Лекция 4 Тема Эксперимент в психологии

Лекция 4 Тема: «Эксперимент в психологии» .

Содержание n Введение. n Учебные вопросы (основная часть) 1. Основные особенности психологического эксперимента. 2. Виды психологического эксперимента. 3. Экспериментальная выборка. 4. Экспериментальные переменные. 5. Экспериментальные планы. n Заключение.

Литература 1. 2. 3. 4. 5. Дружинин В. Н. Экспериментальная психология. 2 е издание. Сп. Б: Питер, 2010 Джеймс Гудвин. Исследование в психологии. Методы и планирование. Сп. Б: Питер, 2004 Константинов В. В. Экспериментальная психология. Курс для практического психолога. Сп. Б: Питер, 2006. Корнилова Т. В. Введение в психологический эксперимент: Учебник. — М. : Изд во МГУ, 2005. Корнилова Т. В. Экспериментальная психология: Теория и методы: Учебник для вузов. – М. : Аспект Пресс, 2009

Дополнительная: 1. Ананьев Б. Г. О проблемах современного человекознания 2 е изд. СПб. , Питер, 2001. 2. Ганзен В. А. , Балин В. Д. Теория и методология психологического исследования. СПб. ГУ, 1991. 3. Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. – СПб. , 1996. 4. Ломов Б. Ф. Методологические проблемы психологического эксперимента. История и актуальные проблемы развития экспериментальной психологии в России. М. : Наука, 1990. 5. Тютюнник В. И. Основы психологических исследований. В. Новгород, 2000.

ВВЕДЕНИЕ. Как и наблюдение, эксперимент считается основным исследовательским методом. Но если при наблюдении исследователь пассивно ждет проявления интересующих его психических процессов, то в эксперименте он сам создает необходимые условия, чтобы вызвать эти процессы у испытуемого, т. е. человека, с которым проводится опыт (испытание). Создавая необходимые условия, экспериментатор имеет возможность обеспечить их постоянство. Повторяя исследование при одинаковых условиях с разными испытуемыми, экспериментатор может установить индивидуальные особенности протекания психических процессов у каждого из них.

Необходимость в использовании эксперимента возникает тогда, когда задачи исследования требуют создания ситуации, которая либо не может возникнуть при обычном ходе событий, либо неопределенно долго пришлось бы ее ожидать. Наука, как и другие процессы познания, связана с выдвижением теорий, гипотез, моделей и принятием или отклонением их на основе некоторых внешних критериев. Экспериментирование принадлежит второй фазе – «прореживания» , отклонения, редактирования. Мы можем предположить существование своего рода экологии науки, в которой число потенциально позитивных гипотез значительно превышает число гипотез, которые, пройдя проверку, окажутся в дальнейшем совместимыми с нашими наблюдениями.

1. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА. n n Эксперимент (от латинского experimentum проба, опыт) является одним из основных методов научного познания вообще и психологического исследования в частности. Сущность экспериментального метода состоит в том, что он ставит изучаемые явления в определенные условия, создает искусственные ситуации. Психологический эксперимент метод изучения психических явлений при помощи которого проверяется истинность выдвигаемых предположений (гипотез). Это целенаправленный, точно учитывающий все условия, четко поставленный опыт, позволяющий не только описывать психические явления, но и объяснять их.

n n В отличие от изучения психических явлений (фактов) путем непосредственного наблюдения, эксперимент позволяет искусственно отделять изучаемое явление от других явлений, целенаправленно изменять условия формирующего воздействия на испытуемых, следя при этом за результатами. Первой особенностью эксперимента является то, что он используется для выявления неслучайных зависимостей между воздействиями и их результатами в специально создаваемых экспериментальных условиях. Второй особенностью психологического эксперимента является то, что с его помощью изучаются такие психические явления и их зависимости, которые невозможно получить в чистом виде, “вырвав” их из жизни.

n Третья особенность эксперимента длительный подготовительный этап, предшествующий практической экспериментальной работе. В этот период разрабатываются научно познавательные задачи, гипотезы эксперимента, план его проведения, изучаются испытуемые в плане их общей психолого педагогической характеристики. Сформулировать научно познавательную задачу значит определить психологическую зависимость, которая будет изучаться с помощью эксперимента. n Четвертая особенность эксперимента связана с выбором объекта эксперимента. Экспериментальное изучение личности целесообразно проводить, работая с небольшими группами, которыми можно не только эффективно управлять в соответствии с гипотезой, но и проконтролировать большее количество факторов, связей и зависимостей.

2. ВИДЫ ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА Психологический эксперимент, в зависимости от условий его проведения, может быть различных видов. Его классифицируют по ряду критериев: ¨ а) по времени проведения эксперимента кратковременный и длительный (лонгитюдный); ¨ б) по структуре изучаемых явлений однофакторный (простой) и многофакторный (сложный); ¨ в) по целям исследования констатирующий и формирующий; ¨ г) по организации проведения лабораторный, естественный и комплексный. Наиболее часто применяются четыре основных вида эксперимента: лабораторный, естественный, констатирующий и формирующий. Дадим им краткую характеристику.

n n Лабораторный эксперимент проводится в искусственных, специально создаваемых условиях. Довольно часто он проводится в специально оборудованном помещении при активном использовании различных приборов и другой регистрирующей аппаратуры. Неестественность ситуации эксперимента приводит к напряженности, скованности испытуемого из за непривычных условий. Естественный эксперимент отличается тем, что испытуемый, находящийся в обычных для него условиях деятельности (игры, учебы, труда) не догадывается о проводимом психологическом исследовании, объектом которого он является. Этот метод сочетает в себе преимущества наблюдения и эксперимента. Здесь нет отрицательного влияния эмоционального напряжения, преднамеренности ответной реакции, стремления психологически “защититься”.

n n При проведении естественного эксперимента испытуемого можно поставить в такие условия, которые неизбежно выявят интересующие психолога особенности его личности. Констатирующий эксперимент используется для проверки определенных предположений (гипотез) и объяснения психических явлений. В экспериментальной ситуации испытуемый воспроизводит ту или иную естественную для него реальную или идеальную деятельность. Наиболее часто констатирующий эксперимент применяется при изучении психологических особенностей испытуемых (восприятие, внимание, мышление, память, скорость реакции, тип высшей нервной деятельности, нервно психическую устойчивость и т. д. ). Формирующий эксперимент выполняет две функции одновременно. С одной стороны, он направлен на изучение психологических особенностей, с другой на реализацию образовательных и развивающих целей, на оказание помощи обучаемым в учебной деятельности.

Этот метод, позволяя прослеживать психические изменения личности, удачно сочетает в себе психологическое изучение испытуемых с поиском и разработкой оптимальных путей учебной работы посредством активного включения испытуемых в организованную психологом или преподавателем деятельность, и целенаправленным воздействием на него. При формирующем эксперименте, преобразующем ход педагогического процесса, происходит активное изменение содержания и форм жизни личности или коллектива в соответствии с выдвинутой гипотезой. Формирующий эксперимент позволяет не ограничиваться регистрацией выявляемых фактов, а через создание специальных ситуаций раскрывать закономерности, динамику, тенденции психического развития, становления личности, определяя возможности оптимизации этого процесса.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ВЫБОРКА Идеальным объектом психологического исследования может выступать либо отдельный индивид, либо группа. В первом случае мы говорим об общепсихологическом эксперименте, во втором — о социально психологическом. Но в конкретном эксперименте не только реальный объект должен соответствовать по своим характеристикам идеальному объекту, но и результаты, полученные при его участии, должны применяться к другим объектам.

n n Для экспериментов с одним испытуемым разработаны особые экспериментальные планы. Эксперимент с одним испытуемым проводится тогда, когда: 1) индивидуальными различиями можно пренебречь, исследование чрезвычайно велико по объему и включает множество экспериментальных проб; 2) испытуемый — уникальный объект, например гениальный музыкант или творчески одаренный шахматист; 3) от испытуемого требуется особая компетентность при проведении исследования (эксперимент с обученными испытуемыми); 4) повторение данного эксперимента с участием других испытуемых невозможно.

Чаще исследование проводится с экспериментальной группой, в которой все испытуемые объективно различны, но отобраны и распределены по подгруппам с помощью той или иной стратегии. Различают четыре основных вида конструирования экспериментальных групп. При первом варианте исследование проводится с двумя различными группами: экспериментальной и контрольной, которые ставятся в разные условия. Это наиболее распространенный способ. Второй вариант предполагает исследование одной группы: ее поведение изучается и в экспериментальных и в контрольных условиях. Он применяется, когда имеется только экспериментальная группа и нет возможности сформировать контрольную. Но этот план никак не контролирует “эффект последовательности” и используется лишь в тех редких случаях, когда эффектом последовательности можно пренебречь.

Третий вариант — использование конструирования групп методом “парного дизайна” — состоит в следующем. Для каждого субъекта группы подбирается эквивалентный (или похожий) ему, и они распределяются по разным группам. Соответственно контрольная и экспериментальная группы становятся похожими по составу испытуемых. Конечно, в этом случае невозможно соблюсти полную эквивалентность групп в обоих условиях эксперимента, но данный способ значительно лучше, чем эксперимент с участием одной группы в разных условиях. Четвертый план является смешанным: все группы ставятся в разные условия. При этом образуются несколько групп. Этот способ применяется при факторном планировании эксперимента.

Формирование выборки испытуемыхэкспериментальной группы - должно подчиняться ряду правил: 1. Содержательный критерий. Подбор экспери ментальной группы должен определяться пред метом и гипотезой исследования. 2. Критерий эквивалентности испытуемых. Результаты, полученные при исследовании экспериментальной выборки, должны распространяться на каждого ее члена. 3. Критерий репрезентативности (представлен ности). Группа лиц, участвующих в эксперименте, должна представлять всю часть популяции, по отношению к которой можно применять данные, полученные в эксперименте.

a) b) a) Стратегии подбора экспериментальной группы: 1. Составление репрезентативной группы испытуемых, характеристики которой соответствуют характеристикам интересующей нас популяции: Метод приближенного моделирования. Метод случайного выбора (рандомизации) экспериментальную выборку составляют так, что каждой личности предоставляется равный шанс для участия в эксперименте. Каждому индивиду присваивается номер; с помощью таблицы случайных чисел производится формирование экспериментальной выборки. Стратометрический способ моделирования выборки. Генеральная совокупность рассматривается как совокупность групп, обладающих определенными характеристиками. В экспериментальную выборку отбираются испытуемые с соответствующими характеристиками — так, чтобы в ней были равнопредставлены лица из каждой страты.

2. Стратегия попарного отбора. При этом экспериментальная и контрольная группы составляются из индивидов, эквивалентных по значимым для эксперимента побочным параметрам. Идеальный вариант — использование близнецовых пар (моно и дизиготных). Разновидностью этой стратегии является подбор однородных подгрупп, в которых испытуемые уравнены по всем характеристикам, кроме интересующих исследователя дополнительных переменных. Другой вариант — выделение значимой дополнительной переменной. Все испытуемые тестируются, ранжируются по уровню выраженности переменной. При формировании групп необходимо учитывать, чтобы испытуемые, обладающие одинаковыми или близкими значениями переменной, попали в разные группы.

Численность экспериментальной выборки. В зависимости от целей и возможностей она может варьироваться от одного испытуемого до нескольких тысяч человек. Количество испытуемых в отдельной группе (экспериментальной или контрольной) в большинстве экспериментальных исследований варьируется от 1 до 100. Рекомендуется, чтобы численность сравниваемых групп была не менее 30— 35 человек из соображений статистических: коэффициенты корреляции выше 0, 35 при таком количестве испытуемых значимы при а = 0, 05. Если же для обработки данных используется факторный анализ, то существует простое правило: надежные факторые решения можно получить лишь в том случае, когда количество испытуемых не менее чем в 3 раза превышает число регистрируемых параметров. Кроме того, целесообразно увеличивать количество испытуемых по крайней мере на 5— 10% больше требуемого, поскольку часть из них будет “отбракована” в ходе экспе римента или при анализе экспериментальных протоколов (не поняли инструкцию, не приняли задачу, и т. д. ).

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ Суть эксперимента состоит в том, что экспериментатор варьирует независимую переменную, регистрирует изменение зависимой переменной и контролирует внешние переменные. Независимая переменная — управляемое экспериментальное воздействие (фактор), т. е. активно изменяемая и контролируемая исследователем переменная, представленная на двух или более уровнях (качественных или количественных). Исследователь должен стремиться оперировать в эксперименте только независимой переменной. Эксперимент, где это условие соблюдается, называют чистым экспериментом. Центральная проблема при проведении экспериментального исследования — выделение независимой переменной и ее изоляция от других переменных. ).

В качестве независимых переменных в психологическом эксперименте могут выступать: 1) характеристики задания стимулы или материал задания, тип ответа испытуемого (вербальный или невербальный ответ), шкала оценивания и т. д. Экспериментатор может варьировать инструкцию, меняя цели, которые должен достичь испытуемый в ходе выполнения задания; средства, которые имеет испытуемый для решения задачи; ставить перед ним препятствия, изменять систему поощрений и наказаний в ходе выполнения задания и т. д. ; 2) особенности ситуации (внешние условия). К ним относят те переменные, которые непосредственно не входят в структуру экспериментального задания, выполняемого испытуемым. Это может быть температура в помещении, обстановка, наличие внешнего наблюдателя и т. д. 3) управляемые особенности (состояния) испытуемого. К ним относятся психические процессы, состояния, образования и свойства.

Зависимая переменная — измеряемая в эксперименте переменная, изменения которой причинно обусловлены действием независимой переменной. Выделяют три типа зависимых переменных: 1) одномерную; 2) многомерную; 3) фундаментальную. В первом случае регистрируется лишь один параметр, и именно он считается проявлени емзависимой переменной (между ними существует функциональная линейная связь). Во втором случае зависимая переменная многомерна. Например, уровень интеллектуальной продуктивности проявляется во времени решения задачи, его качестве, трудности решенной задачи. В третьем случае, когда известно отношение между отдельными пара метрами многомерной зависимой переменной, параметры рассматриваются в качестве аргументов, а сама зависимая переменная — в качестве функции.

Внешние переменные. Среди них выделяют: n 1) побочные переменные, которые порождают систематическое смешение, ведущее к появлению ненадежных данных (фактор времени, фактор задачи, индивидуальные особенности испытуемых); n 2) дополнительную переменную, которая существенна для изучаемой связи между причиной и следствием. Например, при изучении связи уровня развития непосредственного и опосредованного запоминания дети должны быть одного возраста. Возраст в этом случае — дополнительная переменная. Внешние переменные экспериментальной ситуации экспериментатор должен контролировать. Контроль переменных. Следует различать контроль независимой переменной и контроль внешних (побочных и дополнительных) переменных. Контроль независимой переменной состоит в ее активном варьировании или знании закономерности ее изменения.

n n n Различают два основных способа контроля независимой переменной. Эти способы лежат в основе двух типов эмпирического исследования: активного и пассивного. В эксперименте контроль независимой переменной производится с помощью активного манипулирования, варьирования. При систематизированном наблюдении (а также измерении) контроль осуществляется за счет отбора (селекции) требуемых значений независимой переменной из числа уже существующих переменных. Примером активного контроля является изменение громкости сигнала, подаваемого экспериментатором в наушники. Примером пассивного контроля может служить разбиение группы учеников на неуспевающих, среднеуспевающих и высокоуспешных при исследовании влияния уровня успешности обучения на статус личности в учебной группе.

Способы контроля внешних переменных. n 1. Элиминация (исключение). Наиболее простой по сути, но не по возможностям осуществления способ контроля. Экспериментальную ситуацию конструируют таким образом, чтобы исключить какое либо присутствие в ней внешней переменной. n 2. 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. n 3. Балансировка. Способ балансировки влияния неспецифических внешних переменных состоит в том, что в дополнение к экспериментальной группе в план эксперимента включается контрольная группа. Экспериментальное исследование контрольной группы проводится в тех же условиях, что и экспериментальной. Отличие в том, что экспериментальное воздействие осуществляется только на испытуемых, включенных в экспериментальную группу.

n n n 4. 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 контрбалансировки состоит в том, что порядок предъявления разных задач, стимулов, воздействий в одной из групп компенсируется иным порядком предъявления заданий в другой группе. 5. Рандомизация – процедура, которая гарантирует равную возмож ность 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.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ. n n n 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). Основные признаки «истинного» экспериментального исследования: 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 (X 1), с группой, не получившей воздействия Х 0.

5. 1. Планы экспериментов для одного испытуемого. 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.

5. 2. Планы для одной независимой переменной Существуют три основные версии этого плана. При их описании будем пользоваться символизацией, предложенной Кэмпбеллом. 1) План для двух рандомизированных групп с тестированием после воздействия. Его автор — известный биолог и статистик Р. А. Фишер [Fisher R. A. , 1935]. n n n 1. Экспериментальная группа 2. Контрольная группа R R Х О 1. О 2 Здесь R— рандомизация, Х— воздействие, О 1 — тестирование первой группы, О 2 — тестирование второй группы. Равенство экспериментальной и контрольной групп является совершенно необ ходимым условием применения этого плана. Чаще всего для достижения эквивалентности групп применяют процедуру рандомизации. Когда существуют сомнения в результатах рандомизации, применяют план с предварительным тестированием.

n 2) План для двух рандомизированных групп с предварительным и итоговым тестированием. n 1. Экспериментальная группа n 2. Контрольная группа R R О 1 О 3 Х О 2 О 4 Для контроля внешней валидности используется план Р. Л. Соломона, который был предложен им в 1949 г. n 3) План Соломона используется при проведении экспери мента на четырех группах: n 1. Эксперимент1: n 2. Контроль 1: n 3. Эксперимент 2: n 4. Контроль 2: R R n. План О 1 О 3 Х X О 2 О 4 О 5 О 6 Соломона представляет собой объединение двух ранее рассмотренных пла нов: 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 воз действиячетырьмя разными способами: при сравнении 1) О 2 — О 1 ; 2) 2) О 2 — О 4 ; 3) 3) О 5 — О 6 4) 4) О 5 — О 3. Если провести сравнение О 6 с О 1 и О 3, то можно выявить совместное влияние эффектов естественного развития и «истории» (фоновых воздействий) на зависи мую переменную.

5. 3. Доэкспериментальные планы Кэмпбелл выделяет три вида доэкспериментальных планов: а) исследование единичного случая; б) план с предварительным и итоговым тестированием одной группы; в) сравнение статистических групп. Исследование единичного случая относится к области прошлого. Однократно тестируется одна группа, подвергнутая воздействию по плану: Х О. Контроль внешних переменных и независимой переменной полностью отсутствует. В таком «исследовании» нет никакого материала для сравнения. Такого рода исследования, как правило, проводятся на первых этапах научной деятельности для сопоставления их результатов с обыденными представлениями о реальности. Но научной информации они не несут.

План с предварительным и итоговым тестированием одной группы часто применяется в социологических, социально психологических и педагогических исследо ваниях: О 1 Х О 2. В этом плане отсутствует контрольная выборка, поэтому нельзя утверждать, что изменения (разница О 1 и О 2) зависимой переменной, регистрируе мые в ходе тестирования, вызваны именно изменением независимой переменной. Между начальным и конечным тестированием происходят и другие «фоновые» события, воздействующие на испытуемых наравне с независимой переменной. Кроме того, этот план не позволяет контролировать эффект «естественного развития» : в течение короткого времени — изменение состояния испытуемого (утомление, монотония, скука и др. ), а в течение длительного времени — изменения личностных черт. Наконец, эффект тестирования — воздействие предыдущего обследования на последующее — может быть еще одним неконтролируемым фактором, влияющим на изменение зависимой переменной.

n Третий вариант доэкспериментального плана — сравнение статистических групп, или, точнее, план для двух неэквивалентных групп с тестированием после воздействия. Х О 1 О 2 Этот план лучше предыдущего хотя бы тем, что позволяет учитывать эффект тестирования благодаря введению контрольной группы, а также отчасти контролировать влияние «истории» — фоновых воздействий на испытуемых, и ряд других внешних переменных (инструментальную погрешность, регрессию и др. ). Но с помощью этого плана невозможно учесть эффект естественного развития, так как нет материала для сравнения состояния испытуемых на данный момент с их начальным состоянием (нет предварительного тестирования).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Эксперимент – это исследовательский метод, который заключается в том, чтобы создать исследовательскую ситуацию, получить возможность ее изменять, варьировать ее условия, сделав возможным и доступным изучение психических процессов или педагогических явлений через их внешние проявления, раскрывая тем самым механизмы и тенденции возникновения и функционирования изучаемого явления. Выбор схемы эксперимента – экспериментального плана в узком смысле – результат перехода от содержательного к формальному планированию. Последнее иногда отождествляют с выбором математической модели для описания эксперимента, поскольку он включает реализацию требований для проверки статистических гипотез. Однако формальное планирование осуществляется и для изучения многих зависимостей, не поддавшихся математическому моделированию. Оно означает три основных момента: обоснование необходимого числа опытов; выбор порядка их проведения; используемый метод распределения всех опытов в соответствии с выбранным порядком.