Эксперементальная психология

19.Подбор экспериментального инструментария.

Исследователь должен выбрать экспериментальный инструмент, который позволял бы ему: 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 элиминировать влияние внешних переменных, либо сохранять константность величины их воздействия на зависимую переменную.

Характер используемой аппаратуры определяется тем, какую методику выберет или сконструирует экспериментатор. Исследование феномена полезависимости – поленезависимости может проводиться с помощью различных конкретных методик:

а) теста “Спрятанные фигуры”;

б) методики “Стержень – рамка” или “Крест – рамка”;

в) методики “Стержень – наклонная комната” и т. п.

В первом случае исследователь использует в работе карандаш, бланк теста Виткина–Готшальдта и секундомер. Во втором случае лучше проводить автоматизированный эксперимент с помощью компьютера: предъявление стимульного материала реализуется на дисплее, а действия испытуемого регистрируются посредством джойстика. Наконец, третий вариант требует специального оборудования – экспериментальной камеры.

В психологическом эксперименте может применяться самая разнообразная аппаратура, в том числе психофизиологическая. Следует лишь избегать перегрузки испытуемого избыточными для исследования тестами.

К сожалению, в России не налажен выпуск аппаратуры для проведения психологических экспериментальных исследований. Нет стандарта оборудования экспериментальных лабораторий. Выпуск тестовых методик также не удовлетворяет потребности исследователей и практиков. Поэтому основная аппаратура либо изготавливается самостоятельно, кустарным способом, либо, если это возможно (преимущественно в психофизиологических исследованиях), используется медицинское оборудование и аппаратура для биофизических и психофизиологических исследований.

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 (более подробно об этом см. раздел 4.5).

20. Планирование экспериментального исследования: определение внешних, зависимых и независимых переменных, выбор экспериментального плана.

Планирование эксперимента — один из важнейших этапов организации психологического исследования, на котором исследователь пытается сконструировать наиболее оптимальную для воплощения на практике модель (то есть план) эксперимента. Грамотно составленная схема исследования, план, позволяет добиться оптимальных значений валидности, надёжности и точности в исследовании, предусмотреть нюансы, за которыми сложно уследить при бытовом «спонтанном экспериментировании». Зачастую, чтобы скорректировать план, экспериментаторы проводят так называемое пилотажное, или пробное, исследование, которое можно рассматривать как «черновик» будущего научного эксперимента.  Экспериментальный план создаётся для того, чтобы ответить на основные вопросы о:  • количестве независимых переменных, которые используются в эксперименте (одна или несколько?);  • количестве уровней независимой переменной (изменяется ли независимая переменная или остаётся постоянной?);  • методах контроля дополнительных, или возмущающих, переменных (какие необходимо и целесообразно применить?):  o метод прямого контроля (прямое исключение известной дополнительной переменной),  o метод выравнивания (учитывать известную дополнительную переменную при невозможности её исключения),  o метод рандомизации (случайный отбор групп в случае неизвестности дополнительной переменной).  Одним из самых важных вопросов, на которые должен ответить экспериментальный план, — определить, в какой последовательности должно происходить изменение рассматриваемых стимулов (независимых переменных), воздействующих на зависимую переменную. Последовательность предъявления стимулов — очень важный вопрос, напрямую касающийся соблюдения валидности исследования: к примеру, если постоянно предъявлять человеку один и тот же стимул, он может стать менее восприимчив к нему.  Виды планов:  1. Простые (однофакторные) планы – предусматривают изучение влияния на зависимую переменную только одной независимой переменной. Преимущество таких планов состоит в их эффективности при установлении влияния независимой переменной, а также в лёгкости анализа и интерпретации результатов. Недостаток заключается в невозможности сделать вывод о функциональной зависимости между независимой и зависимой переменными.  - Опыты с воспроизводимыми условиями. В сравнении с опытами с привлечением двух независимых групп такие планы требуют меньшего количества участников. План не подразумевает наличия разных групп (например, экспериментальной и контрольной). Цель таких опытов — установить воздействие одного фактора на одну переменную. 
- Опыты с привлечением двух независимых групп (экспериментальной и контрольной) – опыты, в которых экспериментальному воздействию подвергается лишь экспериментальная группа, в то время как контрольная группа продолжает делать то, что она обычно делает. Цель — проверка действия одной независимой переменной.  2. Комплексные планы составляются для экспериментов, в которых изучается либо воздействие нескольких независимых переменных (факторные планы), либо последовательное воздействие различных градаций одной независимой переменной (многоуровневые планы).  - Планы для многоуровневых экспериментов. Если в экспериментах используется одна независимая переменная, ситуация, когда изучаются только два её значения, считается скорее исключением, чем правилом. В большинстве однофакторных исследований используется три или более значений независимой переменной, — такие планы часто называют однофакторными многоуровневыми. Такие планы могут использоваться как для исследования нелинейных эффектов (то есть случаев, когда независимая переменная принимает более двух значений), так и для проверки альтернативных гипотез. Преимущество — в возможности определить вид функциональной зависимости между независимой и зависимой переменными. Недостаток заключается в больших временных затратах, а также в необходимости привлечь больше участников.  - Факторные планы подразумевают использование более чем одной независимой переменной. Таких переменных, или факторов, может быть сколько угодно, но обычно ограничиваются использованием двух, трёх, реже — четырёх. Факторные планы описываются с помощью системы нумерации, показывающей количество независимых переменных и количество значений (уровней), принимаемых каждой переменной. Например, факторный план 2х3 имеет две независимые переменные (факторы), первая из которых принимает два значения («2»), а вторая — три значения («3»). 3. Квазиэкспериментальные планы — планы для экспериментов, в которых вследствие неполного контроля за переменными нельзя сделать выводы о существовании причинно-следственной связи. Эти планы часто применяются в прикладной психологии.  - Планы ex post facto. - исследования, в которых сбор и анализ данных производится после того, как событие уже свершилось, многие относят их к квазиэкспериментальным. Суть исследования в том, что экспериментатор сам не воздействует на испытуемых: в качестве воздействия выступает некоторое реальное событие из их жизни. При планировании исследования имитируется схема строгого эксперимента с уравниванием или рандомизацией групп и тестированием после воздействия. 
- Планы экспериментов с малым N также называют «планами с одним субъектом», так как индивидуально рассматривается поведение каждого испытуемого. Одной из главных причин использования экспериментов с малым N считается невозможность в некоторых случаях применить результаты, полученные из обобщений на больших группах людей, ни к одному из участников индивидуально (что, таким образом, приводит к нарушению индивидуальной валидности). Интроспективные исследования Эббингауза можно отнести к экспериментам с малым N (только исследуемым им субъектом был он сам). План с одним субъектом должен учитывать как минимум три условия:  1. Необходимо точно определить целевое поведение в терминах событий, которые легко зафиксировать.  2. Необходимо установить базовый уровень реакции.  3. Необходимо произвести воздействие на испытуемого и зафиксировать его поведение.  4. Планы корреляционных исследований — исследование, проводимое для подтверждения или опровержения гипотезы о статистической связи (корреляции) между несколькими (двумя или более) переменными. От квазиэкспериментального отличается тем, что в нём отсутствует управляемое воздействие на объект исследования. В корреляционном исследовании учёный выдвигает гипотезу о наличии статистической связи между несколькими психическими свойствами индивида или между определёнными внешними уровнями и психическими состояниями. Испытуемые должны быть в эквивалентных неизменных условиях. Виды корреляционных исследований:  • Сравнение двух групп • Одномерное исследование • Корреляционное исследование попарно эквивалентных групп • Многомерное корреляционное исследование • Структурное корреляционное исследование • Лонгитюдное корреляционное исследование* Планирование включает в себя два этапа.  1. Содержательное планирование эксперимента:  - Определение ряда теоретических и экспериментальных положений, образующих теоретическую основу исследования.  - Формулировка теоретических и экспериментальных гипотез исследования- Выбор необходимого метода эксперимента- Решение вопроса выборки испытуемых:  1- Определение состава выборки.  2- Определение объёма выборки.  3- Определение способа формирования выборки.  2. Формальное планирование эксперимента:  - Достижение возможности сравнения результатов.  - Достижение возможности обсуждения полученных данных.  - Обеспечение экономичного проведения исследования.  Главной целью формального планирования считается исключение максимально возможного числа причин искажения результатов. 

21. Отбор и распределение испытуемых по гр\тiпам: генеральная совокупность, группа рандомизадии, экспериментальная

рандомизированная выборка.

Отбор и распределение испытуемых по группам проводится в соответствии с принятым экспериментальным планом. Вся совокупность потенциальных испытуемых, которые могут быть объектами данного психологического исследования – популяция или генеральная совокупность. Множество людей - принимающих участие в исследовании – выборка. Выбор популяции зависит от целей исследования.

        репрезентативность – состав экспериментальной выборки должен моделировать, представлять (репрезентировать) генеральную совокупность, поскольку выводы, получаемые в эксперименте, распространяются на всех членов популяции, а не только на представителей этой выборки; выборка должна качественно и количественно представлять генеральную совокупность, основные типы потенциальных испытуемых, существующие в популяции, и испытуемые должны быть правильно распределены по экспериментальной и контрольной группам, чтобы все группы были эквивалентными;

        рандомизация – для того, чтобы выборка представляла генеральную совокупность, потенциальным испытуемым должны быть представлены равные шансы стать реальными участниками исследования; техника рандомизации состоит в том, что всем представителям совокупности присваивается индекс, а затем производится  случайный отбор в группу необходимой численности для участия в эксперименте; в этом случае имеются три группы:

        вся генеральная совокупность;

        группа рандомизации, из которой производится отбор;

        экспериментальная рандомизированная группа.

Исследователь также распределяет группы относительно разных условий эксперимента так, чтобы контролировать или учитывать возможные эффекты последовательности дифференцированного переноса и т.д.

22. Основные этапы проведения эксперимента.

Эксперимент условно можно разделить на три этапа: подготовительный, организационный, итоговый.

Подготовительный этап включает планирование эксперимента. Определяется цель эксперимента. Подбираются объекты (классы, школы) в качестве экспериментальных и контрольных групп. Выделяется предмет исследования. Определяется длительность эксперимента, продумываются конкретные методики (анкеты, интервью), устанавливаются контрольные, факторные и нейтральные признаки, по которым можно судить об изменениях, происшедших в объекте. Выбираются способы контроля протекания эксперимента, определяются формы фиксации результатов, способы их обработки. Организовывается апробация на небольшом числе испытуемых, а при необходимости вносятся корректировки.

Этап проведения эксперимента включает изучение начального состояния всей системы, для этого необходимо сделать контрольный срез. На данном этапе необходимо выявить условия и специфику экспериментальной работы, провести инструктаж участников, если таковые имеются. Необходимо продумать и осуществить фиксацию данных о ходе эксперимента, то есть формы регистрации промежуточных срезов.

По итогам первого констатирующего среза подбираются контрольный и экспериментальный классы. Контрольный и экспериментальный классы должны быть одинаковы по количеству учащихся, возрасту, текущей успеваемости, профессиональной подготовке учителя. В первом констатирующем срезе в контрольном классе исследуемые параметры должны быть выше, чем в экспериментальном, а после проведения формирующего эксперимента наоборот – ниже. В этом случае будет доказана выдвинутая гипотеза и можно говорить об эффективности предлагаемых методов обучения. Схема классического эксперимента выглядит следующим образом (см. табл. 2)

Таблица 2

Схема классического эксперимента

Этап подведения итогов экспериментальной работы заключается в том, что проводится описание результатов, характеристика условий, при которых были получены благоприятные результаты, описание особенностей учителей-экспериментаторов, оцениваются затраты времени, указываются границы применения апробированной в ходе эксперимента системы мер. В заключение необходимо переходить от эмпирического изучения к теоретической обработке материала, ибо факты всегда есть следствие причин, и эти причины устанавливаются на основе фактов. Обработка материала делается путем вычисления статистик для проверки гипотез, после этого необходимо произвести интерпретацию результатов.

23. Выбор методов статистической обработки, ее проведение ii интерпретация результатов.

Выбор методов статистической обработки, ее проведение и интерпретация результатов – следующий этап исследования.

Обычно методы обработки данных выбираются на стадии планирования эксперимента или же еще раньше – при выдвижении экспериментальной гипотезы. Экспериментальная гипотеза преобразуется в статистическую. Возможных типов статистических гипотез в экспериментальном исследовании немного:

а) о сходстве или различии двух и более групп;

б) о взаимодействии независимых переменных;

в) о статистической связи независимых и зависимых переменных;

г) о структуре латентных переменных (относится к корреляционному исследованию).

Статистические оценки дают информацию не о наличии, а о достоверности сходств и различий результатов контрольных и экспериментальных групп.

Существуют “привязки” определенных методов обработки результатов к экспериментальным планам. Для оценки различий данных, полученных при применении плана для двух групп, используют критерии: (, %2 и F. Факторные планы требуют применения дисперсионного анализа для оценки влияния независимых переменных на зависимую, а также для определения меры их взаимодействия друг с другом.

Существуют стандартные пакеты программ для математической обработки данных. Наиболее известные и доступные: Statistica, Stadia, Statgraphics, SyStat, SPSS, SAS, BMDP. Все пакеты делятся на виды: 1) специализированные пакеты; 2) пакеты общего назначения и 3) неполные пакеты общего назначения. Для исследователей рекомендуются пакеты общего назначения. Западные статистические пакеты требуют хорошей подготовки пользователя на уровне знания университетского курса математической статистики и многомерного анализа данных. Каждая программа снабжается документацией. По мнению экспертов, наилучший вариант документации у пакета SPSS. Отечественные пакеты более приближены к возможностям нашего пользователя. Сопутствующая информация (справочник, интерпретатор выводов и др.) включается в программную систему. Примерами являются отечественные статистические пакеты Stadia, “Мезозавр”, “Эвриста”.

Выводы и интерпретация результатов завершают исследовательский цикл. Итогом экспериментального исследования является подтверждение или опровержение гипотезы о причинной зависимости между переменными: “Если А, то В”.

Подтверждение статистических гипотез (о различиях, связи и пр.) – решающий, но не единственный аргумент в пользу принятия экспериментальной гипотезы. Исследователь сопоставляет свои выводы с выводами других авторов, высказывает гипотезы о причинах сходства или различия между данными, полученными им самим, и результатами предшественников. И наконец, он интерпретирует свои выводы в терминах теоретической гипотезы. Он должен ответить на вопрос: можно ли считать подтверждение или опровержение эмпирической гипотезы подтверждением или опровержением той или иной теории. Возможно, что ни одна теория не может объяснить полученные в эксперименте результаты. Тогда экспериментатор, если он склонен к теоретизированию, пытается сам теоретически объяснить полученные в эксперименте результаты. Кроме того, он высказывает предположения о возможности обобщения и переноса полученных им данных на другие ситуации, популяции и т. д.

Конечным продуктом исследования являются научный отчет, рукопись статьи, монография, письмо в редакцию научного журнала.

24 Типы статистических гипотез экспериментального исследования.

кспериментальная гипотеза преобразуется в статистическую.

При проверке статистических гипотез используется два понятия:

H1- гипотеза о различии H0- гипотеза о сходстве

Экспериментатор ищет доказательства гипотезы о различии.

Типы статистических гипотез: 1) О сходстве или различии двух и более групп; 2) О взаимодействии независимых переменных;
3) О статистической связи независимых и зависимых переменных; 4) О структуре латентных (скрытых) переменных (относится к корреляционному исследованию).

25.Идеальный эксперимент и реальный эксперимент.

Понятие “идеальный эксперимент” ввел в употребление Д. Кэмпбелл. Идеальный эксперимент предполагает изменение экспериментатором только независимой переменной, зависимая переменная контролируется. Другие условия эксперимента остаются неизменными. Идеальный эксперимент предполагает эквивалентность испытуемых, неизменность их характеристик во времени, отсутствие самого физического времени (как это ни парадоксально звучит), возможность проводить эксперимент бесконечно. Следствием этого является проведение всех экспериментальных воздействий одновременно.

Идеальный эксперимент противостоит реальному, в котором изменяются не только интересующие исследователя переменные, но и ряд других условий. Соответствие идеального эксперимента реальному выражается в такой его характеристике, как внутренняя валидьость (validitу) – достоверность результатов, которую обеспечивает реальный эксперимент по сравнению с идеальным. Внутренняя валидность характеризует меру влияния на изменение зависимой переменной тех условий (независимой переменной), которые варьирует экспериментатор (рис. 4.4).

Рис. 4.4

Чем больше влияют на изменение зависимой переменной неконтролируемые исследователем условия, тем ниже внутренняя валидность эксперимента. Следовательно, больше вероятность того, что факты, обнаруженные в эксперименте, являются артефактами.

Планирование эксперимента необходимо для выявления влияния независимой переменной на зависимую за счет контроля других переменных. Переменные, являющиеся источником артефактов, либо устраняются, либо их влияние усредняется (за счет смешения и погашения изменчивости условий эксперимента). Высокая внутренняя валидность – главный признак хорошего эксперимента (близко к “безупречному эксперименту”).