Razdel_5_

РАЗДЕЛ 5. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И
КОНТРОЛЬ ПЕРЕМЕННЫХ
Тема: ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Образовательные задачи
– закрепить наиболее существенные представления о методах
организации экспериментального исследования,
– усвоить последовательность этапов проведения экспериментального
исследования,
– понять возможности экспериментатора по контролю переменных
исследования.
Содержание
1. Основные этапы психологического экспериментального исследования
2. Методы организации исследования
3. Установление причинной связи между переменными
4. Способы контроля внешних переменных
Вопрос 1. Этапы психологического экспериментального
исследования
1. Этап определения темы исследования
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.
2. Этап работы с научной литературой
Исследователь должен ознакомиться с экспериментальными
данными, полученными другими психологами, и попытками
объяснения причин заинтересовавшего его явления.
1) поиск определений базовых понятий в психологических
словарях (там имеются и ссылки на основные публикации по
проблеме).
2) составление библиографии по тематике исследования с
помощью библиотечных систематических каталогов,
реферативных журналов, публикациях в научных журналах:
«Психологический журнал», «Вопросы психологии», «Вестник
МГУ», серия «Психология», «Психологическое обозрение»,
«Школа здоровья».
Результат этапа - это уточнение проблемы, возникновение
гипотезы и идеи плана экспериментального исследования
3. Этап уточнения гипотезы и определение переменных
Переменные: независимые, зависимые и внешние.
• Первичная постановка проблемы уже укажет на возможные
варианты переменных.
• Задача исследователя - проанализировать какие еще
переменные могут оказать влияние на зависимую и как
возможно их контролировать.
• Определившись с переменными, исследователь может
сформулировать гипотезу «Если….., то…» , которая должна быть
конкретизирована и операционализирована, т.е. входящие в
высказывание «если А, то В» переменные А и В должны
контролироваться в эксперименте: А — управляться
экспериментатором, а В — регистрироваться непосредственно
или с помощью аппаратуры. Тем самым уточняется предмет
экспериментального исследования
4. Этап выбора экспериментального инструмента,
который позволял бы :
а) управлять независимой переменной;
б) регистрировать зависимую переменную.
• Речь идет о конкретной методике и аппаратуре
психологического эксперимента.
• Кроме того, условия эксперимента (помещение, ситуация,
время и др.) должны либо исключить влияние внешних
переменных, либо сохранять константность величины их
воздействия на зависимую переменную.
5. Этап планирования экспериментального исследования
Планирование необходимо для обеспечения внешней и
внутренней валидности эксперимента.
• Исследователь должен пользоваться валидными
тестовыми методиками.
• Выбор экспериментального плана 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.
• Простейшими являются планы для двух групп
(экспериментальной и контрольной).
Группа
экспериментальная
контрольная
Тест
1
О1
О3
2
О2
О4
Сравниваются три значения: 1) О1 и О2; 2) О3 и О4; 3) О2 и О4.
Гипотеза о значимом влиянии независимой переменной на
зависимую принимается если выполняются два условия:
а) различия между О1и О2 значимы, а между О3 и О4 —
незначимы,
б) различия между О2 и О4 значимы.
В случае значимости различий принимается
экспериментальная гипотеза о влиянии независимой
переменной на зависимую.
6. Этап отбора и распределения испытуемых по группам
проводится в соответствии с принятым экспериментальным
планом.
Состав экспериментальной выборки должен репрезентировать
генеральную совокупность!
• Выбор популяции зависит от целей исследования.
• Все потенциальные испытуемые характеризуются разным
полом, возрастом, социальным положением, уровнем
образования, состоянием здоровья, они обладают различными
индивидуально-психологическими особенностями (уровнем
интеллекта, нейротизма, агрессивности) - это необходимо
учитывать при проведении исследования.
• Исследователь распределяет группы относительно разных
условий эксперимента так, чтобы контролировать или
учитывать возможные эффекты последовательности, переноса
и др.
7. Этап проведения эксперимента
а) подготовка эксперимента (исследователь готовит
экспериментальное помещение, оборудование, уточняет
инструкции);
б) инструктирование и мотивирование испытуемых;
в) экспериментирование.
Необходимым завершающим этапом является
постэкспериментальное интервью (следует провести
беседу с испытуемым и поблагодарить его за участие в
исследовании).
8. Этап выбора методов статистической обработки, ее
проведение и интерпретация результатов
• Методы обработки данных выбираются на стадии планирования
эксперимента (при выдвижении экспериментальной гипотезы).
• Экспериментальная гипотеза преобразуется в статистическую:
а) о сходстве или различии двух и более групп;
б) о взаимодействии независимых переменных;
в) о статистической связи переменных и т.д.
Статистические оценки дают информацию о достоверности сходств и
различий результатов контрольных и экспериментальных групп.
• Для оценки различий данных двух групп используют критерии: t,
x2, F.
• Факторные планы требуют применения дисперсионного анализа
• Существуют стандартные пакеты программ для математической
обработки данных (Statistika, SPSS).
9. Этап выводов и интерпретации результатов
• Итогом экспериментального исследования является подтверждение
или опровержение гипотезы о причинной зависимости между
переменными: «Если А, то В».
• Исследователь сопоставляет свои выводы с выводами других
авторов.
• Он интерпретирует свои выводы в терминах теоретической
гипотезы, т.е. можно ли считать подтверждение или опровержение
эмпирической гипотезы подтверждением или опровержением той
или иной теории?
• Если ни одна теория не может объяснить полученные в
эксперименте результаты, тогда экспериментатор пытается сам
теоретически объяснить полученные в эксперименте результаты.
• Экспериментатор высказывает предположения о возможности
обобщения и переноса полученных им данных на другие ситуации,
популяции и т. д.
•
•
•
•
•
10. Этап оформления научного исследования в
соответствии с принятыми правилами
Научное сообщество предъявляет требования:
к структуре изложения теоретического и эмпирического
материала (научный стиль изложения!!!),
к обозначениям и сокращениям,
форматированию текста,
использованию ссылок и цитат,
к наглядному представлению результатов (оформление
формул, рисунков, схем, графиков и т.д.).
Этапы психологического экспериментального
исследования
1. Определение темы исследования
2. Работа с научной литературой
3. Уточнение гипотезы и определение переменных
4. Выбор экспериментального инструмента
5. Планирование экспериментального исследования
6. Отбор и распределение испытуемых по группам
7. Проведение эксперимента
8. Выбор методов статистической обработки, ее проведение и
интерпретация результатов
9. Выводы и интерпретация результатов
10. Оформление научного исследования в соответствии с принятыми
правилами
Вопрос 2. Методы организации исследования
а) в рамках экспериментального, корреляционного
исследования и систематического наблюдения
исследователь пытается установить причинную или
корреляционные связи между основными переменными,
контролируя внешние переменные.
Для этого он
 целенаправленно отбирает группы испытуемых или
наблюдаемых индивидов,
 планирует определенным образом последовательность
своих действий.
б) естественный эксперимент, наблюдение, беседа,
клинический метод, метод описания частных случаев
применяются для выявления особенностей поведения
человека.
Они служат источником для эмпирических обобщении и
выдвижения индуктивных гипотез, которые в
дальнейшем могут стать материалом для теоретических
рассуждений и проверяться.
Способы контроля переменных (независимой, зависимой,
внешних) систематически не применяются (возможно
использование сложных техник фиксации данных - карт
наблюдения, аудио- и видеоаппаратуры).
в) квазизксперимент («промежуточный» между
естественными методами проведения исследования и
методами, где применяется строгий контроль
переменных.
Под квазиэкспериментом принято понимать такой метод,
при котором не удается полностью реализовать схему,
предписываемую идеальным исследованием.
Пример: после рекордного количества погибших в автомобильных
катастрофах в штате Коннектикут были приняты строжайшие меры
против превышения скорости. После их принятия количество жертв в
автомобильных авариях уменьшилось (с 1955 по 1956 год). Однако
вполне возможно, что данные могут зависеть от множества других
причин (могло быть улучшение состояния дорожного покрытия, могли
быть лучше погодные условия, возможно было улучшено обучение
водителей и т.д.).
• Экспериментальное исследование отличается от других
методов тем, что экспериментатор активно манипулирует
независимой переменной.
• Нормальным вариантом экспериментального
исследования является наличие контрольных групп
испытуемых.
• В неэкспериментальных исследованиях, как правило, все
группы равноценны, поэтому проводится их сравнение.
Пилотажное исследование проводят перед «большим»
трудоемким экспериментальным исследованием.
Оно 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.
В ходе пилотажа можно сузить «зону поиска»,
конкретизировать гипотезу и уточнить методику
проведения «большого» исследования.
Полевое исследование проводится для изучения связи
между реальными переменными в повседневной жизни
(между статусом ребенка в группе и количеством его контактов в игре
со сверстниками или занимаемой им территории в игровой комнате.)
• Оно относится к квазиэкспериментам (нет возможности
строго контролировать внешние переменные, отбирать
группы и распределять внутри них испытуемых, управлять
независимой переменной и точно регистрировать
зависимую переменную).
• В некоторых случаях «полевой» (естественный
эксперимент) — единственно возможный способ
получения научной информации (в психологии развития,
этологии, социальной психологии, в клинической
психологии или психологии труда и т.д.).
Вопрос 3. Установление причинной связи между
переменными
Допустим, что экспериментатор проверяет гипотезу о
причинной связи двух явлений А и В.
Признаки причинной связи между двумя явлениями:
1) разделенность причины и следствия во времени и
предшествование причины следствию
• Если исследователь обнаруживает изменения в объекте
(ЭГ) после экспериментального воздействия, по
сравнению с аналогичным объектом (КГ), который
воздействию 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.
2) наличие статистической связи между двумя
переменными (причиной и следствием)
•
Изменение величины одной из переменных должно
сопровождаться изменением величины другой
(корреляция переменных).
• Наличие корреляции — недостаточное условие для
вывода о причинно-следственной связи, так как связь
может быть случайной или обусловленной третьей
переменной.
3) причинно-следственная связь регистрируется
• Пример: Экспериментатор моделирует предполагаемую
причину: она выступает в качестве экспериментального
воздействия, а следствие — изменение состояния объекта —
регистрируется с помощью какого-либо измерительного
инструмента.
• Экспериментатор, предъявляя испытуемому сигналы различной
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»).
Т.о., экспериментальная процедура исключает иные
возможности объяснения связей А и В, кроме как причинной, и
все другие альтернативные причины возникновения явления В
исключены.
Вопрос 4. Контроль переменных
• Контроль независимой переменной состоит в ее активном
варьировании или знании закономерности ее изменения.
• В эксперименте контроль независимой переменной производится
с помощью активного манипулирования, варьирования.
• Пример: изменение громкости сигнала, подаваемого
экспериментатором в наушники).
• При наблюдении, измерении контроль осуществляется за счет
отбора (селекции) требуемых значений независимой переменной.
• Пример: разбиение группы учеников на неуспевающих,
среднеуспевающих и хорошо успевающих при исследовании
влияния уровня успешности обучения на статус личности в
учебной группе.
Приемы контроля над влиянием внешних («прочих»)
переменных на результат эксперимента:
1) элиминация внешних переменных
2) константность условий
3) балансировка
4) контрбалансировка
5) рандомизация
Эти приемы не позволяют полностью избежать воздействий
со стороны «прочих» переменных, однако их выполнение
является профилактической процедурой.
Элиминация
Экспериментальную ситуацию конструируют таким
образом, чтобы исключить какое-либо присутствие в ней
внешней переменной.
Например, в психофизических лабораториях часто
создаются экспериментальные камеры, изолирующие
испытуемого от внешних звуков, шумов, вибрационного
воздействия и электромагнитных полей.
 Но зачастую элиминировать влияние внешних
переменных невозможно (как можно исключить влияние
таких переменных, как пол, возраст или интеллект?).
Создание константных условий
• Если внешние переменные не удается исключить из
экспериментальной ситуации, то исследователю приходится делать
их неизменными для всех испытуемых, при всех значениях
независимой переменной и на протяжении всего эксперимента.
• Эта стратегия не позволяет полностью избежать эффекта
смешения: данные, полученные при константных значениях
внешних переменных, можно переносить только на те реальные
ситуации, в которых значения внешних переменных такие же,
какими они были при исследовании.
• Исследователь стремится сделать неизменными внешние
пространственно-временные условия проведения эксперимента
(экспериментальные пробы или наблюдение за поведением
проводятся со всеми испытуемыми в одно и то же время суток и в
один и тот же день недели, например в понедельник в 9 часов
утра).
Пример: мы тестируем уровень достижений школьников при решении
простых арифметических задач.
Школьники -«совы», у которых уровень работоспособности приходится
на вторую половину дня, будут в менее благоприятном состоянии, чем
школьники-«жаворонки». Если они преобладают в группе, то их
результаты будут смещены по сравнению с результатами, которые
могли бы получиться на генеральной совокупности.
• Следует стандартизировать технику проведения исследования и
оборудование экспериментальных помещений (звуки, ароматы,
окраску стен, вид фурнитуры, расположение мебели и т.д.).
• Экспериментатор должен предъявлять инструкцию одинаково всем
испытуемым, стремиться сохранять неизменными интонацию и силу
голоса.
• !!! ВАЖНО сделать константными дополнительные переменные —
уравнять группы испытуемых по основным значимым для
исследования индивидуальным характеристикам (уровню
образования, полу, возрасту).
Балансировка
• В дополнение к ЭГ в план эксперимента включается КГ.
Экспериментальное исследование КГ проводится в тех же
условиях, что и исследование ЭГ. Отличие в том, что
экспериментальное воздействие осуществляется только
на испытуемых, включенных в ЭГ. Тем самым изменение
зависимой переменной в КГ обусловлено лишь внешними
переменными, а в ЭГ — совместным действием внешних и
независимой переменных.
 При этом нельзя выделить специфическое влияние
каждой внешней переменной и особенности такого
влияния независимой переменной из-за эффекта
взаимодействия переменных.
• Для того чтобы определить, как влияет на зависимую переменную та
или иная внешняя переменная, используют план, включающий более
чем одну контрольную группу.
• Вторая контрольная группа помещается в экспериментальные
условия, где исключено действие одной из внешних переменных,
влияющих на зависимую переменную экспериментальной и первой
контрольной групп.
• Различие в результатах 1-й и 2-й контрольных групп позволяет
выделить специфическое влияние одной из внешних переменных.
• При контроле известных внешних переменных (пример учета такой
переменной — выявление уровня влияния принадлежности
испытуемых к тому или иному полу на результаты эксперимента).
• Пол — это дополнительная переменная, поэтому планирование
эксперимента сводится к выявлению эффекта действия независимой
переменной на зависимую в каждой из двух экспериментальных
групп.
• При балансировке каждый испытуемый получает лишь
одно экспериментальное воздействие — внешняя
переменная балансируется за счет выявления эффекта ее
действия на членов экспериментальной группы по
сравнению с эффектом, полученным при исследовании
контрольной группы (испытуемый может оказаться только
в экспериментальной или же только в контрольной группе
и получить воздействие какой-нибудь внешней
переменной в обеих группах).
• Балансировка используется при исследовании
независимых групп.
Контрбалансировка
Испытуемый оказывается в разных условиях последовательно
(т.к. предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих
условий).
Пример: при исследовании дифференциальной слуховой чувствительности
не безразлично, какой звук, громкий или более тихий, предъявлялся
испытуемому первым, а какой — вторым.
Пример: при выполнении тестов на интеллект важен порядок предъявления
испытуемому задач: от простой к сложной или от сложной к простой.
В первом случае более интеллектуально развитые испытуемые больше
утомляются и теряют мотивацию, так как вынуждены решать большее
количество задач, чем остальные.
При втором варианте предъявления заданий менее интеллектуально
развитые испытуемые испытывают стресс неуспеха и вынуждены решать
больше задач, чем их более интеллектуальные коллеги.
Для ликвидации эффектов последовательности (упражнения) и используют
контрбалансировку. Порядок предъявления разных задач, стимулов,
воздействий в одной из групп компенсируется иным порядком
предъявления заданий в другой группе.
Для 3 независимых переменных применяется план контрбалансировки
(например для предъявления 3-х цветов — красного, желтого, зеленого).
Латинский квадрат
Порядок предъявления стимула
Позиция 1
Позиция 2
Позиция 3
5 испытуемых
красный
желтый
зеленый
5 испытуемых
желтый
зеленый
красный
5 испытуемых
зеленый
красный
желтый
Суждения всех 15 испытуемых о трех стимулах могут затем сравниваться. Эти
данные не зависят от порядка предъявления стимулов, потому что каждый
стимул равное количество раз встречался на каждом месте (каждый из
уровней независимой переменной в каждой позиции встречается один раз!)
• Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть
возможность провести несколько серий.
• Техника контрбалансировки заключается в том, что
каждый испытуемый получает более чем один вариант
воздействия (АВ или ВА) и эффект последовательности
целенаправленно распределяется на все
экспериментальные условия.
• Контрбалансировка применяется в исследованиях с
повторяющимися воздействиями.
Рандомизация
Рандомизацией называется процедура, которая гарантирует
равную возможность каждому члену популяции стать
участником эксперимента.
Каждому представителю выборки присваивается
порядковый номер, а выбор испытуемых в
экспериментальную и контрольную группы проводится с
помощью таблицы «случайных» чисел.
Рандомизация является способом, позволяющим исключить
влияние индивидуальных особенностей испытуемых на
результат эксперимента.
Рандомизация применяется в двух случаях:
1) когда известно, как управлять внешними переменными в
экспериментальной ситуации, однако у нас нет возможности
использовать одну из предшествующих техник контроля;
2) когда мы предполагаем оперировать какой-либо внешней переменной
в экспериментальной ситуации, однако не можем ее выделить и
применить другие техники.
• Если предположить, что значение дополнительной переменной
(переменных) подчиняется вероятностным законам (например,
описывается нормальным распределением), то в состав
экспериментальной и контрольных групп войдет выборка, которая
имеет те же уровни дополнительных переменных, что и генеральная
совокупность.
• По мнению многих специалистов, уравнивание групп посредством
процедуры рандомизации является единственно надежным способом
элиминации влияния внешних (дополнительных) переменных на
зависимую.
Резюме
• Квазиэксперимент – это такой план исследования, при
котором экспериментатор отказывается от полного
контроля за переменными ввиду его неосуществимости
по объективным причинам. Любой реальный эксперимент
можно считать квазиэкспериментальным, так как он
отклоняется от «идеального».
• Пилотажное исследование проводят перед «большим»
трудоемким экспериментальным исследованием на
меньшей выборке испытуемых, по сокращенному плану и
без строгого контроля внешних переменных. Его
проведение позволяет устранить ошибки, связанные с
выдвижением гипотезы, планированием исследования,
контролем переменных и уточнить методику проведения
«большого» исследования.
• Экспериментальное исследование осуществляется рядом
этапов, последовательность которых отражает логику
действий исследователя.
• В арсенале исследователя существует несколько приемов
контроля влияния внешних переменных на результат
эксперимента.
• Связь носит причинно-следственный характер, если у
исследователя есть достаточные основания
взаимодействие переменных рассматривать как причину
и следствие. Если таких оснований нет, то говорят о
корреляционной связи (т.е. изменение одной
переменной сопровождается изменением другой, а
влияние (причина) может исходить от скрытой
переменной, которая исследователем даже не
учитывается).
Вопросы для самопроверки
1. Чем квазиэксперимент отличается от эксперимента?
2. Какую задачу помогает решить пилотажное исследование?
3. Охарактеризуйте этапы психологического исследования и
их последовательность.
4. Для чего нужны процедуры балансировки и
контрбалансировки?
5. В чем отличие причинно-следственной связи от простой
связи переменных?
Список литературы
• 1. Дружинин В.Н. Экспериментальная психология: Учебник для вузов.
– 2-е изд., доп. – СПб.: Питер, 2005. – 319 с.: ил. – (Серия «Учебник для
вузов).
• 2. Готтсданкер Р. Основы психологического эксперимента: Учеб
пособие для студ. высш. учеб. заведений / Пер. с англ. Ч.А.Измайлова
и В.В.Петухова; науч. ред. рус. текста Ю.Б.Гиппенрейтер. – М.:
Издательский центр «Академия». 2005. – 368 с.
• 3. Корнилова Т.В. Эксперимент и квазиэксперимент в психологии:
Учебное пособие для студентов ВУЗов. – М, Издательский центр
«Академия». 2002.–215 с.
• 4. Забродин Ю. М. Психологический эксперимент: специфика,
проблемы, перспективы развития// История становления и развития
экспериментальной психологии в России. М.: Наука, 1990. С. 22-28.
• 5. Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и
прикладных исследованиях. М.: Прогресс, 1980.