Эксперементальная психология

Внешняя валидность, как определяет ее Готтсданкер, влияет прежде всего на достоверность выводов, которую дают результаты реального эксперимента по сравнению с экспериментом полного соответствия. Для достижения высокой внешней валидности нужно, чтобы уровни дополнительных переменных в эксперименте соответствовали их уровням в реальности. Эксперимент, который не имеет внешней валидности, считается неверным.

Очевидно, что достижение полной внешней валидности невозможно в принципе, поэтому любое “чистое” аналитическое исследование является внешне невалидным. Вместе с тем рекомендуется максимально учитывать влияние дополнительных переменных на экспериментальный эффект, так как неизвестно, когда будет построена теория для их объяснения, а данные, возможно, придется использовать на практике.

В настоящее время факторами, влияющими на внешнюю валидность, считают неустранимые особенности эксперимента, отличающие его от реальной ситуации. Кэмпбелл ставит знак равенства между внешней валидностью, репрезентативностью эксперимента и возможностью генерализации его результатов. Он относит к факторам, угрожающим внешней валидности, в первую очередь эффекты, связанные с особенностями объекта исследования: обучаемость, наличие памяти, способность эмоционально реагировать на ситуации. Кэмпбелл называет главные причины нарушения внешней валидности:

1.  Эффект тестирования – уменьшение или увеличение восприимчивости испытуемых к экспериментальному воздействию под влиянием тестирования. Например, предварительный контроль знаний учеников может повысить их интерес к новому учебному материалу. Поскольку генеральная совокупность предварительному тестированию не подвергается, то результаты для нее могут быть нерепрезентативными.

2.  Условия проведения исследования. Они вызывают реакцию испытуемого на эксперимент. Следовательно, его данные нельзя переносить на лиц, не принимавших участия в эксперименте, этими лицами является вся генеральная совокупность, кроме экспериментальной выборки.

3.  Взаимодействие факторов отбора и содержания экспериментального воздействия. Их следствия – артефакты (в экспериментах с добровольцами или испытуемыми, участвующими по принуждению).

4.  Интерференция экспериментальных воздействий. Испытуемые обладают памятью и обучаемостью. Если эксперимент состоит из нескольких серий, то первые воздействия не проходят для них бесследно и сказываются на появлении эффектов от последующих воздействий.

Большинство причин нарушения внешней валидности связано с особенностями психологического эксперимента, проводимого с участием человека, которые отличают психологическое исследование от эксперимента, осуществляемого специалистами других естественных наук.

Согласно Кэмпбеллу, проблема внешней валидности как репрезентативности эксперимента по отношению к реальности неразрешима, так как индукция, т. е. обобщение, никогда не может быть полностью объективна.

Проблема внешней валидности как адекватности ситуации эксперимента его “первообразной” жизненной ситуации также неразрешима логическими и математическими средствами: она требует привлечения всей совокупности научных психологических знаний для описания ситуации в целом.

29. Экпериментальные переменные и способы их контроля.

Эксперимент отличается от наблюдения вмешательством в ситуацию со стороны исследователя, осуществляющего целенаправленное манипулирование факторами и регистрацию соответствующих изменений в поведении изучаемого объекта. Факторы, участвующие в экспериментальном исследовании, называются переменными. Они подразделяются на два типа: независимая переменная и зависимая переменная. Переменная, которой манипулируют, подвергают изменению, называется независимой переменной. Независимая переменная — это некое условие, которое экспериментатор систематически изменяет, чтобы оценить его влияние на другую переменную. Переменная, предположительно меняющаяся в ответ на изменения независимой переменной, называется зависимой переменной. Иными словами, эксперимент — это метод исследования, при котором исследователь изучает влияние одного класса переменных (независимых переменных) на другой класс переменных (зависимых переменных). При этом предполагается, что зависимая переменная должна изменяться как функция изменений независимой переменной. Измеряемые изменения зависимой переменной рассматриваются как «зависимые» от манипулирования независимой переменной. Целью экспериментатора считается сохранение постоянными всех условий, за исключением одного — независимой переменной.  В упрощённом примере независимую переменную можно рассматривать как некий релевантный стимул (St(r)), силу которого варьирует экспериментатор, в то время, как зависимая переменная — реакция (R) испытуемого, его психики (P) на воздействие этого релевантного стимула.  Однако, как правило, именно искомая стабильность всех условий, кроме независимой переменной, в психологическом эксперименте недостижима, так как практически всегда помимо этих двух переменных присутствуют и дополнительные переменные, систематические иррелевантные стимулы (St(1)) и случайные стимулы (St(2)), ведущие соответственно к систематическим и случайным ошибкам. Таким образом, окончательное схематическое изображение экспериментального процесса выглядит так:  Следовательно, в эксперименте можно выделить три вида переменных:  1. Независимая переменная 2. Зависимая переменная 3. Дополнительные переменные (или внешние переменные)  Итак, экспериментатор пытается установить функциональную зависимость между зависимой и независимой переменной, что выражается в функции R=f(St(r)), попытавшись при этом учесть систематическую ошибку, возникшую вследствие воздействия иррелевантных стимулов. Для уменьшения вероятности воздействия случайных ошибок на результат исследователь стремится проводить серию опытов.  Для того чтобы сделать вывод об эффективности эксперимента, необходимо, чтобы результаты измерений, происходящих в ходе эксперимента, могли быть сравнимы с некоторым эталоном. С этой целью наряду с экспериментальной группой в эксперименте участвует контрольная группа. Экспериментальная группа — это группа испытуемых, вовлеченных в экспериментальную ситуацию, т. е. поставленных в условия, при которых они подвергаются воздействию независимой переменной, которая, согласно предположению, должна оказывать влияние на мысли, чувства или поведение. Контрольная группа — это группа испытуемых, не подвергаемых действию независимой переменной в эксперименте. Показатели зависимой переменной у этих испытуемых сравниваются с таковыми у испытуемых из экспериментальной группы, которые подвергались воздействию независимой переменной, на основе сравнения делается вывод о том, определяет ли независимая переменная изменения зависимой переменной. 

Переменная – любая реальность, наблюдаемые изменения которой (по конкретным параметрам или показате­лям методики) могут быть зафиксированы и измерены в какой-либо шкале. Виды переменных:

        независимая – экспериментальное воздействие, экспериментальный фактор – управляемая, т.е. ак­тивно изменяемая переменная, или функционально контролируемая переменная, представленная на двух и более уровнях (качественном и количественном);

        зависимая – "отклик", или измеряемая в эксперименте переменная, изменения которой причинно обу­словлены действием или влиянием независимой переменной, в психологическом исследовании представлена показателями деятельности испытуемого, любыми формами оценки его субъективных суждений и отчетов, психофизиологическими параметрами и т.д.;

        Побочные переменные 5) Эффект истории. События между тестированиями повлияли. 6) Эффект тестирования. Влияние предварительного тестирования на результат итогового 7) Инструментальная погрешность – зависит от надежности метода. 8) Взаимодействие факторов (отбора, естественного развится, истории и т.д.)

Контроль переменных

Следует различать контроль независимой переменной и контроль "прочих" или внешних (побочных и дополнительных переменных). Контроль независимой переменной состоит в ее активном варьировании или знании закономерности ее изменения. Второй смысл понятия "контроль" - управление внешними, "прочими" переменными эксперимента. Влияние внешних переменных сводится к эффекту смешения.

Рассмотрим последовательно различные способы контроля внешних переменных.

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.

Создание константных условий

Если внешние переменные не удается исключить из экспериментальной ситуации, то исследователю приходится делать их неизменными. При этом влияние внешней переменной остается неизменным на всех испытуемых, при всех значениях независимой переменной и на протяжении всего эксперимента. Однако 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. В частности, 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. Однако это не гарантирует от эффекта смешения.

Следует стандартизировать технику проведения исследования и оборудование экспериментальных помещений ,

сделать константными дополнительные переменные - уравнять группы испытуемых по основным значимым для исследования индивидуальным характеристикам (уровню образования, полу, возрасту),предъявлять инструкцию одинаково всем испытуемым (разумеется, исключая те случаи, когда она изменяется в соответствии с планом эксперимента). Он должен стремиться сохранять неизменными интонацию и силу голоса. Рекомендуется записывать инструкцию на магнитофон и предъявлять запись (кроме особых случаев).

Балансировка

В тех случаях, когда отсутствует возможность создать константные условия проведения эксперимента или константности условий недостаточно, применяют технику балансировки эффекта от действия внешних переменных. Балансировка применяется в двух ситуациях:

1) в том случае, если невозможно идентифицировать внешнюю переменную;

2) в том случае, если ее можно идентифицировать и использовать специальный алгоритм для контроля этой переменной.

Для того, чтобы определить, как влияет на зависимую переменную та или иная внешняя переменная, используют план, включающий более чем одну контрольную группу. В общем случае число контрольных групп в экспериментальном плане должно быть N = n + 1, где n - число внешних ("прочих") переменных. 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.

В более сложных экспериментах применяется балансировка нескольких переменных одновременно.

Контрбалансировка

Этот прием контроля дополнительной переменной чаще всего применяют тогда, когда эксперимент включает в себя несколько серий. Испытуемый оказывается в разных условиях последовательно, и предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих условий. К примеру, при исследовании дифференциальной слуховой чувствительности не безразлично, какой звук, громкий или более тихий, предъявлялся испытуемому первым, а какой - вторым. Смысл ее состоит в том, что порядок предъявления разных задач, стимулов, воздействий в одной из групп компенсируется иным порядком предъявления заданий в другой группе.

Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть возможность провести несколько серий. Следует лишь учитывать, что большое число опытов может вызвать утомление у испытуемого. Но этот план позволяет контролировать эффект последовательности. Упрощение же плана контрбалансировки приводит к появлению эффекта последовательности.

Рандомизация

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 специфицировать и применить другие техники.

30. Экспериментальные планы исследования.

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 (Х1), с группой, не получившей воздействия Х0.

Классическим вариантом плана является план для 2 независимых групп. В психологии планирование эксперимента начинает применяться с первых десятилетий XX в.

Существуют три основные версии этого плана. При их описании будем пользоваться символизацией, предложенной Кэмпбеллом.

Таблица 5.1