Психологический эксперимент
Роль экспериментальных исследований в современной психологии. Выбор схемы экспериментального плана. Необходимость контроля внешних переменных и нивелирования индивидуальных различий. Три исследовательские парадигмы в эмпирической научной психологии.
| Рубрика | Психология |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.09.2009 |
| Размер файла | 425,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ВВЕДЕНИЕ
В современной психологии существуют разные оценочные позиции относительно роли, которую играют экспериментальные исследования. Неоспоримо, что именно экспериментальный метод дает «идеальные» точки опоры, позволяющие разобраться в многообразии научных методических подходов в психологии.
Любая теория есть временное сооружение и может быть разрушена. Отсюда -- критерий научности знания: научным признается такое знание, которое может быть опровергнуто (признано ложным) в процессе эмпирической проверки. Знание, для опровержения которого нельзя придумать соответствующую процедуру, не может быть научным.
В логике следствие истинного утверждения может быть только истинным, а среди следствий ложного утверждения встречаются как истинные, так и ложные. Каждая теория -- всего лишь предположение и может быть опровергнута экспериментом. К. Поппер сформулировал правило: «Мы не знаем -- мы можем только предполагать».
Психологический эксперимент -- это совместная деятельность испытуемого и экспериментатора, которая организуется экспериментатором и направлена на исследование особенностей психики испытуемых.
Процессом, организующим и регулирующим совместную деятельность, является общение.
Испытуемый приходит к экспериментатору, имея свои жизненные планы, мотивы, цели участия в эксперименте. И естественно, на результат исследования влияют особенности его личности, проявляющиеся в общении с экспериментатором. Этими проблемами занимается социальная психология психологического эксперимента.
1.ВЫБОР СХЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПЛАНА
Экспериментальное исследование в психологии отличается от других методов тем, что экспериментатор активно манипулирует независимой переменной, тогда как при прочих методах возможны лишь варианты отбора уровней независимых переменных. Нормальным вариантом экспериментального исследования является наличие основной и контрольных групп испытуемых. В неэкспериментальных исследованиях, как правило, все группы равноценны, поэтому проводится их сравнение.
По формальным основаниям выделяется несколько типов экспериментального исследования.
Различают исследовательский (поисковый) и подтверждающий эксперимент. Различие их обусловлено уровнем разработанности проблемы и наличием знаний о связи зависимой и независимой переменных.
Поисковый (эксплораторный) эксперимент проводится тогда, когда неизвестно, существует ли причинная связь между независимой и зависимой переменными. Поэтому поисковое исследование направлено на проверку гипотезы о наличии или отсутствии причинной зависимости между переменными А и В.
В случае, если существует информация о качественной связи между двумя переменными, выдвигается гипотеза о виде этой связи. Тогда исследователь проводит подтверждающий (конфирматорный) эксперимент, в котором выявляется вид функциональной количественной связи между независимой и зависимой переменными.
Алгоритм исследования в целом выглядит так:
1. Выдвигается гипотеза о качественной причинной связи А и В.
2. Проводится поисковый эксперимент.
3. В случае неподтверждения гипотезы выдвигается другая качественная гипотеза и проводится новый поисковый эксперимент; если же качественная гипотеза подтверждается, выдвигается количественная функциональная гипотеза.
4. Проводится подтверждающий эксперимент.
5. Принимается (или отвергается) и уточняется гипотеза о виде связи между переменными.
В психологической исследовательской практике для характеристики различных видов экспериментального исследования используются также понятия «критический эксперимент», «пилотажное исследование», или «пилотажный эксперимент», «полевое исследование», или «естественный эксперимент».
1.1 Критический эксперимент
Он проводится для того, чтобы одновременно проверить все возможные гипотезы. Подтверждение одной из них ведет к опровержению всех других возможных альтернатив. Постановка критического эксперимента в психологии требует не только тщательного его планирования, но и высокого уровня разработки научной теории. Поскольку в психологии преобладают не дедуктивные модели, а эмпирические обобщения, исследователи крайне редко проводят критический эксперимент.
1.2 «Пилотажное исследование»
Применяется для обозначения пробного, первого эксперимента или серии экспериментов, в которых апробируются основная гипотеза, подходы к исследованию, план и т.д. Обычно пилотаж проводят перед «большим», трудоемким экспериментальным исследованием, чтобы потом не тратить деньги и время попусту. Пилотажное исследование проводится на меньшей выборке испытуемых, по сокращенному плану и без строгого контроля внешних переменных. Надежность данных, получаемых в результате пилотажа, невелика, но его проведение позволяет устранить грубые ошибки, связанные с выдвижением гипотезы, планированием исследования, контролем переменных и т.д. Кроме того, в ходе пилотажа можно сузить «зону поиска», конкретизировать гипотезу и уточнить методику проведения «большого» исследования.
1.3 Полевое исследование
Проводится для изучения связи между реальными переменными в повседневной жизни, например между статусом ребенка в группе и количеством его контактов в игре со сверстниками или занимаемой им территории в игровой комнате. По своей сути полевое исследование (или полевой эксперимент) относится к квазиэкспериментам, так как при его проведении нет возможности строго контролировать внешние переменные, отбирать группы и распределять внутри них испытуемых, управлять независимой переменной и точно регистрировать зависимую переменную. Но в некоторых случаях «полевой», или естественный, эксперимент -- единственно возможный способ получения научной информации (в психологии развития, этологии, социальной психологии, в клинической психологии или психологии труда и т. д.). Сторонники «естественного эксперимента» утверждают, что лабораторный эксперимент является искусственной процедурой, дает экологически невалидные результаты, поскольку «вырывает» испытуемого из контекста повседневной жизни. Но в полевых исследованиях ошибок, помех, влияющих на точность и надежность данных, неизмеримо больше, чем в лабораторном исследовании. Поэтому психологи стремятся планировать естественный эксперимент таким образом, чтобы схема его проведения была максимально близка к схеме лабораторного эксперимента, и перепроверяют результаты, полученные «в поле», более строгими процедурами.
Экспериментальное исследование в психологии, как и в любых других науках, проводится в несколько этапов. Часть из них обязательна, часть -- в некоторых случаях может отсутствовать, но последовательность шагов необходимо запомнить, чтобы не делать элементарных ошибок.
1.4 Основные этапы психологического экспериментального исследования
1. Любое исследование начинается с определения его темы. Тема ограничивает область исследований, круг проблем, выбор предмета, объекта и метода. Однако первым этапом собственно исследования является первичная постановка проблемы. Исследователь должен уяснить себе, чем он неудовлетворен в современном психологическом знании, где он ощущает пробелы, какие теории дают противоречащие друг другу объяснения поведения человека и т.д.
Эмпирическое исследование проводится в трех основных случаях:
-- проверка гипотезы о существовании явления;
-- проверка гипотезы о существовании связи явлений;
-- проверка гипотезы о причинной зависимости явления А от явления В.
Собственно эксперимент применяется только для обнаружения причинной связи явлений. Что является основной причиной повышенной невротизации (синдром школьной дезадаптации) детей 6-7 лет в первые месяцы учебы в школе? Возможные варианты ответов: низкий уровень готовности к учебной деятельности (несформированность первичных учебных навыков), недостаточное развитие произвольности, низкий уровень интеллекта, социально-психологические проблемы вхождения в классный коллектив и т.д. Каждая из этих гипотез требует проверки, хотя все они кажутся обоснованными и правдоподобными.
2. После первичной постановки проблемы наступает этап работы с научной литературой. Исследователь должен ознакомиться с экспериментальными данными, полученными другими психологами, и попытками объяснения причин заинтересовавшего его явления.
К услугам современного исследователя компьютерные базы данных, сети Internet или Relcom и др., библиотеки, специализированные журналы.
5. Планирование экспериментального исследования является центральным этапом всей процедуры. В первую очередь речь идет о выделении внешних переменных, которые могут влиять на зависимую переменную. Планирование необходимо для обеспечения внешней и внутренней валидности эксперимента. Специалисты рекомендуют многочисленные техники контроля внешних переменных.
Следующим шагом является выбор экспериментального плана. Какой план предпочтительнее? Ответ на этот вопрос зависит от того, какова экспериментальная гипотеза, какое число внешних переменных вы должны контролировать в эксперименте, какие возможности предоставляет ситуация для проведения исследований и т.д. При ограниченности времени и ресурсов (в том числе финансовых) выбирают максимально простые экспериментальные планы. Для проверки сложных гипотез, требующих управления несколькими независимыми переменными и/или учета многих дополнительных переменных, используют соответствующие усложненные планы.
Исследователь может проводить эксперимент при участии одного испытуемого. В этом случае он применяет какой-либо из планов исследования для одного испытуемого (single-subject research). Если исследователь работает с группой, то он может выбрать ряд планов с использованием экспериментальной и контрольных групп. Простейшими являются планы для двух групп (основной и контрольной). Если необходим более сложный контроль, применяются планы для нескольких групп. Другой вариант, часто используемый в психологии, -- факторные планы. Они используются, если требуется выявить влияние двух и более независимых переменных на одну зависимую. При этом независимые переменные могут иметь несколько уровней интенсивности. Простейшие факторные планы типа 2х2 или 2х2х2 предполагают использование двух и соответственно трех независимых переменных с двумя уровнями градации.
Существуют и более сложные экспериментальные планы.
2.ПЛАНЫ ДЛЯ ОДНОЙ НЕЗАВИСИМОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
План «истинного» экспериментального исследования отличается от других следующими важнейшими признаками:
1) применением одной из стратегий создания эквивалентных групп, чаще всего -- рандомизации;
2) наличием экспериментальной и, как минимум, одной контрольной группы;
3) завершением эксперимента тестированием и сравнением поведения группы, получившей экспериментальное воздействие (X1), с группой, не получившей воздействия Х0.
Классическим вариантом плана является план для 2 независимых групп. В психологии планирование эксперимента начинает применяться с первых десятилетий XXв.
Существуют три основные версии этого плана. При их описании будем пользоваться символизацией, предложенной Кэмпбеллом.
Таблица 1
|
1. Экспериментальная группа |
R Х О1 |
|
|
2. Контрольная группа |
R О2 |
Здесь R-- рандомизация, Х-- воздействие, О1 -- тестирование первой группы, О2 -- тестирование второй группы.
1) План для двух рандомизированных групп с тестированием после воздействия. Его автор -- известный биолог и статистик Р. А. Фишер [Fisher R. A., 1935]. Структура плана показана в таблице 1.
Равенство экспериментальной и контрольной групп является совершенно необходимым условием применения этого плана. Этот план рекомендуют использовать в том случае, когда нет возможности или необходимости проводить предварительное тестирование испытуемых. Если рандомизация проведена качественно, то этот план является наилучшим, позволяет контролировать большинство источников артефактов; кроме того, для него применимы различные варианты дисперсионного анализа.
После проведения рандомизации или иной процедуры уравнивания групп осуществляется экспериментальное воздействие. В простейшем варианте используется лишь две градации независимой переменной: есть воздействие, нет воздействия.
Если необходимо использовать не 1 уровень воздействия, то применяются планы с несколькими экспериментальными группами (по числу уровней воздействия) и одной контрольной.
Если же нужно контролировать влияние одной из дополнительных переменных, то применяют план с 2 контрольными группами и 1-й экспериментальной. Измерение поведения дает материал для сравнения 2 групп. Обработка данных сводится к применению традиционных для математической статистики оценок. Рассмотрим случай, когда измерение проводится интервальной шкалой. Для оценки различия в средних показателях групп используют t-критерий Стьюдента. Оценивание различий в вариации измеряемого параметра между экспериментальной и контрольной группами проводится с помощью критерия F. (Соответствующие процедуры - математическая статистика для психологов).
Применение плана для 2 рандомизированных групп с тестированием после воздействия позволяет контролировать основные источники внутренней невалидности (как их определяет Кэмпбелл). Поскольку предварительное тестирование отсутствует, исключен эффект взаимодействия процедуры тестирования и содержания экспериментального воздействия и сам эффект тестирования. План позволяет контролировать влияние состава групп, стихийного выбывания, влияние фона и естественного развития, взаимодействие состава группы с другими факторами, позволяет также исключить эффект регрессии за счет рандомизации и сравнения данных экспериментальной и контрольной групп. Однако при проведении большинства педагогических и социально-психологических экспериментов необходимо жестко контролировать исходный уровень зависимой переменной, будь то интеллект, тревожность, знания или статус личности в группе. Рандомизация -- лучшая процедура из возможных, но она не дает абсолютной гарантии правильности выбора. Когда существуют сомнения в результатах рандомизации, применяют план с предварительным тестированием.
Таблица 2
|
1. Экспериментальная группа |
R О1 Х О2 |
|
|
2. Контрольная группа |
R О3 О4 |
2) План для двух рандомизированных групп с предварительным и итоговым тестированием. Рассмотрим структуру этого плана (таблица 2).
План с предварительным тестированием пользуется популярностью у психологов. Биологи больше доверяют процедуре рандомизации. Психолог прекрасно знает, что каждый человек своеобразен и отличен от других, и подсознательно стремится уловить эти различия с помощью тестов, не доверяя механической процедуре рандомизации. Однако гипотеза большинства психологических исследований, особенно в области психологии развития («формирующий эксперимент»), содержит прогноз определенного изменения свойства индивида под влиянием внешнего фактора. Поэтому план «тест--воздействие--ретест» с применением рандомизации и контрольной группой очень распространен.
При отсутствии процедуры уравнивания групп этот план преобразуется в квазиэкспериментальный .
Главный источник артефактов, нарушающий внешнюю валидность процедуры, -- взаимодействие тестирования с экспериментальным воздействием. Например, тестирование уровня знаний по определенному предмету перед проведением эксперимента по заучиванию материала может привести к актуализации исходных знаний и к общему повышению продуктивности запоминания. Достигается это за счет актуализации мнемонических способностей и создания установки на запоминание.
Однако с помощью этого плана можно контролировать другие внешние переменные. Контролируется фактор «истории» («фона»), так как в промежутке между первым и вторым тестированием обе группы подвергаются одинаковым («фоновым») воздействиям. Вместе с тем Кэмпбелл отмечает необходимость контроля «внутригрупповых событий», а также эффекта неодновременности тестирования в обеих группах. В реальности невозможно добиться, чтобы тест и ретест проводились в них одновременно. План превращается в квазиэкспериментальный, например:
R О1 Х О2
R О3 О4
Обычно контроль неодновременности тестирования осуществляют два экспериментатора, проводящие тестирование двух групп одновременно. Оптимальной считается процедура рандомизации порядка тестирования: тестирование членов экспериментальной и контрольной групп производится в случайном порядке. То же самое делается и с предъявлением -- не предъявлением экспериментального воздействия. Разумеется, такая процедура требует наличия значительного числа испытуемых в экспериментальной и контрольной выборках (не менее 30-35 человек в каждой).
Таблица 3 Таблица 4
Естественное развитие и эффект тестирования контролируются за счет того, что они одинаково проявляются в экспериментальной и контрольной группах, а эффекты состава групп и регрессии [Кэмпбелл, 1980] контролируются при помощи процедуры рандомизации.
Результаты применения плана «тест--воздействие--ретест» представлены в таблице.
При обработке данных обычно используются параметрические критерии t и F (для данных в интервальной шкале). Вычисляются три значения t: сравнение 1) О1 и О2 ; 2) О3 и О4; 3) О2 и О4. Гипотезу о значимом влиянии независимой переменной на зависимую можно принять в том случае, если выполняются два условия: а) различия между О1 и О2 значимы, а между О3 и О4 -- незначимы и б) различия между О2 и О4 значимы. Гораздо удобнее сравнивать не абсолютные значения, а величины прироста показателей от первого тестирования ко второму (д(i)). Вычисляются д(i12) и д(i34) и сравниваются по t-критерию Стьюдента. В случае значимости различий принимается экспериментальная гипотеза о влиянии независимой переменной на зависимую (таблица 3)
Рекомендуется также применять ковариационный анализ по Фишеру. При этом показатели предварительного тестирования берутся в качестве дополнительной переменной, а испытуемые разбиваются на подгруппы в зависимости от показателей предварительного тестирования. Тем самым получается следующая таблица для обработки данных по методу MANOVA (таблица 4).
Применение плана «тест--воздействие--ретест» позволяет контролировать влияние «побочных» переменных, нарушающих внутреннюю валидность эксперимента.
Внешняя валидность связана с возможностью переноса данных на реальную ситуацию. Главным же моментом, отличающим экспериментальную ситуацию от реальной, является введение предварительного тестирования. Как уже отмечалось «тест--воздействие--ретест» не позволяет контролировать эффект взаимодействия тестирования и экспериментального воздействия: предварительно тестируемый испытуемый «сенсибилизируется» -- становится более чувствительным к воздействию, так как мы измеряем в эксперименте именно ту зависимую переменную, на которую собираемся воздействовать с помощью варьирования независимой переменной.
Таблица 5
|
Предварительное тестирование |
Воздействие |
||
|
Да |
Нет |
||
|
Есть |
О2 |
О4 |
|
|
Нет |
О5 |
О6 |
Для контроля внешней валидности используется план Р. Л. Соломона, который был предложен им в 1949 г.
3) План Соломона используется при проведении эксперимента на четырех группах:
1. Эксперимент1: R О1 Х О2
2. Контроль 1: R О3 О4
3. Эксперимент 2: R X О5
4. Контроль 2: R О6
План включает исследование двух экспериментальных и двух контрольных групп и по сути является мультигрупповым (типа 2 х 2).
План Соломона представляет собой объединение двух ранее рассмотренных планов: первого, когда не производится предварительное тестирование, и второго -- «тест--воздействие--ретест». С помощью «первой части» плана можно контролировать эффект взаимодействия первого тестирования и экспериментального воздействия. Соломон с помощью своего плана выявляет эффект экспериментального воздействия четырьмя разными способами: при сравнении 1) О2 -- О1 ; 2) О2 -- О4 ; 3) О5 -- О6 и 4) О5 -- О3 .
Если провести сравнение О6 с О1 и О3, то можно выявить совместное влияние эффектов естественного развития и «истории» (фоновых воздействий) на зависимую переменную.
Кэмпбелл, критикуя предложенные Соломоном схемы обработки данных, предлагает не обращать внимания на предварительное тестирование и свести данные к схеме 2 х 2, пригодной для применения дисперсионного анализа (таблица 5).
Сравнение средних по столбцам позволяет выявлять эффект экспериментального воздействия -- влияние независимой переменной на зависимую. Средние по строкам показывают эффект предварительного тестирования. Сравнение средних по ячейкам характеризует взаимодействие эффекта тестирования и экспериментального воздействия, что свидетельствует о мере нарушения внешней валидности.
В том случае, когда эффектами предварительного тестирования и взаимодействия можно пренебречь, переходят к сопоставлению О4 и О2 методом ковариационного анализа. В качестве дополнительной переменной берутся данные предварительного тестирования по схеме, приведенной для плана «тест--воздействие--ретест».
Наконец, в некоторых случаях необходимо проверить сохранение во времени эффекта воздействия независимой переменной на зависимую: например, выяснить, приводит ли новый метод обучения к долгосрочному запоминанию материала Для этих целей применяют следующий план:
1 Эксперимент 1 R О1 Х О2
2 Контроль 1 R О3 О4
3 Эксперимент 2 R О5 Х О6
4 Контроль 2 R О7 О8
3.Планы для одной независимой переменной и нескольких групп
Иногда сравнения двух групп недостаточно для подтверждения или опровержения экспериментальной гипотезы. Такая проблема возникает в двух случаях: а) при необходимости контроля внешних переменных; б) при необходимости выявления количественных зависимостей между двумя переменными.
Для контроля внешних переменных используются различные варианты факторного экспериментального плана. Что касается выявления количественной зависимости между двумя переменными, то необходимость ее установления возникает при проверке «точной» экспериментальной гипотезы. В эксперименте с участием двух групп в лучшем случае можно установить факт причинной связи между независимой и зависимой переменными. Но между двумя точками можно провести бесконечное множество кривых. Для того чтобы убедиться в наличии линейной зависимости между двумя переменными, следует иметь хотя бы три точки, соответствующие трем уровням независимой переменной. Следовательно, экспериментатор должен выделить несколько рандомизированных групп и поставить их в различные экспериментальные условия. Простейшим вариантом является план для трех групп и трех уровней независимой переменной:
Эксперимент 1: R Х1 О1
Эксперимент 2: R Х2 О2
Контроль: R О3
Контрольная группа в данном случае -- это третья экспериментальная группа, для которой уровень переменной Х = 0.
При реализации этого плана каждой группе предъявляется лишь один уровень независимой переменной. Возможно и увеличение числа экспериментальных групп соответственно числу уровней независимой переменной. Для обработки данных, полученных с помощью такого плана, применяются те же статистические методы, что были перечислены выше.
Простые «системные экспериментальные планы», как ни удивительно, очень редко используются в современных экспериментальных исследованиях. Может быть, исследователи «стесняются» выдвигать простые гипотезы, помня о «сложности и многомерности» психической реальности? Тяготение к использованию планов с многими независимыми переменными, более того -- к проведению многомерных экспериментов, не обязательно способствует лучшему объяснению причин человеческого поведения. Как известно, «умный поражает глубиной идеи, а дурак -- размахом строительства». Лучше предпочесть простое объяснение любому сложному.
4.ФАКТОРНЫЕ ПЛАНЫ
Факторные эксперименты применяются тогда, когда необходимо проверить сложные гипотезы о взаимосвязях между переменными. Общий вид подобной гипотезы: «Если А1, А2,..., Аn, то В». Такие гипотезы называются комплексными, комбинированными и др. При этом между независимыми переменными могут быть различные отношения: конъюнкции, дизъюнкции, линейной независимости, аддитивные или мультипликативные и др. Факторные эксперименты являются частным случаем многомерного исследования, в ходе проведения которого пытаются установить отношения между несколькими независимыми и несколькими зависимыми переменными. В факторном эксперименте проверяются одновременно, как правило, два типа гипотез:
1) гипотезы о раздельном влиянии каждой из независимых переменных;
2) гипотезы о взаимодействии переменных, а именно -- как присутствие одной из независимых переменных влияет на эффект воздействия на другой.
Факторный эксперимент строится по факторному плану. Факторное планирование эксперимента заключается в том, чтобы все уровни независимых переменных сочетались друг с другом. Число экспериментальных групп равно числу сочетаний уровней всех независимых переменных.
Сегодня факторные планы наиболее распространены в психологии, поскольку простые зависимости между двумя переменными в ней практически не встречаются.
Существует множество вариантов факторных планов, но на практике применяются далеко не все. Чаще всего используются факторные планы для двух независимых переменных и двух уровней типа 2х2. Для составления плана применяется принцип балансировки. План 2х2 используется для выявления эффекта воздействия двух независимых переменных на одну зависимую. Экспериментатор манипулирует возможными сочетаниями переменных и уровней. Данные приведены в таблице (таблице 6).
Реже используются четыре независимые рандомизированные группы. Для обработки результатов применяется дисперсионный анализ по Фишеру.
Так же редко используются другие версии факторного плана, а именно: 3х2 или 3х3. План 3х2 применяется в тех случаях, когда нужно установить вид зависимости одной зависимой переменной от одной независимой, а одна из независимых переменных представлена дихотомическим параметром. Пример такого плана -- эксперимент по выявлению воздействия внешнего наблюдения на успех решения интеллектуальных задач. Первая независимая переменная варьируется просто: есть наблюдатель, нет наблюдателя. Вторая независимая переменная -- уровни трудности задачи. В этом случае мы получаем план 3х2 (таблица 7).
Вариант плана 3х3 применяется в том случае, если обе независимые переменные имеют несколько уровней и есть возможность выявить виды связи зависимой переменной от независимых. Этот план позволяет выявлять влияние подкрепления на успешность выполнения заданий разной трудности (таблица 8).
Таблица 6
|
2-я переменная |
1-я переменная |
||
|
Есть |
Нет |
||
|
Есть |
1 |
2 |
|
|
Нет |
3 |
4 |
Таблица 7
|
1-я переменная |
2-я переменная |
|||
|
Легкая |
Средняя |
Трудная |
||
|
Есть наблюдатель |
1 |
2 |
3 |
|
|
Нет наблюдателя |
4 |
5 |
6 |
Таблица 8
|
Уровень сложности задачи |
Интенсивность стимуляции |
|||
|
Низкая |
Средняя |
Высокая |
||
|
Низкий |
1 |
2 |
3 |
|
|
Средний |
4 |
5 |
6 |
|
|
Высокий |
7 |
8 |
9 |
В общем случае план для двух независимых переменных выглядит как N х М. Применимость таких планов ограничивается только необходимостью набора большого числа рандомизированных групп. Объем экспериментальной работы чрезмерно возрастает с добавлением каждого уровня любой независимой переменной.
Планы, используемые для исследования влияния более двух независимых переменных, применяются редко. Для трех переменных они имеют общий вид L х М х N.
Чаще всего применяются планы 2х2х2: «три независимые переменные -- два уровня». Очевидно, добавление каждой новой переменной увеличивает число групп. Общее их число 2, где п -- число переменных в случае двух уровней интенсивности и К -- в случае К-уровневой интенсивности (считаем, что число уровней одинаково для всех независимых переменных). Примером этого плана может быть развитие предыдущего. В случае, когда нас интересует успешность выполнения экспериментальной серии заданий, зависящая не только от общей стимуляции, которая производится в форме наказания -- удара током, но и от соотношения поощрения и наказания, мы применяем план 3х3х3.
Таблица 9
|
L1 |
L2 |
L3 |
||
|
М1 |
A1 |
В2 |
С3 |
|
|
М2 |
В2 |
С3 |
А1 |
|
|
м3 |
С3 |
А1 |
В2 |
Упрощением полного плана с тремя независимыми переменными вида L х М х N является планирование по методу «латинского квадрата». «Латинский квадрат» применяют тогда, когда нужно исследовать одновременное влияние трех переменных, имеющих два уровня или более. Принцип «латинского квадрата» состоит в том, что два уровня разных переменных встречаются в экспериментальном плане только один раз. Тем самым процедура значительно упрощается, не говоря о том, что экспериментатор избавляется от необходимости работать с огромными выборками.
Предположим, что у нас есть три независимые переменные, с тремя уровнями каждая:
1. L1,L2,L3
2. М1,М2,М3
3. А, В, С
План по методу «латинского квадрата» представлен в таблице 9.
Такой же прием используется для контроля внешних переменных (контрбалансировка). Нетрудно заметить, что уровни третьей переменной N (А, В, С,) встречаются в каждой строке и в каждой колонке по одному разу. Комбинируя результаты по строкам, столбцам и уровням, можно выявить влияние каждой из независимых переменных на зависимую, а также степень попарного взаимодействия переменных.
«Латинский квадрат» позволяет значительно сократить число групп. В частности, план 2х2х2 превращается в простую таблицу (таблица 10).
Применение латинских букв в клеточках для обозначения уровней 3-й переменной (А -- есть, В -- нет) традиционно, поэтому метод назван «латинский квадрат».
Более сложный план по методу «греко-латинского квадрата» применяется очень редко. С его помощью можно исследовать влияние на зависимую переменную четырех независимых. Суть его в следующем: к каждой латинской группе плана с тремя переменными присоединяется греческая буква, обозначающая уровни четвертой переменной.
Рассмотрим пример. У нас четыре переменные, каждая из которых имеет три уровня интенсивности. План по методу «греко-латинского квадрата» примет такой вид (таблица 11).
Для обработки данных применяется метод дисперсионного анализа по Фишеру. Методы «латинского» и «греко-латинского» квадрата пришли в психологию из агробиологии, но большого распространения не получили. Исключением являются некоторые эксперименты в психофизике и психологии восприятия.
Главная проблема, которую удается решить в факторном эксперименте и невозможно решить, применяя несколько обычных экспериментов с одной независимой переменной, -- определение взаимодействия двух переменных.
Таблица 10
|
2-я переменная |
1-я переменная |
||
|
Есть |
Нет |
||
|
Есть |
А |
В |
|
|
Нет |
В |
А |
Таблица 11
|
L1 |
L2 |
L3 |
||
|
М1 |
А |
В |
С |
|
|
М2 |
В |
С |
А |
|
|
М3 |
С |
А |
В |
Рассмотрим возможные результаты простейшего факторного эксперимента 2х2 с позиций взаимодействий переменных. Для этого нам надо представить результаты опытов на графике, где по оси абсцисс отложены значения первой независимой переменной, а по оси ординат -- значения зависимой переменной. Каждая из двух прямых, соединяющих значения зависимой переменной при разных значениях первой независимой переменной (А), характеризует один из уровней второй независимой переменной (В). Применим для простоты результаты не экспериментального, а корреляционного исследования. Условимся, что мы исследовали зависимость статуса ребенка в группе от состояния его здоровья и уровня интеллекта. Рассмотрим варианты возможных отношений между переменными.
Первый вариант: прямые параллельны -- взаимодействия переменных нет (рисунок 1).
Рисунок 1
Больные дети имеют более низкий статус, чем здоровые, независимо от уровня интеллекта. Интеллектуалы имеют всегда более высокий статус (независимо от здоровья).
Второй вариант: физическое здоровье при наличии высокого уровня интеллекта увеличивает шанс получить более высокий статус в группе (рисунок2).
Рисунок 2
В этом случае получен эффект расходящегося взаимодействия двух независимых переменных. Вторая переменная усиливает влияние первой на зависимую переменную.
Третий вариант: сходящееся взаимодействие -- физическое здоровье уменьшает шанс интеллектуала приобрести более высокий статус в группе. Переменная «здоровье» уменьшает влияние переменной «интеллект» на зависимую переменную. Есть и другие случаи этого варианта взаимодействия:
переменные взаимодействуют так, что увеличение значения первой приводит к уменьшению влияния второй с изменением знака зависимости (рисунок 3).
Рисунок 3
У больных детей, обладающих высоким уровнем интеллекта, меньше шанс получить высокий статус, чем у больных детей с низким интеллектом, а у здоровых -- связь интеллекта и статуса позитивная.
Теоретически возможно представить, что больные дети будут иметь больший шанс получить высокий статус при высоком уровне интеллекта, чем их здоровые низкоинтеллектуальные сверстники.
Последний, четвертый, возможный вариант наблюдаемых в исследованиях отношений между независимыми переменными: случай, когда между ними существует пересекающееся взаимодействие, представленное на графике (рисунок 4).
Итак, возможны следующие взаимодействия переменных: нулевое; расходящееся (с различными знаками зависимости); пересекающееся.
Оценка величины взаимодействия проводится с помощью дисперсионного анализа, а t-критерий Стьюдента используется для оценки значимости различий групповых X.
Во всех рассмотренных вариантах планирования эксперимента применяется способ балансировки: различные группы испытуемых ставятся в разные экспериментальные условия. Процедура уравнивания состава групп позволяет производить сравнение результатов.
Рисунок 4
Однако во многих случаях требуется планировать эксперимент так, чтобы все его участники получили все варианты воздействия независимых переменных. Тогда на помощь приходит техника контрбалансировки.
Планы, в которых воплощается стратегия «все испытуемые -- все воздействия», Мак-Колл [McCall W. А., 1923] называет ротационными экспериментами, а Кэмпбелл -- «сбалансированными планами». Чтобы не было путаницы между понятиями «балансировка» и «контрбалансировка», будем использовать термин «ротационный план».
Ротационные планы строятся по методу «латинского квадрата», но, в отличие от рассмотренного выше примера, по строкам обозначены группы испытуемых, а не уровни переменной, по столбцам -- уровни воздействия первой независимой переменной (или переменных), в клеточках таблицы -- уровни воздействия второй независимой переменной.
Пример экспериментального плана для 3 групп (А, B, С) и 2 независимых переменных (X,Y) с 3 уровнями интенсивности (1-й, 2-й, 3-й) приводим ниже. Нетрудно заметить, что этот план можно переписать и так, чтобы в клеточках стояли уровни переменной Y (таблица 12).
Кэмпбелл включает этот план в число квазиэкспериментальных на основании того, что неизвестно, контролируется ли с его помощью внешняя валидность. Действительно, вряд ли в реальной жизни испытуемый может получить серию таких воздействий, как в эксперименте.
Что касается взаимодействия состава групп с другими внешними переменными, источниками артефактов, то рандомизация групп, согласно утверждению Кэмпбелла, должна минимизировать влияние этого фактора.
Суммы по столбцам в ротационном плане свидетельствуют о различиях в уровне эффекта при разных значениях одной независимой переменной (X или Y), а суммы по строкам должны характеризовать различия между группами. Если группы рандомизированы удачно, то межгрупповых различий быть не должно. Если же состав группы является дополнительной переменной, возникает возможность ее проконтролировать. Схема контрбалансировки не позволяет избежать эффекта тренировки, хотя данные многочисленных экспериментов с применением «латинского квадрата» не позволяют делать такой вывод.
Таблица 12
|
Группа |
Уровни 1-й переменной |
|||
|
X1 |
X2 |
X3 |
||
|
А |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
|
|
В |
Y2 |
Y3 |
Y1 |
|
|
С |
Y3 |
Y1 |
Y2 |
Экспериментальные планы различаются по таким основаниям:
1. Число независимых переменных: одна или больше. В зависимости от их числа применяется либо простой, либо факторный план.
2. Число уровней независимых переменных: при 2 уровнях речь идет об установлении качественной связи, при 3 и более -- количественной связи.
3. Кто получает воздействие. Если применяется схема «каждой группе -- своя комбинация», то речь идет о межгрупповом плане. Если же применяется схема «все группы -- все воздействия», то речь идет о ротационном плане. Готтсданкер называет его кросс-индивидуальным сравнением.
Схема планирования эксперимента может быть гомогенной или гетерогенной (в зависимости от того, равно или не равно число независимых переменных числу уровней их изменения).
5.ПЛАНЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ОДНОГО ИСПЫТУЕМОГО
Эксперименты на выборках с контролем переменных -- ситуация, которую широкого стали использовать в психологии с 1910-1920-х гг. Особое распространение экспериментальные исследования на уравненных группах получили после создания выдающимся биологом и математиком Р. А. Фишером теории планирования экспериментов и обработки их результатов (дисперсионный и ковариационный анализы). Но психологи применяли эксперимент задолго до появления теории планирования исследования выборок. Первые экспериментальные исследования проводились с участием одного испытуемого -- им являлся сам экспериментатор либо его ассистент. Начиная с Г. Фехнера (1860), в психологию пришла техника экспериментирования для проверки теоретических количественных гипотез.
Классическим экспериментальным исследованием одного испытуемого стала работа Г. Эббингауза, которая была проведена в 1913 г. Эббингауз исследовал явление забывания с помощью заучивания бессмысленных слогов (изобретенных им же). Он заучивал серию слогов, а затем пытался их воспроизвести через определенное время. В итоге была получена классическая кривая забывания: зависимость объема сохраненного материала от времени, прошедшего с момента заучивания (рисунок 5).
Рисунок 5. Кривая забывания (по Г.Эббингаузу)
В эмпирической научной психологии взаимодействуют и борются три исследовательские парадигмы. Представители одной из них, традиционно идущей от естественнонаучного эксперимента, считают единственно достоверным знанием только то, которое добывается в экспериментах на эквивалентных и репрезентативных выборках. Основной аргумент сторонников этой позиции -- необходимость контроля внешних переменных и нивелирования индивидуальных различий для нахождения общих закономерностей.
Представители методологии «экспериментального анализа поведения» критикуют сторонников статистического анализа и планирования экспериментов на выборках. По их мнению, нужно проводить исследования с участием одного испытуемого и с применением определенных стратегий, которые позволят в ходе эксперимента редуцировать источники артефактов. Сторонниками этой методологии являются такие известные исследователи, как Б. Ф. Скиннер, Г. А. Мюррей и др.
Наконец, классическое идиографическое исследование противопоставляется как экспериментам с участием одного испытуемого, так и планам, изучающим поведение в репрезентативных выборках. Идиографическое исследование предусматривает изучение индивидуальных случаев: биографий или особенностей поведения отдельных людей. Примером являются замечательные работы Лурии «Потерянный и возвращенный мир» и «Маленькая книжка о большой памяти».
Во многих случаях исследования, проводимые с участием одного испытуемого, являются единственно возможным вариантом. Методология исследования одного испытуемого разрабатывалась в 1970--1980-е гг. многими авторами: А. Кезданом, Т. Кратохвиллом, Б. Ф. Скиннером, Ф. Дж. МакГиганом и др.
В ходе эксперимента выявляются два источника артефактов: а) ошибки в стратегии планирования и в проведении исследования; б) индивидуальные различия.
Если создать «правильную» стратегию проведения эксперимента с одним испытуемым, то вся проблема сведется лишь к учету индивидуальных различий. Эксперимент с одним испытуемым возможен тогда, когда: а) индивидуальными различиями можно пренебречь в отношении переменных, изучаемых в эксперименте, все испытуемые признаются эквивалентными, поэтому возможен перенос данных на каждого члена популяции; б) испытуемый уникален, и проблема прямого переноса данных неактуальна.
Стратегия экспериментирования с одним испытуемым разработана Скиннером для исследования процесса обучения. Данные в ходе исследования представляются в форме «кривых обучения» в системе координат «время» -- «общее число ответов» (кумулятивная кривая). Кривая обучения первоначально анализируется визуально; рассматриваются ее изменения во времени. Если функция, описывающая кривую, изменяется при изменении воздействия А на В, то это может свидетельствовать о наличии причинной зависимости поведения от внешних воздействий (А или В).
Исследование по схеме «один испытуемый» (single-subject research) называется также планированием временных серий. Основным показателем влияния независимой переменной на зависимую при реализации такого плана является изменение характера ответов испытуемого от воздействия на него изменения условий эксперимента во времени. Существует ряд основных схем применения этой парадигмы. Простейшая стратегия -- схема А--В. Испытуемый первоначально выполняет деятельность в условиях А, а затем -- в условиях В (рисунок 6). При использовании этого плана возникает закономерный вопрос: а сохранила бы кривая ответов прежний вид, если бы не было воздействия? Проще говоря, эта схема не контролирует эффект плацебо. Кроме того, неясно, что привело к эффекту: может быть, воздействие оказала не переменная В, а какая-либо иная переменная, не учтенная в эксперименте.
Поэтому чаще применяется другая схема: А--В--А. Первоначально регистрируется поведение испытуемого в условиях А, затем условия изменяются (В), а на третьем этапе происходит возвращение прежних условий (А). Изучается изменение функциональной связи между независимой и зависимой переменными. Если при изменении условий на третьем этапе восстанавливается прежний вид функциональной зависимости между зависимой и зависимой переменными, то независимая переменная считается причиной, которая может модифицировать поведение испытуемого (рисунок 7).
Рисунок 6 Рисунок 7
Однако и первый, и второй варианты планирования временных серий не позволяют учесть фактор кумуляции воздействий. Возможно, к эффекту приводит сочетание -- последовательность условий (А и В). Неочевидно и то, что после возврата к ситуации В кривая примет тот же вид, каким он был при первом предъявлении условий В.
Примером плана, который дважды воспроизводит один и тот же экспериментальный эффект, является схема А--В--А--В. Если при 2-м переходе от условий А к условиям В будет воспроизведено изменение функциональной зависимости ответов испытуемого от времени, то это станет доказательством экспериментальной гипотезы: независимая переменная (А, В) влияет на поведение испытуемого.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Эксперименты в психологии проводятся в научных и практических целях. Они, отличаясь по возможностям последующих обобщений, планируются и строятся по сходным нормативам в той своей части, где задаются характерные для экспериментального метода требования к сбору эмпирических данных и возможностям объяснения выявляемых закономерностей. Существует две традиции, в разной степени подчеркивающие статус экспериментального метода: с одной стороны, отнесение его к эмпирическим методам, а с другой - понимание экспериментального метода как определенной логики рассуждений исследователя. Соответственно можно выделить нормативы в регуляции чувственно-предметной деятельности исследователя-экспериментатора и нормативы в структуре реализованного метода. Эти нормативы не являются только формально-логическими, но означают необходимость учета исследователем определенных правил содержательного вывода при организации экспериментального рассуждения о предмете изучения и отражают то, что принято называть культурой исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1 Корнилова Т. В. Экспериментальная психология: Теория и методы, Москва,2002 г.;
2 Дружинин В. Н. Экспериментальная психология, 2000 г.;
3 Ядов В.А. Социологическое исследование: методология, программа, методы. http://www.socioline.ru
4 Готтсданкер Р. Основы психологического эксперимента, 2005 г.
Подобные документы
История метода «эксперимент» в психологии и в России в частности. История процесса оформления психологии как экспериментальной науки. Сущность и виды метода «эксперимент» в психологии. Мысленный эксперимент как объективный метод исследования.
курсовая работа [37,5 K], добавлен 04.12.2008Изучение методов психологии. Отличия житейских психологических знаний от научных. Научное сознание человека, как его научное самосознание. Принципы научной психологии, которая опирается на житейский психологический опыт и извлекает из него свои задачи.
реферат [20,9 K], добавлен 25.11.2010Возможность наблюдения и измерения переменных как условие применения экспериментального метода. Понятие независимой переменной, ее выделение и изоляция от других переменных. Независимые переменные в психологическом эксперименте. Типы зависимых переменных.
контрольная работа [382,4 K], добавлен 17.03.2010Изучение особенностей зарождения психологии как науки. Определение основных этапов и направлений ее развития. Проведение научных исследований психики, ее содержания и функций. Развитие отраслей психологии в современной России и особенности ее становления.
реферат [1,8 M], добавлен 18.06.2014Методологические проблемы использования математики в психологии. Психологические шкалы и измерения. Планирование эксперимента, обработка экспериментальных данных. Математические методы в проектировании деятельности человека. Системный анализ в психологии.
реферат [43,9 K], добавлен 22.06.2013Место психологии в системе наук. Предмет, объект и методы психологии. Структура современной психологии. Причины и закономерности поступков человека, законы поведения в обществе. Взаимосвязь психологии и философии. Отличие житейской психологии от научной.
курсовая работа [41,5 K], добавлен 28.07.2012Место психологии в системе наук. Методы получения знаний в житейской и научной психологии: наблюдение, размышление, эксперимент. Отрасли психологии: детская, возрастная, педагогическая, социальная, нейропсихология, патопсихология, инженерная, трудовая.
реферат [35,6 K], добавлен 12.02.2012Эксперимент как основной метод исследовательской работы психолога. Особенности использования методов в детской психологии. Значение эксперимента на современном этапе развития психологии детей. Разработки выдающихся психологов в области детской психологии.
курсовая работа [32,5 K], добавлен 06.02.2010Проблема и направления развития дифференциальной психологии. Личность как объект исследования дифференциальной психологии и психодиагностики. Зависимость индивидуальных достижений от динамических особенностей психической деятельности и поведения.
курсовая работа [49,8 K], добавлен 23.06.2011Предмет, объект и основные категории психологии как научной дисциплины. Методы изучения общей психологии: наблюдение, беседа, эксперимент, тесты. Разделение отраслей психологии по принципу развития, отношения к личности и обществу, видам деятельности.
реферат [92,9 K], добавлен 23.10.2014
