Masalah percobaan, metode pelaksanaannya. Kesalahan umum dan kesulitan dalam penerapan percobaan Saat melakukan percobaan, tidak mungkin untuk menghindari atau menguranginya
V.V. Nikandrov menunjukkan bahwa pencapaian tujuan utama eksperimen - ketidakjelasan semaksimal mungkin dalam memahami hubungan antara fenomena kehidupan mental internal dan manifestasi eksternalnya - dicapai karena karakteristik utama eksperimen berikut:
1) inisiatif pelaku eksperimen dalam mewujudkan fakta psikologis yang menarik baginya;
2) kemungkinan memvariasikan kondisi untuk kemunculan dan perkembangan fenomena mental;
3) kontrol dan penetapan yang ketat terhadap kondisi dan proses kemunculannya;
4) isolasi beberapa dan penekanan pada faktor lain yang menentukan fenomena yang dipelajari, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi pola keberadaannya;
5) kemungkinan mengulangi kondisi percobaan untuk verifikasi berganda dari data ilmiah yang diperoleh dan akumulasinya;
6) variasi kondisi untuk penilaian kuantitatif dari keteraturan yang terungkap.
Dengan demikian, eksperimen psikologis dapat didefinisikan sebagai metode di mana peneliti sendiri menyebabkan fenomena yang menarik baginya dan mengubah kondisi kemunculannya untuk menetapkan penyebab fenomena tersebut dan pola perkembangannya. Selain itu, fakta ilmiah yang diperoleh dapat direproduksi berulang kali karena kemampuan kontrol dan kontrol kondisi yang ketat, yang memungkinkan untuk memverifikasinya, serta untuk mengumpulkan data kuantitatif, yang menjadi dasar untuk menilai tipikal atau keacakan dari fenomena yang dipelajari.
4.2. Jenis eksperimen psikologis
Eksperimen terdiri dari beberapa jenis. Tergantung pada cara pengorganisasian membedakan percobaan laboratorium, alam dan lapangan. Laboratorium Eksperimen dilakukan dalam kondisi khusus. Peneliti dengan sengaja dan sengaja mempengaruhi objek penelitian untuk mengubah keadaannya. Keuntungan dari percobaan laboratorium dapat dianggap sebagai kontrol ketat atas semua kondisi, serta penggunaan peralatan khusus untuk pengukuran. Kerugian dari percobaan laboratorium adalah sulitnya mentransfer data yang diperoleh ke kondisi nyata. Subjek dalam percobaan laboratorium selalu sadar akan keikutsertaannya di dalamnya, yang dapat menimbulkan distorsi motivasi.
Alami Eksperimen dilakukan dalam kondisi nyata. Keunggulannya terletak pada kenyataan bahwa kajian terhadap objek dilakukan dalam konteks kehidupan sehari-hari, sehingga data yang diperoleh mudah dipindahkan ke kenyataan. Subjek tidak selalu diberi tahu tentang keikutsertaannya dalam eksperimen, sehingga tidak memberikan distorsi motivasi. Kekurangan - ketidakmampuan untuk mengontrol semua kondisi, gangguan dan distorsi yang tidak terduga.
Bidang Eksperimen dilakukan sesuai dengan skema alami. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk menggunakan peralatan portabel, yang memungkinkan untuk merekam data yang diterima dengan lebih akurat. Subyek diberitahu tentang partisipasi dalam percobaan, tetapi lingkungan akrab mengurangi tingkat distorsi motivasi.
Tergantung pada tujuan penelitian Ada eksperimen pencarian, percontohan, dan konfirmasi. Mencari percobaan ditujukan untuk menemukan hubungan sebab-akibat antara fenomena. Ini dilakukan pada tahap awal penelitian, memungkinkan Anda merumuskan hipotesis, mengidentifikasi variabel independen, dependen, dan variabel samping (lihat 4.4) dan menentukan cara mengendalikannya.
Aerobatik Eksperimen adalah percobaan percobaan, yang pertama dalam rangkaian. Itu dilakukan pada sampel kecil, tanpa kontrol variabel yang ketat. Eksperimen percontohan memungkinkan untuk menghilangkan kesalahan besar dalam perumusan hipotesis, untuk menentukan tujuan, dan untuk memperjelas metodologi untuk melakukan percobaan.
Mengkonfirmasi percobaan ditujukan untuk menetapkan jenis hubungan fungsional dan mengklarifikasi hubungan kuantitatif antar variabel. Itu dilakukan pada tahap akhir studi.
Tergantung pada sifat pengaruh pada subjek mengalokasikan memastikan, membentuk dan mengontrol percobaan. menyatakan percobaan termasuk mengukur keadaan suatu objek (subjek atau sekelompok subjek) sebelum pengaruh aktif padanya, mendiagnosis keadaan awal, membangun hubungan sebab-akibat antara fenomena. tujuan formatif Eksperimen adalah penggunaan metode pengembangan aktif atau pembentukan sifat apa pun dalam subjek. Kontrol Eksperimen adalah pengukuran berulang keadaan suatu objek (subjek atau kelompok subjek) dan perbandingan dengan keadaan sebelum dimulainya percobaan formatif, serta dengan keadaan di mana kelompok kontrol berada, yang tidak menerima paparan eksperimental.
Oleh mempengaruhi peluang eksperimen, variabel independen dialokasikan ke eksperimen yang diprovokasi dan eksperimen yang mereka rujuk. terprovokasi Eksperimen adalah eksperimen di mana pelaku eksperimen sendiri mengubah variabel independen, sedangkan hasil yang diamati oleh pelaku eksperimen (jenis reaksi subjek) dianggap terprovokasi. P. Fress menyebut jenis eksperimen ini "klasik". Percobaan, yang dimaksud adalah eksperimen di mana perubahan variabel independen dilakukan tanpa campur tangan eksperimen. Jenis eksperimen psikologis ini digunakan ketika variabel independen memengaruhi subjek, diperpanjang secara signifikan dalam waktu (misalnya, sistem pendidikan, dll.). Jika dampak pada subjek dapat menyebabkan gangguan fisiologis atau psikologis negatif yang serius, maka eksperimen semacam itu tidak dapat dilakukan. Namun, ada kalanya dampak negatif (misalnya, cedera otak) terjadi pada kenyataannya. Selanjutnya, kasus-kasus seperti itu dapat digeneralisasikan dan dipelajari.
4.3. Struktur eksperimen psikologis
Komponen utama dari setiap percobaan adalah:
1) subjek (subjek atau kelompok yang diteliti);
2) pelaku eksperimen (peneliti);
3) stimulasi (metode pengaruh pada subjek yang dipilih oleh pelaku eksperimen);
4) respon subjek terhadap rangsangan (reaksi mentalnya);
5) kondisi percobaan (tambahan stimulasi dampak, yang dapat mempengaruhi reaksi subjek).
Respons subjek adalah reaksi eksternal, yang dengannya seseorang dapat menilai proses yang terjadi di dalam ruang subjektifnya. Proses-proses itu sendiri merupakan hasil rangsangan dan kondisi-kondisi pengalaman yang bekerja padanya.
Jika respons (reaksi) subjek dilambangkan dengan simbol R, dan efek dari situasi eksperimental padanya (sebagai kombinasi efek stimulasi dan kondisi eksperimental) - dengan simbol S, maka perbandingannya dapat dinyatakan dengan rumus R = = f (S). Artinya, reaksi adalah fungsi dari situasi. Namun rumusan ini tidak memperhitungkan peran aktif jiwa, kepribadian seseorang. (P). Pada kenyataannya, reaksi seseorang terhadap suatu situasi selalu dimediasi oleh jiwa, kepribadian. Dengan demikian, hubungan antara unsur-unsur utama percobaan dapat diperbaiki dengan rumus berikut: R = f(R, S).
P. Fress dan J. Piaget, tergantung pada tujuan penelitian, membedakan tiga jenis hubungan klasik antara ketiga komponen percobaan ini: 1) hubungan fungsional; 2) hubungan struktural; 3) hubungan diferensial.
hubungan fungsional dicirikan oleh variabilitas tanggapan (R) subjek (P) dengan perubahan kualitatif atau kuantitatif sistematis dalam situasi (S). Secara grafis, hubungan tersebut dapat direpresentasikan dengan diagram berikut (Gbr. 2).
Contoh Hubungan Fungsional yang Diidentifikasi dalam Eksperimen: Mengubah Perasaan (R) tergantung pada intensitas dampak pada indera (S); kapasitas penyimpanan (R) pada jumlah pengulangan (S); intensitas respons emosional (R) pada tindakan berbagai faktor emosional (S); perkembangan proses adaptasi (R) pada waktunya (S) dll.
Hubungan struktural diungkapkan melalui sistem tanggapan (R1, R2, Rn) terhadap berbagai situasi (Sv S2, Sn). Hubungan antar respon individu disusun menjadi suatu sistem yang mencerminkan struktur kepribadian (P). Secara skematis, tampilannya seperti ini (Gbr. 3).
Contoh hubungan struktural: sistem reaksi emosional (Rp R2,Rn) terhadap aksi stresor (Sv S2, Sn); efisiensi solusi (R1, R2, Rn) berbagai tugas intelektual (S1, S2, sn) dll.
Hubungan Diferensial diungkapkan melalui analisis reaksi (R1, R2, Rn) dari mata pelajaran yang berbeda (P1, P2, pn) untuk situasi yang sama (S). Skema hubungan tersebut adalah sebagai berikut (Gbr. 4).
Contoh hubungan diferensial: perbedaan kecepatan reaksi orang yang berbeda, perbedaan nasional dalam manifestasi emosi yang ekspresif, dll.
4.4. Variabel eksperimental dan cara mengendalikannya
Untuk memperjelas rasio semua faktor yang termasuk dalam percobaan, konsep "variabel" diperkenalkan. Ada tiga jenis variabel: independen, dependen, dan tambahan.
Variabel independen. Faktor yang diubah oleh pelaku eksperimen itu sendiri disebut variabel bebas(NP).
Kondisi di mana aktivitas subjek dilakukan, karakteristik tugas yang dituntut dari subjek, karakteristik subjek itu sendiri (usia, jenis kelamin, dan perbedaan lain dalam subjek, keadaan emosi, dan sifat-sifat lain dari subjek). subjek atau orang yang berinteraksi dengannya) dapat bertindak sebagai NP dalam percobaan. Oleh karena itu, merupakan kebiasaan untuk memilih yang berikut ini jenis NP: situasional, instruktif dan pribadi.
situasional NP paling sering tidak termasuk dalam struktur tugas percobaan yang dilakukan oleh subjek. Namun demikian, mereka berdampak langsung pada aktivitasnya dan dapat divariasikan oleh pelaku eksperimen. NP situasional mencakup berbagai parameter fisik, seperti pencahayaan, suhu, tingkat kebisingan, serta ukuran ruangan, perabotan, penempatan peralatan, dll. Parameter sosio-psikologis NP situasional dapat mencakup melakukan tugas eksperimental dalam isolasi, di hadapan pelaku eksperimen, pengamat eksternal, atau sekelompok orang. V.N. Druzhinin menunjukkan fitur komunikasi dan interaksi antara subjek dan pelaku eksperimen sebagai jenis NP situasional khusus. Banyak perhatian diberikan pada aspek ini. Dalam psikologi eksperimental, ada arah tersendiri, yang disebut "psikologi eksperimen psikologis".
Instruksional NP terkait langsung dengan tugas eksperimental, karakteristik kualitatif dan kuantitatifnya, serta metode pelaksanaannya. NP instruktif dapat dimanipulasi lebih atau kurang bebas oleh eksperimen. Itu dapat memvariasikan materi tugas (misalnya, numerik, verbal atau figuratif), jenis respons subjek (misalnya, verbal atau non-verbal), skala penilaian, dll. di mana subjek diinstruksikan, memberi tahu mereka tentang tujuan tugas eksperimental. Eksperimen dapat mengubah cara yang ditawarkan kepada subjek untuk menyelesaikan tugas, meletakkan rintangan di depannya, menggunakan sistem penghargaan dan hukuman selama menyelesaikan tugas, dll.
Pribadi NP adalah fitur terkontrol dari subjek. Biasanya ciri-ciri tersebut adalah keadaan peserta dalam percobaan, yang dapat diubah oleh peneliti, misalnya berbagai keadaan emosi atau keadaan kelelahan kinerja.
Setiap subjek yang berpartisipasi dalam eksperimen memiliki banyak karakteristik fisik, biologis, psikologis, sosio-psikologis, dan sosial yang unik yang tidak dapat dikendalikan oleh pelaku eksperimen. Dalam beberapa kasus, fitur yang tidak terkontrol ini harus dianggap sebagai variabel tambahan dan metode kontrol harus diterapkan padanya, yang akan dibahas di bawah. Namun, dalam penelitian psikologi diferensial, ketika menggunakan desain faktorial, variabel pribadi yang tidak terkontrol dapat bertindak sebagai salah satu variabel independen (untuk detail tentang desain faktorial, lihat 4.7).
Peneliti juga membedakan yang berbeda jenis Variabel independen. Tergantung pada skala presentasi NP kualitatif dan kuantitatif dapat dibedakan. kualitas NP sesuai dengan gradasi skala penamaan yang berbeda. Misalnya, keadaan emosional subjek dapat diwakili oleh keadaan gembira, marah, takut, terkejut, dll. Cara melakukan tugas dapat mencakup ada atau tidaknya petunjuk untuk subjek. kuantitatif NP sesuai dengan peringkat, skala proporsional atau interval. Misalnya, waktu yang dialokasikan untuk menyelesaikan tugas, jumlah tugas, jumlah remunerasi berdasarkan hasil pemecahan masalah dapat digunakan sebagai NP kuantitatif.
Tergantung pada jumlah tingkat manifestasi variabel independen membedakan NP dua level dan multi level. Dua tingkat NP memiliki dua tingkat manifestasi, bertingkat- tiga atau lebih level. Bergantung pada jumlah level manifestasi NP, rencana eksperimental dengan berbagai kompleksitas dibangun.
Variabel dependen. Suatu faktor yang perubahannya merupakan akibat dari perubahan variabel bebas disebut variabel tak bebas(ZP). Variabel dependen adalah komponen respons subjek yang menjadi perhatian langsung peneliti. Reaksi fisiologis, emosional, perilaku, dan karakteristik psikologis lainnya yang dapat didaftarkan selama eksperimen psikologis dapat bertindak sebagai RFP.
Tergantung pada cara di mana perubahan dapat didaftarkan, mengalokasikan ZP:
S diamati secara langsung;
S membutuhkan peralatan fisik untuk pengukuran;
S membutuhkan dimensi psikologis.
Untuk ZP, dapat diamati secara langsung, termasuk manifestasi perilaku verbal dan non-verbal yang dapat dinilai dengan jelas dan tidak ambigu oleh pengamat eksternal, misalnya penolakan suatu aktivitas, tangisan, pernyataan subjek tertentu, dll. kelengkapan fisik pendaftaran, termasuk reaksi fisiologis (denyut nadi, tekanan darah, dll.) dan psikofisiologis (waktu reaksi, waktu laten, durasi, kecepatan tindakan, dll.). Untuk RFP membutuhkan dimensi psikologis, termasuk karakteristik seperti tingkat klaim, tingkat perkembangan atau pembentukan kualitas tertentu, bentuk perilaku, dll. Untuk pengukuran indikator psikologis, prosedur standar dapat digunakan - tes, kuesioner, dll. Beberapa parameter perilaku dapat diukur , yaitu diakui dan ditafsirkan secara jelas hanya oleh pengamat atau pakar yang terlatih khusus.
Tergantung pada jumlah parameter termasuk dalam variabel dependen, RFP satu dimensi, multidimensi dan fundamental dibedakan. satu dimensi RFP diwakili oleh satu-satunya parameter yang perubahannya dipelajari dalam percobaan. Contoh RFP satu dimensi adalah kecepatan reaksi sensorimotor. Multidimensi ZP diwakili oleh satu set parameter. Misalnya mindfulness dapat diukur dengan jumlah materi yang dilihat, jumlah gangguan, jumlah jawaban benar dan salah, dll. Setiap parameter dapat direkam secara independen. Mendasar ZP adalah variabel yang bersifat kompleks, yang parameternya memiliki hubungan tertentu yang diketahui satu sama lain. Dalam hal ini, beberapa parameter bertindak sebagai argumen, dan variabel dependen itu sendiri bertindak sebagai fungsi. Misalnya, pengukuran mendasar dari tingkat agresi dapat dianggap sebagai fungsi dari manifestasi individualnya (wajah, verbal, fisik, dll.).
Variabel dependen harus memiliki karakteristik dasar seperti sensitivitas. kepekaan ZP adalah kepekaannya terhadap perubahan tingkat variabel bebas. Jika variabel dependen tidak berubah ketika variabel independen berubah, maka variabel independen tidak positif dan tidak masuk akal untuk melakukan percobaan dalam kasus ini. Ada dua varian yang diketahui dari manifestasi ketidakpekaan RFP: "efek langit-langit" dan "efek lantai". "Efek langit-langit" diamati, misalnya, ketika tugas yang disajikan sangat sederhana sehingga dilakukan oleh semua mata pelajaran, tanpa memandang usia. "Efek gender", di sisi lain, terjadi ketika tugas sangat sulit sehingga tidak ada subjek yang dapat mengatasinya.
Ada dua cara utama untuk memperbaiki perubahan BP dalam eksperimen psikologis: langsung dan tertunda. Langsung metode ini digunakan, misalnya, dalam percobaan menghafal jangka pendek. Eksperimen, segera setelah mengulangi serangkaian rangsangan, menetapkan nomornya yang direproduksi oleh subjek. Metode tertunda digunakan ketika dampak dan pengaruhnya adalah jangka waktu tertentu (misalnya saat menentukan pengaruh jumlah kata asing yang dihafalkan terhadap keberhasilan penerjemahan teks).
Variabel tambahan(DP) adalah rangsangan bersamaan dari subjek yang mempengaruhi responsnya. Himpunan DP biasanya terdiri dari dua kelompok: kondisi eksternal pengalaman dan faktor internal. Karenanya, mereka biasanya disebut DP eksternal dan internal. Ke luar DP meliputi lingkungan fisik percobaan (pencahayaan, suhu, latar belakang suara, karakteristik spasial ruangan), parameter peralatan dan peralatan (desain alat ukur, kebisingan pengoperasian, dll.), parameter waktu percobaan (waktu mulai, durasi, dll.), kepribadian pelaku eksperimen. Ke intern DP meliputi suasana hati dan motivasi subjek, sikap mereka terhadap pelaku eksperimen dan eksperimen, sikap psikologis, kecenderungan, pengetahuan, keterampilan, keterampilan dan pengalaman dalam jenis kegiatan ini, tingkat kelelahan, kesejahteraan, dll.
Idealnya, peneliti berusaha mengurangi semua variabel tambahan menjadi tidak ada, atau setidaknya seminimal mungkin, untuk menyoroti hubungan "murni" antara variabel independen dan dependen. Ada beberapa cara utama untuk mengontrol pengaruh DP eksternal: 1) menghilangkan pengaruh eksternal; 2) keteguhan kondisi; 3) menyeimbangkan; 4) penyeimbang.
Penghapusan pengaruh eksternal merupakan metode kontrol yang paling radikal. Ini terdiri dari pengecualian lengkap dari lingkungan eksternal DP eksternal apa pun. Kondisi dibuat di laboratorium yang mengisolasi subjek uji dari suara, cahaya, efek getaran, dll. Contoh yang paling mencolok adalah percobaan perampasan sensorik yang dilakukan pada sukarelawan di ruang khusus yang sama sekali tidak termasuk rangsangan apa pun dari lingkungan eksternal. Perlu dicatat bahwa secara praktis tidak mungkin untuk menghilangkan efek DP, dan tidak selalu diperlukan, karena hasil yang diperoleh dalam kondisi menghilangkan pengaruh eksternal hampir tidak dapat ditransfer ke kenyataan.
Cara pengendalian selanjutnya adalah dengan membuat kondisi konstan. Inti dari metode ini adalah membuat efek DP konstan dan sama untuk semua subjek selama percobaan. Secara khusus, peneliti berusaha untuk membuat konstan kondisi spatio-temporal percobaan, teknik pelaksanaannya, peralatan, penyajian instruksi, dll. Dengan penerapan metode kontrol ini secara hati-hati, kesalahan besar dapat dihindari, namun , masalah pemindahan hasil percobaan ke kondisi yang sangat berbeda dengan percobaan, tetap bermasalah.
Jika tidak memungkinkan untuk membuat dan mempertahankan kondisi konstan selama percobaan, gunakan metode ini menyeimbangkan. Metode ini digunakan, misalnya, dalam situasi di mana DP eksternal tidak dapat diidentifikasi. Dalam hal ini, penyeimbangan akan terdiri dari penggunaan grup kontrol. Kajian kelompok kontrol dan eksperimen dilakukan dalam kondisi yang sama, dengan perbedaan hanya pada kelompok kontrol tidak ada pengaruh variabel bebas. Dengan demikian, perubahan variabel dependen pada kelompok kontrol hanya disebabkan oleh DP eksternal, sedangkan pada kelompok eksperimen disebabkan oleh aksi gabungan dari variabel tambahan dan independen eksternal.
Jika DP eksternal diketahui, maka penyeimbangan terdiri dari pengaruh masing-masing nilainya dalam kombinasi dengan setiap level variabel independen. Secara khusus, DP eksternal seperti jenis kelamin pelaku eksperimen, dikombinasikan dengan variabel independen (jenis kelamin subjek), akan mengarah pada pembuatan empat seri percobaan:
1) pelaku eksperimen pria - subjek pria;
2) pelaku eksperimen pria - subjek wanita;
3) pelaku eksperimen wanita - subjek pria;
4) eksperimen wanita - subjek wanita.
Dalam eksperimen yang lebih kompleks, penyeimbangan beberapa variabel dapat diterapkan secara bersamaan.
penyeimbang sebagai cara untuk mengontrol DP eksternal paling sering dipraktikkan saat percobaan mencakup beberapa rangkaian. Subjek menemukan dirinya dalam kondisi yang berbeda secara berurutan, namun, kondisi sebelumnya dapat mengubah efek kondisi berikutnya. Untuk menghilangkan "efek urutan" yang muncul dalam kasus ini, kondisi eksperimental disajikan kepada kelompok subjek yang berbeda dalam urutan yang berbeda. Misalnya, pada percobaan seri pertama, kelompok pertama disajikan solusi masalah intelektual dari yang lebih sederhana ke yang lebih kompleks, dan yang kedua - dari yang lebih kompleks ke yang lebih sederhana. Sebaliknya, pada seri kedua, kelompok pertama disajikan solusi masalah intelektual dari yang lebih kompleks ke yang lebih sederhana, dan yang kedua - dari yang lebih sederhana ke yang lebih kompleks. Penyeimbangan digunakan dalam kasus di mana dimungkinkan untuk melakukan beberapa rangkaian percobaan, tetapi harus diingat bahwa sejumlah besar percobaan menyebabkan kelelahan pada subjek.
DP internal, sebagaimana disebutkan di atas, merupakan faktor yang terletak pada kepribadian subjek. Mereka memiliki dampak yang sangat signifikan terhadap hasil percobaan, dampaknya cukup sulit untuk dikendalikan dan diperhitungkan. Di antara DP internal dapat diidentifikasi permanen dan berubah-ubah. Permanen DP internal tidak berubah secara signifikan selama percobaan. Jika eksperimen dilakukan dengan satu subjek, maka jenis kelamin, usia, dan kebangsaannya akan menjadi DP internal yang konstan. Kelompok faktor ini juga dapat mencakup temperamen, karakter, kemampuan, kecenderungan subjek, minat, pandangan, kepercayaan, dan komponen lain dari orientasi umum kepribadian. Dalam kasus eksperimen dengan sekelompok subjek, faktor-faktor ini memperoleh karakter DP internal non-permanen, dan kemudian, untuk meratakan pengaruhnya, mereka menggunakan metode khusus untuk membentuk kelompok eksperimen (lihat 4.6).
Ke berubah-ubah DP internal mencakup karakteristik psikologis dan fisiologis subjek, yang dapat berubah secara signifikan selama percobaan, atau diperbarui (atau menghilang) tergantung pada tujuan, sasaran, jenis, bentuk organisasi percobaan. Kelompok pertama dari faktor-faktor tersebut terdiri dari keadaan fisiologis dan mental, kelelahan, kecanduan, perolehan pengalaman dan keterampilan dalam proses melakukan tugas percobaan. Kelompok lain termasuk sikap terhadap pengalaman dan studi ini, tingkat motivasi untuk kegiatan eksperimen ini, sikap subjek terhadap pelaku eksperimen dan perannya sebagai eksperimen, dll.
Untuk menyetarakan pengaruh variabel-variabel ini terhadap respons dalam sampel yang berbeda, ada sejumlah metode yang berhasil digunakan dalam praktik eksperimental.
Untuk menghilangkan apa yang disebut efek seri, yang didasarkan pada pembiasaan, urutan khusus penyajian rangsangan digunakan. Prosedur ini disebut "urutan bolak-balik seimbang", ketika rangsangan dari berbagai kategori disajikan secara simetris sehubungan dengan pusat baris rangsangan. Skema prosedur seperti itu terlihat seperti ini: A B B A, di mana TETAPI dan PADA– insentif dari berbagai kategori.
Untuk mencegah pengaruh pada respon subjek kecemasan atau kurang pengalaman, melakukan percobaan atau percobaan pendahuluan. Totalnya tidak diperhitungkan saat memproses data.
Untuk mencegah variabilitas dalam tanggapan karena akumulasi pengalaman dan keterampilan selama percobaan, subjek ditawari apa yang disebut "praktik lengkap". Sebagai hasil dari latihan ini, subjek mengembangkan keterampilan yang stabil sebelum dimulainya percobaan yang sebenarnya, dan dalam percobaan lebih lanjut, indikator subjek tidak secara langsung bergantung pada faktor akumulasi pengalaman dan keterampilan.
Dalam kasus-kasus di mana perlu meminimalkan pengaruh pada respons subjek kelelahan, menggunakan "metode rotasi". Esensinya terletak pada kenyataan bahwa setiap subkelompok subjek disajikan dengan kombinasi rangsangan tertentu. Totalitas kombinasi semacam itu benar-benar menghabiskan seluruh rangkaian opsi yang memungkinkan. Misalnya, dengan tiga jenis rangsangan (A, B, C), masing-masing disajikan dengan urutan pertama, kedua dan ketiga dalam presentasi kepada subjek. Jadi, rangsangan disajikan ke subkelompok pertama dalam urutan ABC, yang kedua - AVB, yang ketiga - BAV, yang keempat - BVA, yang kelima - VAB, yang keenam - VBA.
Metode penyesuaian prosedural DP non-konstan internal di atas berlaku baik untuk eksperimen individu maupun kelompok.
Pengaturan dan motivasi subjek sebagai DP tidak tetap internal harus dipertahankan pada tingkat yang sama selama seluruh percobaan. Instalasi bagaimana kesiapan untuk merasakan suatu rangsangan dan menanggapinya dengan cara tertentu diciptakan melalui instruksi yang diberikan oleh pelaku eksperimen kepada subjek. Agar pemasangan menjadi persis seperti yang diperlukan untuk tugas penelitian, instruksi harus tersedia untuk mata pelajaran dan memadai untuk tugas percobaan. Ketidakjelasan dan kemudahan pemahaman instruksi dicapai dengan kejelasan dan kesederhanaannya. Untuk menghindari variabilitas dalam penyajian, disarankan agar instruksi dibaca secara verbatim atau diberikan secara tertulis. Pemeliharaan set awal dikendalikan oleh eksperimen dengan pengamatan konstan terhadap subjek dan dikoreksi dengan mengingat, jika perlu, instruksi instruksi yang sesuai.
Motivasi Subjek uji dilihat terutama sebagai minat dalam percobaan. Jika minat tidak ada atau lemah, maka sulit untuk mengandalkan kelengkapan pemenuhan tugas subjek yang diberikan dalam eksperimen dan keandalan jawabannya. Minat yang terlalu tinggi, "remotivasi", juga sarat dengan ketidakcukupan jawaban subjek. Oleh karena itu, untuk mendapatkan tingkat motivasi yang dapat diterima pada awalnya, pelaku eksperimen harus secara serius mendekati pembentukan kontingen subjek dan pemilihan faktor yang merangsang motivasi mereka. Daya saing, berbagai jenis remunerasi, minat pada kinerja seseorang, minat profesional, dll. Dapat menjadi faktor-faktor tersebut.
Keadaan psikofisiologis disarankan tidak hanya untuk menjaga subjek pada level yang sama, tetapi juga untuk mengoptimalkan level ini, yaitu subjek harus dalam keadaan "normal". Anda harus memastikan bahwa sebelum eksperimen, subjek tidak memiliki pengalaman yang sangat penting baginya, ia memiliki cukup waktu untuk berpartisipasi dalam eksperimen, ia tidak lapar, dll. Selama eksperimen, subjek tidak boleh terlalu bersemangat atau tertindas. Jika kondisi ini tidak dapat dipenuhi, maka percobaan lebih baik ditunda.
Dari karakteristik variabel yang dipertimbangkan dan metode pengendaliannya, kebutuhan akan persiapan eksperimen yang cermat selama perencanaannya menjadi jelas. Dalam kondisi nyata eksperimen, tidak mungkin untuk mencapai kontrol 100% dari semua variabel, namun berbagai eksperimen psikologis berbeda secara signifikan satu sama lain dalam tingkat kontrol variabel. Bagian berikut dikhususkan untuk masalah menilai kualitas percobaan.
4.5. Validitas dan reliabilitas percobaan
Untuk desain dan evaluasi prosedur eksperimen, konsep-konsep berikut digunakan: eksperimen ideal, eksperimen kepatuhan penuh, dan eksperimen tak terbatas.
Eksperimen Sempurna adalah eksperimen yang diatur sedemikian rupa sehingga pelaku eksperimen hanya mengubah variabel independen, variabel dependen dikontrol, dan semua kondisi eksperimen lainnya tetap tidak berubah. Eksperimen yang ideal mengasumsikan kesetaraan semua subjek, invarian karakteristik mereka dari waktu ke waktu, tidak adanya waktu itu sendiri. Itu tidak pernah bisa diimplementasikan dalam kenyataan, karena dalam kehidupan tidak hanya parameter yang menarik bagi peneliti yang berubah, tetapi juga sejumlah kondisi lainnya.
Korespondensi eksperimen nyata dengan eksperimen ideal diekspresikan dalam karakteristik seperti validitas internal. Validitas internal menunjukkan keandalan hasil yang diberikan eksperimen nyata dibandingkan dengan yang ideal. Semakin banyak variabel dependen dipengaruhi oleh kondisi yang tidak dikendalikan oleh peneliti, semakin rendah validitas internal eksperimen, oleh karena itu, semakin besar kemungkinan fakta yang ditemukan dalam eksperimen adalah artefak. Validitas internal yang tinggi adalah ciri dari eksperimen yang dilakukan dengan baik.
D. Campbell mengidentifikasi faktor-faktor berikut yang mengancam validitas internal percobaan: faktor latar belakang, faktor perkembangan alami, faktor pengujian, kesalahan pengukuran, regresi statistik, pemilihan non-acak, penyaringan. Jika tidak dikontrol, maka akan mengarah pada munculnya efek yang sesuai.
Faktor Latar Belakang(cerita) mencakup peristiwa yang terjadi antara pengukuran awal dan pengukuran akhir dan dapat menyebabkan perubahan variabel dependen seiring dengan pengaruh variabel independen. Faktor perkembangan alam karena fakta bahwa perubahan tingkat variabel dependen dapat terjadi sehubungan dengan perkembangan alami peserta percobaan (pertumbuhan, peningkatan kelelahan, dll.). Faktor pengujian terletak pada pengaruh pengukuran pendahuluan terhadap hasil pengukuran berikutnya. Faktor kesalahan pengukuran terkait dengan ketidakakuratan atau perubahan dalam prosedur atau metode pengukuran efek eksperimen. Faktor regresi statistik memanifestasikan dirinya jika subjek dengan indikator ekstrim dari penilaian apa pun dipilih untuk berpartisipasi dalam percobaan. Faktor pemilihan non-acak oleh karena itu, hal itu terjadi dalam kasus-kasus ketika, ketika membentuk sampel, pemilihan peserta dilakukan secara tidak acak. Faktor menyaring memanifestasikan dirinya jika subjek keluar secara tidak merata dari kelompok kontrol dan eksperimen.
Eksperimen harus memperhitungkan dan, jika mungkin, membatasi pengaruh faktor-faktor yang mengancam validitas internal eksperimen.
Eksperimen pertandingan penuh adalah studi eksperimental di mana semua kondisi dan perubahannya sesuai dengan kenyataan. Perkiraan percobaan nyata untuk percobaan kepatuhan penuh dinyatakan dalam bentuk validitas eksternal. Tingkat keteralihan hasil eksperimen ke kenyataan bergantung pada tingkat validitas eksternal. Validitas eksternal, menurut definisi R. Gottsdanker, memengaruhi keandalan kesimpulan yang diberikan oleh hasil eksperimen nyata dibandingkan dengan eksperimen kepatuhan penuh. Untuk mencapai validitas eksternal yang tinggi, tingkat variabel tambahan dalam percobaan harus sesuai dengan tingkatnya dalam kenyataan. Eksperimen yang tidak memiliki validitas eksternal dianggap tidak valid.
Faktor-faktor yang mengancam validitas eksternal antara lain sebagai berikut:
Efek reaktif (terdiri dari penurunan atau peningkatan kerentanan subjek terhadap pengaruh eksperimental karena pengukuran sebelumnya);
Efek interaksi seleksi dan pengaruh (terdiri dari fakta bahwa pengaruh eksperimental hanya akan signifikan bagi peserta dalam percobaan ini);
Faktor kondisi eksperimental (dapat mengarah pada fakta bahwa efek eksperimental hanya dapat diamati dalam kondisi yang diatur secara khusus ini);
Faktor interferensi pengaruh (muncul ketika satu kelompok subjek disajikan dengan urutan pengaruh yang saling eksklusif).
Perhatian terhadap validitas eksternal eksperimen terutama ditunjukkan oleh para peneliti yang bekerja di bidang psikologi terapan - klinis, pedagogis, organisasi, karena dalam kasus studi yang tidak valid, hasilnya tidak akan memberikan apa-apa bila dipindahkan ke kondisi nyata.
Eksperimen Tanpa Akhir melibatkan jumlah percobaan yang tidak terbatas, sampel untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat. Peningkatan jumlah sampel dalam percobaan dengan satu subjek menyebabkan peningkatan keandalan hasil eksperimen. Pada percobaan dengan sekelompok subjek, peningkatan reliabilitas terjadi dengan bertambahnya jumlah subjek. Namun, inti dari eksperimen justru terletak pada kenyataan bahwa, berdasarkan jumlah sampel yang terbatas atau dengan bantuan sekelompok subjek yang terbatas, untuk mengidentifikasi hubungan sebab akibat antar fenomena. Oleh karena itu, eksperimen tanpa akhir tidak hanya mustahil, tetapi juga tidak berarti. Untuk mencapai keandalan eksperimen yang tinggi, jumlah sampel atau jumlah subjek harus sesuai dengan variabilitas fenomena yang diteliti.
Perlu dicatat bahwa dengan bertambahnya jumlah subjek, validitas eksternal percobaan juga meningkat, karena hasilnya dapat ditransfer ke populasi yang lebih luas. Untuk melakukan eksperimen dengan sekelompok subjek, perlu mempertimbangkan masalah sampel eksperimen.
4.6. Sampel eksperimental
Seperti disebutkan di atas, eksperimen dapat dilakukan dengan satu subjek atau dengan sekelompok subjek. Eksperimen dengan satu subjek dilakukan hanya dalam beberapa situasi tertentu. Pertama, ini adalah situasi di mana perbedaan individu dari subjek dapat diabaikan, yaitu, siapa pun dapat menjadi subjek (jika eksperimen mempelajari ciri-cirinya, tidak seperti, misalnya, hewan). Sebaliknya, dalam situasi lain, subjeknya adalah objek unik (pemain catur yang brilian, musisi, artis, dll.). Ada juga situasi di mana subjek diharuskan memiliki kompetensi khusus sebagai hasil dari pelatihan atau pengalaman hidup yang luar biasa (satu-satunya yang selamat dalam kecelakaan pesawat, dll.). Satu subjek tes juga dibatasi dalam kasus di mana pengulangan percobaan ini dengan partisipasi subjek lain tidak mungkin dilakukan. Untuk eksperimen dengan satu subjek, rencana eksperimen khusus telah dikembangkan (untuk detailnya, lihat 4.7).
Eksperimen lebih sering dilakukan dengan sekelompok subjek. Dalam kasus ini, sampel subjek harus menjadi model populasi umum, yang hasil penelitiannya kemudian akan diperluas. Awalnya, peneliti memecahkan masalah ukuran sampel eksperimen. Bergantung pada tujuan penelitian dan kemungkinan pelaku eksperimen, dapat berkisar dari beberapa subjek hingga beberapa ribu orang. Jumlah subjek dalam kelompok terpisah (eksperimen atau kontrol) bervariasi dari 1 hingga 100 orang. Untuk menerapkan metode pengolahan statistik, disarankan jumlah subjek dalam kelompok pembanding minimal 30–35 orang. Selain itu, disarankan untuk menambah jumlah subjek setidaknya 5-10% dari yang dibutuhkan, karena beberapa di antaranya atau hasilnya akan "ditolak" selama percobaan.
Untuk membentuk sampel subjek, beberapa kriteria harus diperhitungkan.
1. Informatif. Itu terletak pada kenyataan bahwa pemilihan kelompok mata pelajaran harus sesuai dengan subjek dan hipotesis penelitian. (Misalnya, tidak masuk akal untuk merekrut anak berusia dua tahun ke dalam kelompok subjek uji untuk menentukan tingkat hafalan yang sewenang-wenang.) Diinginkan untuk menciptakan ide-ide ideal tentang objek penelitian eksperimental dan, ketika membentuk kelompok subjek uji, menyimpang minimal dari karakteristik kelompok eksperimen yang ideal.
2. Kriteria kesetaraan mata pelajaran. Saat membentuk kelompok subjek, seseorang harus memperhitungkan semua karakteristik signifikan dari objek studi, perbedaan tingkat keparahannya dapat secara signifikan mempengaruhi variabel dependen.
3. kriteria keterwakilan. Sekelompok orang yang berpartisipasi dalam percobaan harus mewakili seluruh bagian dari populasi umum yang akan menerapkan hasil percobaan. Ukuran sampel eksperimen ditentukan oleh jenis pengukuran statistik dan akurasi (reliabilitas) yang dipilih untuk menerima atau menolak hipotesis eksperimen.
Pertimbangkan strategi untuk memilih subjek dari populasi.
Strategi Acak adalah bahwa setiap anggota populasi umum diberi kesempatan yang sama untuk dimasukkan dalam sampel eksperimen. Untuk melakukan ini, setiap individu diberi nomor, dan kemudian sampel eksperimental dibentuk menggunakan tabel angka acak. Prosedur ini sulit diterapkan, karena setiap perwakilan populasi yang diminati peneliti harus diperhitungkan. Selain itu, strategi acak memberikan hasil yang baik saat membentuk sampel eksperimen yang besar.
Seleksi stratometri digunakan jika sampel eksperimen harus menyertakan subjek dengan serangkaian karakteristik tertentu (jenis kelamin, usia, tingkat pendidikan, dll.). Sampel disusun sedemikian rupa sehingga subjek dari setiap strata (lapisan) dengan karakteristik yang diberikan terwakili secara setara di dalamnya.
Pemilihan acak stratometrik menggabungkan dua strategi sebelumnya. Perwakilan dari setiap strata diberi nomor dan sampel eksperimental dibentuk secara acak dari mereka. Strategi ini efektif ketika memilih sampel eksperimental kecil.
Pemodelan Perwakilan digunakan dalam kasus ketika peneliti berhasil membuat model objek penelitian eksperimental yang ideal. Karakteristik sampel eksperimen nyata harus menyimpang minimal dari karakteristik sampel eksperimen ideal. Jika peneliti tidak mengetahui semua karakteristik model penelitian eksperimen yang ideal, maka strategi yang diterapkan pemodelan perkiraan. Semakin akurat seperangkat kriteria yang menggambarkan populasi yang menjadi tujuan perluasan kesimpulan percobaan, semakin tinggi validitas eksternalnya.
Kadang-kadang, sebagai sampel percobaan, kelompok nyata, pada saat yang sama, baik sukarelawan berpartisipasi dalam percobaan, atau semua subjek terlibat tanpa disengaja. Dalam kedua kasus tersebut, validitas eksternal dan internal dilanggar.
Setelah pembentukan sampel eksperimen, eksperimen menyusun rencana penelitian. Seringkali eksperimen dilakukan dengan beberapa kelompok, eksperimen dan kontrol, yang ditempatkan pada kondisi yang berbeda. Kelompok eksperimen dan kontrol harus setara pada awal paparan eksperimental.
Prosedur untuk memilih kelompok dan mata pelajaran yang setara disebut pengacakan. Menurut sejumlah penulis, kesetaraan kelompok dapat dicapai dengan pemilihan berpasangan. Dalam hal ini, kelompok eksperimen dan kontrol terdiri dari individu yang setara dalam hal parameter sisi yang signifikan untuk eksperimen. Pilihan ideal untuk pemilihan berpasangan adalah dengan menarik pasangan kembar. Pengacakan dengan stratifikasi terdiri dari pemilihan subkelompok homogen, di mana subjek disamakan dalam semua karakteristik, kecuali untuk variabel tambahan yang menarik bagi peneliti. Terkadang, untuk menyoroti variabel tambahan yang signifikan, semua subjek diuji dan diberi peringkat sesuai dengan tingkat keparahannya. Kelompok eksperimen dan kontrol dibentuk sedemikian rupa sehingga subjek dengan nilai variabel yang sama atau mirip jatuh ke dalam kelompok yang berbeda. Pembagian subjek ke dalam kelompok eksperimen dan kontrol dapat dilakukan dan metode acak. Seperti disebutkan di atas, dengan jumlah sampel eksperimen yang banyak, metode ini memberikan hasil yang cukup memuaskan.
4.7. Rencana eksperimental
Rencana eksperimental adalah taktik penelitian eksperimental yang diwujudkan dalam sistem operasi perencanaan eksperimen tertentu. Kriteria utama untuk mengklasifikasikan rencana adalah:
Komposisi peserta (individu atau kelompok);
Jumlah variabel bebas dan tingkatannya;
Jenis skala representasi untuk variabel independen;
Metode pengumpulan data percobaan;
Tempat dan kondisi percobaan;
Fitur organisasi dampak eksperimental dan metode kontrol.
Rencana untuk kelompok mata pelajaran dan untuk satu mata pelajaran. Semua rencana percobaan dapat dibagi menurut komposisi peserta menjadi rencana kelompok mata pelajaran dan rencana satu mata pelajaran.
Eksperimen dengan kelompok mata pelajaran memiliki keuntungan sebagai berikut: kemungkinan menggeneralisasikan hasil percobaan ke populasi; kemungkinan menggunakan skema perbandingan antarkelompok; menghemat waktu; penerapan metode analisis statistik. Kerugian dari jenis rencana percobaan ini antara lain: pengaruh perbedaan individu antar orang terhadap hasil percobaan; masalah keterwakilan sampel eksperimen; masalah kesetaraan kelompok mata pelajaran.
Eksperimen dengan satu mata pelajaran- ini adalah kasus khusus "rencana dengan kecil N. J. Goodwin menunjukkan alasan berikut untuk menggunakan rencana tersebut: kebutuhan akan validitas individu, karena dalam percobaan dengan besar N masalah muncul ketika data yang digeneralisasikan tidak mencirikan subjek mana pun. Eksperimen dengan satu subjek juga dilakukan dalam kasus unik ketika, karena sejumlah alasan, tidak mungkin menarik banyak peserta. Dalam kasus ini, tujuan percobaan adalah untuk menganalisis fenomena unik dan karakteristik individu.
Eksperimen dengan N kecil, menurut D. Martin, memiliki keuntungan sebagai berikut: tidak adanya perhitungan statistik yang rumit, kemudahan menafsirkan hasil, kemungkinan mempelajari kasus unik, melibatkan satu atau dua peserta, dan banyak peluang untuk memanipulasi Variabel independen. Ini juga memiliki beberapa kelemahan, khususnya kompleksitas prosedur kontrol, kesulitan dalam menggeneralisasikan hasil; waktu relatif tidak ekonomis.
Pertimbangkan rencana untuk satu mata pelajaran.
Perencanaan deret waktu. Indikator utama pengaruh variabel independen terhadap variabel dependen dalam implementasi rencana tersebut adalah perubahan sifat tanggapan subjek dari waktu ke waktu. Strategi paling sederhana: skema TETAPI– B. Subjek awalnya melakukan aktivitas dalam kondisi A, dan kemudian dalam kondisi B. Untuk mengontrol “efek plasebo”, skema berikut digunakan: A - B - A.("Efek plasebo" adalah reaksi subjek terhadap rangsangan "kosong", sesuai dengan reaksi terhadap rangsangan nyata.) Dalam hal ini, subjek tidak perlu mengetahui terlebih dahulu kondisi mana yang "kosong" dan mana yang nyata. Namun, skema ini tidak memperhitungkan interaksi dampak, oleh karena itu, ketika merencanakan deret waktu, sebagai aturan, skema pergantian reguler digunakan (A - B - A– B), penyesuaian posisi (А – B - B- A) atau pergantian acak. Penggunaan deret waktu "lama" yang lebih lama meningkatkan kemungkinan untuk mendeteksi efeknya, tetapi mengarah pada sejumlah konsekuensi negatif - kelelahan subjek, berkurangnya kendali atas variabel tambahan lainnya, dll.
Rencana Dampak Alternatif merupakan pengembangan dari rencana deret waktu. Kekhususannya terletak pada fakta bahwa dampaknya TETAPI dan PADA didistribusikan secara acak dari waktu ke waktu dan disajikan kepada subjek secara terpisah. Kemudian efek dari masing-masing eksposur dibandingkan.
Rencana terbalik digunakan untuk mempelajari dua alternatif bentuk perilaku. Awalnya, tingkat dasar manifestasi dari kedua bentuk perilaku tersebut dicatat. Kemudian efek yang kompleks disajikan, terdiri dari komponen khusus untuk bentuk perilaku pertama dan komponen tambahan untuk yang kedua. Setelah waktu tertentu, kombinasi pengaruh diubah. Efek dari dua dampak kompleks dievaluasi.
Rencana Peningkatan Kriteria sering digunakan dalam psikologi belajar. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa perubahan perilaku subjek dicatat sebagai respons terhadap peningkatan eksposur. Dalam hal ini, dampak selanjutnya disajikan hanya setelah subjek mencapai tingkat kriteria yang diberikan.
Saat melakukan eksperimen dengan satu subjek, harus diperhatikan bahwa artefak utama secara praktis tidak dapat dipindahkan. Selain itu, dalam kasus ini, tidak seperti yang lain, pengaruh sikap pelaku eksperimen dan hubungan yang berkembang antara dia dan subjek terwujud.
R. Gottsdanker mengusulkan untuk membedakan desain eksperimental kualitatif dan kuantitatif. PADA kualitas Dalam rencana, variabel independen disajikan dalam skala nominatif, yaitu dua atau lebih kondisi yang berbeda secara kualitatif digunakan dalam percobaan.
PADA kuantitatif rencana eksperimen, tingkat variabel independen disajikan dalam skala interval, peringkat, atau proporsional, yaitu tingkat keparahan kondisi tertentu yang digunakan dalam eksperimen.
Suatu situasi dimungkinkan ketika dalam percobaan faktorial satu variabel akan disajikan dalam bentuk kuantitatif, dan yang lainnya dalam bentuk kualitatif. Dalam hal ini, rencananya akan digabungkan.
Rencana eksperimental intragrup dan antargrup. TELEVISI. Kornilova mendefinisikan dua jenis rencana percobaan sesuai dengan kriteria jumlah kelompok dan kondisi percobaan: intragroup dan intergroup. Ke intragroup termasuk desain di mana pengaruh varian variabel independen dan pengukuran efek eksperimental terjadi pada kelompok yang sama. PADA antarkelompok rencana, pengaruh varian variabel independen dilakukan pada kelompok eksperimen yang berbeda.
Keuntungan dari rencana intragroup adalah: jumlah peserta yang lebih sedikit, penghapusan faktor perbedaan individu, penurunan total waktu percobaan, kemungkinan membuktikan signifikansi statistik dari efek percobaan. Kerugiannya termasuk ketidakteguhan kondisi dan manifestasi dari "efek urutan".
Keuntungan dari desain antarkelompok adalah: tidak adanya "efek konsistensi", kemungkinan untuk mendapatkan lebih banyak data, mengurangi waktu partisipasi dalam eksperimen untuk setiap subjek, mengurangi efek drop out dari peserta eksperimen. Kerugian utama dari rencana antar kelompok adalah ketidaksetaraan kelompok.
Desain dengan satu variabel bebas dan desain faktorial. Menurut kriteria jumlah pengaruh eksperimental, D. Martin mengusulkan untuk membedakan antara rencana dengan satu variabel independen, rencana faktorial dan rencana dengan rangkaian percobaan. Dalam rencana dengan satu variabel bebas eksperimen memanipulasi satu variabel independen, yang dapat memiliki jumlah manifestasi yang tidak terbatas. PADA faktorial rencana (untuk perincian tentangnya, lihat hal. 120), pelaku eksperimen memanipulasi dua atau lebih variabel independen, menjelajahi semua opsi yang memungkinkan untuk interaksi dari level mereka yang berbeda.
Rencana dari serangkaian percobaan dilakukan untuk secara bertahap mengecualikan hipotesis bersaing. Di akhir seri, pelaku eksperimen sampai pada verifikasi satu hipotesis.
Desain eksperimental pra-eksperimen, kuasi-eksperimental, dan benar. D. Campbell mengusulkan untuk membagi semua rencana eksperimen untuk kelompok subjek ke dalam kelompok-kelompok berikut: pra-eksperimen, kuasi-eksperimental, dan rencana eksperimen sejati. Pembagian ini didasarkan pada kedekatan eksperimen nyata dengan eksperimen ideal. Semakin sedikit artefak yang dipicu oleh rencana tertentu dan semakin ketat kontrol variabel tambahan, semakin dekat eksperimen dengan ideal. Rencana pra-eksperimen paling tidak memperhitungkan persyaratan untuk eksperimen yang ideal. V.N. Druzhinin menunjukkan bahwa mereka hanya dapat berfungsi sebagai ilustrasi, dalam praktik penelitian ilmiah mereka harus dihindari jika memungkinkan. Rencana kuasi-eksperimental adalah upaya untuk memperhitungkan realitas kehidupan saat melakukan penelitian empiris, rencana tersebut dibuat secara khusus dengan penyimpangan dari skema eksperimen yang sebenarnya. Peneliti harus mengetahui sumber artefak - variabel tambahan eksternal yang tidak dapat dia kendalikan. Rencana kuasi-eksperimental digunakan ketika rencana yang lebih baik tidak dapat diterapkan.
Tanda-tanda sistematis dari rencana pra-eksperimen, kuasi-eksperimen, dan rencana eksperimen sejati diberikan dalam tabel di bawah ini.
Saat mendeskripsikan rencana percobaan, kami akan menggunakan simbolisasi yang diusulkan oleh D. Campbell: R- pengacakan; X– dampak eksperimental; HAI- pengujian.
Ke rencana pra-eksperimen meliputi: 1) studi kasus tunggal; 2) rencana dengan pengujian awal dan akhir satu kelompok; 3) perbandingan kelompok statistik.
Pada studi kasus satu kelompok diuji sekali setelah paparan eksperimental. Secara skematis, rencana ini dapat ditulis sebagai:
Kontrol variabel eksternal dan variabel independen sama sekali tidak ada. Dalam percobaan seperti itu, tidak ada bahan untuk perbandingan. Hasilnya hanya dapat dibandingkan dengan ide-ide biasa tentang realitas, mereka tidak membawa informasi ilmiah.
Rencana dengan pengujian awal dan akhir dari satu kelompok sering digunakan dalam penelitian sosiologis, sosio-psikologis dan pedagogis. Itu dapat ditulis sebagai:
Tidak ada kelompok kontrol dalam rencana ini, sehingga tidak dapat diperdebatkan bahwa perubahan variabel dependen (perbedaan antara O1 dan O2) yang terekam selama pengujian justru disebabkan oleh perubahan variabel bebas. Antara pengujian awal dan akhir, peristiwa "latar belakang" lainnya dapat terjadi yang memengaruhi subjek bersama dengan variabel independen. Rencana ini juga tidak memungkinkan kontrol atas pengaruh perkembangan alam dan pengaruh pengujian.
Perbandingan kelompok statistik akan lebih akurat untuk menyebutnya rencana untuk dua kelompok yang tidak setara dengan pengujian pasca pajanan. Dapat ditulis seperti ini:
Rencana ini memperhitungkan pengaruh pengujian dengan memperkenalkan kelompok kontrol untuk mengendalikan sejumlah variabel eksternal. Namun, dengan bantuannya tidak mungkin memperhitungkan efek perkembangan alam, karena tidak ada bahan untuk membandingkan keadaan subjek saat ini dengan keadaan awalnya (tidak ada pengujian pendahuluan yang dilakukan). Untuk membandingkan hasil kelompok kontrol dan eksperimen digunakan Student's t-test. Namun, perlu diingat bahwa perbedaan hasil tes mungkin bukan karena paparan eksperimental, tetapi karena perbedaan komposisi kelompok.
Rencana kuasi-eksperimental adalah semacam kompromi antara realitas dan kerangka ketat eksperimen sejati. Ada beberapa jenis rencana kuasi-eksperimental dalam penelitian psikologis: 1) rencana eksperimen untuk kelompok yang tidak setara; 2) rencana dengan pengujian awal dan akhir dari berbagai kelompok acak; 3) rencana untuk deret waktu diskrit.
Rencana eksperimen untuk kelompok yang tidak setara bertujuan untuk membangun hubungan sebab akibat antara variabel, namun tidak memiliki prosedur untuk menyamakan kelompok (pengacakan). Rencana ini dapat diwakili oleh diagram berikut:
Dalam hal ini, dua kelompok nyata terlibat dalam percobaan. Kedua kelompok sedang diuji. Kemudian satu kelompok menjadi sasaran perlakuan eksperimental dan yang lainnya tidak. Kedua kelompok kemudian diuji ulang. Hasil pengujian pertama dan kedua kedua kelompok dibandingkan, untuk perbandingan digunakan Student's t-test dan analysis of variance. Perbedaan O2 dan O4 menunjukkan perkembangan alami dan paparan latar belakang. Untuk mengidentifikasi pengaruh variabel independen, perlu membandingkan 6(O1 O2) dan 6(O3 O4), yaitu besarnya pergeseran indikator. Signifikansi perbedaan pertumbuhan indikator akan menunjukkan pengaruh variabel independen terhadap variabel dependen. Rancangan ini mirip dengan percobaan dua kelompok yang sebenarnya dengan pengujian pra dan pasca pajanan (lihat hal. 118). Sumber utama artefak adalah perbedaan komposisi kelompok.
Rencana dengan pra dan pasca pengujian berbagai kelompok acak berbeda dari desain eksperimen sejati di mana satu kelompok lulus tes pendahuluan, dan tes akhir adalah kelompok setara yang terkena:
Kerugian utama dari desain eksperimen semu ini adalah ketidakmampuan untuk mengontrol efek "latar belakang" - pengaruh peristiwa yang terjadi bersamaan dengan paparan eksperimental dalam periode antara pengujian pertama dan kedua.
Rencana deret waktu diskrit dibagi lagi menjadi beberapa jenis tergantung pada jumlah grup (satu atau lebih), serta tergantung pada jumlah efek eksperimental (efek tunggal atau seri).
Rencana deret waktu diskrit untuk satu kelompok subjek adalah bahwa tingkat awal variabel dependen pada kelompok subjek ditentukan terlebih dahulu dengan menggunakan serangkaian pengukuran berurutan. Kemudian efek eksperimental diterapkan dan serangkaian pengukuran serupa dilakukan. Bandingkan tingkat variabel dependen sebelum dan sesudah paparan. Skema rencana ini:
Kerugian utama dari desain deret waktu diskrit adalah tidak memungkinkan seseorang untuk memisahkan pengaruh pengaruh variabel independen dari pengaruh latar belakang peristiwa yang terjadi selama penelitian.
Sebuah modifikasi dari desain ini adalah eksperimen semu deret waktu di mana eksposur pra-pengukuran bergantian tanpa eksposur pra-pengukuran. Skemanya adalah:
XO1 - O2XO3 - O4 XO5
Pergantian bisa teratur atau acak. Opsi ini hanya cocok jika efeknya dapat dibalik. Saat memproses data yang diperoleh dalam percobaan, deret dibagi menjadi dua urutan dan hasil pengukuran yang berdampak dibandingkan dengan hasil pengukuran yang tidak ada. Untuk membandingkan data digunakan Student's t-test dengan jumlah derajat kebebasan n– 2, dimana n adalah jumlah situasi dari jenis yang sama.
Rencana deret waktu sering diterapkan dalam praktik. Namun, saat menggunakannya, yang disebut "efek Hawthorne" sering diamati. Ini pertama kali ditemukan oleh para ilmuwan Amerika pada tahun 1939, ketika mereka melakukan penelitian di pabrik Hawthorne di Chicago. Diasumsikan bahwa perubahan sistem organisasi buruh akan meningkatkan produktivitasnya. Namun, selama percobaan, setiap perubahan dalam organisasi tenaga kerja menyebabkan peningkatan produktivitasnya. Alhasil, ternyata keikutsertaan dalam eksperimen itu sendiri meningkatkan motivasi kerja. Subjek menyadari bahwa mereka secara pribadi tertarik pada mereka, dan mulai bekerja lebih produktif. Untuk mengontrol efek ini, grup kontrol harus digunakan.
Skema rencana deret waktu untuk dua grup yang tidak setara, salah satunya tidak terpengaruh, terlihat seperti ini:
O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10
O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10
Rencana semacam itu memungkinkan Anda untuk mengontrol efek "latar belakang". Ini biasanya digunakan oleh para peneliti ketika mempelajari kelompok nyata di lembaga pendidikan, klinik, dan produksi.
Rencana spesifik lain yang sering digunakan dalam psikologi disebut eksperimen. ex post facto. Ini sering digunakan dalam sosiologi, pedagogi, serta neuropsikologi dan psikologi klinis. Strategi untuk mengimplementasikan rencana ini adalah sebagai berikut. Eksperimen itu sendiri tidak memengaruhi subjek. Beberapa peristiwa nyata dari kehidupan mereka bertindak sebagai pengaruh. Kelompok eksperimen terdiri dari “subyek” yang telah terpapar, sedangkan kelompok kontrol terdiri dari orang-orang yang belum mengalaminya. Dalam hal ini, kelompok-kelompok tersebut, jika memungkinkan, disetarakan pada saat keadaan mereka sebelum terjadi benturan. Kemudian variabel dependen diuji pada perwakilan kelompok eksperimen dan kontrol. Data yang diperoleh sebagai hasil pengujian dibandingkan dan dibuat kesimpulan tentang dampak paparan terhadap perilaku subjek selanjutnya. Demikian rencananya ex post facto mensimulasikan desain percobaan untuk dua kelompok dengan pemerataan dan pengujian setelah paparan. Skemanya adalah:
Jika dimungkinkan untuk mencapai kesetaraan kelompok, maka desain ini menjadi desain percobaan yang sebenarnya. Ini diimplementasikan dalam banyak studi modern. Misalnya, dalam studi tentang stres pascatrauma, ketika orang yang menderita akibat bencana alam atau buatan manusia, atau kombatan diuji untuk mengetahui adanya sindrom stres pascatrauma, hasilnya dibandingkan dengan hasil kelompok kontrol, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi mekanisme terjadinya reaksi tersebut. Dalam neuropsikologi cedera otak, lesi pada struktur tertentu, yang dianggap sebagai "paparan eksperimental", memberikan peluang unik untuk mengidentifikasi lokalisasi fungsi mental.
Rencana untuk eksperimen sejati untuk satu variabel independen berbeda dari yang lain sebagai berikut:
1) menggunakan strategi untuk membuat kelompok yang setara (pengacakan);
2) kehadiran setidaknya satu kelompok eksperimen dan satu kelompok kontrol;
3) pengujian akhir dan perbandingan hasil kelompok yang mendapat dan tidak mendapat paparan.
Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci beberapa desain eksperimen untuk satu variabel bebas.
Rencanakan untuk dua kelompok acak dengan pengujian pasca pajanan. Skemanya terlihat seperti ini:
Rencana ini digunakan jika tidak mungkin atau perlu dilakukan pengujian pendahuluan. Ketika kelompok eksperimen dan kontrol sama, rencana ini adalah yang terbaik, karena memungkinkan Anda untuk mengontrol sebagian besar sumber artefak. Tidak adanya pengujian pendahuluan mengecualikan efek interaksi prosedur pengujian dan tugas eksperimental, dan efek pengujian itu sendiri. Rencana tersebut memungkinkan Anda untuk mengontrol pengaruh komposisi grup, putus sekolah secara spontan, pengaruh latar belakang dan perkembangan alam, interaksi komposisi grup dengan faktor lain.
Dalam contoh yang dipertimbangkan, satu tingkat pengaruh variabel independen digunakan. Jika memiliki beberapa level, maka jumlah kelompok eksperimen bertambah menjadi jumlah level variabel independen.
Rencanakan untuk dua kelompok acak dengan pra dan pasca pengujian. Garis besar rencananya terlihat seperti ini:
R O1 X O2
Rencana ini digunakan bila ada keraguan tentang hasil pengacakan. Sumber utama artefak adalah interaksi antara pengujian dan paparan eksperimental. Pada kenyataannya, seseorang juga harus berurusan dengan efek pengujian non-simultanitas. Oleh karena itu, dianggap paling baik untuk melakukan pengujian terhadap anggota kelompok eksperimen dan kontrol secara acak. Presentasi-non-presentasi dampak eksperimental juga paling baik dilakukan dalam urutan acak. D. Campbell mencatat kebutuhan untuk mengontrol "intragroup events". Desain eksperimental ini mengontrol dengan baik efek latar belakang dan efek perkembangan alami.
Saat memproses data, kriteria parametrik biasanya digunakan. t dan F(untuk data pada skala interval). Tiga nilai t dihitung: 1) antara O1 dan O2; 2) antara O3 dan O4; 3) antara O2 dan O4. Hipotesis signifikansi pengaruh variabel independen terhadap variabel dependen dapat diterima jika dua syarat terpenuhi: 1) perbedaan antara O1 dan O2 penting, dan antara O3 dan O4 tidak signifikan dan 2) perbedaan antara O2 dan O4 penting. Terkadang lebih mudah untuk membandingkan bukan nilai absolut, tetapi peningkatan indikator b(1 2) dan b(3 4). Nilai-nilai ini juga dibandingkan dengan uji-t Student. Jika perbedaannya signifikan, hipotesis eksperimental diterima tentang pengaruh variabel independen terhadap variabel dependen.
Rencana Sulaiman merupakan gabungan dari dua rencana sebelumnya. Untuk implementasinya, diperlukan dua kelompok eksperimen (E) dan dua kelompok kontrol (C). Skemanya terlihat seperti ini:
Dengan rencana ini, efek interaksi pra-pengujian dan efek paparan eksperimental dapat dikontrol. Efek paparan eksperimental terungkap dengan membandingkan indikator: O1 dan O2; O2 dan O4; O5 dan O6; O5 dan O3. Perbandingan O6, O1 dan O3 mengungkapkan pengaruh perkembangan alami dan pengaruh latar belakang terhadap variabel dependen.
Sekarang pertimbangkan desain untuk satu variabel independen dan beberapa grup.
Desain untuk tiga kelompok acak dan tiga tingkat variabel independen digunakan dalam kasus di mana perlu untuk mengidentifikasi hubungan kuantitatif antara variabel independen dan dependen. Skemanya terlihat seperti ini:
Saat mengimplementasikan rencana ini, setiap kelompok hanya diberi satu tingkat variabel independen. Jika perlu, Anda dapat menambah jumlah kelompok eksperimen sesuai dengan jumlah level variabel independen. Semua metode statistik di atas dapat digunakan untuk mengolah data yang diperoleh dengan desain eksperimen semacam itu.
Rancangan Percobaan Faktorial digunakan untuk menguji hipotesis kompleks tentang hubungan antar variabel. Dalam eksperimen faktorial, sebagai aturan, dua jenis hipotesis diuji: 1) hipotesis tentang pengaruh terpisah dari masing-masing variabel independen; 2) hipotesis tentang interaksi variabel. Desain faktorial adalah untuk memastikan bahwa semua tingkat variabel independen digabungkan satu sama lain. Jumlah kelompok eksperimen sama dengan jumlah kombinasi.
Rancangan faktorial untuk dua variabel bebas dan dua taraf (2 x 2). Ini adalah desain faktorial yang paling sederhana. Diagramnya terlihat seperti ini.
Rencana ini mengungkapkan pengaruh dua variabel independen pada satu variabel dependen. Eksperimen menggabungkan kemungkinan variabel dan level. Kadang-kadang empat kelompok eksperimen acak independen digunakan. Analisis varians Fisher digunakan untuk memproses hasil.
Ada versi desain faktorial yang lebih kompleks: 3 x 2 dan 3 x 3, dll. Penambahan setiap level variabel independen meningkatkan jumlah kelompok eksperimen.
"Lapangan Latin". Ini adalah penyederhanaan dari rencana lengkap untuk tiga variabel independen dengan dua level atau lebih. Prinsip kuadrat Latin adalah bahwa dua tingkat variabel yang berbeda hanya terjadi sekali dalam rencana eksperimen. Ini secara signifikan mengurangi jumlah kelompok dan sampel eksperimen secara keseluruhan.
Misalnya, untuk tiga variabel independen (L, M N) dengan tiga tingkat masing-masing (1, 2, 3 dan N(A, B, C)) denah menurut metode "Latin square" akan terlihat seperti ini.
Dalam hal ini, tingkat variabel independen ketiga (A, B, C) terjadi di setiap baris dan di setiap kolom satu kali. Dengan menggabungkan hasil di seluruh baris, kolom, dan tingkat, dimungkinkan untuk mengidentifikasi pengaruh masing-masing variabel independen terhadap variabel dependen, serta tingkat interaksi berpasangan dari variabel tersebut. Penggunaan huruf latin A, B, DARI Merupakan tradisi untuk menunjuk level variabel ketiga, itulah sebabnya metode ini disebut "kotak Latin".
"alun-alun Yunani-Latin". Rencana ini digunakan bila diperlukan untuk menyelidiki pengaruh empat variabel independen. Itu dibangun atas dasar kotak Latin untuk tiga variabel, dengan huruf Yunani yang dilampirkan pada setiap kelompok Latin dari denah tersebut, yang menunjukkan tingkat variabel keempat. Skema rencana dengan empat variabel independen, masing-masing dengan tiga level, akan terlihat seperti ini:
Untuk mengolah data yang diperoleh dalam bentuk “kuadrat Yunani-Latin” digunakan metode analisis varians menurut Fisher.
Masalah utama yang dapat diselesaikan oleh desain faktorial adalah menentukan interaksi dua variabel atau lebih. Masalah ini tidak dapat diselesaikan dengan menerapkan beberapa percobaan konvensional dengan satu variabel bebas. Dalam rencana faktorial, alih-alih mencoba untuk "membersihkan" situasi eksperimental dari variabel tambahan (dengan ancaman terhadap validitas eksternal), pelaku eksperimen membawanya lebih dekat ke kenyataan dengan memasukkan beberapa variabel tambahan ke dalam kategori variabel independen. Pada saat yang sama, analisis hubungan antara karakteristik yang dipelajari memungkinkan kita untuk mengungkap faktor struktural tersembunyi yang menjadi sandaran parameter variabel terukur.
4.8. Studi Korelasi
Teori penelitian korelasi dikembangkan oleh matematikawan Inggris K. Pearson. Strategi untuk melakukan studi semacam itu adalah tidak ada dampak terkontrol pada objek. Rencana studi korelasi sederhana. Peneliti mengajukan hipotesis tentang adanya hubungan statistik antara beberapa sifat mental seseorang. Namun, asumsi ketergantungan kausal tidak dibahas.
Korelatif adalah penelitian yang dilakukan untuk mengkonfirmasi atau menyangkal hipotesis tentang hubungan statistik antara beberapa (dua atau lebih) variabel. Dalam psikologi, sifat mental, proses, keadaan, dll. Dapat bertindak sebagai variabel.
Korelasi."Korelasi" secara harfiah berarti rasio. Jika perubahan dalam satu variabel disertai dengan perubahan pada variabel lain, maka kita berbicara tentang korelasi variabel-variabel ini. Kehadiran korelasi antara dua variabel bukanlah bukti adanya hubungan sebab akibat di antara mereka, tetapi memungkinkan untuk mengajukan hipotesis semacam itu. Tidak adanya korelasi memungkinkan seseorang untuk menyangkal hipotesis hubungan kausal variabel.
Ada beberapa jenis korelasi:
Korelasi langsung (tingkat satu variabel secara langsung berhubungan dengan tingkat variabel lain);
Korelasi karena variabel ketiga (tingkat satu variabel sesuai dengan tingkat variabel lain karena fakta bahwa kedua variabel ini disebabkan oleh variabel umum ketiga);
Korelasi acak (bukan karena variabel apa pun);
Korelasi karena heterogenitas sampel (jika sampel terdiri dari dua kelompok heterogen, maka dapat diperoleh korelasi yang tidak ada pada populasi umum).
Korelasi adalah dari jenis berikut:
– korelasi positif (peningkatan level satu variabel disertai dengan peningkatan level variabel lain);
– korelasi negatif (peningkatan level satu variabel disertai dengan penurunan level variabel lainnya);
- korelasi nol (menunjukkan tidak adanya hubungan antar variabel);
- hubungan nonlinier (dalam batas tertentu, peningkatan level satu variabel disertai dengan peningkatan level variabel lain, dan dengan parameter lain - sebaliknya. Sebagian besar variabel psikologis memiliki hubungan nonlinier).
Merencanakan studi korelasi. Rancangan penelitian korelasi adalah sejenis rancangan eksperimen semu dengan tidak adanya pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat. Sebuah studi korelasi dipecah menjadi serangkaian pengukuran independen dalam sekelompok mata pelajaran. Kapan sederhana kelompok studi korelasi bersifat homogen. Kapan komparatif studi korelasi, kami memiliki beberapa subkelompok yang berbeda dalam satu atau lebih kriteria. Hasil pengukuran tersebut memberikan bentuk matriks R x O. Data kajian korelasi diolah dengan menghitung korelasi menurut baris atau kolom matriks. Korelasi baris menghasilkan perbandingan subjek. Korelasi kolom memberikan informasi tentang asosiasi variabel yang diukur. Korelasi temporal sering terdeteksi, yaitu perubahan struktur korelasi dari waktu ke waktu.
Jenis utama penelitian korelasi dipertimbangkan di bawah ini.
Perbandingan dua kelompok. Ini digunakan untuk menetapkan kesamaan atau perbedaan antara dua kelompok alami atau acak dalam hal tingkat keparahan satu atau beberapa parameter lainnya. Hasil rata-rata kedua kelompok dibandingkan dengan menggunakan Student's t-test. Jika perlu, uji-t Fisher (lihat 7.3) juga dapat digunakan untuk membandingkan varians suatu indikator antara dua kelompok.
Studi univariat dari satu kelompok dalam kondisi yang berbeda. Rancangan penelitian ini mendekati eksperimental. Tetapi dalam kasus studi korelasi, kami tidak mengontrol variabel independen, tetapi hanya menyatakan perubahan perilaku individu dalam kondisi yang berbeda.
Studi korelasi kelompok setara berpasangan. Rencana ini digunakan dalam studi anak kembar dengan metode korelasi intra-pasangan. Metode kembar didasarkan pada ketentuan berikut: genotipe kembar monozigot 100% mirip, dan kembar dizigotik 50% mirip, lingkungan perkembangan pasangan dizigotik dan monozigot sama. Kembar dizigotik dan monozigot dibagi menjadi beberapa kelompok: masing-masing berisi satu kembaran dari pasangan. Pada anak kembar dari kedua kelompok, parameter ketertarikan peneliti diukur. Kemudian korelasi antar parameter dihitung (HAI-korelasi) dan antara kembar (R-korelasi). Membandingkan korelasi intra-pasangan kembar monozigot dan dizigotik, adalah mungkin untuk mengidentifikasi bagian pengaruh lingkungan dan genotipe pada perkembangan sifat tertentu. Jika korelasi kembar monozigot secara andal lebih tinggi daripada korelasi kembar dizigotik, maka kita dapat berbicara tentang penentuan sifat genetik yang ada, jika tidak, kita berbicara tentang penentuan lingkungan.
Studi korelasi multivariat. Hal ini dilakukan untuk menguji hipotesis tentang hubungan beberapa variabel. Kelompok eksperimen dipilih, yang diuji menurut program tertentu yang terdiri dari beberapa pengujian. Data penelitian dimasukkan dalam tabel data "mentah". Kemudian tabel ini diolah, koefisien korelasi linier dihitung. Korelasi dievaluasi untuk perbedaan statistik.
Studi korelasi struktural. Peneliti mengungkapkan perbedaan tingkat ketergantungan korelasi antara indikator yang sama yang diukur dalam perwakilan kelompok yang berbeda.
Studi korelasi longitudinal. Itu dibangun sesuai dengan rencana deret waktu dengan pengujian grup pada interval yang ditentukan. Berbeda dengan longitudinal sederhana, peneliti tertarik pada perubahan tidak begitu banyak pada variabel itu sendiri melainkan pada hubungan di antara mereka.
Prinsip umum untuk merancang percobaan
Perbandingan.
Pengacakan.
Replikasi.
Keseragaman.
Stratifikasi.
tingkat faktor
Judul: Prinsip Umum Merancang Eksperimen
Detil Deskripsi:
Sejak awal, sains telah mencari cara untuk memahami hukum dunia sekitarnya. Membuat penemuan satu demi satu, para ilmuwan naik semakin tinggi tangga pengetahuan, menghapus batas yang tidak diketahui dan memasuki batas baru sains. Cara ini terletak melalui eksperimen. Secara sadar membatasi keanekaragaman alam yang tak terbatas oleh kerangka buatan dari pengalaman ilmiah, kami mengubahnya menjadi gambaran dunia yang dapat dimengerti oleh pikiran manusia.
Eksperimen sebagai penelitian ilmiah adalah bentuk di mana dan melalui mana sains ada dan berkembang. Eksperimen membutuhkan persiapan yang matang sebelum dilakukan. Dalam penelitian biomedis, perencanaan bagian eksperimental penelitian menjadi sangat penting karena variabilitas sifat yang luas dari karakteristik objek biologis. Fitur ini adalah alasan utama kesulitan dalam menafsirkan hasil, yang dapat sangat bervariasi dari satu pengalaman ke pengalaman lainnya.
Masalah statistik membenarkan kebutuhan untuk memilih skema eksperimental yang akan meminimalkan efek variabilitas pada kesimpulan ilmuwan. Oleh karena itu, tujuan dari desain eksperimen adalah untuk membuat desain yang diperlukan untuk memperoleh informasi sebanyak mungkin dengan biaya serendah mungkin untuk melakukan penelitian. Lebih tepatnya, perencanaan eksperimen dapat didefinisikan sebagai prosedur untuk memilih jumlah dan kondisi untuk melakukan eksperimen yang diperlukan dan cukup untuk menyelesaikan masalah dengan akurasi yang diperlukan.
Desain eksperimental berasal dari agrobiologi dan dikaitkan dengan ahli statistik dan biologi Inggris Sir Ronald Aylmer Fisher. Pada awal abad ke-20, di stasiun agrobiologi di Rothamsted (Inggris Raya), penelitian dimulai tentang pengaruh pupuk terhadap hasil berbagai varietas sereal. Para ilmuwan harus memperhitungkan variabilitas besar dari objek penelitian dan durasi percobaan yang lama (sekitar satu tahun). Dalam kondisi seperti ini, tidak ada cara lain selain mengembangkan rencana eksperimen yang dipikirkan dengan matang untuk mengurangi dampak negatif dari faktor-faktor tersebut terhadap keakuratan kesimpulan. Menerapkan pengetahuan statistik untuk masalah biologi, Fisher datang untuk mengembangkan prinsipnya sendiri dari teori inferensi statistik dan meletakkan dasar untuk ilmu baru tentang perencanaan dan analisis eksperimen.
Ronald Fisher sendiri menjelaskan dasar-dasar perencanaan pada contoh percobaan yang dilakukan untuk menentukan kemampuan seorang wanita Inggris tertentu untuk membedakan antara apa yang dituangkan ke dalam cangkir - teh atau susu. Perlu dicatat bahwa bagi wanita Inggris sejati, teh harus dituangkan ke dalam susu, dan bukan sebaliknya, pelanggaran urutan akan menjadi tanda ketidaktahuan dan merusak rasa minuman.
Eksperimennya sederhana: wanita itu mencicipi teh dengan susu dan mencoba memahami urutan penuangan kedua bahan. Desain yang dikembangkan untuk penelitian ini memiliki sejumlah sifat.
Perbandingan. Dalam banyak penelitian, sulit atau tidak mungkin untuk menentukan hasil pengukuran secara akurat. Jadi, misalnya, seorang wanita tidak akan bisa mengukur kualitas teh, dia akan membandingkannya dengan standar minuman yang disiapkan dengan benar, yang rasanya sudah tidak asing lagi baginya sejak kecil. Sebagai aturan, dalam eksperimen ilmiah, objek dibandingkan dengan beberapa standar yang telah ditentukan atau dengan objek kontrol.
Pengacakan. Ini adalah poin yang sangat penting dalam perencanaan. Dalam contoh kami, pengacakan mengacu pada urutan penyajian cangkir untuk dicicipi. Pengacakan diperlukan agar dapat menggunakan metode statistik untuk menganalisis hasil penelitian.
Replikasi. Pengulangan adalah komponen yang diperlukan untuk menyiapkan percobaan. Tidak dapat diterima untuk menarik kesimpulan tentang kemampuan menentukan kualitas teh hanya dari satu cangkir. Hasil dari setiap pengukuran individu (mencicipi) membawa bagian dari ketidakpastian yang muncul di bawah pengaruh banyak faktor acak. Oleh karena itu, diperlukan beberapa pengujian untuk mengidentifikasi sumber variabilitas. Sensitivitas percobaan terkait dengan properti ini. Fisher mencatat bahwa hingga jumlah cangkir teh melebihi jumlah minimum tertentu, tidak mungkin menarik kesimpulan yang pasti.
Keseragaman. Meski perlu pengukuran ulang (replikasi), jumlahnya tidak boleh terlalu besar agar tidak kehilangan homogenitas. Perbedaan suhu cangkir, rasa kusam, dll., ketika jumlah pengulangan tertentu terlampaui, dapat mempersulit analisis hasil percobaan.
Stratifikasi. Melampaui contoh R. Fisher ke deskripsi yang lebih abstrak dari rencana percobaan, seseorang juga dapat menunjukkan properti seperti stratifikasi (pemblokiran). Stratifikasi adalah pembagian unit percobaan ke dalam kelompok yang relatif homogen (blok, lapisan). Prosedur stratifikasi memungkinkan meminimalkan efek dari sumber variabilitas non-acak yang kita ketahui. Dalam setiap blok, galat percobaan diasumsikan relatif lebih kecil terhadap varian dengan pemilihan acak untuk percobaan dari jumlah objek yang sama. Misalnya, dalam studi tentang obat baru, kami memiliki dua tingkat faktor, "obat" dan "plasebo", yang diberikan kepada pria dan wanita. Dalam hal ini, jenis kelamin merupakan faktor penghambat, yang menurutnya penelitian ini dibagi menjadi beberapa subkelompok.
Karakteristik rancangan eksperimen yang dijelaskan di atas berlaku seluruhnya atau sebagian untuk eksperimen ilmiah apa pun. Namun, untuk memulai, tidak cukup hanya mengetahui sifat-sifat umum penelitian, diperlukan persiapan yang lebih matang. Membuat panduan terperinci dalam kerangka satu artikel tidak mungkin dilakukan, oleh karena itu, informasi paling umum tentang tahapan perencanaan percobaan akan disajikan di sini.
Setiap penelitian dimulai dengan menetapkan tujuan. Pilihan masalah untuk dipelajari dan formulasinya akan mempengaruhi baik desain penelitian maupun kesimpulan yang akan ditarik dari hasilnya. Dalam kasus yang paling sederhana, pernyataan masalah harus menyertakan pertanyaan “Siapa?”, “Apa?”, “Kapan?”, “Mengapa?” Dan bagaimana?".
Gambaran pentingnya tahapan perencanaan ini dapat dilihat pada sebuah penelitian yang mengumpulkan informasi tentang kecelakaan lalu lintas. Bergantung pada penetapan tujuan, pekerjaan dapat diarahkan pada pengembangan mobil baru atau permukaan jalan baru. Terlepas dari kenyataan bahwa kumpulan data yang sama digunakan, pernyataan masalah dan kesimpulan berbeda secara signifikan tergantung pada rumusan masalah.
Setelah memilih tujuan pekerjaan, apa yang disebut variabel dependen harus ditentukan. Inilah variabel-variabel yang akan diukur dalam penelitian. Misalnya indikator berfungsinya sistem tertentu pada tubuh manusia atau hewan laboratorium (detak jantung, tekanan darah, kadar enzim dalam darah, dll.), Serta karakteristik lain dari objek penelitian, yang perubahannya akan menjadi informasi bagi kami.
Karena ada variabel dependen, maka harus ada juga variabel independen. Nama lainnya adalah faktor. Peneliti beroperasi dengan faktor-faktor dalam percobaan. Ini mungkin dosis obat studi, tingkat stres, tingkat latihan, dll Hubungan antara faktor dan variabel dependen mudah diwakili menggunakan sistem cybernetic, sering disebut sebagai "kotak hitam".
Kotak hitam adalah sistem yang mekanisme kerjanya tidak kita ketahui. Namun, peneliti memiliki informasi tentang apa yang terjadi pada masukan dan keluaran kotak hitam. Keadaan output secara fungsional tergantung pada keadaan input. Dengan demikian, y1, y2, ..., yp adalah variabel dependen yang nilainya bergantung pada faktor (variabel independen x1, x2, ..., xk). Parameter w1, w2, ..., wn adalah pengaruh yang mengganggu yang tidak dapat dikontrol atau diubah seiring waktu.
Secara umum, ini dapat ditulis sebagai berikut: y=f(x1, x2, ..., xk).
Setiap faktor dalam pengalaman dapat mengambil salah satu dari beberapa nilai. Nilai-nilai seperti itu disebut tingkat faktor. Mungkin ternyata faktor tersebut mampu mengambil nilai dalam jumlah tak terbatas (misalnya, dosis obat), tetapi dalam praktiknya beberapa level diskrit dipilih, yang jumlahnya tergantung pada tujuan percobaan tertentu. .
Seperangkat level faktor tetap menentukan salah satu kemungkinan status kotak hitam. Pada saat yang sama, ini adalah syarat untuk melakukan salah satu eksperimen yang memungkinkan. Jika kita menghitung semua set yang mungkin dari keadaan tersebut, maka kita akan mendapatkan satu set lengkap dari keadaan yang berbeda dari sistem yang diberikan, yang jumlahnya akan menjadi jumlah dari semua percobaan yang mungkin. Untuk menghitung jumlah keadaan yang mungkin, cukup menaikkan jumlah level faktor q (jika sama untuk semua faktor) menjadi pangkat jumlah faktor k.
Totalitas dari semua status yang mungkin menentukan kompleksitas kotak hitam. Dengan demikian, sistem sepuluh faktor pada empat tingkat dapat berada di lebih dari satu juta keadaan berbeda. Jelas, dalam kasus seperti itu tidak mungkin melakukan studi yang mencakup semua kemungkinan percobaan. Oleh karena itu, pada tahap perencanaan, diputuskan pertanyaan tentang berapa banyak percobaan dan mana yang perlu dilakukan untuk menyelesaikan masalah.
Perlu dicatat bahwa sifat-sifat objek penelitian sangat penting untuk percobaan. Pertama, kita perlu memiliki informasi tentang tingkat reproduktifitas hasil eksperimen dengan objek tertentu. Untuk melakukan ini, Anda dapat melakukan percobaan, lalu mengulanginya dengan interval yang tidak teratur dan membandingkan hasilnya. Jika sebaran nilai tidak melebihi persyaratan kami untuk keakuratan percobaan, maka objek tersebut memenuhi persyaratan untuk reproduksibilitas hasil. Persyaratan lain untuk suatu objek adalah pengelolaannya. Objek yang dapat dikontrol adalah objek tempat percobaan aktif dapat dilakukan. Pada gilirannya, percobaan aktif adalah percobaan di mana peneliti memiliki kesempatan untuk memilih tingkat faktor yang menarik baginya.
Dalam praktiknya, tidak ada objek yang dikelola sepenuhnya. Seperti disebutkan di atas, baik faktor yang dapat dikontrol maupun yang tidak dapat dikontrol bekerja pada objek nyata, yang mengarah pada variabilitas hasil antara objek individu. Kami dapat memisahkan perubahan acak dari yang biasa, yang disebabkan oleh tingkat variabel independen yang berbeda, hanya dengan bantuan metode statistik.
Tetapi metode statistik hanya efektif dalam kondisi tertentu. Salah satu syarat tersebut adalah persyaratan ukuran sampel minimum tertentu yang digunakan dalam percobaan. Jelas bahwa semakin luas rentang perubahan atribut dari objek ke objek, semakin besar pengulangan percobaan, yaitu jumlah kelompok eksperimen.
Karena jumlah percobaan yang terlalu banyak akan membuat penelitian menjadi terlalu mahal, dan ukuran sampel yang tidak mencukupi dapat mengganggu keakuratan kesimpulan, menentukan ukuran sampel yang diperlukan memainkan peran penting dalam desain percobaan. Metode untuk menghitung ukuran sampel minimum dijelaskan secara rinci dalam literatur khusus, sehingga tidak mungkin untuk menyajikannya dalam artikel. Namun, harus disebutkan bahwa mereka memerlukan penentuan awal nilai rata-rata indikator yang diteliti dan kesalahannya. Publikasi tentang studi serupa dapat berfungsi sebagai sumber informasi tersebut. Jika belum dilakukan, maka perlu dilakukan studi "percontohan" pendahuluan untuk menilai variabilitas sifat tersebut.
Langkah selanjutnya dalam merancang eksperimen adalah pengacakan. Randomisasi adalah proses yang digunakan untuk mengelompokkan subjek sehingga masing-masing memiliki kesempatan yang sama untuk ditempatkan dalam kelompok kontrol atau perlakuan. Dengan kata lain, pemilihan peserta penelitian harus dilakukan secara acak sehingga penelitian tersebut tidak bias terhadap hasil yang "diinginkan" peneliti.
Pengacakan membantu mencegah bias karena penyebab yang tidak secara langsung dibahas dalam desain eksperimen. Untuk itu, misalnya, pembentukan kelompok percobaan hewan laboratorium dilakukan secara acak. Namun, pengacakan lengkap tidak selalu memungkinkan. Dengan demikian, pasien dari kelompok usia tertentu, dengan diagnosis dan tingkat keparahan penyakit yang telah ditentukan sebelumnya, ikut serta dalam uji klinis, dan oleh karena itu, pemilihan peserta tidak dilakukan secara acak. Selain itu, pengacakan dibatasi oleh apa yang disebut desain eksperimen "blok". Rencana ini menyiratkan bahwa pemilihan di setiap blok dilakukan sesuai dengan kondisi non-acak tertentu, dan pemilihan objek penelitian secara acak hanya dimungkinkan di dalam blok. Proses pengacakan mudah diimplementasikan menggunakan perangkat lunak statistik khusus atau tabel khusus.
Sebagai kesimpulan, perlu dikatakan tentang perlunya memperhitungkan dalam rencana penelitian, selain persyaratan kedokteran dan statistik, juga standar moral dan etika. Jangan lupa bahwa tidak hanya manusia, tetapi juga hewan laboratorium harus dilibatkan dalam percobaan sesuai dengan prinsip etika.
Eksperimen ilmiah adalah metode penelitian yang memberikan verifikasi obyektif secara ilmiah atas kebenaran hipotesis yang dibenarkan pada awal penelitian. Eksperimen memungkinkan untuk mendeteksi hubungan yang berulang, stabil, perlu, esensial antara fenomena, yaitu. mempelajari pola yang mencirikan proses atau fenomena apa pun. Tidak seperti observasi, eksperimen memungkinkan seseorang untuk secara artifisial memisahkan fenomena yang diteliti dari yang lain, dengan sengaja mengubah kondisi pelaksanaannya. Pada saat yang sama, eksperimen menuntut peneliti untuk memiliki tingkat pelatihan yang lebih tinggi, penguasaan metodologi untuk menyiapkan dan melakukan eksperimen, dan kemampuan untuk mengembangkan program eksperimen.
Dalam kegiatan penelitian, berbagai jenis eksperimen digunakan. Eksperimen laboratorium dan alami yang paling umum. Dalam kasus pertama, percobaan dilakukan dalam kondisi yang disiapkan secara khusus - laboratorium, di mana objek diisolasi dari sistem hubungan yang kompleks, yang digantikan oleh kondisi yang disimulasikan secara khusus. Misalnya, pemanasan alami menggantikan pemanasan buatan, dan kondisi lain juga dimodelkan: iluminasi, tekanan, efek mekanis, dll.
Eksperimen alami dilakukan dalam kondisi alami biasa, di mana pelaku eksperimen mengamati keadaan awal objek, perkembangan dan penghilangannya. Dalam hal ini, objek dapat dikenai pengaruh tertentu dari pihak eksperimen. Kemudian seluruh proses diulangi, misalnya pemukiman kembali dan aklimatisasi tumbuhan atau hewan.
Saat melakukan percobaan, perlu dilakukan sampel yang representatif (indikatif untuk seluruh populasi) dari jumlah objek percobaan.
Sampel harus representatif dalam hal cakupan peserta dalam percobaan. Misalnya, ketika melakukan percobaan di bidang sosial, perlu untuk mewakili semua kelompok populasi,
jika tujuan percobaan ini akan menerima hasil yang mempengaruhi seluruh masyarakat. Terkadang tema percobaan memungkinkan kita membatasi diri pada penelitian laboratorium, misalnya, metode ekspres berkualitas tinggi untuk mendeteksi kation logam berat dalam air minum.
Dengan demikian, tidak ada dan tidak boleh ada keputusan template apapun tentang pemilihan jumlah objek percobaan, tetapi keterwakilan sampel harus selalu dibuktikan dari sudut pandang objektivitas hasil yang diperoleh. Saat melakukan studi pendidikan, tidak mungkin mencapai rasio optimal dari jumlah objek yang dipilih untuk percobaan. Biasanya, ini selalu diremehkan, tetapi mengingat bahwa tugas didaktik untuk mengajar siswa berada pada bidang yang berbeda dari tugas penelitian murni, sampel yang lebih kecil juga dapat diandalkan. Hal yang sama berlaku untuk menentukan durasi percobaan yang diperlukan. Jangka waktu yang terlalu singkat menyebabkan bias data ilmiah, terlalu lama - meningkatkan kompleksitas dan tidak dapat diterima dari sudut pandang kelengkapan (untuk siswa, ini adalah waktu belajar di sekolah).
Oleh karena itu, setiap peneliti diharapkan untuk membenarkan durasi percobaan. Ini dapat dilakukan, pertama, dengan menganalisis pengalaman sebelumnya dari eksperimen serupa di mana kesimpulan ilmiah dan praktis yang benar dibuat; kedua, dengan menghubungkan tujuan dan sasaran percobaan dengan durasi yang dibutuhkan.
Contoh. 1. Saat mempelajari ciri-ciri sarang burung, percobaan akan berlangsung selama seluruh periode burung membangun sarang dan bertelur.
Jika selama percobaan pengaruh zat (kondisi) apa pun pada manifestasi keteraturan tertentu dipelajari, maka keteraturan yang paling khas harus dicakup dalam percobaan.
2. Saat melakukan percobaan untuk menentukan "dampak kebisingan terhadap kinerja siswa", durasinya
tidak dapat dibatasi 1-2 hari atau satu sumber kebisingan (industri, non industri). Durasi percobaan yang ditentukan harus dalam setidaknya satu tahun akademik. Jika efek pemupukan pada hasil varietas X atau kematangan dipelajari, percobaan semacam itu biasanya berlangsung lebih dari satu tahun.
Melakukan percobaan membutuhkan pilihan teknik tertentu. Ini didahului dengan mengerjakan studi tentang tingkat awal keadaan objek percobaan. Jadi, menganalisis percobaan untuk mempelajari keadaan tutupan lumut-lumut pada biocenosis, perlu dipastikan bahwa dalam biocenosis ini, lumut dan lumut tidak diwakili oleh satu atau dua spesies, tetapi menempati ceruk ekologis secara keseluruhan.
Untuk setiap kasus tertentu, bukan seluruh rangkaian metode yang diketahui dipilih, tetapi kombinasi dari metode tersebut yang akan memberikan informasi yang andal. Misalnya, saat menentukan MPC tembaga dalam air, perlu menggunakan teknik pendeteksian kualitatif dan kuantitatif.
Kegiatan eksperimen menyiratkan adanya objek kontrol, yang merupakan kriteria untuk mengevaluasi hasil eksperimen. Misalnya, ketika melakukan percobaan pengaruh pupuk terhadap waktu pemasakan, harus ada petak kontrol yang tidak diberi pupuk. Saat menentukan kandungan MPC tembaga dalam air, diperlukan angka yang dapat diandalkan untuk MPC (1,1 mg/l).
Eksperimen membutuhkan pencatatan, di mana fakta-fakta kegiatan eksperimen dimasukkan menggunakan teks, angka, simbol, skema. Seperti yang telah dicatat, protokol harus konsisten, konsisten dan memadai, yaitu memungkinkan kesimpulan ditarik berdasarkan informasi yang objektif. Pada saat yang sama, tidak masalah pada kertas apa, tinta atau simbol apa, ukuran apa yang diisi protokol. Penting agar hubungan antara hasil dan simbol tidak ambigu dan hubungan antara simbol sesuai dengan hubungan antara hasil percobaan.
contoh. Akan aneh jika menurut protokol, di mana berat badan diukur dalam gram, beberapa kesimpulan dibuat, dan menurut protokol, di mana berat badan diukur dalam kilogram, yang lain.
Eksperimen diakhiri dengan analisis hasilnya, di mana hipotesis yang diungkapkan dalam penelitian dikonfirmasi atau disangkal. Untuk melakukan ini, hasil yang dicapai pada akhir percobaan dibandingkan dengan tingkat pengetahuan awal tentang keadaan subjek penelitian.
Misalnya, jika pada MPC tembaga 0,1 mg/l kita mendapatkan data benda a, b, c... 0,2; 0,3; 0,5, dapat dikatakan bahwa objek tersebut terkontaminasi dengan kation tembaga di atas MPC masing-masing sebanyak 2, 3, 5 kali. Jika hasilnya ambigu, misalnya ketika menentukan MPC tembaga secara kualitatif, diperoleh data objek a = 0,3 mg/l; c = 0,4 mg/l; c \u003d 0,5 mg / l, dan secara kuantitatif, masing-masing, 0,1; 0,2; 0,2 mg/l, maka akan sulit untuk menarik kesimpulan dan percobaan harus dilanjutkan dengan mengubah atau memperbaiki metodologi.
Elemen penting dari analisis hasil percobaan adalah kemampuan peneliti untuk mengembangkan rekomendasi ilmiah dan praktis. Rekomendasi harus menunjukkan batas-batas yang jelas dari kemungkinan penerapan sistem percobaan dalam praktek.
Misalnya, dalam percobaan, kelayakan penggunaan pupuk kelas X dalam kondisi iklim tertentu, untuk jenis tanah tertentu, terbukti mengurangi musim tanam varietas y. Pupuk X juga dapat direkomendasikan untuk varietas yx, U2, Uz. Pada saat yang sama, pengaruhnya terhadap varietas Z ternyata tidak signifikan (atau mahal), dan diperoleh hasil negatif untuk varietas F.
Penting juga untuk mengevaluasi sisi biaya percobaan. Jika, misalnya, hasil plot percobaan meningkat 30% dibandingkan dengan plot kontrol, dan jumlah biaya meningkat 1,5-2 kali lipat, maka hasil percobaan lebih cenderung negatif daripada positif, oleh karena itu perlu untuk memberikan perkiraan yang seimbang dan hati-hati.
Jadi, saat meringkas hasil eksperimen, efektivitas hasilnya, optimalitasnya dengan
dalam hal kepatuhan dengan kemampuan maksimum sistem ini dan waktu yang dihabiskan, kondisi penerapan rekomendasi yang efektif, batasan penerapan yang berhasil, dan batasan di mana efeknya mungkin tidak optimal.
Eksperimen psikologis- percobaan yang dilakukan dalam kondisi khusus untuk memperoleh pengetahuan ilmiah baru tentang psikologi melalui intervensi yang ditargetkan dari seorang peneliti dalam kehidupan subjek.
Berbagai penulis menafsirkan konsep "eksperimen psikologis" secara ambigu; seringkali, di bawah eksperimen dalam psikologi, kompleks metode empiris independen yang berbeda dipertimbangkan ( percobaan yang sebenarnya observasi, tanya jawab, tes). Namun, secara tradisional dalam psikologi eksperimental, eksperimen dianggap sebagai metode independen.
Dalam kerangka konseling psikologis, eksperimen psikologis adalah situasi yang diciptakan khusus yang dirancang untuk pengalaman yang lebih holistik (dalam berbagai modalitas) oleh klien dari pengalamannya sendiri.
Spesifik eksperimen psikologis
Dalam psikologi, penelitian eksperimental memiliki kekhususannya sendiri, yang memungkinkan untuk mempertimbangkannya secara terpisah dari penelitian dalam ilmu lain. Spesifik dari eksperimen psikologis adalah:
- Jiwa sebagai sebuah konstruksi tidak dapat diamati secara langsung dan seseorang dapat mempelajari aktivitasnya hanya berdasarkan manifestasinya, misalnya dalam bentuk perilaku tertentu.
- Saat mempelajari proses mental, dianggap tidak mungkin untuk memilih salah satunya, dan pengaruhnya selalu terjadi pada jiwa secara keseluruhan (atau, dari sudut pandang modern, pada tubuh sebagai satu sistem yang tidak terpisahkan).
- Dalam eksperimen dengan manusia (serta beberapa hewan tingkat tinggi, seperti primata), terdapat interaksi aktif antara pelaku eksperimen dan subjek.
- Interaksi ini, antara lain, mengharuskan subjek untuk memiliki instruksi (yang jelas bukan tipikal eksperimen ilmu alam).
Informasi Umum
Dalam contoh yang disederhanakan, variabel independen dapat dianggap sebagai a rangsangan yang relevan (St(r)), yang kekuatannya divariasikan oleh pelaku eksperimen, sedangkan variabel terikatnya adalah reaksi ( R) dari subjek, jiwanya ( P) pada dampak dari stimulus yang relevan.
Namun, sebagai aturan, justru stabilitas yang diinginkan dari semua kondisi, kecuali variabel independen, yang tidak dapat dicapai dalam eksperimen psikologis, karena hampir selalu, selain kedua variabel ini, ada juga variabel tambahan, sistematik. insentif yang tidak relevan (St(1)) dan stimulus acak ( St(2)), masing-masing mengarah ke kesalahan sistematis dan acak. Dengan demikian, representasi skematik akhir dari proses eksperimen terlihat seperti ini:
Oleh karena itu, tiga jenis variabel dapat dibedakan dalam percobaan:
- Variabel tambahan (atau variabel eksternal)
Jadi, pelaku eksperimen mencoba membangun hubungan fungsional antara variabel dependen dan independen, yang dinyatakan dalam fungsi R=f( St(r)), sambil mencoba memperhitungkan kesalahan sistematis yang muncul sebagai akibat dari paparan rangsangan yang tidak relevan (contoh kesalahan sistematis termasuk fase bulan, waktu, dll.). Untuk mengurangi kemungkinan dampak kesalahan acak pada hasil, peneliti berupaya melakukan serangkaian eksperimen (contoh kesalahan acak dapat berupa, misalnya, kelelahan atau lebih banyak yang jatuh ke mata subjek uji. ).
Tugas utama studi eksperimental
Tugas umum eksperimen psikologis adalah membangun keberadaan koneksi R=f( S, P) dan, jika memungkinkan, bentuk fungsi f (ada berbagai jenis hubungan - kausal, fungsional, korelasi, dll.). Pada kasus ini, R- tanggapan subjek uji S- situasi dan P- kepribadian subjek, jiwa, atau "proses internal". Artinya, secara kasar, karena tidak mungkin untuk "melihat" proses mental, dalam eksperimen psikologis, berdasarkan reaksi subjek terhadap stimulasi yang diatur oleh eksperimen, beberapa kesimpulan dibuat tentang jiwa, proses mental, atau kepribadian subjek. .
Tahapan percobaan
Setiap percobaan dapat dibagi menjadi tahapan-tahapan berikut. Tahap pertama adalah perumusan masalah dan tujuan, serta penyusunan rencana percobaan. Rencana percobaan harus dibangun dengan mempertimbangkan akumulasi pengetahuan dan mencerminkan relevansi masalah.
Tahap kedua adalah proses pengaruh aktif yang sebenarnya pada dunia sekitarnya, sebagai akibatnya fakta ilmiah objektif dikumpulkan. Teknik eksperimental yang dipilih dengan benar berkontribusi untuk memperoleh fakta-fakta ini sebagian besar. Sebagai aturan, metode eksperimen dibentuk atas dasar kesulitan-kesulitan yang harus dihilangkan untuk menyelesaikan masalah yang diajukan dalam eksperimen. Suatu teknik yang dikembangkan untuk beberapa eksperimen mungkin cocok untuk eksperimen lain, yaitu memperoleh signifikansi universal.
Validitas dalam eksperimen psikologis
Seperti dalam eksperimen sains alam, demikian pula dalam eksperimen psikologis, konsep validitas dianggap sebagai landasan: jika eksperimen itu valid, ilmuwan dapat memiliki keyakinan bahwa mereka mengukur dengan tepat apa yang ingin mereka ukur. Banyak tindakan diambil untuk menghormati semua jenis validitas. Namun, tidak mungkin untuk benar-benar yakin bahwa dalam beberapa studi, bahkan yang paling bijaksana sekalipun, semua kriteria validitas dapat sepenuhnya dipenuhi. Eksperimen yang sepenuhnya sempurna tidak mungkin tercapai.
Klasifikasi percobaan
Bergantung pada kondisi pelaksanaan, alokasikan
- Eksperimen laboratorium - kondisinya diatur secara khusus oleh pelaku eksperimen. Tujuan utamanya adalah untuk memastikan validitas internal yang tinggi. Alokasi satu variabel independen adalah karakteristik. Cara utama untuk mengontrol variabel eksternal adalah eliminasi (eliminasi). Validitas eksternal lebih rendah daripada di lapangan percobaan.
- Eksperimen lapangan, atau alami - eksperimen dilakukan dalam kondisi yang tidak dikontrol oleh pelaku eksperimen. Tugas utamanya adalah memastikan validitas eksternal yang tinggi. Pemilihan variabel independen yang kompleks adalah karakteristik. Cara utama untuk mengontrol variabel eksternal adalah pengacakan (tingkat variabel eksternal dalam penelitian sesuai persis dengan tingkat variabel ini dalam kehidupan, yaitu di luar penelitian) dan keteguhan (membuat tingkat variabel sama untuk semua peserta). ). Validitas internal umumnya lebih rendah daripada eksperimen laboratorium.
Tergantung pada hasil dampaknya,
Eksperimen yang pasti - pelaku eksperimen tidak mengubah sifat-sifat partisipan secara permanen, tidak membentuk sifat-sifat baru dalam dirinya dan tidak mengembangkan sifat-sifat yang sudah ada.
Eksperimen formatif - pelaku eksperimen mengubah peserta secara permanen, membentuk dalam dirinya sifat-sifat yang tidak ada sebelumnya atau mengembangkan sifat-sifat yang sudah ada.
Eksperimen patopsikologis - tujuan eksperimen adalah tugas penilaian kualitatif dan kuantitatif dari proses berpikir utama; pelaku eksperimen, pada umumnya, tidak tertarik dengan hasil pengujian langsung, karena penelitian dilakukan selama eksperimen cara mencapai suatu hasil.
tergantung tingkat kesadarannya
Bergantung pada tingkat kesadaran, eksperimen juga dapat dibagi menjadi
- mereka di mana subjek diberikan informasi lengkap tentang tujuan dan sasaran penelitian,
- yang di dalamnya, untuk keperluan eksperimen, beberapa informasi tentang dirinya dari subjek ditahan atau terdistorsi (misalnya, bila subjek tidak perlu mengetahui tentang hipotesis sebenarnya dari penelitian tersebut, ia mungkin diberi tahu yang salah satu),
- dan di mana subjek tidak mengetahui tujuan eksperimen atau bahkan fakta eksperimen itu sendiri (misalnya, eksperimen yang melibatkan anak-anak).
Organisasi percobaan
Eksperimen Sempurna
Tidak ada satu eksperimen pun dalam sains mana pun yang mampu menahan kritik dari para pendukung keakuratan "mutlak" dari kesimpulan ilmiah. Namun, sebagai standar kesempurnaan, Robert Gottsdanker memperkenalkan konsep "eksperimen sempurna" ke dalam psikologi eksperimental - cita-cita eksperimen yang tidak dapat dicapai yang sepenuhnya memenuhi tiga kriteria (idealitas, ketidakterbatasan, kepatuhan penuh), yang harus didekati oleh para peneliti. .
Eksperimen sempurna adalah model eksperimen yang tidak praktis dalam praktik dan digunakan sebagai tolok ukur oleh psikolog eksperimental. Istilah ini diperkenalkan ke dalam psikologi eksperimental oleh Robert Gottsdanker, penulis buku terkenal "Fundamentals of Psychological Experiment", yang percaya bahwa penggunaan sampel semacam itu untuk perbandingan akan menghasilkan peningkatan metode eksperimental dan identifikasi yang lebih efektif. kemungkinan kesalahan dalam perencanaan dan pelaksanaan eksperimen psikologis.
Kriteria untuk eksperimen tanpa cela
Eksperimen yang sempurna, menurut Gottsdanker, harus memenuhi tiga kriteria:
- Eksperimen ideal (hanya variabel independen dan dependen yang berubah, tidak ada pengaruh variabel eksternal atau tambahan di dalamnya)
- Eksperimen tak terbatas (eksperimen harus berlanjut tanpa batas waktu, karena selalu ada kemungkinan manifestasi dari faktor yang sebelumnya tidak diketahui)
- Eksperimen korespondensi penuh (situasi eksperimental harus benar-benar identik dengan bagaimana hal itu akan terjadi "dalam kenyataan")
Interaksi antara eksperimen dan subjek
Masalah pengorganisasian interaksi antara pelaku eksperimen dan subjek dianggap sebagai salah satu masalah utama yang ditimbulkan oleh kekhususan ilmu psikologi. Instruksi dianggap sebagai sarana komunikasi langsung yang paling umum antara pelaku eksperimen dan subjek.
Instruksi untuk subjek
Instruksi kepada subjek dalam eksperimen psikologis diberikan untuk meningkatkan kemungkinan subjek cukup memahami persyaratan eksperimen, sehingga memberikan informasi yang jelas tentang bagaimana subjek harus berperilaku, apa yang diminta untuk dilakukan. Untuk semua subjek dalam percobaan yang sama, teks yang sama (atau setara) dengan persyaratan yang sama diberikan. Namun, karena individualitas masing-masing subjek, dalam eksperimen, psikolog dihadapkan pada tugas untuk memastikan pemahaman yang memadai tentang instruksi oleh orang tersebut. Contoh perbedaan antara mata pelajaran yang menentukan kesesuaian pendekatan individu:
- cukup bagi beberapa subjek untuk membaca instruksi satu kali, untuk yang lain - beberapa kali,
- beberapa subjek gugup, sementara yang lain tetap tenang,
- dll.
Persyaratan untuk sebagian besar instruksi:
- Instruksi harus menjelaskan tujuan dan pentingnya penelitian
- Itu harus dengan jelas menyatakan konten, kursus, dan detail pengalaman.
- Itu harus terperinci dan pada saat yang sama cukup ringkas.
Masalah pengambilan sampel
Tugas lain yang dihadapi peneliti adalah pembentukan sampel. Peneliti pertama-tama perlu menentukan volume (jumlah subjek) dan komposisinya, sedangkan sampel harus representatif, yaitu peneliti harus dapat memperluas kesimpulan yang ditarik dari hasil studi sampel ini ke seluruh sampel. populasi dari mana sampel ini dikumpulkan. Untuk tujuan tersebut, terdapat berbagai strategi pemilihan sampel dan pembentukan kelompok subjek. Sangat sering, untuk eksperimen sederhana (satu faktor), dua kelompok dibentuk - kontrol dan eksperimen. Dalam beberapa situasi, cukup sulit untuk memilih sekelompok subjek tanpa menimbulkan bias pemilihan.
Tahapan percobaan psikologis
Model umum untuk melakukan eksperimen psikologis memenuhi persyaratan metode ilmiah. Saat melakukan studi eksperimental holistik, tahapan berikut dibedakan:
- Pernyataan masalah awal
- Pernyataan hipotesis psikologis
- Bekerja dengan literatur ilmiah
- Mencari definisi konsep dasar
- Kompilasi daftar pustaka tentang subjek penelitian
- Penyempurnaan hipotesis dan definisi variabel
- Definisi hipotesis eksperimental
- Pilihan alat eksperimental yang memungkinkan:
- Kelola variabel independen
- Daftarkan variabel dependen
- Merencanakan Studi Percontohan
- Menyoroti Variabel Tambahan
- Memilih Rencana Eksperimental
- Pembentukan sampel dan pembagian subjek ke dalam kelompok-kelompok sesuai dengan rencana yang diadopsi
- Melakukan percobaan
- Persiapan percobaan
- Menginstruksikan dan memotivasi mata pelajaran
- Sebenarnya eksperimen
- Pemrosesan data primer
- Tabulasi
- Transformasi Formulir Informasi
- Validasi data
- Pemrosesan statistik
- Pilihan metode pemrosesan statistik
- Mengubah Hipotesis Eksperimental menjadi Hipotesis Statistik
- Melakukan pemrosesan statistik
- Interpretasi hasil dan kesimpulan
- Mencatat hasil penelitian dalam laporan ilmiah, monografi, surat kepada editor jurnal ilmiah
Kelebihan eksperimen sebagai metode penelitian
Keuntungan utama berikut yang dimiliki metode eksperimental dalam penelitian psikologis dapat dibedakan:
- Kemungkinan untuk memilih waktu mulai acara
- Frekuensi kejadian yang diteliti
- Perubahan hasil melalui manipulasi sadar variabel independen
- Memastikan akurasi hasil yang tinggi
- Studi berulang dalam kondisi serupa dimungkinkan
Metode kontrol
- Metode pengecualian (jika fitur tertentu diketahui - variabel tambahan, maka dapat dikecualikan).
- Metode pemerataan (digunakan ketika satu atau fitur lain yang mengganggu diketahui, tetapi tidak dapat dihindari).
- Metode pengacakan (digunakan jika faktor yang mempengaruhi tidak diketahui dan tidak mungkin untuk menghindari dampaknya). Cara untuk menguji ulang hipotesis pada sampel yang berbeda, di tempat yang berbeda, pada kategori orang yang berbeda, dll.
Kritik terhadap metode eksperimental
Pendukung metode eksperimental yang tidak dapat diterima dalam psikologi bergantung pada ketentuan berikut:
- Hubungan subjek-subjek melanggar aturan ilmiah
- Jiwa memiliki sifat spontanitas
- Pikiran terlalu berubah-ubah
- Pikiran terlalu unik
- Jiwa adalah objek studi yang terlalu kompleks
Eksperimen psikologis dan pedagogis
Eksperimen psikologis dan pedagogis, atau eksperimen formatif, adalah jenis eksperimen yang dikhususkan untuk psikologi, di mana pengaruh aktif dari situasi eksperimental pada subjek harus berkontribusi pada perkembangan mental dan pertumbuhan pribadinya.
Eksperimen psikologis dan pedagogis membutuhkan kualifikasi yang sangat tinggi dari pelaku eksperimen, karena penggunaan metode psikologis yang tidak berhasil dan salah dapat menyebabkan konsekuensi negatif bagi subjek.
Eksperimen psikologis dan pedagogis adalah salah satu jenisnya eksperimen psikologis.
Dalam perjalanan eksperimen psikologis dan pedagogis, seharusnya terbentuk kualitas tertentu (itulah sebabnya disebut juga "forming"), biasanya dua kelompok berpartisipasi: eksperimental dan kontrol. Peserta kelompok eksperimen ditawari tugas tertentu, yang (menurut pelaku eksperimen) akan berkontribusi pada pembentukan kualitas tertentu. Kelompok kontrol subjek tidak diberikan tugas ini. Di akhir percobaan, kedua kelompok dibandingkan satu sama lain untuk mengevaluasi hasilnya.
Eksperimen formatif sebagai metode muncul berkat teori aktivitas (A.N. Leontiev, D.B. Elkonin, dll.), Yang menegaskan gagasan tentang keutamaan aktivitas dalam kaitannya dengan perkembangan mental. Selama percobaan formatif, tindakan aktif dilakukan oleh subjek dan pelaku eksperimen. Di pihak pelaku eksperimen, diperlukan intervensi dan kontrol tingkat tinggi atas variabel-variabel yang mendasarinya. Ini membedakan eksperimen dari observasi atau pemeriksaan.
eksperimen alami
Eksperimen alami, atau eksperimen lapangan, dalam psikologi, adalah jenis eksperimen yang dilakukan dalam kondisi kehidupan normal subjek dengan intervensi eksperimen minimum dalam proses ini.
Saat melakukan eksperimen lapangan, tetap mungkin, jika pertimbangan etis dan organisasi memungkinkan, untuk meninggalkan subjek dalam kegelapan tentang peran dan partisipasinya dalam eksperimen, yang memiliki keuntungan bahwa fakta melakukan studi tidak akan memengaruhi perilaku alami. dari subjek.
Eksperimen laboratorium, atau eksperimen buatan, dilakukan dalam kondisi yang dibuat secara artifisial (di dalam laboratorium ilmiah) dan di mana, sejauh mungkin, interaksi subjek yang diteliti dipastikan hanya dengan faktor-faktor yang menarik bagi pelaku eksperimen. . Subjek yang diteliti dianggap sebagai subjek atau sekelompok subjek, dan faktor-faktor yang menarik bagi peneliti disebut rangsangan yang relevan.
Kekhususan yang membedakan eksperimen laboratorium psikologis dari eksperimen dalam ilmu lain terletak pada sifat hubungan subjek-subjek antara pelaku eksperimen dan subjek, yang diekspresikan dalam interaksi aktif di antara mereka.
Eksperimen laboratorium diatur dalam kasus di mana peneliti perlu memberikan kontrol sebesar mungkin atas variabel independen dan variabel tambahan. Variabel tambahan disebut rangsangan yang tidak relevan, atau tidak relevan, dan acak, yang dalam kondisi alami jauh lebih sulit dikendalikan.
Kontrol atas variabel tambahan
Sebagai kontrol terhadap variabel tambahan, peneliti harus melakukan: Mencari tahu semua faktor yang tidak relevan yang dapat diidentifikasi Jika memungkinkan, menjaga agar faktor tersebut tidak berubah selama percobaan Menelusuri perubahan faktor yang tidak relevan selama percobaan
Eksperimen patologis
Eksperimen diagnostik patopsikologis memiliki perbedaan spesifik dari metode penelitian tes tradisional dalam hal prosedur penelitian dan analisis hasil penelitian dalam hal indikator kualitatif (tidak adanya batasan waktu pada tugas, studi tentang metode untuk mencapai hasil , kemungkinan menggunakan bantuan pelaku eksperimen, reaksi verbal dan emosional selama tugas, dll.). P.). Meskipun bahan rangsangan dari teknik itu sendiri mungkin tetap klasik. Inilah yang membedakan eksperimen patopsikologis dari penelitian (tes) psikologis dan psikometri tradisional. Analisis protokol studi patopsikologi adalah teknologi khusus yang membutuhkan keterampilan tertentu, dan "Protokol" itu sendiri adalah jiwa dari eksperimen tersebut.
Salah satu prinsip dasar untuk membangun teknik eksperimental yang bertujuan mempelajari jiwa pasien adalah prinsip pemodelan aktivitas mental biasa yang dilakukan oleh seseorang dalam bekerja, belajar, dan berkomunikasi. Pemodelan terdiri dari mengisolasi tindakan mental utama dan tindakan seseorang dan memprovokasi atau, lebih tepatnya, mengatur kinerja tindakan ini dalam kondisi yang tidak biasa dan agak artifisial. Kuantitas dan kualitas model tersebut sangat beragam; di sini adalah analisis, dan sintesis, dan pembentukan berbagai koneksi antara objek, kombinasi, pemotongan, dll. Dalam praktiknya, sebagian besar eksperimen terdiri dari kenyataan bahwa pasien ditawari untuk melakukan suatu pekerjaan, mereka ditawari sejumlah tugas praktis atau tindakan "dalam pikiran", dan kemudian mereka dengan hati-hati mencatat bagaimana pasien bertindak, dan jika dia melakukan kesalahan, lalu apa penyebab dan jenis kesalahan tersebut
Metodologi adalah jumlah dan operasi mental dan fisik ditempatkan dalam urutan tertentu, sesuai dengan tujuan penelitian yang dicapai.
Saat mengembangkan metode untuk melakukan percobaan, perlu disediakan untuk:
Melakukan pengamatan awal yang ditargetkan terhadap objek atau fenomena yang diteliti untuk menentukan data awal (hipotesis, pemilihan berbagai faktor);
Penciptaan kondisi di mana eksperimen dimungkinkan (pemilihan objek untuk paparan eksperimental, penghapusan pengaruh faktor acak);
Penetapan batas pengukuran; pengamatan sistematis terhadap perkembangan fenomena yang diteliti dan deskripsi fakta yang akurat;
Melakukan pendaftaran pengukuran dan penilaian fakta secara sistematis dengan berbagai cara dan metode;
Pembuatan situasi berulang, perubahan sifat kondisi dan efek silang, pembuatan situasi rumit untuk mengkonfirmasi atau menyangkal data yang diperoleh sebelumnya;
Transisi dari studi empiris ke generalisasi logis, ke analisis dan pemrosesan teoretis dari materi faktual yang diterima.
Sebelum setiap percobaan, rencana (program) disusun, yang meliputi:
Maksud dan tujuan percobaan;
Pilihan berbagai faktor;
Pembenaran ruang lingkup percobaan, jumlah percobaan;
Tata cara pelaksanaan percobaan, penentuan urutan perubahan faktor;
Pilihan langkah perubahan faktor, mengatur interval antara titik percobaan di masa depan;
Justifikasi alat ukur;
Deskripsi percobaan;
Pembuktian metode untuk memproses dan menganalisis hasil percobaan.
Hasil eksperimen harus memenuhi tiga persyaratan statistik:
Persyaratan untuk efektivitas penilaian, yaitu. varian deviasi minimal relatif terhadap parameter yang tidak diketahui;
Persyaratan untuk konsistensi penilaian, yaitu dengan peningkatan jumlah pengamatan, estimasi parameter harus cenderung ke nilai sebenarnya;
Persyaratan estimasi yang tidak bias adalah tidak adanya kesalahan sistematis dalam proses penghitungan parameter.
Masalah terpenting dalam melakukan dan memproses percobaan adalah kesesuaian ketiga persyaratan ini.
Elemen teori perencanaan percobaan
Teori matematika eksperimen menentukan kondisi untuk pelaksanaan studi yang optimal, termasuk dalam kasus pengetahuan yang tidak lengkap tentang esensi fisik dari fenomena tersebut. Untuk ini, metode matematika digunakan dalam persiapan dan pelaksanaan percobaan, yang memungkinkan untuk menyelidiki dan mengoptimalkan sistem dan proses yang kompleks, untuk memastikan efisiensi percobaan yang tinggi dan keakuratan dalam menentukan faktor yang diteliti.
Eksperimen biasanya dilakukan dalam rangkaian kecil sesuai dengan algoritme yang telah disepakati sebelumnya. Setelah setiap rangkaian percobaan kecil, hasil pengamatan diproses dan keputusan yang dibenarkan secara ketat dibuat tentang apa yang harus dilakukan selanjutnya.
Saat menggunakan metode perencanaan matematis percobaan, dimungkinkan:
Memecahkan berbagai masalah yang berkaitan dengan studi tentang proses dan fenomena yang kompleks;
Lakukan percobaan untuk mengadaptasi proses teknologi untuk mengubah kondisi optimal untuk alirannya dan dengan demikian memastikan efisiensi implementasinya yang tinggi, dll.
Teori percobaan matematika mengandung sejumlah konsep yang memastikan keberhasilan pelaksanaan tugas penelitian:
Konsep pengacakan;
Konsep percobaan berurutan;
Konsep pemodelan matematika;
Konsep penggunaan ruang faktor secara optimal dan sejumlah lainnya.
Prinsip pengacakan terletak pada fakta bahwa unsur kebetulan dimasukkan ke dalam rencana percobaan. Untuk melakukan ini, rancangan percobaan disusun sedemikian rupa sehingga faktor-faktor sistematis yang sulit dikendalikan diperhitungkan secara statistik dan kemudian dikeluarkan dari penelitian sebagai kesalahan sistematis.
Bila dilakukan secara berurutan percobaan tidak dilakukan secara bersamaan, tetapi secara bertahap, sehingga hasil dari setiap tahap dianalisis dan diambil keputusan tentang kelayakan penelitian lebih lanjut ( gbr.2.1 ). Sebagai hasil percobaan, diperoleh persamaan regresi yang sering disebut model proses.
Untuk kasus tertentu model matematika dibuat berdasarkan orientasi target dari proses dan tujuan penelitian, dengan mempertimbangkan keakuratan solusi yang diperlukan dan keandalan data awal.
Tempat penting dalam teori desain eksperimental ditempati oleh masalah pengoptimalan proses yang diselidiki, properti sistem multikomponen atau objek lain.
Sebagai aturan, tidak mungkin untuk menemukan kombinasi nilai dari faktor-faktor yang mempengaruhi, di mana ekstrem dari semua fungsi respons tercapai secara bersamaan. Oleh karena itu, dalam banyak kasus, hanya satu variabel keadaan, fungsi respons yang mencirikan proses, dipilih sebagai kriteria optimalitas, dan sisanya diterima sebagai dapat diterima untuk kasus ini.
Metode perencanaan percobaan saat ini berkembang pesat, yang difasilitasi oleh kemungkinan penggunaan komputer secara luas.
Eksperimen komputasi disebut metodologi dan teknologi penelitian berdasarkan penggunaan matematika terapan dan komputer elektronik sebagai basis teknis saat menggunakan model matematika.
Dengan demikian, percobaan komputasi didasarkan pada pembuatan model matematika dari objek yang diteliti, yang dibentuk dengan bantuan beberapa struktur matematika khusus yang dapat mencerminkan sifat-sifat objek yang dimanifestasikan dalam berbagai kondisi percobaan.
Namun, struktur matematika ini berubah menjadi model hanya ketika elemen struktur diberikan interpretasi fisik, ketika hubungan antara parameter struktur matematika dan sifat objek yang ditentukan secara eksperimental ditetapkan, ketika karakteristik elemen dari objek model dan model itu sendiri secara keseluruhan menemukan korespondensi dengan sifat-sifat objek.
Dengan demikian, struktur matematika, bersama dengan deskripsi korespondensi dengan sifat-sifat yang ditemukan secara eksperimental dari suatu objek, adalah model dari objek yang diteliti, yang mencerminkan dalam bentuk matematika, simbolik (tanda) ketergantungan, hubungan, dan hukum yang secara objektif ada di alam. .
Setiap percobaan komputasi didasarkan pada model matematika dan metode matematika komputasi. Matematika komputasi modern terdiri dari banyak bagian yang berkembang seiring dengan perkembangan teknologi komputasi elektronik.
Atas dasar pemodelan matematika dan metode matematika komputasi, teori dan praktik eksperimen komputasi telah dibuat, siklus teknologinya biasanya dibagi menjadi tahapan-tahapan berikut.
1. Untuk objek yang diteliti, sebuah model dibangun, biasanya model fisik pertama, memperbaiki pembagian semua faktor yang bertindak dan fenomena yang dipertimbangkan menjadi faktor utama dan sekunder, yang dibuang pada tahap penelitian ini.
2. Sebuah metode untuk menghitung masalah matematika yang dirumuskan sedang dikembangkan. Tugas ini disajikan dalam bentuk sekumpulan rumus aljabar, yang menurutnya perhitungan dan ketentuan harus dilakukan, menunjukkan urutan penerapan rumus tersebut; himpunan formula dan kondisi ini disebut algoritma komputasi.
Eksperimen komputasi memiliki karakter multivarian, karena solusi dari kumpulan tugas seringkali bergantung pada banyak parameter masukan.
Dalam hal ini, saat mengatur percobaan komputasi, seseorang dapat menggunakan metode numerik yang efektif.
3. Sebuah algoritma dan program untuk memecahkan masalah pada komputer sedang dikembangkan. Pemrograman keputusan sekarang ditentukan tidak hanya oleh seni dan pengalaman seniman, tetapi berkembang menjadi ilmu yang mandiri dengan pendekatan fundamentalnya sendiri.
4. Melakukan perhitungan di komputer. Hasilnya diperoleh dalam bentuk beberapa informasi digital, yang kemudian perlu didekripsi. Keakuratan informasi ditentukan dalam percobaan komputasi oleh keandalan model yang mendasari percobaan, kebenaran algoritme dan program (pengujian "pengujian" awal dilakukan).
5. Pemrosesan hasil perhitungan, analisis dan kesimpulannya. Pada tahap ini, mungkin perlu menyempurnakan model matematika (komplikasi atau, sebaliknya, menyederhanakan), proposal untuk membuat solusi dan formula teknik yang disederhanakan yang memungkinkan untuk memperoleh informasi yang diperlukan dengan cara yang lebih sederhana.
Eksperimen komputasi memperoleh signifikansi luar biasa dalam kasus-kasus di mana eksperimen skala penuh dan konstruksi model fisik ternyata tidak mungkin dilakukan.
Dalam sains dan teknologi, banyak bidang yang diketahui di mana percobaan komputasi adalah satu-satunya yang mungkin dalam mempelajari sistem yang kompleks.