Виды переменных в разных типах эксперимента

17

ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ СОЦИАЛЬНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Заочное отделение

Виды переменных в разных типах эксперимента

Контрольная работа № 1

студента II курса

второй группы

Коноваловой Е.Ю.

по экспериментальной психологии

Преподаватель: Голубцова Л.А.

г. Екатеринбург

1999 год

О Г Л А В Л Е Н И Е :

1.Экспериментальные переменные ............................................................. 3

2.Виды внешних переменных .................................................................... 3

2.1.Побочные переменные ......................................................................... 4

2.2.Контрольная переменная ...................................................................... 4

3.Количественные, качественные и базисная переменные .......................... 4

4.Независимая переменная ........................................................................ 4

5.Контроль независимой переменной и проблема экспериментальных воздействий ................................................................................................ 5

6.Зависимая переменная ............................................................................ 8

7.Список использованной литературы ......................................................10

Экспериментом мы называем ту часть исследования, которая заключается в том, что исследователь осуществляет манипулирование переменными и наблюдает эффекты, производимые этим воздействием на другие переменные (3).

Возможность наблюдения и измерения переменных есть условие применения экспериментального метода. Речь идет о возможности фиксации или регистрации каких-то показателей в качестве психологических переменных. Переменная может быть представлена в показателях времени реакции испытуемого, измеренного с помощью секундомера, но это могут быть и полученные на основе психологического наблюдения частоты встречаемости тех или иных изменений в поведении испытуемых. Определение испытуемых в самом общем значении этого термина: это реальность, изменения которой могут быть каким-то образом измерены.

Экспериментальные переменные

Экспериментатор проверяет гипотезу о причинной связи двух явлений, А и В. Понятие «причинность» является одним из наиболее сложных в науке. Существует ряд эмпирических признаков связи между двумя явлениями. Первый признак - разделенность причины и следствия во времени и предшествование причины следствию. Если исследователь обнаруживает изменения в объекте после экспериментального воздействия, по сравнению с аналогичным объектом, который таковому не подвергался, у него есть повод говорить о том, что экспериментальное воздействие стало причиной изменения состояния объекта. Наличие воздействия и сравнение объектов являются необходимыми условиями такого вывода, ибо не всегда предшествующее событие - причина последующего. Отлет гусей на юг отнюдь не является причиной выпадения снега через месяц. Второй признак - наличие статистической связи между двумя переменными (причиной и следствием). Изменение величины одной из переменных должно сопровождаться изменением другой. Иначе говоря, между переменными должна наблюдаться либо линейная корреляция, как между уровнем вербального интеллекта и школьной успеваемостью, либо нелинейная корреляция, как между уровнем активации и степенью эффективности научения (закон Йеркса-Додсона).

Наличие корреляции - недостаточное условие для вывода о причинно-следственной связи, так как связь может быть случайной или обусловленной третьей переменной.

Третий признак - причинно-следственная связь регистрируется, если экспериментальная процедура исключает иные возможности, объяснения связей между А и В, кроме как причинной, и все другие альтернативные причины возникновения явления В исключены.

Проверка экспериментальной гипотезы о причинной связи двух явлений производится следующим образом. Экспериментатор моделирует предполагаемую причину: она выступает в качестве экспериментального воздействия, а следствие - изменение состояния объекта - регистрируется с помощью какого-либо измерительного инструмента.

Экспериментальное воздействие служит для изменения независимой переменной, которая является непосредственной причиной изменения зависимой переменной. Так, экспериментатор, предъявляя испытуемому сигналы различного околопороговой громкости, изменяет его психическое состояние - испытуемый либо слышит, либо не слышит сигнал, что приводит к различным моторным или вербальным ответам («да» - «нет», «слышу» - «не слышу»).

Внешние («прочие») переменные экспериментальной ситуации экспериментатор должен контролировать. Среди внешних переменных выделяют:

1) побочные переменные, которые порождают систематическое смешение, ведущее к появлению ненадежных данных (фактор времени, фактор задачи, индивидуальные особенности испытуемых);

2) дополнительную переменную, которая существенна для изучаемой связи между причиной и следствием. При проверке частной гипотезы уровень дополнительной переменной должен соответствовать ее уровню в изучаемой реальности. Например, при изучении связи уровня развития непосредственного и опосредованного запоминания дети должны быть одного возраста. Возраст в этом случае - дополнительная переменная. Если же проверяется общая гипотеза, то эксперимент проводится при разных уровнях дополнительной переменной, т.е. с участием групп детей разного возраста, как в известных экспериментах А.Н. Леонтьева по изучению развития опосредованного запоминания. Дополнительная переменная, особо значимая для эксперимента, называется «ключевой». Контрольной переменной называется дополнительная переменная, которая в факторном эксперименте становится второй основной.

Суть эксперимента состоит в том, что экспериментатор варьирует независимую переменную, регистрирует изменение зависимой переменной и контролирует внешние (побочные) переменные.

Исследователи различают разные виды независимой переменной:

качественную («есть подсказка» - «нет подсказки»);

количественную (уровень денежного вознаграждения).

Среди зависимых переменных выделяются базисные. Базисная переменная - единственная зависимая переменная, на которую оказывает влияние независимая переменная.

Независимая переменная

Исследователь должен стремиться оперировать в эксперименте только независимой переменной. Эксперимент, где это условие соблюдается, называют чистым экспериментом. Но чаще всего в ходе эксперимента, варьируя одну переменную, экспериментатор изменяет вместе с тем ряд других. Это изменение может быть вызвано действием экспериментатора и обусловлено связью двух переменных. Например, в эксперименте по выработке простого двигательного навыка он наказывает испытуемого за неудачи электрическим током. Размер наказания может выступать в качестве независимой переменной, а скорость выработки навыка - зависимой переменной. Наказание не только закрепляет у испытуемого соответствующие реакции, но и порождает у него ситуативную тревогу, которая влияет на результаты - увеличивает число ошибок и уменьшает скорость выработки навыка.

Центральная проблема при проведении экспериментального исследования - выделение независимой переменной и ее изоляция от других переменных.

В качестве независимой переменных в психологическом эксперименте могут выступать:

характеристики заданий;

особенности ситуации (внешние условия);

управляемые особенности (состояния) испытуемого.

Последние часто называют «переменными организма». Иногда выделяют четвертый вид переменных - константные характеристики испытуемого (интеллект, пол, возраст и т.д.), но, на взгляд В.Н. Дружинина, они относятся к дополнительным переменным, поскольку на них нельзя воздействовать, а можно лишь учесть их уровень при формировании экспериментальных и контрольных групп.

Характеристики задания - то, чем может манипулировать экспериментатор более или менее свободно. По традиции, идущей от бихевиоризма, считается, что экспериментатор варьирует только характеристиками стимулов, но в его распоряжении гораздо больше возможностей. Экспериментатор может варьировать стимулы или материал задания, изменять тип ответа испытуемого (вербальный или невербальный ответ), менять шкалу оценивания и т.д. Он может варьировать инструкцию, менять цели, которые должен достичь испытуемый в ходе выполнения задания. Экспериментатор может варьировать средства, которые имеет испытуемый для решения задачи, и ставить перед ним препятствия. Он может изменять систему поощрений и наказаний в ходе выполнения задания и т.д.

К особенностям ситуации следует отнести те переменные, которые непосредственно не входят в структуру экспериментального задания, выполняемого испытуемым. Это может быть температура в помещении, обстановка, наличие внешнего наблюдателя и т.д.

Эксперименты по выявлению эффекта социальной фасилитации (усиления) проводились по следующей схеме: испытуемому давалась какая-либо сенсомоторная или интеллектуальная задача. Он сначала выполнял ее в одиночку, а затем в присутствии другого человека или нескольких людей (последовательность, разумеется, менялась в разных группах). Оценивалось изменение продуктивности испытуемых. В этом случае задача испытуемого оставалась неизменной, изменялись лишь внешние условия эксперимента.

Что может варьировать экспериментатор ?

Во-первых, это физические параметры ситуации: расположение аппаратуры, внешний вид помещения, освещенность, звуки и шумы, температура, размещение мебели, окраска стен, время проведения эксперимента (время суток, длительность и т.д.). То есть все физические параметры ситуации, не являющиеся стимулами.

Во-вторых, это социально-психологические параметры: изоляция - работа в присутствии экспериментатора, работа в одиночку - работа с группой и т.д.

В-третьих, это особенности общения и взаимодействия испытуемого (испытуемых) и экспериментатора.

Судя по публикациям в научных журналах, за последние годы резко возросло количество экспериментальных исследований, в которых применяется варьирование внешних условий.

К «организменным переменным», или неуправляемым характеристикам испытуемых, относятся физические, биологические, социально-психологические и социальные признаки. Традиционно их относят к «переменным», хотя большинство из них является неизменным или относительно неизменным на протяжении жизни. Влияние дифференциально-психологических, демографических и прочих константных параметров на поведение индивида изучают в корреляционных исследованиях. Однако авторы большинства учебников по теории психологического метода, такие, как В.-Дж. Андервуд или М. Мэтлин, относят эти параметры к числу независимых переменных эксперимента.

Как правило, в современном экспериментальном исследовании дифференциально-психологические особенности индивидов, такие, как интеллект, пол, возраст, социальное положение (статус) и т.д., учитываются в качестве дополнительных переменных, которые контролируются экспериментатором в общепсихологическом эксперименте. Но эти переменные могут превращаться во «вторую основную переменную» в дифференциально-психологическом исследовании, и тогда используется факторный план (1).

Контроль независимой переменной и проблема экспериментальных воздействий

Проблема выделения независимых переменных с точки зрения структуры экспериментального исследования включает три основных аспекта. Первый: экспликация из теоретической, или научной, гипотезы таких следствий, эмпирическая проверка которых подразумевает управление некоторыми условиями или иной тип функционального контроля независимой переменной как причинно действующего фактора. Второй: обоснование контролируемой переменной как психологической, т.е. включенной в причинную связь на уровне психологического объяснения. Третий: решение вопросов о возможности реализации предполагаемого причинного воздействия с точки зрения операционализации переменной в конкретной методической процедуре и с точки зрения этических оценок возможности соответствующей независимой переменной (НП).

Последнее обстоятельство предполагает рассмотрение в качестве самостоятельного еще и четвертого аспекта: готовности или возможности исследователя использовать те или иные виды воздействий в научных целях.

Измерение показателей, свидетельствующих о характере и изменении процессов, на которые влияют экспериментальные воздействия, в совокупности с принятыми нормативами их психологической интерпретации (применительно к использованным психологическим конструктам и методикам) позволяет реконструировать зависимую переменную (ЗП). Ее изменения рассматриваются как следствия изменения независимой переменной. Поэтому иногда ее называют откликом на экспериментальное воздействие. Как и для НП, для ЗП важно различать фиксируемый показатель и гипотетические механизмы функционирования переменной. Независимая и зависимая переменные, а также подразумеваемое отношение между ними являются составляющими частями экспериментальной гипотезы. Отдельными авторами в качестве составляющей экспериментальной гипотезы вводится понятие гипотетического конструкта, включающего ненаблюдаемые, или латентные, переменные и реконструируемые механизмы изменения измеряемых переменных. Другие авторы как бы выносят за скобки экспериментальной гипотезы все те интерпретационные компоненты, которые связаны с пониманием психологических конструктов и функционируют в качестве «мостков» между эмпирическим содержанием экспериментальной гипотезы и теоретическим обоснованием предполагаемой зависимости (2).

Кэмпбеллом выделяются следующие виды НП (как основания задания экспериментальных и контрольных условий):

1) управляемые переменные или факторы, такие, как метод обучения; другими авторами более часто употребляется понятие стимульных условий, или условий стимуляции, в качестве которых могут выступать и целостные ситуации (например, моделируемые на тренажерах), и изменения отдельных характеристик стимулов;

2) потенциально управляемые переменные, которые экспериментатор в принципе мог бы варьировать, но по каким-то причинам этого не делает; Кэмпбелл здесь называет школьные предметы; вопрос о том, почему экспериментатор не включает потенциально управляемые переменные в рамки экспериментальной схемы, на самом деле часто выводит на обсуждение оценочных аспектов экспериментирования - оценку экономичности его проведения, этичности тех или иных форм экспериментальных воздействий, маскировки экспериментальных условий и др.;

3) относительно постоянные аспекты окружения (социально-экономический уровень, населенный пункт, школа и т.д.); эти переменные не находятся под непосредственным контролем экспериментатора, но могут выступать в качестве фиксируемых оснований разбиения испытуемых или условий на определенные классы как уровни НП;

4) «организмические» переменные - пол, возраст и другие объективированные характеристики; речь идет в данном случае также о возможности подбора групп, эквивалентных или отличающихся по этой характеристике;

5) тестируемые или предварительно измеряемые переменные; понятно, что весть тот арсенал психологических методик, по данным которых возможны классификации, или выделение групп испытуемых, может быть отнесен к этому виду переменных; качественно это, возможно, наиболее разнообразный класс переменны (3).

Если методические средства, рассматриваемые в контексте диагностики познавательной сферы или личностных свойств человека, выводят исследователя как минимум к бивалентным шкалам, учитывающим разницу групп по конкретному показателю, то они могут использоваться для задания разных уровней НП. Однако невозможность изменения их уровней применительно к конкретному человеку требует уточнения характера «управления» переменной. Для так называемых личностных переменных, реконструируемых на основании тестируемых показателей, управление сводится к подбору групп, отличающихся по заданному показателю, что означает использование уже не собственно экспериментальных, а «квазиэкспериментальных» схем.

Приведенный вариант классификации видов НП не предполагает учета теоретических интерперетаций или феноменальных характеристик психологической реальности. Такой формальный подход возможен только при обсуждении общей структуры исследования и недостаточен при содержательном обсуждении проблемы, что же на самом деле изменялось в качестве переменной.

Из анализа некоторых экспериментов видно, что независимая переменная в психологическом исследовании не может быть сведена к варьируемым условиям. Разные способы могут вызывать к жизни, или инициировать, подобные друг другу переменные, а сам факт варьирования условий еще требует обоснования, что выступает в качестве переменной.

Отличия независимых переменных с точки зрения их соответствия условиям реальной жизнедеятельности человека или теоретическим понятиям, операционализируемым на уровне конкретных методических средств, задают такой критерий классификации экспериментов, как «естественные», «искусственные», и «лабораторные». Последние предполагают очищение условий эксперимента таким образом, чтобы можно было изменять единичные НП. В психологическом эксперименте могут быть организованы такие условия НП, которым в реальности ничто не соответствует.

При анализе возможностей управления НП возникает и другая проблема, связанная с содержательной интерпретацией характера воздействия.

Речь идет о том, что организуемое воздействие может не восприниматься испытуемым либо действовать независимо от того, осознается ли его присутствие человеком. Например, открытие «субсенсорного диапазона» было связано с возможностью фиксации экспериментатором в условиях психофизиологического эксперимента откликов на такие уровни стимуляции, при которых имел место отказ испытуемого согласиться с тем, что он воспринимает эти «слабые» стимулы. Напротив, многие объективированные отличия условий экспериментальных ситуаций не воспринимаются испытуемыми как разница их уровней.

Наконец, наиболее важным является то обстоятельство, что в самом восприятии составляющих экспериментальных условий для испытуемых субъективно значимыми могут быть отнюдь не те различия, которые устанавливаются экспериментатором. Активность человека в интерпретации даже таких «простых» переменных, как вероятностные условия в материале задачи, вызывает к жизни переменные, для описания которых формулируются специальные названия (2).

Зависимая переменная

Психологи имеют дело с поведением испытуемого, поэтому в качестве зависимой переменной выбираются параметры вербального и невербального поведения. К ним относятся: число ошибок, которое совершила крыса, пробегая лабиринт; время, которое затратил испытуемый при решении задачи, изменения мимики его лица при просмотре эротического фильма; время двигательной реакции на звуковой сигнал и т.д.

Выбор поведенческого параметра определяется исходной экспериментальной гипотезой. Исследователь должен ее максимально конкретизировать, т.е. добиться того, чтобы зависимая переменная операционализирована - поддавалась регистрации в ходе эксперимента.

Параметры поведение условно можно разделить на формально-динамические и содержательные. Формально-динамические (или пространственно-временные) параметры достаточно легко поддаются аппаратурной регистрации. Примеры этих параметров:

1. Точность. Наиболее часто регистрируемый параметр. Поскольку большинство заданий, предъявляемых испытуемому в психологических экспериментах, являются задачами на достижение, то точность или противоположный параметр - ошибочность действий - будет главным регистрируемым параметром поведения.

2. Латентность. Психические процессы протекают скрытно от внешнего наблюдателя. Время от момента предъявления сигнала до выбора ответа называется латентным временем. В некоторых случаях латентное время является важнейшей характеристикой процесса, например, при решении мыслительных задач.

3. Длительность, или скорость выполнения. Является характеристикой исполнительного действия. Время между выбором действия и окончанием его выполнения называют скоростью действия (в отличие от латентного времени).

4. Темп, или частота действий. Важнейшая характеристика, особенно при исследовании простейших форм поведения.

5. Продуктивность. Отношение числа ошибок или качества выполнения действий ко времени выполнения. Служит важнейшей характеристикой при исследовании научения, познавательных процессов, процессов принятия решения и т.д.

Содержательные параметры поведения предполагают категоризацию формы поведения либо в терминах обыденного языка, либо в терминах той теории, предположения которой проверяются в данном эксперименте.

Распознавание различных форм поведения - дело специально обученных экспертов или наблюдателей. Требуется немалый опыт, чтобы безошибочно различать уровни агрессии или удивления, характеризовать один поступок как проявление покорности, а другой - как проявление подобострастия.

Проблема фиксации качественных особенностей поведения решается посредством:

а) обучения наблюдателей и разработки карт наблюдения;

б) измерения формально-динамических характеристик поведения с помощью тестов.

Зависимая переменная должна быть валидной и надежной. Надежность переменной проявляется устойчивости ее регестрируемости при изменении условий эксперимента в течение времени. Валидность зависимой переменной определена только в конкретных условиях эксперимента и применительно к определенной гипотезе.

Можно выделить три типа зависимых переменных:

одномерную;

многомерную;

фундаментальную.

В первом случае регистрируется лишь один параметр, и именно он считается проявлением зависимой переменной ( между ними существует функциональная линейная связь), как, например, при изучении времени простой сенсомоторной реакции. Во втором случае зависимая переменная многомерна. Например, уровень интеллектуальной продуктивности проявляется во времени решения задачи, его качестве, трудности решенной задачи. Эти параметры могут фиксироваться независимо. В третьем случае, когда известно отношение между отдельными параметрами многомерной зависимой переменной, параметры рассматриваются в качестве аргументов, а сама зависимая переменная - в качестве функции. Например, фундаментальное измерение уровня агрессии F(а) рассматривается как функция отдельных ее проявлений (ai): мимики, пантомимики, брани, рукоприкладства и др.

F(а) = f (а 1, а 2, ..., а n).

Существует еще одно важное свойство зависимой переменной, а именно - сензитивность (чувствительность) зависимой переменной к изменениям независимой. Суть в том, что манипуляция независимой переменной влияет на изменение зависимой. Если же мы манипулируем независимой переменной, а зависимая не изменяется, то зависимая переменная несензитивна по отношению к независимой. Два варианта проявления несензитивности зависимой переменной получили названия «эффект потолка» и «эффект пола». Первый случай встречается тогда, когда предъявляемая задача так проста, что уровень ее выполнения много выше всех уровней независимой переменной. Второй эффект, напротив, возникает тогда, когда задание настолько сложно, что уровень ее выполнения оказывается ниже всех уровней независимой переменной.

Итак, как и прочие компоненты психологического исследования, зависимая переменная должна быть валидна, надежна, обладать чувствительностью к изменению уровня независимой переменной (1).

С П И С О К И С П О Л Ь З О В А Н Н О Й Л И Т Е Р А Т У Р Ы :

Дружинин В.Н. Экспериментальная психология. М.: Инфра-М, 1997.

2. Корнилова Т.В. Введение в психологический эксперимент. Изд-во Московского

Университета. Изд-во ЧеРо, 1997.

3. Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. Санкт-Петербург. Социально-психологический центр, 1996.