов Фрэнсиса, он мог бы стать преуспевающим банкиром, но предпочел идти не по стопам отца, а заняться наукой. Он стал не просто известным учёным, а учёным-энциклопедистом, оставившим заметный след во многих науках и значительно продвинувшим их развитие. [8, с. 122].
Его мать, Фрэнсия, была дочерью известного медика, философа и поэта Эразму-са Дарвина. Будучи подростком, Фрэнсис много общался со своими знаменитыми родственниками Дарвинами - с дедом, доктором Эразмусом Дарвином, и дядей, Робертом Дарвином. Они занялись образованием Фрэнсиса и не сомневались в том, что он станет известным медиком, достойным продолжателем их семейных традиций. Поэтому, окончив в 1838 г. школу, Фрэнсис отправился в бирмингемский Главный госпиталь - стажироваться для дальнейшего обучения. Через год он уже учился на медицинском отделении Королевского колледжа, а в 1840 г. его перевели в Тринити-колледж в Кембридже.
Здесь Фрэнсис вскоре понял, что медицина вряд ли станет делом его жизни, поэтому он с головой уходит в математику. Правда, на первых порах эта наука вызывала у 18-летнего юноши панический ужас, потому что он знал ее значительно хуже, чем его сверстники. Но Фрэнсис, будучи человеком крайне самолюбивым, упорным и настойчивым в достижении поставленной цели, за три года так преуспел в этой дисциплине, что его статьи стали публиковать в британских математических журналах. Он упорно занимался, спал 3-4 часа в сутки. Ежедневное занятие математикой принесло в будущем серьёзные плоды. Он высоко ценил математику и в своих научных изысканиях широко применял на практике математические методы. Многие открытия были сделаны Гальтоном именно благодаря его склонности к подсчёту или измерению. Он, например, занявшись метеорологией, для определения погоды разработал специальные математико-статистические методы и открыл явление, которое назвал антициклоном, а также стал составлять и первые общедоступные погодные карты [3, с. 41].
Переломным моментом в творчестве Ф. Гальтона явилась публикация работы его двоюродного брата Ч. Дарвина «Происхождение видов» (1859), в которой очень подробно рассмотрены проблемы наследствен-
ности. Это исследование побудило Гальтона заняться вопросами наследования физических и умственных способностей людей и особенностей их развития от поколения к поколению. Ученому нужны были статистические данные о многих поколениях разных семей. Год за годом он собирал эти данные, обрабатывал их и периодически публиковал полученные научные результаты. В 1883 г. Ф. Гальтон опубликовал свой очередной труд «Исследования человеческих способностей и их развитие». Данный труд принято считать началом научной психологии, основанной на измерениях с помощью метода тестов. Этот труд Гальтона не остался незамеченным и в России. Журнал «Русское богатство» в том же году поместил сокращенный перевод этой книги [2].
К созданию научного метода тестов Ф. Гальтон шёл постепенно, опираясь на свои прежние достижения в том числе, например, и на математико-статистические методы, созданные им в метеорологии, но в большей степени на появление тестологии как самостоятельного научного направления повлияли научные искания в области наследственности. Изучая проблемы наследственности, Ф. Гальтон создал научное направление, известное как антропометрия -исследование человека путем измерения его внешних анатомических признаков. Это направление Ф. Гальтон разработал в рамках новой науки, экспериментальной психологии, одним из основоположников которой он был. В числе методов исследования в рамках экспериментальной психологии стал сегодня широко известный во всём мире метод тестов и опросников.
Английская пресса в своё время много внимания уделяла Лондонской международной выставке медицинского оборудования средств и методов охраны здоровья, открытой в 1884 г. На этой выставке действовала и созданная Гальтоном научная антропометрическая лаборатория, где посетители в возрасте от 5 до 80 лет за небольшую плату (3 пенса) могли проверить свои физические возможности и способности, некоторые физиологические возможности и психические свойства. Проверялась, например, сила кисти рук с помощью изобретенного Ф. Гальтоном динамометра, измерялась жизненная сила легких с помощью опять же авторского изобретения, известного как «свисток Гальтона», измеряли силу удара рукой, рост, вес, остроту зрения, запоминание предметов, различение цветов и т. д. По полной программе, т. е. по всем семнадцати показателям, было обследовано 9337 человек [4, с. 85].
Столь большое количество обследованных давало возможность Ф. Гальтону для применения статистических методов в получении выводов по половозрастным различиям, в выявлении средних показателей по всем параметрам Важным шагом в создании
метода тестов стало внедрение Ф. Гальтоном математико-статистических расчётов результатов научных исследований в психологии. Заслугой Гальтона является и то, что он был не только инициатором применения статистики в психологии, но и создателем самого статистического метода для этих целей.
К новаторству Ф. Гальтона в области статистики относится и его исследование о корреляции как о методе вычисления показателя ее величины - коэффициенте корреляции. Именно Гальтон предложил метод корреляций, исходя из принципа регрессивного стремления к усреднению.
Явление, называемое корреляцией, было известно задолго до Гальтона. Это - соотношение частей организма между собой, их взаимозависимость, а шире - вообще различных явлений и процессов в природе. По сути, Ф. Гальтон открыл новую эпоху в изучении этого явления. Впервые публично о своем методе вычисления величины корреляции Гальтон сообщил в докладе, сделанном в Королевском обществе в декабре 1888 г. Он назывался «Корреляции и их измерение, преимущественно по антропометрическим данным». Ф. Гальтон ввёл понятие коэффициента корреляции, которое используется и в современной науке. Ученик Ф. Гальтона К. Пирсон, одним из первых продолживший его работу над измерением корреляции, считал, что исследование его учителя открыло новую эру в статистике, что был создан «новый орган» для изучения природы, как органической, так и неорганической. «Весьма скромная статья Гальто-на в 10 страниц, из которой развилась революция наших научных идей, в силу её постоянного влияния есть, может быть, самое важное из написанного им», - констатировал К. Пирсон в биографии Гальтона. [4, с. 99].
Гальтон, как мы знаем, применял вычисление корреляции в антропометрии. Использовал он понятие коэффициента корреляции и в исследовании наследственности. Статистическое изучение явления «регрессии» в наследственности непосредственно связано с понятием корреляции. С помощью анкет Гальтон собрал сведения о росте 205 пар родителей и 928 их взрослых детей. Для каждой пары родителей он вычислял средний рост обоих по схеме: рост отца плюс рост матери, деленные на 2, с поправкой на рост женщины, которая в среднем ниже мужчины в 1,08; на этот коэффициент умножается фактический рост женщины. Средняя величина роста пары родителей колебалась у Ф. Гальтона между 64,5 и 72,5 английских дюймов при средней величине около 68,5 дюймов. Затем был найден средний рост у взрослых детей, и составлена соответственная таблица. Из этой таблицы следовало, что уклонения родителей в росте от средней величины передаются детям не
полностью, а лишь частично. Гальтон рассчитал, что наследуется приблизительно две трети родительского уклонения в росте от средней величины. Аналогичное исследование Гальтон провел на величине семян душистого горошка и также установил неполное наследование родительского размера.
Исходя из этих данных, Гальтон пришел к обобщению, которое он назвал «законом сыновней регрессии». Он гласит, что если родительские формы обладают тем или иным уклонением от средней величины, то часть последнего передается детям, другая же часть исчезает, происходит частичный возврат к средней величине. Величина регрессии может быть выражена «величиной наследственности», которая выводится статистическим путем и у разных объектов бывает различной; так, например, для роста людей она равняется 2/3, а для величины семян горошка равна 1/3 и т. д.
«Закон регрессии» Ф. Гальтон изображал графически (см. рис.).
64 66 68 10
72
72
70
63
66
S4
■ 1 [—гт -- — DEGRESSION - - FROM L MID-PARENT : шэд
■
- // Af
— * ;«:*■ “
.. L -J 1 i . k 1 J. .
D £
На левой стороне квадрата наносятся усредненные величины роста родителей, на верхней стороне - средние величины роста детей в дюймах. Если бы рост родителей и рост детей в среднем совпадали друг с другом (т. е. регрессия равнялась бы единице), то отношение роста детей к росту родителей выразилось бы диагональю квадрата АВ. Если бы, наоборот, дети вовсе не наследовали уклонения от среднего роста родителей, то отношение между ростом тех и других выразилось бы вертикальной прямой ЕЕ. Действительные отношения, обнаруживающие регрессию, показаны точками, расположенными на линии СО между АВ и ЕЕ.
«Регрессия объясняется следующим образом, - писал Ф. Гальтон. - Ребенок частично наследует (определенные свойства) от своих родителей, частично от своих предков. Говоря вообще, чем дальше назад идет его генеалогия, тем многочисленнее и разнообразнее становятся его предки, пока они
не перестанут отличаться от группы людей, одинаковой по численности, взятой случайно из расы в целом. Средний рост их (предков) будет тогда такой же, как и расы, иначе говоря, он будет средний» [4, с. 99-101]. Отсюда вытекает, что чем отдаленнее предок, тем в меньшей мере сказываются его свойства на потомке.
Научные достижения Ф. Гальтона ещё при его жизни были развиты и приумножены, так как он проявил себя и как учёный-наставник. Его идеи в области тестологии и статистики были восприняты и развиты в работах таких, например, известных его учеников, как Дж.М. Кеттел или уже упомянутый выше К. Пирсон, и других. Свои лабораторные опыты Ф. Гальтон называл тестами. Этот термин стал употреблять и приехавший к нему на стажировку американский психолог Дж.М. Кеттел (1860-1944). Работая под руководством Ф. Гальтона, Дж. Кеттел поставил задачу нарисовать образ цельной личности с помощью тестов. С этой целью он в 1890 г. предложил нескольким лабораториям произвести со студентами колледжей в одинаковых условиях ряд экспериментов. Для этого Дж. Кеттел разработал комплект из 50 тестов, с помощью которых, как он предполагал, можно нарисовать полный портрет отдельного индивидуума. Предложенные им тесты в том же 1890 г. были опубликованы (с послесловием Гальтона) в английском журнале Mind. Свою статью Дж. Кеттел озаглавил «Интеллектуальные тесты и их измерения», что даёт основание некоторым историкам науки считать эту публикацию точкой отсчёта становления научного метода тестов. В послесловии к этой статье Ф. Гальтоном была высказана идея валидности (без употребления термина «validity»). Он писал о необходимости сравнения результатов тестирования с каким-либо внешним независимым от эксперимента критерием, что позволило бы определить, «какой тест является наиболее информативным» [9, с. 380-381].
Смысловое содержание термина «валидность» на протяжении ХХ в. претерпело ряд видоизменений. Этот термин вбирал в себя новые дополнительные понятия, соответствующие этапам и уровню развития науки. В современной тестологии под термином «валидность» подразумевают в первую очередь пригодность теста для тех целей, для которых он изначально планировался.
В развитие идей Гальтона о применении математического аппарата в исследованиях с использованием тестов, значительный вклад внес английский ученый К. Пирсон. Он был учеником и коллегой Ф. Гальтона, а их совместная работа заключалась в издании журнала «Биометрия». К. Пирсон под влиянием исследований Ф. Гальтона и Дж. Кеттела и полученных в их ходе резуль-
татов начал собственные исследования в области теории тестов. В результате К. Пирсону удалось разработать более совершенные, чем у Ф. Гальтона, методы корреляционного, регрессивного и факторного анализа тестов [7, с. 44]. Созданные Пирсоном коэффициент корреляции, а затем и теория корреляции внесли весьма значительный вклад в теорию тестов и существенным образом повлияли на становление и дальнейшее развитие теории тестов и расширение практики их применения. В настоящее время тесты применяют не только в педагогике и психологии, но и медицине, промышленности, сельском хозяйстве, физической культуре и спорте, авиации, космонавтике и других областях.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Бине А., Симон Т. Ненормальные дети: Руководство при приеме ненормальных детей в специальные классы : пер. с фр. М., 1911. 196 с.
[2] Русское богатство. 1883. № 10-12.
[3] Кадневский В. М. История тестов. М., 2004. 464 с.
[4] Канаев И. И. Фрэнсис Гальтон, Л., 1972. C. 134.
[5] Кант И. Сочинения : в 6 т. М., 1966. Т. 6. 297 с.
[6] Сеген Э. Воспитание, гигиена и нравственное лечение умственно ненормальных детей. СПб., 1903. 320 с.
[7] Экспериментальная психология / под ред. П. Фресс и Ж. Пиаже. М. : Прогресс, 1966. С. 344.
[8] Miller G.A. Psychology: The Science of mental life. London : Penguin books, 1962, p. 422.
[9] Kettel Dg. Mental test and measurement // Mind. 1890. Vol. 5. P. 373-38.
