Probleme ale experimentului, metode de implementare a acestuia. Erori și dificultăți tipice în aplicarea experimentului La efectuarea unui experiment, este imposibil de evitat sau redus
V.V. Nikandrov subliniază că atingerea scopului principal al experimentului - maxima lipsă de ambiguitate posibilă în înțelegerea legăturilor dintre fenomenele vieții mentale interne și manifestările lor externe - se realizează datorită următoarelor caracteristici principale ale experimentului:
1) inițiativa experimentatorului în manifestarea unor fapte psihologice de interes pentru acesta;
2) posibilitatea variarii conditiilor de aparitie si dezvoltare a fenomenelor mentale;
3) controlul și fixarea strictă a condițiilor și a procesului de apariție a acestora;
4) izolarea unora și accentuarea altor factori care determină fenomenele studiate, ceea ce face posibilă identificarea tiparelor existenței acestora;
5) posibilitatea repetarii conditiilor experimentului pentru verificarea multipla a datelor stiintifice obtinute si acumularea acestora;
6) variaţia condiţiilor pentru evaluările cantitative ale regularităţilor relevate.
Astfel, un experiment psihologic poate fi definit ca o metodă prin care cercetătorul însuși provoacă fenomene de interes pentru el și modifică condițiile de apariție a acestora pentru a stabili cauzele acestor fenomene și tiparele dezvoltării lor. În plus, faptele științifice obținute pot fi reproduse în mod repetat datorită controlabilității și controlului strict al condițiilor, ceea ce face posibilă verificarea acestora, precum și acumularea de date cantitative, pe baza cărora este posibil să se judece caracterul tipic sau aleatorie a fenomenelor studiate.
4.2. Tipuri de experimente psihologice
Experimentele sunt de mai multe tipuri. Depinzând de mod de organizare distinge experimentele de laborator, naturale și de teren. Laborator Experimentul se desfășoară în condiții speciale. Cercetătorul influențează în mod deliberat și intenționat obiectul de studiu pentru a-și schimba starea. Avantajul unui experiment de laborator poate fi considerat control strict asupra tuturor condițiilor, precum și utilizarea de echipamente speciale pentru măsurare. Dezavantajul unui experiment de laborator este dificultatea de a transfera datele obtinute in conditii reale. Subiectul dintr-un experiment de laborator este întotdeauna conștient de participarea sa la acesta, ceea ce poate provoca distorsiuni motivaționale.
Natural Experimentul se desfășoară în condiții reale. Avantajul său constă în faptul că studiul obiectului se realizează în contextul vieții de zi cu zi, astfel încât datele obținute sunt ușor transferate în realitate. Subiecții nu sunt întotdeauna informați despre participarea lor la experiment, așa că nu dau distorsiuni motivaționale. Dezavantaje - incapacitatea de a controla toate condițiile, interferențe neprevăzute și distorsiuni.
Camp Experimentul se desfășoară conform schemei naturale. În acest caz, este posibilă utilizarea echipamentelor portabile, ceea ce face posibilă înregistrarea mai precisă a datelor primite. Subiecții sunt informați despre participarea la experiment, dar mediul familiar reduce nivelul distorsiunilor motivaționale.
Depinzând de obiectivele cercetării Există experimente de căutare, pilot și de confirmare. Căutare experimentul are ca scop găsirea unei relații cauză-efect între fenomene. Se realizează în etapa inițială a studiului, vă permite să formulați o ipoteză, să identificați variabile independente, dependente și secundare (vezi 4.4) și să determinați cum să le controlați.
Aerobatic Un experiment este un experiment experimental, primul dintr-o serie. Se efectuează pe un eșantion mic, fără control strict al variabilelor. Experimentul pilot face posibilă eliminarea erorilor grosolane în formularea ipotezei, precizarea scopului și clarificarea metodologiei de desfășurare a experimentului.
Confirmarea experimentul are ca scop stabilirea tipului de relaţie funcţională şi clarificarea relaţiilor cantitative dintre variabile. Se realizează în etapa finală a studiului.
Depinzând de natura influenței pe tema alocă experimente de constatare, formare și control. afirmând experimentul include măsurarea stării unui obiect (un subiect sau un grup de subiecți) înainte de influențarea activă asupra acestuia, diagnosticarea stării inițiale, stabilirea relațiilor cauză-efect între fenomene. scop formativ Experimentul este utilizarea metodelor de dezvoltare activă sau de formare a oricăror proprietăți la subiecți. Control Un experiment este o măsurare repetată a stării unui obiect (subiect sau grup de subiecți) și comparare cu starea de dinainte de începerea experimentului formativ, precum și cu starea în care se află grupul de control, care nu a primit. expunerea experimentală.
De oportunități de influență experimentator, variabila independentă este alocată experimentului provocat și experimentului la care se referă. provocat Un experiment este un experiment în care experimentatorul însuși modifică variabila independentă, în timp ce rezultatele observate de experimentator (tipuri de reacții ale subiectului) sunt considerate provocate. P. Fress numește acest tip de experiment „clasic”. Experiment, la care se face referire este un experiment în care modificările variabilei independente sunt efectuate fără intervenția experimentatorului. La acest tip de experiment psihologic se recurge atunci când variabile independente afectează subiectul, prelungite semnificativ în timp (de exemplu, sistemul de învățământ etc.). Dacă impactul asupra subiectului poate provoca o tulburare fiziologică sau psihologică negativă gravă, atunci un astfel de experiment nu poate fi efectuat. Cu toate acestea, există cazuri când un impact negativ (de exemplu, o leziune cerebrală) are loc în realitate. Ulterior, astfel de cazuri pot fi generalizate și studiate.
4.3. Structura unui experiment psihologic
Componentele principale ale oricărui experiment sunt:
1) subiectul (subiectul sau grupul studiat);
2) experimentator (cercetător);
3) stimulare (metoda de influență asupra subiectului ales de experimentator);
4) răspunsul subiectului la stimulare (reacția sa mentală);
5) condițiile experimentului (în plus față de stimularea impactului, care pot afecta reacțiile subiectului).
Răspunsul subiectului este o reacție externă, prin care se poate judeca procesele care au loc în spațiul său interior, subiectiv. Aceste procese în sine sunt rezultatul stimulării și condițiilor experienței care acționează asupra lui.
Dacă răspunsul (reacția) subiectului este notat cu simbolul R, iar efectele situației experimentale asupra lui (ca o combinație de efecte de stimulare și condiții experimentale) - prin simbol S, atunci raportul lor poate fi exprimat prin formula R = =f (S). Adică, reacția este o funcție a situației. Dar această formulă nu ține cont de rolul activ al psihicului, de personalitatea unei persoane. (P).În realitate, reacția unei persoane la o situație este întotdeauna mediată de psihic, de personalitate. Astfel, relația dintre elementele principale ale experimentului poate fi fixată prin următoarea formulă: R = f(R, S).
P. Fress şi J. Piaget, în funcţie de obiectivele studiului, disting trei tipuri clasice de relaţii între aceste trei componente ale experimentului: 1) relaţii funcţionale; 2) relaţii structurale; 3) relaţii diferenţiale.
relație funcțională caracterizată prin variabilitatea răspunsurilor (R) ale subiectului (P) cu modificări sistematice calitative sau cantitative ale situației (S). Grafic, aceste relații pot fi reprezentate prin următoarea diagramă (Fig. 2).
Exemple de relații funcționale identificate în experimente: schimbarea sentimentelor (R)în funcţie de intensitatea impactului asupra simţurilor (S); Capacitate de stocare (R) asupra numărului de repetări (S); intensitatea răspunsului emoțional (R) asupra acţiunii diferiţilor factori emoţionali (S); dezvoltarea proceselor de adaptare (R) la timp (S) etc.
Relații structurale relevat printr-un sistem de răspunsuri (R1, R2, Rn) la diverse situaţii (Sv S2, Sn). Relațiile dintre răspunsurile individuale sunt structurate într-un sistem care reflectă structura personalității (P). Schematic, arată astfel (Fig. 3).
Exemple de relații structurale: un sistem de reacții emoționale (Rp R2, Rn) la acțiunea factorilor de stres (Sv S2, Sn); eficienta solutiei (R1, R2, Rn) diverse sarcini intelectuale (S1, S2, sn) etc.
Relații diferențiale dezvăluit prin analiza reacției (R1, R2, Rn) de diferiți subiecți (P1, P2, pn) pentru aceeasi situatie (S). Schema acestor relații este următoarea (Fig. 4).
Exemple de relații diferențiale: diferența în viteza de reacție a diferitelor persoane, diferențele naționale în manifestarea expresivă a emoțiilor etc.
4.4. Variabilele experimentale și cum să le controlăm
Pentru a clarifica raportul dintre toți factorii incluși în experiment, este introdus conceptul de „variabilă”. Există trei tipuri de variabile: independente, dependente și suplimentare.
Variabile independente. Factorul care este schimbat de către experimentator însuși se numește variabila independenta(NP).
Condițiile în care se desfășoară activitatea subiectului, caracteristicile sarcinilor a căror îndeplinire este cerută de la subiect, caracteristicile subiectului însuși (vârsta, sexul și alte diferențe ale subiecților, stări emoționale și alte proprietăți ale subiectul sau persoanele care interacționează cu el) pot acționa ca NP în experiment. Prin urmare, se obișnuiește să se evidențieze următoarele tipuri NP: situațional, instructiv și personal.
situațională NP de cele mai multe ori nu sunt incluse în structura sarcinii experimentale efectuate de subiect. Cu toate acestea, ele au un impact direct asupra activității sale și pot fi variate de către experimentator. NP situaționale includ diverși parametri fizici, cum ar fi iluminarea, temperatura, nivelul de zgomot, precum și dimensiunea camerei, mobilierul, amplasarea echipamentului etc. Parametrii socio-psihologici ai NP situaționali pot include realizarea unei sarcini experimentale în mod izolat, în prezența unui experimentator, observator extern sau grup de oameni. V.N. Druzhinin indică trăsăturile comunicării și interacțiunii dintre subiect și experimentator ca un tip special de NP situațional. Se acordă multă atenție acestui aspect. În psihologia experimentală, există o direcție separată, care se numește „psihologia experimentului psihologic”.
Instructiv NP-urile sunt direct legate de sarcina experimentală, de caracteristicile calitative și cantitative ale acesteia, precum și de metodele de implementare a acesteia. NP instructiv poate fi manipulat mai mult sau mai puțin liber de către experimentator. Poate varia materialul sarcinii (de exemplu, numeric, verbal sau figurat), tipul de răspuns al subiectului (de exemplu, verbal sau non-verbal), scara de evaluare etc. Oportunități mari stau în modul în care subiecţii sunt instruiţi, informându-i despre scopul sarcinii experimentale. Experimentatorul poate schimba mijloacele care sunt oferite subiectului pentru îndeplinirea sarcinii, poate pune obstacole în fața lui, poate folosi un sistem de recompense și pedepse în cursul îndeplinirii sarcinii etc.
Personal NP sunt trăsături controlate ale subiectului. De obicei, astfel de caracteristici sunt stările participantului la experiment, pe care cercetătorul le poate schimba, de exemplu, diverse stări emoționale sau stări de performanță-oboseală.
Fiecare subiect care participă la experiment are multe caracteristici fizice, biologice, psihologice, socio-psihologice și sociale unice pe care experimentatorul nu le poate controla. În unele cazuri, aceste caracteristici necontrolate ar trebui considerate variabile suplimentare și ar trebui aplicate metode de control, care vor fi discutate mai jos. Cu toate acestea, în cercetarea psihologică diferențială, atunci când se utilizează modele factoriale, variabilele personale necontrolate pot acționa ca una dintre variabilele independente (pentru detalii despre modelele factoriale, vezi 4.7).
Cercetătorii disting, de asemenea, diferite feluri variabile independente. Depinzând de scara de prezentare se pot distinge NP-urile calitative și cantitative. calitate NP-urile corespund diferitelor gradații ale scalelor de numire. De exemplu, stările emoționale ale subiectului pot fi reprezentate de stări de bucurie, furie, frică, surpriză etc. Modalitățile de îndeplinire a sarcinilor pot include prezența sau absența îndemnurilor subiectului. cantitativ NP corespund scalelor de rang, proporționale sau de intervale. De exemplu, timpul alocat pentru finalizarea sarcinii, numărul de sarcini, valoarea remunerației pe baza rezultatelor rezolvării problemelor pot fi utilizate ca NP cantitativ.
Depinzând de numărul de niveluri de manifestare variabilele independente disting NP pe două niveluri și pe mai multe niveluri. Două nivele NP-urile au două niveluri de manifestare, pe mai multe niveluri- trei sau mai multe niveluri. În funcție de numărul de niveluri de manifestare a NP, se construiesc planuri experimentale de complexitate variată.
variabile dependente. Se numește un factor a cărui modificare este o consecință a unei modificări a variabilei independente variabilă dependentă(ZP). Variabila dependentă este componenta răspunsului subiectului care prezintă interes direct pentru cercetător. Reacțiile fiziologice, emoționale, comportamentale și alte caracteristici psihologice care pot fi înregistrate în cursul experimentelor psihologice pot acționa ca RFP.
Depinzând de modul în care pot fi înregistrate modificările, alocați ZP:
S observat direct;
S necesită echipament fizic pentru măsurare;
S necesitând o dimensiune psihologică.
Pentru ZP, observabil direct, includ manifestări comportamentale verbale și non-verbale care pot fi evaluate clar și fără ambiguitate de către un observator extern, de exemplu, refuzul unei activități, plânsul, o anumită afirmație a subiectului etc. echipament fizic pentru înregistrare, includ reacții fiziologice (puls, tensiune arterială etc.) și psihofiziologice (timp de reacție, timp latent, durata, viteza acțiunilor etc.). Pentru a solicita RFP dimensiunea psihologică, includ caracteristici precum nivelul revendicărilor, nivelul de dezvoltare sau formare a anumitor calități, forme de comportament etc. Pentru măsurarea psihologică a indicatorilor se pot folosi proceduri standardizate - teste, chestionare etc. Se pot măsura unii parametri comportamentali. , adică recunoscut fără ambiguitate și interpretat numai de observatori sau experți special instruiți.
Depinzând de numărul de parametri incluse în variabila dependentă se disting RFP unidimensionale, multidimensionale și fundamentale. unidimensional RFP este reprezentat de singurul parametru ale cărui modificări sunt studiate în experiment. Un exemplu de RFP unidimensional este viteza unei reacții senzoriomotorii. Multidimensional ZP este reprezentat de un set de parametri. De exemplu, atenția poate fi măsurată prin cantitatea de material vizualizat, numărul de distrageri, numărul de răspunsuri corecte și incorecte etc. Fiecare parametru poate fi înregistrat independent. Fundamental ZP este o variabilă de natură complexă, ai cărei parametri au anumite relații cunoscute între ei. În acest caz, unii parametri acționează ca argumente, iar variabila dependentă în sine acționează ca o funcție. De exemplu, măsurarea fundamentală a nivelului de agresivitate poate fi considerată în funcție de manifestările sale individuale (faciale, verbale, fizice etc.).
Variabila dependentă trebuie să aibă o caracteristică de bază precum sensibilitatea. sensibilitate ZP este sensibilitatea sa la o modificare a nivelului variabilei independente. Dacă variabila dependentă nu se modifică atunci când variabila independentă se schimbă, atunci aceasta din urmă este nepozitivă și nu are sens să se efectueze un experiment în acest caz. Există două variante cunoscute ale manifestării insensibilității RFP: „efectul de plafon” și „efectul de podea”. „Efectul de plafon” se observă, de exemplu, în cazul în care sarcina prezentată este atât de simplă încât este îndeplinită de toți subiecții, indiferent de vârstă. „Efectul de gen”, pe de altă parte, apare atunci când sarcina este atât de dificilă încât niciunul dintre subiecți nu o poate face față.
Există două modalități principale de a repara modificările TA într-un experiment psihologic: imediat și întârziat. Direct metoda este folosită, de exemplu, în experimente de memorare pe termen scurt. Experimentatorul, imediat după repetarea unei serii de stimuli, fixează numărul acestora reprodus de subiect. Metoda întârziată este utilizată când impact iar efectul este o anumită perioadă de timp (de exemplu, la determinarea influenței numărului de cuvinte străine memorate asupra succesului traducerii textului).
Variabile suplimentare(DP) este o stimulare concomitentă a subiectului care îi afectează răspunsul. Setul de DP este format, de regulă, din două grupe: condiții externe ale experienței și factori interni. În consecință, ele sunt de obicei numite DP extern și intern. La extern DP includ mediul fizic al experimentului (iluminarea, temperatura, fondul sonor, caracteristicile spațiale ale încăperii), parametrii aparatelor și echipamentelor (proiectarea instrumentelor de măsură, zgomotul de funcționare etc.), parametrii de timp ai experimentului (ora de începere, durata etc.), personalitatea experimentatorului. La intern DP includ starea de spirit și motivația subiecților, atitudinea lor față de experimentator și experimente, atitudinile lor psihologice, înclinațiile, cunoștințele, aptitudinile, aptitudinile și experiența în acest tip de activitate, nivelul de oboseală, bunăstare etc.
În mod ideal, cercetătorul caută să reducă toate variabilele suplimentare la nimic, sau cel puțin la minim, pentru a evidenția relația „pură” dintre variabilele independente și dependente. Există mai multe modalități principale de control al influenței DP externe: 1) eliminarea influențelor externe; 2) constanța condițiilor; 3) echilibrare; 4) contrabalansare.
Eliminarea influențelor externe reprezintă cea mai radicală metodă de control. Constă în excluderea completă din mediul extern a oricărui PD extern. În laborator se creează condiții care izolează subiectul testat de sunete, lumină, efecte de vibrații etc. Cel mai frapant exemplu este experimentul de privare senzorială efectuat pe voluntari într-o cameră specială care exclude complet orice stimul din mediul extern. Trebuie remarcat faptul că este practic imposibil să se elimine efectele DP și nu este întotdeauna necesar, deoarece rezultatele obținute în condițiile eliminării influențelor externe pot fi cu greu transferate în realitate.
Următoarea modalitate de a controla este crearea conditii constante. Esența acestei metode este de a face efectele DP constante și aceleași pentru toți subiecții de-a lungul experimentului. În special, cercetătorul se străduiește să facă constante condițiile spațio-temporale ale experimentului, tehnica de desfășurare a acestuia, echipamentul, prezentarea instrucțiunilor etc. Prin aplicarea atentă a acestei metode de control pot fi evitate însă erori mari. , problema transferului rezultatelor experimentului în condiții foarte diferite de cele experimentale rămâne problematică.
În cazurile în care nu este posibil să se creeze și să se mențină condiții constante pe tot parcursul experimentului, se recurge la metodă balansare. Această metodă este utilizată, de exemplu, într-o situație în care DP extern nu poate fi identificat. În acest caz, echilibrarea va consta în folosirea grupului de control. Studiul grupelor de control și experimental se realizează în aceleași condiții, cu singura diferență că în lotul de control nu există efect al variabilei independente. Astfel, modificarea variabilei dependente în grupul de control se datorează numai DP-urilor externe, în timp ce în grupul experimental se datorează acțiunii combinate a variabilelor externe suplimentare și independente.
Dacă DP extern este cunoscut, atunci echilibrarea constă în efectul fiecăreia dintre valorile sale în combinație cu fiecare nivel al variabilei independente. În special, un astfel de DP extern precum genul experimentatorului, în combinație cu variabila independentă (genul subiectului), va duce la crearea a patru serii experimentale:
1) experimentator masculin - subiecți de sex masculin;
2) experimentator masculin - subiecți feminini;
3) experimentator feminin - subiecți de sex masculin;
4) femeie experimentatoare - subiecte feminine.
În experimente mai complexe, echilibrarea mai multor variabile poate fi aplicată simultan.
contrabalansare ca modalitate de control al DP extern se practică cel mai des atunci când experimentul include mai multe serii. Subiectul se găsește în diferite condiții succesiv, totuși, condițiile anterioare pot schimba efectul celor ulterioare. Pentru a elimina „efectul de secvență” care apare în acest caz, condițiile experimentale sunt prezentate diferitelor grupuri de subiecți într-o ordine diferită. De exemplu, în prima serie a experimentului, primului grup i se prezintă soluția problemelor intelectuale de la mai simplu la mai complex, iar al doilea - de la mai complex la mai simplu. În a doua serie, dimpotrivă, primului grup este prezentată soluția problemelor intelectuale de la mai complex la mai simplu, iar al doilea - de la mai simplu la mai complex. Contrabalansarea este folosită în cazurile în care este posibil să se efectueze mai multe serii de experimente, dar trebuie avut în vedere că un număr mare de încercări provoacă oboseală subiecților.
DP intern, așa cum am menționat mai sus, sunt factori care stau în personalitatea subiectului. Au un impact foarte semnificativ asupra rezultatelor experimentului, impactul lor este destul de greu de controlat și luat în considerare. Printre DP-urile interne pot fi identificate permanentși nestatornic. Permanent DP-urile interne nu se modifică semnificativ în timpul experimentului. Dacă experimentul se desfășoară cu un singur subiect, atunci sexul, vârsta și naționalitatea acestuia vor fi DP interne constante. Acest grup de factori poate include și temperamentul, caracterul, abilitățile, înclinațiile subiectului, interesele sale, opiniile, credințele și alte componente ale orientării generale a personalității. În cazul unui experiment cu un grup de subiecți, acești factori capătă caracterul de DP intern nepermanent, iar apoi, pentru a-și nivela influența, recurg la metode speciale de formare a grupurilor experimentale (vezi 4.6).
La nestatornic DP interne includ caracteristicile psihologice și fiziologice ale subiectului, care fie se pot schimba semnificativ în timpul experimentului, fie se pot actualiza (sau dispare) în funcție de scopurile, obiectivele, tipul, forma de organizare a experimentului. Primul grup de astfel de factori este format din stări fiziologice și mentale, oboseală, dependență, dobândirea de experiență și abilități în procesul de îndeplinire a unei sarcini experimentale. Celălalt grup include atitudinea față de această experiență și acest studiu, nivelul de motivație pentru această activitate experimentală, atitudinea subiectului față de experimentator și rolul său de experimental etc.
Pentru a egaliza efectul acestor variabile asupra răspunsurilor din diferite eșantioane, există o serie de metode care au fost utilizate cu succes în practica experimentală.
Pentru a elimina așa-numitul efect de serie, care se bazează pe obișnuire, se folosește o ordine specială de prezentare a stimulilor. Această procedură se numește „ordine alternantă echilibrată”, când stimulii de diferite categorii sunt prezentați simetric față de centrul rândului de stimuli. Schema unei astfel de proceduri arată astfel: A B B A, Unde DARși LA– stimulente de diferite categorii.
Pentru a preveni influența asupra răspunsului subiectului anxietate sau lipsa de experienta, efectuarea de teste sau experimente preliminare. Totalurile acestora nu sunt luate în considerare la prelucrarea datelor.
Pentru a preveni variabilitatea răspunsurilor din cauza acumulare de experiență și abilitățiîn timpul experimentului, subiectului i se oferă așa-numita „practică exhaustivă”. Ca urmare a acestei practici, subiectul dezvoltă abilități stabile înainte de începerea experimentului propriu-zis, iar în experimentele ulterioare, indicatorii subiectului nu depind direct de factorul de acumulare de experiență și abilități.
În acele cazuri în care este necesar să se minimizeze influența asupra răspunsului subiectului oboseală, recurge la „metoda rotaţiei”. Esența sa constă în faptul că fiecărui subgrup de subiecți i se prezintă o anumită combinație de stimuli. Totalitatea unor astfel de combinații epuizează complet întregul set de opțiuni posibile. De exemplu, cu trei tipuri de stimuli (A, B, C), fiecare dintre ei este prezentat cu primul, al doilea și al treilea loc în prezentarea subiecților. Astfel, stimulii sunt prezentați primului subgrup în ordinea ABC, al doilea - AVB, al treilea - BAV, al patrulea - BVA, al cincilea - VAB, al șaselea - VBA.
Metodele de mai sus de ajustare procedurală a DP non-constante interne sunt aplicabile atât pentru experimente individuale, cât și de grup.
Setul și motivația subiecților ca DP intern nepermanent trebuie menținute la același nivel pe parcursul întregului experiment. Instalare modul în care disponibilitatea de a percepe un stimul și de a răspunde la el într-un anumit mod este creată prin instrucțiunea pe care experimentatorul o dă subiectului. Pentru ca instalația să fie exact ceea ce este necesar pentru sarcina studiului, instrucțiunea trebuie să fie disponibilă subiecților și adecvată sarcinilor experimentului. Neechivocitatea și ușurința de înțelegere a instrucțiunii sunt obținute prin claritatea și simplitatea acesteia. Pentru a evita variabilitatea în prezentare, se recomandă ca instrucțiunile să fie citite textual sau date în scris. Menținerea setului inițial este controlată de experimentator prin observarea constantă a subiectului și se corectează prin reamintirea, dacă este necesar, a instrucțiunilor corespunzătoare ale instrucțiunii.
Motivația Subiectul de testat este văzut în principal ca un interes pentru experiment. Dacă interesul este absent sau slab, atunci este greu de contat pe caracterul complet al îndeplinirii de către subiecți a sarcinilor prevăzute în experiment și pe fiabilitatea răspunsurilor acestuia. Interesul prea mare, „remotivarea”, este, de asemenea, plin de inadecvare a răspunsurilor subiectului. Prin urmare, pentru a obține un nivel de motivație inițial acceptabil, experimentatorul trebuie să abordeze serios formarea contingentului de subiecți și selecția factorilor care stimulează motivația acestora. Competitivitatea, diferitele tipuri de remunerare, interesul pentru performanța cuiva, interesul profesional etc. pot servi drept astfel de factori.
Stări psihofiziologice se recomandă nu doar menținerea subiecților la același nivel, ci și optimizarea acestui nivel, adică subiecții trebuie să fie într-o stare „normală”. Ar trebui să vă asigurați că înainte de experiment, subiectul nu a avut experiențe super-semnificative pentru el, are suficient timp pentru a participa la experiment, nu îi este foame etc. În timpul experimentului, subiectul nu ar trebui să fie entuziasmat inutil sau suprimat. Dacă aceste condiții nu pot fi îndeplinite, atunci este mai bine să amânați experimentul.
Din caracteristicile considerate ale variabilelor și metodele de control al acestora, devine clară necesitatea pregătirii cu atenție a experimentului în timpul planificării acestuia. În condiții reale de experimentare, este imposibil să se obțină un control 100% al tuturor variabilelor, cu toate acestea, diferite experimente psihologice diferă semnificativ unele de altele în gradul de control al variabilelor. Următoarea secțiune este dedicată problemei evaluării calității unui experiment.
4.5. Valabilitatea și fiabilitatea experimentului
Pentru proiectarea și evaluarea procedurilor experimentale se folosesc următoarele concepte: un experiment ideal, un experiment de deplină conformitate și un experiment infinit.
Experimentul Perfect este un experiment organizat în așa fel încât experimentatorul schimbă doar variabila independentă, variabila dependentă este controlată și toate celelalte condiții ale experimentului rămân neschimbate. Un experiment ideal presupune echivalența tuturor subiecților, invarianța caracteristicilor acestora în timp, absența timpului însuși. Nu poate fi niciodată implementat în realitate, deoarece în viață nu se schimbă doar parametrii de interes pentru cercetător, ci și o serie de alte condiții.
Corespondența unui experiment real cu unul ideal este exprimată într-o asemenea caracteristică ca validitatea internă. Validitatea internă indică fiabilitatea rezultatelor pe care le oferă un experiment real în comparație cu unul ideal. Cu cât variabilele dependente sunt afectate de condiții necontrolate de cercetător, cu atât este mai mică validitatea internă a experimentului, prin urmare, cu atât este mai mare probabilitatea ca faptele găsite în experiment să fie artefacte. Valabilitatea internă ridicată este semnul distinctiv al unui experiment bine condus.
D. Campbell identifică următorii factori care amenință validitatea internă a experimentului: factor de fond, factor de dezvoltare naturală, factor de testare, eroare de măsurare, regresie statistică, selecție non-aleatorie, screening. Dacă nu sunt controlate, atunci duc la apariția efectelor corespunzătoare.
Factor fundal(povești) include evenimente care au loc între pre-măsurare și măsurarea finală și pot provoca modificări ale variabilei dependente împreună cu influența variabilei independente. Factor dezvoltare naturală datorită faptului că pot apărea modificări ale nivelului variabilei dependente în legătură cu dezvoltarea naturală a participanților la experiment (creșterea, creșterea oboselii etc.). Factor testarea rezidă în influenţa măsurătorilor preliminare asupra rezultatelor celor ulterioare. Factor erori de măsurare asociate cu inexactitatea sau modificări ale procedurii sau metodei de măsurare a efectului experimental. Factor regresie statistică se manifestă în cazul în care subiecții cu indicatori extremi ai oricăror evaluări au fost selectați pentru participarea la experiment. Factor selecție non-aleatorieîn consecință, apare în acele cazuri când, la formarea eșantionului, selecția participanților s-a efectuat într-o manieră non-aleatorie. Factor cernerea se manifestă în cazul în care subiecţii abandonează inegal din grupul de control şi din grupul experimental.
Experimentatorul trebuie să țină cont și, dacă este posibil, să limiteze influența factorilor care amenință valabilitatea internă a experimentului.
Experiment de potrivire completă este un studiu experimental în care toate condițiile și modificările lor corespund realității. Aproximarea unui experiment real la un experiment de conformitate deplină este exprimată în termeni de validitate externa. Gradul de transferabilitate a rezultatelor experimentului la realitate depinde de nivelul de validitate externă. Valabilitatea externă, conform definiției lui R. Gottsdanker, afectează fiabilitatea concluziilor, care sunt date de rezultatele unui experiment real în comparație cu un experiment de conformitate deplină. Pentru a obține o validitate externă ridicată, este necesar ca nivelurile variabilelor suplimentare din experiment să corespundă nivelurilor lor în realitate. Un experiment care nu are validitate externă este considerat invalid.
Factorii care amenință validitatea externă includ următorii:
Efect reactiv (constă într-o scădere sau creștere a susceptibilității subiecților la influența experimentală datorită măsurătorilor anterioare);
Efectul interacțiunii de selecție și influență (constă în faptul că influența experimentală va fi semnificativă doar pentru participanții la acest experiment);
Factorul condițiilor experimentale (poate duce la faptul că efectul experimental poate fi observat numai în aceste condiții special organizate);
Factorul de interferență al influențelor (apare atunci când unui grup de subiecți i se prezintă o secvență de influențe care se exclud reciproc).
Grija pentru validitatea externă a experimentelor este arătată în special de cercetătorii care lucrează în domeniile aplicate ale psihologiei - clinică, pedagogică, organizațională, deoarece în cazul unui studiu invalid, rezultatele acestuia nu vor da nimic atunci când sunt transferate în condiții reale.
Experiment fără sfârșit presupune un număr nelimitat de experimente, mostre pentru a obține rezultate din ce în ce mai precise. O creștere a numărului de mostre într-un experiment cu un singur subiect duce la o creștere fiabilitate rezultatele experimentului. În experimentele cu un grup de subiecți, apare o creștere a fiabilității odată cu creșterea numărului de subiecți. Cu toate acestea, esența experimentului constă tocmai în faptul că, pe baza unui număr limitat de mostre sau cu ajutorul unui grup restrâns de subiecți, să se identifice relații cauzale între fenomene. Prin urmare, un experiment fără sfârșit nu este doar imposibil, ci și lipsit de sens. Pentru a obține o fiabilitate ridicată a experimentului, numărul de probe sau numărul de subiecți trebuie să corespundă variabilității fenomenului studiat.
Trebuie remarcat faptul că, odată cu creșterea numărului de subiecți, și validitatea externă a experimentului crește, deoarece rezultatele acestuia pot fi transferate la o populație mai largă. Pentru a efectua experimente cu un grup de subiecți, este necesar să se ia în considerare problema probelor experimentale.
4.6. Probe experimentale
După cum sa menționat mai sus, experimentul poate fi efectuat fie cu un subiect, fie cu un grup de subiecți. Un experiment cu un singur subiect se efectuează numai în anumite situații specifice. În primul rând, acestea sunt situații în care diferențele individuale ale subiecților pot fi neglijate, adică orice persoană poate fi subiectul (dacă experimentul îi studiază caracteristicile, spre deosebire, de exemplu, de un animal). În alte situații, dimpotrivă, subiectul este un obiect unic (un șahist strălucit, muzician, artist etc.). Există și situații în care subiectului i se cere să aibă competențe speciale ca urmare a pregătirii sau a experienței de viață extraordinare (singurul supraviețuitor într-un accident de avion etc.). Un subiect de testare este, de asemenea, limitat în cazurile în care repetarea acestui experiment cu participarea altor subiecți este imposibilă. Pentru experimente cu un singur subiect, au fost elaborate planuri experimentale speciale (pentru detalii, vezi 4.7).
Mai des, experimentele sunt efectuate cu un grup de subiecți. În aceste cazuri, eșantionul de subiecți ar trebui să fie un model populația generală, la care se vor extinde apoi rezultatele studiului. Inițial, cercetătorul rezolvă problema mărimii eșantionului experimental. În funcție de scopul studiului și de posibilitatea experimentatorului, acesta poate varia de la mai mulți subiecți la câteva mii de oameni. Numărul de subiecți dintr-un grup separat (experimental sau de control) variază de la 1 la 100 de persoane. Pentru aplicarea metodelor de prelucrare statistică, se recomandă ca numărul subiecților din loturile comparate să fie de cel puțin 30–35 de persoane. În plus, este recomandabil să creșteți numărul de subiecți cu cel puțin 5-10% din necesar, deoarece unii dintre ei sau rezultatele lor vor fi „respinse” în timpul experimentului.
Pentru a forma un eșantion de subiecți, trebuie luate în considerare mai multe criterii.
1. Informativ. Constă în faptul că selecția unui grup de subiecți trebuie să corespundă subiectului și ipotezei studiului. (De exemplu, nu are sens să recrutăm copii de doi ani într-un grup de subiecți de testare pentru a determina nivelul de memorare arbitrară.) Este de dorit să se creeze idei ideale despre obiectul cercetării experimentale și, atunci când se formează un grup a subiecților de testare, se abate minim de la caracteristicile grupului experimental ideal.
2. Criteriul echivalenței subiecților. Atunci când se formează un grup de subiecți, ar trebui să se țină seama de toate caracteristicile semnificative ale obiectului de studiu, diferențele în severitatea cărora pot afecta semnificativ variabila dependentă.
3. Criteriul de reprezentativitate. Grupul de persoane care participă la experiment trebuie să reprezinte întreaga parte a populației generale căreia i se vor aplica rezultatele experimentului. Mărimea eșantionului experimental este determinată de tipul măsurilor statistice și de acuratețea (fiabilitatea) aleasă de acceptare sau respingere a ipotezei experimentale.
Luați în considerare strategii pentru selectarea subiecților dintr-o populație.
Strategie aleatorie este că fiecărui membru al populației generale i se oferă șanse egale de a fi inclus în eșantionul experimental. Pentru a face acest lucru, fiecărui individ i se atribuie un număr, apoi se formează un eșantion experimental folosind un tabel de numere aleatorii. Această procedură este dificil de implementat, deoarece trebuie luat în considerare fiecare reprezentant al populației de interes pentru cercetător. În plus, strategia aleatorie dă rezultate bune atunci când se formează un eșantion experimental mare.
Selecția stratometrică este utilizat în cazul în care eșantionul experimental trebuie să includă în mod necesar subiecți cu un anumit set de caracteristici (sex, vârstă, nivel de educație etc.). Eșantionul este alcătuit în așa fel încât subiecții fiecărui strat (strat) cu caracteristicile date să fie reprezentați în mod egal în el.
Selecția aleatorie stratometrică combină cele două strategii anterioare. Reprezentanților fiecărui strat li se atribuie numere și din acestea se formează aleatoriu un eșantion experimental. Această strategie este eficientă atunci când se selectează un eșantion experimental mic.
Modelare reprezentativă este utilizat în cazul în care cercetătorul reuşeşte să creeze un model al unui obiect ideal de cercetare experimentală. Caracteristicile unui eșantion experimental real ar trebui să se abate minim de la caracteristicile unui eșantion experimental ideal. Dacă cercetătorul nu cunoaște toate caracteristicile modelului ideal de cercetare experimentală, atunci strategia se aplică modelare aproximativă. Cu cât setul de criterii care descriu populația la care se presupune că se extind concluziile experimentului este mai precis, cu atât este mai mare valabilitatea sa externă.
Uneori, ca probă experimentală, grupuri reale,în același timp, fie voluntari participă la experiment, fie toți subiecții sunt implicați involuntar. În ambele cazuri, valabilitatea externă și internă sunt încălcate.
După formarea probei experimentale, experimentatorul întocmește un plan de cercetare. Destul de des, experimentul se desfășoară cu mai multe grupuri, experimentale și de control, care sunt plasate în condiții diferite. Grupurile experimentale și de control ar trebui să fie echivalente la începutul expunerii experimentale.
Se numește procedura de selectare a grupelor și a subiectelor echivalente randomizare. Potrivit unui număr de autori, echivalența grupurilor se poate realiza prin selecție în perechi.În acest caz, grupurile experimentale și de control sunt compuse din indivizi echivalenti din punct de vedere al parametrilor secundari semnificativi pentru experiment. Opțiunea ideală pentru selecția în perechi este atragerea de perechi gemene. Randomizare cu stratificare constă în selectarea subgrupurilor omogene, în care subiecţii sunt egalizaţi în toate caracteristicile, cu excepţia variabilelor suplimentare de interes pentru cercetător. Uneori, pentru a evidenția o variabilă suplimentară semnificativă, toți subiecții sunt testați și clasați în funcție de nivelul severității acesteia. Grupurile experimentale și de control sunt formate astfel încât subiecții cu valori identice sau similare ale variabilei să se încadreze în grupuri diferite. Repartizarea subiecţilor în grupuri experimentale şi de control poate fi realizată şi metoda aleatorie. După cum sa menționat mai sus, cu un număr mare de probe experimentale, această metodă dă rezultate destul de satisfăcătoare.
4.7. Planuri experimentale
Plan experimental este o tactică a cercetării experimentale întruchipată într-un sistem specific de operațiuni de planificare a experimentelor. Principalele criterii de clasificare a planurilor sunt:
Componența participanților (individual sau de grup);
Numărul de variabile independente și nivelurile acestora;
Tipuri de scale de reprezentare pentru variabile independente;
Metoda de colectare a datelor experimentale;
Locul și condițiile experimentului;
Caracteristici ale organizării impactului experimental și metodei de control.
Planuri pentru grupuri de subiecte și pentru un subiect. Toate planurile experimentale pot fi împărțite în funcție de componența participanților în planuri pentru grupuri de subiecte și planuri pentru un subiect.
Experimente cu grup de subiecti au următoarele avantaje: posibilitatea generalizării la populație a rezultatelor experimentului; posibilitatea utilizării schemelor de comparații intergrupuri; economisirea de timp; aplicarea metodelor de analiză statistică. Dezavantajele acestui tip de planuri experimentale includ: impactul diferenţelor individuale dintre oameni asupra rezultatelor experimentului; problema reprezentativității eșantionului experimental; problema echivalenţei grupelor de subiecţi.
Experimente cu un singur subiect de testare- acesta este un caz special de „planuri cu un mic N. J. Goodwin subliniază următoarele motive pentru utilizarea unor astfel de planuri: necesitatea validității individuale, deoarece în experimentele cu mari N apare o problemă atunci când datele generalizate nu caracterizează niciunul dintre subiecți. Un experiment cu un singur subiect este, de asemenea, efectuat în cazuri unice când, din mai multe motive, este imposibil să atrageți mulți participanți. În aceste cazuri, scopul experimentului este de a analiza fenomene unice și caracteristici individuale.
Un experiment cu un N mic, conform lui D. Martin, are următoarele avantaje: absența calculelor statistice complexe, ușurința interpretării rezultatelor, posibilitatea de a studia cazuri unice, implicând unul sau doi participanți și oportunități ample de manipulare. variabile independente. Prezintă și unele dezavantaje, în special, complexitatea procedurilor de control, dificultatea generalizării rezultatelor; timp relativ neeconomic.
Luați în considerare planuri pentru un subiect.
Planificarea serii temporale. Principalul indicator al influenței variabilei independente asupra celei dependente în implementarea unui astfel de plan este modificarea în timp a naturii răspunsurilor subiectului. Cea mai simplă strategie: schema DAR– B. Subiectul efectuează inițial activități în condițiile A, iar apoi în condițiile B. Pentru a controla „efectul placebo”, se folosește următoarea schemă: A - B - A.(„Efectul placebo” reprezintă reacțiile subiecților la stimuli „gol”, corespunzătoare reacțiilor la stimuli reali.) În acest caz, subiectul nu are nevoie să știe în prealabil care dintre condiții este „gol” și care este real. Cu toate acestea, aceste scheme nu iau în considerare interacțiunea impacturilor, prin urmare, la planificarea seriilor temporale, de regulă, se folosesc scheme de alternanță obișnuite (A - B - A– B), reglare pozițională (А – B - B- A) sau alternanță aleatorie. Utilizarea unor serii de timp „lungi” mai lungi mărește posibilitatea de a detecta efectul, dar duce la o serie de consecințe negative – oboseală a subiectului, control redus asupra altor variabile suplimentare etc.
Plan de impact alternativ este o dezvoltare a planului seriei temporale. Specificul său constă în faptul că impactul DARși LA distribuite aleatoriu în timp și prezentate subiectului separat. Apoi se compară efectele fiecăreia dintre expuneri.
Plan invers folosit pentru a studia două forme alternative de comportament. Inițial se înregistrează nivelul de bază de manifestare al ambelor forme de comportament. Apoi este prezentat un efect complex, constând dintr-o componentă specifică pentru prima formă de comportament și una suplimentară pentru a doua. După un anumit timp, combinația de influențe este modificată. Este evaluat efectul a două impacturi complexe.
Planul de creștere a criteriilor adesea folosit în psihologia învăţării. Esența sa constă în faptul că o modificare a comportamentului subiectului este înregistrată ca răspuns la o creștere a expunerii. În acest caz, următorul impact este prezentat numai după ce subiectul atinge nivelul dat al criteriului.
Atunci când se efectuează experimente cu un singur subiect, ar trebui să se țină cont de faptul că artefactele principale sunt practic inamovibile. În plus, în acest caz, ca în niciun altul, se manifestă influența atitudinilor experimentatorului și a relației care se dezvoltă între el și subiect.
R. Gottsdanker propune să distingă planuri experimentale calitative şi cantitative. LA calitateÎn planuri, variabila independentă este prezentată pe o scară nominativă, adică două sau mai multe condiții calitativ diferite sunt utilizate în experiment.
LA cantitativ planurile experimentale, nivelurile variabilei independente sunt prezentate în intervale, rang sau scale proporționale, adică nivelurile de severitate ale unei anumite stări sunt utilizate în experiment.
Este posibilă o situație când într-un experiment factorial o variabilă va fi prezentată într-o formă cantitativă, iar cealaltă într-o formă calitativă. În acest caz, planul va fi combinat.
Planuri experimentale intragrup și intergrup. TELEVIZOR. Kornilova definește două tipuri de planuri experimentale în funcție de criteriul numărului de grupuri și al condițiilor experimentului: intragrup și intergrup. La intragrup includ proiecte în care influența variantelor variabilei independente și măsurarea efectului experimental apar în același grup. LA intergrup planuri, influența variantelor variabilei independente se realizează în diferite grupuri experimentale.
Avantajele planului intragrup sunt: un număr mai mic de participanți, eliminarea factorilor diferențelor individuale, scăderea timpului total al experimentului, posibilitatea de a demonstra semnificația statistică a efectului experimental. Dezavantajele includ neconstanța condițiilor și manifestarea „efectului de secvență”.
Avantajele designului intergrup sunt: absența unui „efect de consistență”, posibilitatea de a obține mai multe date, reducerea timpului de participare la experiment pentru fiecare subiect, reducerea efectului abandonării participanților la experiment. Principalul dezavantaj al planului intergrup este neechivalența grupurilor.
Proiecte cu o variabilă independentă și proiecte factoriale. După criteriul numărului de influenţe experimentale, D. Martin îşi propune să se facă distincţia între planuri cu o variabilă independentă, planuri factoriale şi planuri cu o serie de experimente. În planuri cu o variabilă independentă experimentatorul manipulează o variabilă independentă, care poate avea un număr nelimitat de manifestări. LA factorial planuri (pentru detalii despre ele, vezi p. 120), experimentatorul manipulează două sau mai multe variabile independente, explorează toate opțiunile posibile pentru interacțiunea diferitelor lor niveluri.
Planuri de la o serie de experimente conduse pentru a exclude treptat ipotezele concurente. La sfârșitul seriei, experimentatorul ajunge la verificarea unei ipoteze.
Proiecte pre-experimentale, cvasi-experimentale și adevărate experimentale. D. Campbell a propus împărțirea tuturor planurilor experimentale pentru grupuri de subiecți în următoarele grupe: pre-experimentale, cvasi-experimentale și planuri pentru experimente adevărate. Această împărțire se bazează pe apropierea unui experiment real de unul ideal. Cu cât un anumit plan provoacă mai puține artefacte și cu cât este mai strict controlul variabilelor suplimentare, cu atât experimentul este mai aproape de ideal. Planurile pre-experimentale iau în considerare, mai ales, cerințele pentru un experiment ideal. V.N. Druzhinin subliniază că acestea pot servi doar ca ilustrație, în practica cercetării științifice ar trebui evitate dacă este posibil. Planurile cvasi-experimentale sunt o încercare de a ține cont de realitățile vieții atunci când se efectuează cercetări empirice, ele sunt special create cu o abatere de la schemele experimentelor adevărate. Cercetatorul trebuie sa fie constient de sursele artefactelor - variabile externe suplimentare pe care nu le poate controla. Un plan cvasi-experimental este utilizat atunci când nu poate fi aplicat un plan mai bun.
Semnele sistematizate ale planurilor pre-experimentale, cvasi-experimentale și planurile de experimente adevărate sunt prezentate în tabelul de mai jos.
La descrierea planurilor experimentale vom folosi simbolizarea propusă de D. Campbell: R- randomizare; X– impact experimental; O- testare.
La planuri pre-experimentale includ: 1) studiul unui singur caz; 2) un plan cu testarea preliminară și finală a unui grup; 3) compararea grupurilor statistice.
La studiu de caz un grup este testat o dată după expunerea experimentală. Schematic, acest plan poate fi scris astfel:
Controlul variabilelor externe și al variabilei independente este complet absent. Într-un astfel de experiment, nu există material pentru comparație. Rezultatele pot fi comparate doar cu idei obișnuite despre realitate; ele nu conțin informații științifice.
Plan cu testarea preliminară și finală a unui grup adesea folosit în cercetările sociologice, socio-psihologice și pedagogice. Se poate scrie ca:
Nu există un grup de control în acest plan, așa că nu se poate argumenta că modificările variabilei dependente (diferența dintre O1și O2) înregistrate în timpul testării sunt cauzate tocmai de modificarea variabilei independente. Între testarea inițială și cea finală pot apărea și alte evenimente „de fond” care afectează subiecții împreună cu variabila independentă. De asemenea, acest plan nu permite controlul asupra efectului dezvoltării naturale și al efectului testării.
Compararea grupurilor statistice ar fi mai corect să-l numim un plan pentru două grupuri neechivalente cu testare post-expunere. Se poate scrie asa:
Acest plan ia în considerare efectul testării prin introducerea unui grup de control pentru a controla o serie de variabile externe. Cu toate acestea, cu ajutorul său, este imposibil să se țină seama de efectul dezvoltării naturale, deoarece nu există material pentru a compara starea subiecților în acest moment cu starea lor inițială (nu a fost efectuată nicio testare preliminară). Pentru a compara rezultatele grupurilor de control și experimentale, se folosește testul t Student. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că diferențele dintre rezultatele testelor pot să nu se datoreze expunerii experimentale, ci diferențelor în compoziția grupurilor.
Planuri cvasi-experimentale sunt un fel de compromis între realitate și cadrul strict al experimentelor adevărate. Există următoarele tipuri de planuri cvasi-experimentale în cercetarea psihologică: 1) planuri de experimente pentru grupuri neechivalente; 2) planuri cu testarea preliminară și finală a diferitelor grupuri randomizate; 3) planuri pentru serii temporale discrete.
Plan experiment pentru grupuri neechivalente are ca scop stabilirea unei relații cauzale între variabile, cu toate acestea, îi lipsește o procedură de egalizare a grupurilor (randomizare). Acest plan poate fi reprezentat prin următoarea diagramă:
În acest caz, două grupuri reale sunt implicate în experiment. Ambele grupuri sunt testate. Apoi, un grup este supus unui tratament experimental, iar celălalt nu. Ambele grupuri sunt apoi retestate. Rezultatele primei și celei de-a doua testări ale ambelor grupuri sunt comparate, pentru comparație se utilizează testul t Student și analiza varianței. Diferență O2 iar O4 indică dezvoltarea naturală și expunerea de fond. Pentru a identifica efectul unei variabile independente, este necesar să se compare 6(O1 O2) și 6(O3 O4), adică amploarea deplasărilor indicatorilor. Semnificația diferenței de creștere a indicatorilor va indica influența variabilei independente asupra celei dependente. Acest design este similar cu adevăratul experiment cu două grupuri cu teste pre și post-expunere (vezi p. 118). Principala sursă de artefacte este diferența în compoziția grupurilor.
Plan cu testarea pre și post a diferitelor grupuri randomizate diferă de proiectarea unui experiment adevărat prin aceea că un grup trece testul preliminar, iar testul final este grupul echivalent care a fost expus la:
Principalul dezavantaj al acestui design cvasi-experimental este incapacitatea de a controla efectul de „fond” - influența evenimentelor care apar odată cu expunerea experimentală în perioada dintre prima și a doua testare.
Planuri serii temporale discrete sunt subdivizate in mai multe tipuri in functie de numarul de grupuri (una sau mai multe), precum si in functie de numarul de efecte experimentale (singure sau serii de efecte).
Planul seriilor temporale discrete pentru un grup de subiecți este că nivelul inițial al variabilei dependente pe grupul de subiecți este inițial determinat folosind o serie de măsurători consecutive. Apoi se aplică un efect experimental și se efectuează o serie de măsurători similare. Comparați nivelurile variabilei dependente înainte și după expunere. Schema acestui plan:
Principalul dezavantaj al designului seriei temporale discrete este că nu permite să se separe efectul influenței variabilei independente de influența evenimentelor de fond care au loc în timpul studiului.
O modificare a acestui design este un cvasi-experiment în serie de timp în care expunerea pre-măsurare alternează cu nicio expunere pre-măsurare. Schema lui este:
XO1 - O2XO3 - O4 XO5
Alternarea poate fi regulată sau aleatorie. Această opțiune este potrivită numai dacă efectul este reversibil. La prelucrarea datelor obținute în experiment, seriile sunt împărțite în două secvențe și rezultatele măsurătorilor, acolo unde a existat un impact, sunt comparate cu rezultatele măsurătorilor, unde acesta a lipsit. Pentru a compara datele, testul t al lui Student este utilizat cu numărul de grade de libertate n– 2, unde n este numărul de situații de același tip.
Planurile serii temporale sunt adesea implementate în practică. Cu toate acestea, atunci când le folosiți, se observă adesea așa-numitul „efect Hawthorne”. A fost descoperit pentru prima dată de oamenii de știință americani în 1939, când efectuau cercetări la fabrica Hawthorne din Chicago. S-a presupus că schimbarea sistemului de organizare a muncii va crește productivitatea acestuia. Cu toate acestea, în timpul experimentului, orice schimbare în organizarea muncii a dus la o creștere a productivității acesteia. Ca rezultat, s-a dovedit că participarea la experiment în sine a crescut motivația de a lucra. Subiecții și-au dat seama că sunt interesați personal de ei și au început să lucreze mai productiv. Pentru a controla acest efect, trebuie utilizat un grup de control.
Schema planului de serie de timp pentru două grupuri neechivalente, dintre care unul nu este afectat, arată astfel:
O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10
O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10
Un astfel de plan vă permite să controlați efectul „de fundal”. Este de obicei folosit de cercetători atunci când studiază grupuri reale în instituții de învățământ, clinici și în producție.
Un alt plan specific, care este adesea folosit în psihologie, se numește experiment. ex post facto. Este adesea folosit în sociologie, pedagogie, precum și în neuropsihologie și psihologie clinică. Strategia de implementare a acestui plan este următoarea. Experimentatorul însuși nu influențează subiecții. Un eveniment real din viața lor acționează ca un impact. Grupul experimental este format din „subiecți” care au fost expuși, în timp ce grupul de control este format din persoane care nu au experimentat-o. În acest caz, grupurile, dacă este posibil, sunt egalizate în momentul stării lor înainte de impact. Apoi variabila dependentă este testată în reprezentanții grupurilor experimentale și de control. Datele obținute în urma testării sunt comparate și se face o concluzie despre impactul expunerii asupra comportamentului ulterioară al subiecților. Astfel planul ex post facto simulează proiectarea experimentului pentru două grupuri cu egalizarea și testarea lor după expunere. Schema lui este:
Dacă este posibil să se obțină echivalența grupului, atunci acest design devine proiectul unui experiment adevărat. Este implementat în multe studii moderne. De exemplu, în studiul stresului post-traumatic, atunci când persoanele care au suferit efectele unui dezastru natural sau provocat de om, sau combatanții sunt testați pentru prezența sindromului de stres post-traumatic, rezultatele acestora sunt comparate cu rezultatele grupul de control, ceea ce face posibilă identificarea mecanismelor de apariție a unor astfel de reacții. În neuropsihologia leziunilor cerebrale, leziunile anumitor structuri, considerate „expunere experimentală”, oferă o oportunitate unică de a identifica localizarea funcțiilor mentale.
Planuri pentru experimente adevărate pentru o variabilă independentă diferă de altele după cum urmează:
1) utilizarea strategiilor de creare a grupurilor echivalente (randomizare);
2) prezența a cel puțin unui grup experimental și a unui grup de control;
3) testarea finală și compararea rezultatelor grupurilor care au primit și nu au primit expunere.
Să luăm în considerare mai detaliat câteva modele experimentale pentru o variabilă independentă.
Planificați două grupuri randomizate cu testare post-expunere. Schema lui arată astfel:
Acest plan este utilizat dacă nu este posibil sau necesar să se efectueze teste preliminare. Când grupurile experimentale și de control sunt egale, acest plan este cel mai bun, deoarece vă permite să controlați majoritatea surselor de artefacte. Absența testării preliminare exclude atât efectul interacțiunii procedurii de testare și sarcina experimentală, cât și efectul testării în sine. Planul vă permite să controlați influența compoziției grupurilor, abandonul spontan, influența fundalului și a dezvoltării naturale, interacțiunea compoziției grupului cu alți factori.
În exemplul considerat, a fost utilizat un nivel de influență al variabilei independente. Dacă are mai multe niveluri, atunci numărul de grupuri experimentale crește până la numărul de niveluri ale variabilei independente.
Planificați două grupuri randomizate cu testare pre și post. Conturul planului arată astfel:
R O1 X O2
Acest plan este utilizat atunci când există îndoieli cu privire la rezultatele randomizării. Principala sursă de artefacte este interacțiunea dintre testare și expunerea experimentală. În realitate, trebuie să se ocupe și de efectul testării non-simultaneității. Prin urmare, se consideră cel mai bine să se efectueze testarea membrilor grupurilor experimentale și de control în ordine aleatorie. Prezentarea-neprezentarea impactului experimental se face cel mai bine într-o ordine aleatorie. D. Campbell observă necesitatea controlului „evenimentelor intragrup”. Acest design experimental controlează bine efectul de fundal și efectul de dezvoltare naturală.
La prelucrarea datelor se folosesc de obicei criterii parametrice. tși F(pentru date pe o scară de interval). Se calculează trei valori ale lui t: 1) între O1 și O2; 2) între O3 și O4; 3) între O2și O4. Ipoteza semnificației influenței variabilei independente asupra variabilei dependente poate fi acceptată dacă sunt îndeplinite două condiții: 1) diferențe între O1și O2 important, și între O3și O4 nesemnificative şi 2) diferenţe între O2și O4 semnificativ. Uneori este mai convenabil să comparați nu valorile absolute, ci incrementele indicatorilor b(1 2) și b(3 4). Aceste valori sunt comparate și prin testul t al lui Student. Dacă diferențele sunt semnificative, se acceptă o ipoteză experimentală despre influența variabilei independente asupra celei dependente.
planul lui Solomon este o combinație a celor două planuri anterioare. Pentru implementarea sa, sunt necesare două grupuri experimentale (E) și două grupuri de control (C). Schema lui arată astfel:
Cu acest plan, efectul de interacțiune al pretestării și efectul expunerii experimentale pot fi controlate. Efectul expunerii experimentale este relevat prin compararea indicatorilor: O1şi O2; O2 și O4; O5 și O6; O5 și O3. Comparația dintre O6, O1 și O3 relevă efectul dezvoltării naturale și influențele de fond asupra variabilei dependente.
Acum luați în considerare un design pentru o variabilă independentă și mai multe grupuri.
Proiectare pentru trei grupuri randomizate și trei niveluri ale variabilei independente utilizat în cazurile în care este necesară identificarea relaţiilor cantitative între variabilele independente şi dependente. Schema lui arată astfel:
La implementarea acestui plan, fiecărui grup i se prezintă un singur nivel al variabilei independente. Dacă este necesar, puteți crește numărul de grupuri experimentale în conformitate cu numărul de niveluri ale variabilei independente. Toate metodele statistice de mai sus pot fi folosite pentru a prelucra datele obținute cu un astfel de design experimental.
Proiecte experimentale factoriale sunt folosite pentru a testa ipoteze complexe despre relațiile dintre variabile. Într-un experiment factorial, de regulă, sunt testate două tipuri de ipoteze: 1) ipoteze despre influența separată a fiecăreia dintre variabilele independente; 2) ipoteze despre interacţiunea variabilelor. Proiectarea factorială este de a se asigura că toate nivelurile de variabile independente sunt combinate între ele. Numărul de grupuri experimentale este egal cu numărul de combinații.
Proiectare factorială pentru două variabile independente și două niveluri (2 x 2). Acesta este cel mai simplu dintre modelele factoriale. Diagrama lui arată așa.
Acest plan dezvăluie efectul a două variabile independente asupra unei variabile dependente. Experimentatorul combină variabile și niveluri posibile. Uneori sunt utilizate patru grupuri experimentale randomizate independente. Analiza varianței lui Fisher este utilizată pentru a procesa rezultatele.
Există versiuni mai complexe ale designului factorial: 3 x 2 și 3 x 3 etc. Adăugarea fiecărui nivel al variabilei independente crește numărul de grupuri experimentale.
„Piața Latină”. Este o simplificare a planului complet pentru trei variabile independente cu două sau mai multe niveluri. Principiul pătratului latin este că două niveluri de variabile diferite apar o singură dată în planul experimental. Acest lucru reduce semnificativ numărul de grupuri și eșantionul experimental în ansamblu.
De exemplu, pentru trei variabile independente (L, M, N) cu trei niveluri fiecare (1, 2, 3 și N(A, B, C)) planul conform metodei „pătrat latin” va arăta astfel.
În acest caz, nivelul celei de-a treia variabile independente (A, B, C) apare în fiecare rând și în fiecare coloană o dată. Prin combinarea rezultatelor pe rânduri, coloane și niveluri, este posibil să se identifice influența fiecăreia dintre variabilele independente asupra variabilei dependente, precum și gradul de interacțiune perechi a variabilelor. Utilizarea literelor latine A, B, DIN Este tradițional să se desemneze nivelurile celei de-a treia variabile, motiv pentru care metoda a fost numită „pătrat latin”.
„Pătrat greco-latin”. Acest plan este utilizat atunci când este necesar să se investigheze influența a patru variabile independente. Este construit pe baza unui pătrat latin pentru trei variabile, cu o literă greacă atașată fiecărui grup latin al planului, indicând nivelurile celei de-a patra variabile. Schema pentru un plan cu patru variabile independente, fiecare cu trei niveluri, ar arăta astfel:
Pentru prelucrarea datelor obținute în termenii „pătratului greco-latin”, se folosește metoda analizei varianței conform Fisher.
Principala problemă pe care o pot rezolva proiectele factoriale este determinarea interacțiunii a două sau mai multe variabile. Această problemă nu poate fi rezolvată prin aplicarea mai multor experimente convenționale cu o variabilă independentă. În planul factorial, în loc să încerce să „clare” situația experimentală de variabile suplimentare (cu amenințare la validitatea externă), experimentatorul o apropie de realitate prin introducerea unor variabile suplimentare în categoria celor independente. În același timp, analiza relațiilor dintre caracteristicile studiate ne permite să relevăm factori structurali ascunși de care depind parametrii variabilei măsurate.
4.8. Studii de corelație
Teoria cercetării corelației a fost dezvoltată de matematicianul englez K. Pearson. Strategia pentru efectuarea unui astfel de studiu este că nu există un impact controlat asupra obiectului. Planul studiului de corelare este simplu. Cercetătorul propune o ipoteză despre prezența unei relații statistice între mai multe proprietăți mentale ale unui individ. Cu toate acestea, ipoteza dependenței cauzale nu este discutată.
Corelativ este un studiu realizat pentru a confirma sau infirma ipoteza unei relații statistice între mai multe (două sau mai multe) variabile. În psihologie, proprietățile mentale, procesele, stările etc. pot acționa ca variabile.
Corelații.„Corelație” înseamnă literalmente raport. Dacă o modificare a unei variabile este însoțită de o modificare a unei alte variabile, atunci vorbim de corelarea acestor variabile. Prezența unei corelații între două variabile nu este o dovadă a prezenței unor relații cauzale între ele, dar face posibilă formularea unei astfel de ipoteze. Absența corelației permite respingerea ipotezei unei relații cauzale a variabilelor.
Există mai multe tipuri de corelații:
Corelație directă (nivelul unei variabile corespunde direct nivelului altei variabile);
Corelația datorată unei a treia variabile (nivelul unei variabile corespunde nivelului altei variabile datorită faptului că ambele variabile se datorează unei a treia variabile comune);
Corelație aleatorie (nu se datorează vreunei variabile);
Corelație datorită eterogenității eșantionului (dacă eșantionul este format din două grupuri eterogene, atunci se poate obține o corelație care nu există în populația generală).
Corelațiile sunt de următoarele tipuri:
– corelație pozitivă (o creștere a nivelului unei variabile este însoțită de o creștere a nivelului altei variabile);
– corelație negativă (o creștere a nivelului unei variabile este însoțită de o scădere a nivelului alteia);
- corelație zero (indică absența unei legături între variabile);
- relație neliniară (în anumite limite, o creștere a nivelului unei variabile este însoțită de o creștere a nivelului alteia, iar cu alți parametri - invers. Majoritatea variabilelor psihologice au o relație neliniară).
Planificarea unui studiu de corelare. Designul studiului de corelare este un fel de design cvasi-experimental în absența influenței variabilei independente asupra celor dependente. Un studiu de corelare este împărțit într-o serie de măsurători independente într-un grup de subiecți. Când simplu lotul de studiu de corelare este omogen. Când comparativ studiu de corelație, avem mai multe subgrupe care diferă în unul sau mai multe criterii. Rezultatele unor astfel de măsurători dau o matrice a formei R x O. Datele studiului de corelație sunt prelucrate prin calcularea corelațiilor pe rânduri sau coloane ale matricei. Corelația rândurilor conduce la o comparație a subiecților. Corelația pe coloane oferă informații despre asocierea variabilelor măsurate. Sunt adesea detectate corelații temporale, adică modificări ale structurii corelațiilor în timp.
Principalele tipuri de cercetare a corelației sunt considerate mai jos.
Comparația a două grupuri. Este folosit pentru a stabili asemănarea sau diferența dintre două grupuri naturale sau randomizate în ceea ce privește severitatea unuia sau altuia parametru. Rezultatele medii ale celor două grupuri sunt comparate folosind testul t Student. Dacă este necesar, testul t al lui Fisher (vezi 7.3) poate fi folosit și pentru a compara variațiile unui indicator între două grupuri.
Studiu univariat al unui grup în diferite condiții. Designul acestui studiu este aproape de experimental. Dar în cazul unui studiu de corelație, nu controlăm variabila independentă, ci doar afirmăm modificarea comportamentului individului în diferite condiții.
Studiu de corelație a grupurilor echivalente în perechi. Acest plan este utilizat în studiul gemenilor prin metoda corelațiilor intra-perechi. Metoda gemenilor se bazează pe următoarele prevederi: genotipurile gemenilor monozigoți sunt 100% similare, iar gemenii dizigoți sunt 50% similare, mediul de dezvoltare atât pentru perechile dizigote, cât și pentru perechile monozigote este același. Gemenii dizigoți și monozigoți sunt împărțiți în grupuri: fiecare conține câte un geamăn dintr-o pereche. La gemenii ambelor grupuri, se măsoară parametrul de interes pentru cercetător. Apoi se calculează corelațiile dintre parametri (O-corelaţie) şi între gemeni (R-corelație). Comparând corelațiile intra-perechi ale gemenilor monozigoți și dizigoți, este posibil să se identifice părțile influenței mediului și genotipului asupra dezvoltării unei anumite trăsături. Dacă corelația gemenilor monozigoți este în mod sigur mai mare decât corelația gemenilor dizigoți, atunci putem vorbi despre determinarea genetică existentă a trăsăturii, altfel vorbim despre determinarea mediului.
Studiu de corelație multivariată. Se efectuează pentru a testa ipoteza despre relația mai multor variabile. Se selectează un grup experimental, care este testat conform unui program specific format din mai multe teste. Datele de cercetare sunt introduse în tabelul de date „brute”. Apoi acest tabel este procesat, se calculează coeficienții corelațiilor liniare. Corelațiile sunt evaluate pentru diferențele statistice.
Studiu de corelație structurală. Cercetătorul relevă diferența de nivel de dependențe de corelare între aceiași indicatori măsurați la reprezentanții diferitelor grupuri.
Studiu de corelație longitudinală. Este construit conform planului seriilor temporale cu testarea grupului la intervale specificate. Spre deosebire de o simplă longitudinală, cercetătorul este interesat de schimbări nu atât în variabilele în sine, cât în relațiile dintre ele.
Principii generale pentru proiectarea experimentelor
Comparaţie.
Randomizare.
Replicare.
Uniformitate.
Stratificare.
nivelurile factorilor
Titlu: Principii generale de proiectare a experimentelor
Descriere detaliata:
De la începuturile sale, știința a căutat modalități de a înțelege legile lumii înconjurătoare. Făcând o descoperire după alta, oamenii de știință urcă din ce în ce mai sus pe scara cunoașterii, ștergând granița necunoscutului și intrând în noi frontiere ale științei. Acest mod se află prin experiment. Limitând în mod conștient diversitatea infinită a naturii prin cadrul artificial al experienței științifice, o transformăm într-o imagine a lumii care este de înțeles pentru mintea umană.
Experimentul ca cercetare științifică este forma în care și prin care știința există și se dezvoltă. Experimentul necesită o pregătire atentă înainte de a fi efectuat. În cercetarea biomedicală, planificarea părții experimentale a studiului are o importanță deosebită datorită variabilității mari a proprietăților caracteristice obiectelor biologice. Această caracteristică este motivul principal al dificultăților de interpretare a rezultatelor, care pot varia semnificativ de la experiență la experiență.
Problemele statistice justifică necesitatea alegerii unei astfel de scheme experimentale care să minimizeze efectul variabilității asupra concluziilor omului de știință. Prin urmare, scopul designului experimentului este de a crea un design care este necesar pentru a obține cât mai multe informații cu cel mai mic cost pentru realizarea studiului. Mai precis, planificarea unui experiment poate fi definită ca procedura de alegere a numărului și a condițiilor de realizare a experimentelor care sunt necesare și suficiente pentru a rezolva problema cu acuratețea necesară.
Designul experimental își are originea în agrobiologie și este asociat cu statisticianul și biologul englez Sir Ronald Aylmer Fisher. La începutul secolului XX, la stația agrobiologică din Rothamsted (Marea Britanie), au început studii privind efectul îngrășămintelor asupra randamentului diferitelor soiuri de cereale. Oamenii de știință au trebuit să țină cont atât de marea variabilitate a obiectelor de studiu, cât și de durata îndelungată a experimentelor (aproximativ un an). În aceste condiții, nu a existat altă cale decât dezvoltarea unui plan experimental bine gândit pentru a reduce impactul negativ al acestor factori asupra acurateței concluziilor. Aplicând cunoștințele statistice problemelor biologice, Fisher a ajuns să-și dezvolte propriile principii ale teoriei inferenței statistice și a pus bazele unei noi științe de planificare și analiză a experimentelor.
Ronald Fisher însuși a explicat elementele de bază ale planificării pe exemplul unui experiment efectuat pentru a determina capacitatea unei anumite doamne engleze de a distinge între ceea ce a fost turnat într-o ceașcă în primul rând - ceai sau lapte. Trebuie remarcat faptul că pentru doamnele englezești adevărate este important ca ceaiul să fie turnat în lapte și nu invers, o încălcare a secvenței va fi un semn de ignoranță și va strica gustul băuturii.
Experimentul este simplu: doamna gustă ceai cu lapte și încearcă să înțeleagă ordinea în care au fost turnate ambele ingrediente. Designul dezvoltat pentru acest studiu are o serie de proprietăți.
Comparaţie.În multe studii, este dificil sau imposibil să se determine cu exactitate rezultatul măsurării. Deci, de exemplu, o doamnă nu va putea cuantifica calitatea ceaiului, o va compara cu standardul unei băuturi pregătite corespunzător, al cărei gust îi este familiar încă din copilărie. De regulă, într-un experiment științific, obiectul este comparat fie cu un standard predeterminat, fie cu un obiect de control.
Randomizare. Acesta este un punct foarte important în planificare. În exemplul nostru, randomizarea se referă la ordinea în care sunt prezentate ceștile pentru degustare. Randomizarea este necesară pentru a putea folosi metode statistice pentru a analiza rezultatele studiului.
Replicare. Repetabilitate este o componentă necesară a organizării unui experiment. Este inacceptabil să tragem concluzii despre capacitatea de a determina calitatea ceaiului dintr-o singură ceașcă. Rezultatul fiecărei măsurători individuale (degustări) poartă o parte din incertitudinea care a apărut sub influența multor factori aleatori. Prin urmare, sunt necesare mai multe teste pentru a identifica sursa variabilității. Sensibilitatea experimentului este legată de această proprietate. Fisher a remarcat că până când numărul de cești de ceai depășește un anumit minim, este imposibil să tragem concluzii clare.
Uniformitate.În ciuda necesității de a repeta măsurători (replicare), numărul acestora nu trebuie să fie prea mare pentru a nu pierde omogenitatea. Diferența de temperatură a cupelor, tocitatea gustului etc., atunci când este depășit un anumit număr limită de repetări, pot face dificilă analiza rezultatelor experimentului.
Stratificare. Trecând dincolo de exemplul lui R. Fisher la o descriere mai abstractă a planului experimental, se poate indica în plus o astfel de proprietate ca stratificarea (blocarea). Stratificarea este distribuția unităților experimentale în grupuri relativ omogene (blocuri, straturi). Procedura de stratificare permite minimizarea efectului surselor nealeatoare de variabilitate cunoscute de noi. În cadrul fiecărui bloc, se presupune că eroarea experimentală este mai mică în raport cu varianta cu selecție aleatorie pentru experimentul cu același număr de obiecte. De exemplu, într-un studiu al unui nou medicament, avem două niveluri ale factorului, „medicament” și „placebo”, care sunt administrate bărbaților și femeilor. În acest caz, genul este un factor de blocare, conform căruia studiul este împărțit în subgrupe.
Caracteristicile unui design experimental descrise mai sus se aplică în întregime sau parțial oricărui experiment științific. Cu toate acestea, pentru a începe, nu este suficient doar să cunoașteți proprietățile generale ale studiului; este nevoie de o pregătire mai aprofundată. Crearea unui ghid detaliat în cadrul unui articol este imposibilă, prin urmare, cele mai generale informații despre etapele planificării unui experiment vor fi prezentate aici.
Orice cercetare începe cu stabilirea unui obiectiv. Alegerea problemei de studiat și formularea acesteia vor influența atât proiectarea studiului, cât și concluziile care se vor desprinde din rezultatele acestuia. În cel mai simplu caz, enunțul problemei ar trebui să includă întrebările „Cine?”, „Ce?”, „Când?”, „De ce?” Si cum?".
O ilustrare a importanței acestei etape de planificare poate fi găsită într-un studiu care colectează informații despre accidentele de circulație. În funcție de stabilirea obiectivului, munca poate fi direcționată către dezvoltarea unei mașini noi sau a unei noi suprafețe de drum. În ciuda faptului că se utilizează același set de date, enunțul problemei și concluziile diferă semnificativ în funcție de formularea problemei.
După alegerea scopului lucrării, trebuie determinate așa-numitele variabile dependente. Acestea sunt variabilele care vor fi măsurate în studiu. De exemplu, indicatorii funcționării anumitor sisteme ale corpului uman sau ale animalelor de laborator (ritmul cardiac, tensiunea arterială, nivelul enzimelor din sânge etc.), precum și orice alte caracteristici ale obiectelor de studiu, a căror modificare va fi informativ pentru noi.
Deoarece există variabile dependente, trebuie să existe și variabile independente. Celălalt nume al lor este factori. Cercetătorul operează cu factori din experiment. Aceasta poate fi doza medicamentului de studiu, nivelul de stres, gradul de exercițiu etc. Relația dintre un factor și o variabilă dependentă este reprezentată convenabil folosind un sistem cibernetic, adesea denumit „cutie neagră”.
O cutie neagră este un sistem al cărui mecanism de funcționare ne este necunoscut. Cu toate acestea, cercetătorul are informații despre ceea ce se întâmplă la intrarea și la ieșirea cutiei negre. Starea ieșirii depinde funcțional de starea intrării. În consecință, y1, y2, ..., yp sunt variabile dependente, a căror valoare depinde de factori (variabile independente x1, x2, ..., xk). Parametrii w1, w2, ..., wn sunt influențe perturbatoare care nu pot fi controlate sau modificate în timp.
În termeni generali, aceasta poate fi scrisă astfel: y=f(x1, x2, ..., xk).
Fiecare factor din experiență poate lua una dintre mai multe valori. Astfel de valori sunt numite nivelurile factorilor. Se poate dovedi că factorul este capabil să ia un număr infinit de valori (de exemplu, doza unui medicament), dar în practică sunt alese mai multe niveluri discrete, al căror număr depinde de obiectivele unui anumit experiment .
Un set fix de niveluri de factori definește una dintre stările posibile ale cutiei negre. În același timp, acestea sunt condițiile pentru efectuarea unuia dintre posibilele experimente. Dacă enumerăm toate seturile posibile de astfel de stări, atunci vom obține un set complet de stări diferite ale sistemului dat, al căror număr va fi numărul tuturor experimentelor posibile. Pentru a calcula numărul de stări posibile este suficient să ridicăm numărul de niveluri ale factorilor q (dacă este același pentru toți factorii) la puterea numărului de factori k.
Totalitatea tuturor stărilor posibile determină complexitatea cutiei negre. Astfel, un sistem de zece factori la patru niveluri poate fi în mai mult de un milion de stări diferite. Evident, în astfel de cazuri este imposibil să se realizeze un studiu care să includă toate experimentele posibile. Prin urmare, în etapa de planificare, se decide întrebarea câte experimente și care trebuie efectuate pentru a rezolva problema.
Trebuie remarcat faptul că proprietățile obiectului de studiu sunt esențiale pentru experiment. În primul rând, trebuie să avem informații despre gradul de reproductibilitate a rezultatelor experimentelor cu un anumit obiect. Pentru a face acest lucru, puteți efectua un experiment, apoi repetați-l la intervale neregulate și comparați rezultatele. Dacă răspândirea valorilor nu depășește cerințele noastre pentru acuratețea experimentului, atunci obiectul îndeplinește cerința de reproductibilitate a rezultatelor. O altă cerință pentru un obiect este manevrabilitate. Un obiect controlabil este un obiect pe care poate fi efectuat un experiment activ. La rândul său, un experiment activ este un experiment în care cercetătorul are posibilitatea de a alege nivelurile factorilor care îl interesează.
În practică, nu există obiecte complet gestionate. Așa cum am menționat mai sus, atât factorii controlabili, cât și cei necontrolați acționează asupra unui obiect real, ceea ce duce la variabilitatea rezultatelor între obiectele individuale. Putem separa modificări aleatorii de cele obișnuite, cauzate de diferite niveluri de variabile independente, doar cu ajutorul metodelor statistice.
Dar metodele statistice sunt eficiente doar în anumite condiții. Una dintre aceste condiții este cerința unei anumite dimensiuni minime a eșantionului utilizat în experiment. Este evident că, cu cât intervalul de modificare a atributelor de la obiect la obiect este mai mare, cu atât mai mare ar trebui să fie repetarea experimentului, adică numărul de grupuri experimentale.
Deoarece un număr nerezonabil de mare de studii va face studiul prea costisitor, iar o dimensiune insuficientă a eșantionului poate compromite acuratețea concluziilor, determinarea dimensiunii eșantionului necesar joacă un rol crucial în proiectarea experimentului. Metodele de calcul a dimensiunii minime a eșantionului sunt descrise în detaliu în literatura de specialitate, astfel încât nu este posibil să le prezinte în articol. Totuși, trebuie menționat că acestea necesită o determinare prealabilă a valorii medii a indicatorului studiat și a erorii acestuia. Publicațiile despre studii similare pot servi drept sursă de astfel de informații. Dacă nu au fost încă efectuate, atunci este necesar să se efectueze un studiu preliminar „pilot” pentru a evalua variabilitatea trăsăturii.
Următorul pas în proiectarea experimentelor este randomizarea. Randomizarea este un proces utilizat pentru gruparea subiecților, astfel încât fiecare dintre ei să aibă șanse egale de a fi plasați într-un grup de control sau de tratament. Cu alte cuvinte, selecția participanților la studiu trebuie să fie aleatorie, astfel încât studiul să nu fie părtinitor față de rezultatul „preferat” al investigatorului.
Randomizarea ajută la prevenirea părtinirii cauzate de cauze care nu au fost abordate direct în designul experimental. Pentru aceasta, de exemplu, formarea de grupuri experimentale de animale de laborator se realizează aleatoriu. Cu toate acestea, randomizarea completă nu este întotdeauna posibilă. Astfel, pacienții dintr-o anumită grupă de vârstă, cu un diagnostic predeterminat și severitatea bolii, participă la studiile clinice și, prin urmare, selecția participanților nu este aleatorie. În plus, randomizarea este limitată de așa-numitele modele „bloc” ale experimentelor. Aceste planuri implică faptul că selecția în fiecare bloc este efectuată în conformitate cu anumite condiții non-aleatorie, iar selecția aleatorie a obiectelor de cercetare este posibilă numai în cadrul blocurilor. Procesul de randomizare este ușor de implementat folosind software statistic specializat sau tabele speciale.
În concluzie, este necesar să spunem despre necesitatea de a lua în considerare în planul de cercetare, pe lângă cerințele medicinei și statisticii, și standardele morale și etice. Nu uitați că nu numai oamenii, ci și animalele de laborator ar trebui să fie implicate în experiment în conformitate cu principiile etice.
Un experiment științific este o metodă de cercetare care asigură o verificare obiectivă din punct de vedere științific a corectitudinii ipotezei justificate la începutul studiului. Experimentul face posibilă detectarea legăturilor recurente, stabile, necesare, esențiale între fenomene, adică. studiază tiparele care caracterizează orice proces sau fenomen. Spre deosebire de observație, experimentul permite separarea artificială a fenomenului studiat de altele, schimbarea intenționată a condițiilor de implementare a acestuia. În același timp, experimentul cere cercetătorului să aibă un nivel superior de pregătire, stăpânirea metodologiei de înființare și desfășurare a unui experiment și capacitatea de a dezvolta un program de experiment.
În activitățile de cercetare se folosesc diferite tipuri de experimente. Cel mai comun experiment de laborator și natural. În primul caz, experimentul se desfășoară în condiții special pregătite - un laborator, unde un obiect este izolat dintr-un sistem complex de relații, care sunt înlocuite cu condiții special simulate. De exemplu, încălzirea naturală înlocuiește încălzirea artificială și se modelează și alte condiții: iluminare, presiune, efecte mecanice etc.
Un experiment natural se desfășoară în condiții obișnuite, naturale, în care experimentatorul observă starea inițială a obiectului, dezvoltarea și dispariția acestuia. În acest caz, obiectul poate fi supus unei anumite influențe din partea experimentatorului. Apoi se repetă întregul proces, de exemplu, relocarea și aclimatizarea plantelor sau animalelor.
Atunci când se efectuează un experiment, este necesar să se efectueze un eșantion reprezentativ (indicativ pentru întreaga populație) a numărului de obiecte experimentale.
Eșantionul trebuie să fie reprezentativ în ceea ce privește acoperirea participanților la experiment. De exemplu, atunci când se efectuează un experiment în sfera socială, este necesar să se reprezinte toate grupurile populației,
dacă scopul acestui experiment va primi un rezultat care să afecteze întreaga societate. Uneori, tema experimentului ne permite să ne limităm la un studiu de laborator, de exemplu, o metodă expresă de înaltă calitate pentru detectarea cationilor de metale grele în apa potabilă.
Astfel, nu există și nu poate exista nicio decizie șablon cu privire la alegerea numărului de obiecte experimentale, dar reprezentativitatea eșantionului trebuie întotdeauna dovedită din punct de vedere al obiectivității rezultatelor obținute. Când se efectuează un studiu educațional, este imposibil să se obțină raportul optim al numărului de obiecte selectate pentru experiment. De regulă, este întotdeauna subestimat, dar având în vedere că sarcina didactică de a preda elevii este pe un alt plan decât o sarcină pur de cercetare, se poate baza și pe un eșantion mai mic. Același lucru este valabil și pentru determinarea duratei necesare a experimentului. Perioada sa prea scurtă duce la date științifice părtinitoare, prea lungă - crește complexitatea și este inacceptabilă din punct de vedere al completității (pentru elev, acesta este momentul studiului la școală).
Prin urmare, este de dorit ca fiecare cercetător să justifice durata experimentului. Acest lucru se poate realiza, în primul rând, prin analiza experienței anterioare a unor experimente similare în care s-au făcut concluzii științifice și practice corecte; în al doilea rând, prin corelarea scopurilor și obiectivelor experimentului cu durata cerută a acestuia.
Exemplu. 1. Când se studiază caracteristicile cuibării păsărilor, experimentul va dura întreaga perioadă în care păsările construiesc cuiburi și depun ouă.
Dacă în timpul experimentului se studiază influența oricăror substanțe (condiții) asupra manifestării anumitor regularități, atunci este necesar să se acopere cele mai tipice regularități din experiment.
2. La desfășurarea unui experiment pentru a determina „impactul zgomotului asupra performanței elevilor”, durata acestuia
nu poate fi limitat la 1-2 zile sau la o singură sursă de zgomot (industrial, neindustrial). Durata experimentului specificat trebuie să fie în cel puțin un an universitar. Dacă se studiază efectul fertilizării asupra randamentului soiului X sau maturității, un astfel de experiment durează de obicei mai mult de un an.
Efectuarea unui experiment necesită alegerea unei tehnici specifice. Aceasta este precedată de lucrări privind studiul nivelului inițial al stării obiectului experimental. Deci, analizând experimentul privind studierea stării învelișului de mușchi-lichen al biocenozei, este necesar să ne asigurăm că în această biocenoză mușchii și lichenii nu sunt reprezentați de una sau două specii, ci ocupă o întreagă nișă ecologică.
Pentru fiecare caz specific, nu se alege întregul set de metode cunoscute, ci o astfel de combinație a acestora care va oferi informații fiabile. De exemplu, atunci când se determină MPC-ul cuprului în apă, este necesar să se utilizeze tehnica de detectare atât calitativă, cât și cantitativă.
Activitatea experimentală presupune prezența unui obiect de control, care este un criteriu de evaluare a rezultatelor experimentului. De exemplu, atunci când se efectuează un experiment privind efectul îngrășămintelor asupra timpului de coacere, trebuie să existe o parcelă de control pe care nu a fost aplicat îngrășământ. La determinarea conținutului de MPC de cupru în apă, este necesar să existe cifre fiabile pentru MPC (1,1 mg/l).
Experimentul necesită păstrarea unei evidențe, în care faptele activității experimentale sunt introduse folosind text, numere, simboluri, scheme. După cum sa menționat deja, protocolul trebuie să fie consecvent, consecvent și adecvat, adică să permită tragerea de concluzii pe baza unor informații obiective. În același timp, nu contează pe ce hârtie, ce cerneală sau simboluri de ce dimensiune este umplut protocolul. Este important ca relația dintre rezultate și simboluri să fie clară, iar relația dintre simboluri să corespundă relației dintre rezultatele experimentului.
exemple. Ciudat ar fi dacă, conform protocolului, unde greutatea corporală se măsoară în grame, s-ar fi făcut unele concluzii, iar conform protocolului, unde greutatea corporală se măsoară în kilograme, altele.
Experimentul se încheie cu o analiză a rezultatelor sale, unde ipoteza exprimată în studiu este confirmată sau infirmată. Pentru a face acest lucru, rezultatele obținute la finalul experimentului sunt comparate cu nivelul inițial de cunoștințe despre starea subiectului de cercetare.
De exemplu, dacă la MPC cupru 0,1 mg/l obținem date despre obiectele a, b, c... 0,2; 0,3; 0,5, se poate argumenta că obiectul este contaminat cu cationi de cupru deasupra MPC de 2, 3, respectiv 5 ori. Dacă rezultatele se dovedesc a fi ambigue, de exemplu, la determinarea MPC a cuprului în mod calitativ, s-au obținut date despre obiecte a = 0,3 mg/l; c = 0,4 mg/l; c \u003d 0,5 mg / l și, respectiv, cantitativ, 0,1; 0,2; 0,2 mg/l, atunci va fi dificil să trageți o concluzie și experimentul trebuie continuat prin schimbarea sau îmbunătățirea metodologiei.
Un element important al analizei rezultatelor experimentului este capacitatea cercetătorului de a elabora recomandări științifice și practice. Recomandările ar trebui să indice limite clare ale posibilei aplicări a sistemului experimental în practică.
De exemplu, în cursul experimentului, oportunitatea utilizării îngrășămintelor de clasa X în condiții climatice date, pentru un anumit tip de sol, s-a dovedit că reduce perioada de creștere a soiului y. Îngrășămintele X pot fi recomandate și pentru soiurile yx, U2, Uz. În același timp, efectul asupra soiului Z s-a dovedit a fi nesemnificativ (sau costisitor) și s-a obținut un rezultat negativ pentru soiul F.
De asemenea, este necesar să se evalueze partea de cost a experimentului. Dacă, de exemplu, randamentul parcelei experimentale a crescut cu 30% în comparație cu cel de control, iar valoarea costurilor a crescut de 1,5-2 ori, atunci rezultatele experimentului sunt mai degrabă negative decât pozitive, prin urmare, este necesar pentru a oferi estimări echilibrate, prudente.
Deci, atunci când însumăm rezultatele experimentului, eficacitatea rezultatului, optimitatea acestuia cu
în ceea ce privește respectarea capacităților maxime ale acestui sistem și timpul petrecut, condițiile pentru aplicarea efectivă a recomandărilor, limitele aplicării cu succes și restricțiile în care efectul poate să nu fie optim.
Experiment psihologic- un experiment desfășurat în condiții speciale pentru obținerea de noi cunoștințe științifice despre psihologie prin intervenția țintită a unui cercetător în viața subiectului.
Diverși autori interpretează conceptul de „experiment psihologic” în mod ambiguu; adesea, în cadrul experimentului de psihologie, este luat în considerare un complex de diferite metode empirice independente ( experiment propriu-zis, observare, chestionare, testare). Cu toate acestea, în mod tradițional în psihologia experimentală, experimentul este considerat o metodă independentă.
În cadrul consilierii psihologice, un experiment psihologic este o situație special creată, concepută pentru o experiență mai holistică (în diverse modalități) de către client a propriei experiențe.
Specificul unui experiment psihologic
În psihologie, cercetarea experimentală are specificul ei, ceea ce face posibil să o considerăm separat de cercetarea din alte științe. Specificul experimentului psihologic este că:
- Psihicul ca construct nu poate fi observat direct și se poate afla despre activitatea sa doar pe baza manifestărilor sale, de exemplu, sub forma unui anumit comportament.
- Când se studiază procesele mentale, se consideră imposibil să se evidențieze oricare dintre ele, iar impactul are loc întotdeauna asupra psihicului ca întreg (sau, din punct de vedere modern, asupra corpului ca un singur sistem indivizibil).
- În experimentele cu oameni (precum și unele animale superioare, cum ar fi primate), există o interacțiune activă între experimentator și subiect.
- Această interacțiune, printre altele, face necesar ca subiectul să aibă instrucțiuni (ceea ce, evident, nu este tipic pentru experimentele de științe naturale).
Informatii generale
Într-un exemplu simplificat, variabila independentă poate fi considerată ca a stimul relevant (St(r)), a cărei putere este variată de experimentator, în timp ce variabila dependentă este reacția ( R) al subiectului, psihicul lui ( P) asupra impactului respectivului stimul relevant.
Cu toate acestea, de regulă, tocmai stabilitatea dorită a tuturor condițiilor, cu excepția variabilei independente, este de neatins într-un experiment psihologic, deoarece aproape întotdeauna, pe lângă aceste două variabile, există și variabile suplimentare, sistematice. stimulente irelevante (St(1)) și stimuli aleatori ( St(2)), conducând la erori sistematice și, respectiv, aleatorii. Astfel, reprezentarea schematică finală a procesului experimental arată astfel:
Prin urmare, în experiment pot fi distinse trei tipuri de variabile:
- Variabile suplimentare (sau variabile externe)
Deci, experimentatorul încearcă să stabilească o relație funcțională între variabila dependentă și cea independentă, care este exprimată în funcție R=f( St(r)), încercând în același timp să țină cont de eroarea sistematică care a apărut ca urmare a expunerii la stimuli irelevanți (exemplele de eroare sistematică includ fazele lunii, ora zilei etc.). Pentru a reduce probabilitatea impactului erorilor aleatorii asupra rezultatului, cercetătorul încearcă să efectueze o serie de experimente (un exemplu de eroare aleatorie poate fi, de exemplu, oboseala sau un paț care a căzut în ochiul subiectului de testat). ).
Sarcina principală a studiului experimental
Sarcina generală a experimentelor psihologice este de a stabili existența unei conexiuni R=f( S, P) și, dacă este posibil, forma funcției f (există diverse tipuri de relații - cauzale, funcționale, de corelație etc.). În acest caz, R- răspunsul subiectului de testare S- situaţia şi P- personalitatea subiectului, psihicul sau „procesele interne”. Adică, aproximativ vorbind, din moment ce este imposibil să „vezi” procesele mentale, într-un experiment psihologic, bazat pe reacția subiecților la stimularea reglată de experimentator, se face o concluzie despre psihicul, procesele mentale sau personalitatea subiectului. .
Etapele experimentului
Fiecare experiment poate fi împărțit în următoarele etape. Prima etapă este formularea problemei și a scopului, precum și construirea unui plan de experiment. Planul experimentului ar trebui să fie construit ținând cont de cunoștințele acumulate și să reflecte relevanța problemei.
A doua etapă este procesul real de influență activă asupra lumii înconjurătoare, în urma căruia se acumulează fapte științifice obiective. Tehnica experimentală selectată corespunzător contribuie la obținerea acestor fapte în mare măsură. De regulă, metoda experimentală se formează pe baza acelor dificultăți care trebuie eliminate pentru a rezolva problemele puse în experiment. O tehnică dezvoltată pentru unele experimente poate fi potrivită pentru alte experimente, adică să dobândească semnificație universală.
Valabilitate într-un experiment psihologic
Ca și în experimentele de științe naturale, la fel și în experimentele psihologice, conceptul de validitate este considerat piatra de temelie: dacă experimentul este valid, oamenii de știință pot avea o oarecare încredere că au măsurat exact ceea ce au vrut să măsoare. Se iau o mulțime de măsuri pentru a respecta toate tipurile de valabilitate. Cu toate acestea, este imposibil să fii absolut sigur că în unele, chiar și în cel mai atent studiu, toate criteriile de valabilitate pot fi îndeplinite complet. Un experiment complet impecabil este de neatins.
Clasificarea experimentelor
În funcție de condițiile de desfășurare, alocați
- Experiment de laborator - condițiile sunt special organizate de experimentator. Obiectivul principal este de a asigura o valabilitate internă ridicată. Alocarea unei singure variabile independente este caracteristică. Principala modalitate de a controla variabilele externe este eliminarea (eliminarea). Valabilitatea externă este mai mică decât în experimentul de teren.
- Câmp sau experiment natural - experimentul se desfășoară în condiții pe care experimentatorul nu le controlează. Sarcina principală este de a asigura o valabilitate externă ridicată. Selectarea unei variabile independente complexe este caracteristică. Principalele modalități de control al variabilelor externe sunt randomizarea (nivelurile variabilelor externe din studiu corespund exact nivelurilor acestor variabile în viață, adică în afara studiului) și constanța (face ca nivelul variabilei să fie același pentru toți participanții). ). Valabilitatea internă este în general mai mică decât în experimentele de laborator.
În funcție de rezultatul impactului,
Experiment de constatare - experimentatorul nu schimbă ireversibil proprietățile participantului, nu formează noi proprietăți în el și nu le dezvoltă pe cele care există deja.
Experiment formativ - experimentatorul schimbă ireversibil participantul, formează în el astfel de proprietăți care nu existau înainte sau le dezvoltă pe cele care existau deja.
Experiment patopsihologic - scopul experimentului este sarcina de evaluare calitativă și cantitativă a principalelor procese de gândire; experimentatorul, de regulă, nu este interesat de rezultatele imediate ale testării, deoarece cercetarea este efectuată în timpul experimentului cale atingerea unui rezultat.
în funcţie de nivelul de conştientizare
În funcție de nivelul de conștientizare, experimentele pot fi, de asemenea, împărțite în
- cele în care subiectului i se oferă informații complete despre scopurile și obiectivele studiului,
- acelea în care, în scopul experimentului, unele informații despre el de la subiect sunt reținute sau distorsionate (de exemplu, când este necesar ca subiectul să nu cunoască ipoteza adevărată a studiului, i se poate spune un fals unu),
- și cele în care subiectul nu este conștient de scopul experimentului sau chiar de faptul însuși experimentului (de exemplu, experimente care implică copii).
Organizarea experimentului
Experiment impecabil
Nici un singur experiment din nicio știință nu este capabil să reziste criticilor susținătorilor acurateței „absolute” a concluziilor științifice. Cu toate acestea, ca standard de perfecțiune, Robert Gottsdanker a introdus conceptul de „experiment perfect” în psihologia experimentală - un ideal de neatins al unui experiment care satisface pe deplin cele trei criterii (idealitate, infinit, conformare deplină), la care cercetătorii ar trebui să se străduiască să le abordeze. .
Un experiment impecabil este un model de experiment care este impracticabil în practică și este folosit ca etalon de către psihologii experimentali. Acest termen a fost introdus în psihologia experimentală de către Robert Gottsdanker, autorul binecunoscutei cărți „Fundamentals of Psychological Experiment”, care credea că utilizarea unui astfel de eșantion pentru comparație ar duce la o îmbunătățire mai eficientă a metodelor experimentale și a identificării. a eventualelor erori în planificare și desfășurare experiment psihologic.
Criterii pentru un experiment impecabil
Un experiment fără cusur, potrivit lui Gottsdanker, trebuie să îndeplinească trei criterii:
- Experiment ideal (se schimbă doar variabile independente și dependente, nu există nicio influență a variabilelor externe sau suplimentare asupra acestuia)
- Experiment infinit (experimentul trebuie să continue pe termen nelimitat, deoarece există întotdeauna posibilitatea unei manifestări a unui factor necunoscut anterior)
- Un experiment de corespondență deplină (situația experimentală trebuie să fie complet identică cu modul în care s-ar întâmpla „în realitate”)
Interacțiunea dintre experimentator și subiect
Problema organizării interacțiunii dintre experimentator și subiect este considerată una dintre principalele probleme generate de specificul științei psihologice. Instrucțiunea este considerată cel mai comun mijloc de comunicare directă între experimentator și subiect.
Instruirea subiectului
Instruirea subiectului într-un experiment psihologic este dată pentru a crește probabilitatea ca subiectul să înțeleagă în mod adecvat cerințele experimentatorului, deci oferă informații clare despre cum ar trebui să se comporte subiectul, ce i se cere să facă. Pentru toți subiecții din cadrul aceluiași experiment, este dat același text (sau echivalent) cu aceleași cerințe. Cu toate acestea, datorită individualității fiecărui subiect, în experimente psihologul se confruntă cu sarcina de a asigura o înțelegere adecvată a instrucțiunii de către persoană. Exemple de diferențe între subiecți care determină oportunitatea unei abordări individuale:
- este suficient ca unii subiecți să citească instrucțiunile o dată, pentru alții - de mai multe ori,
- unii subiecți sunt nervoși, în timp ce alții rămân cool,
- etc.
Cerințe pentru majoritatea instrucțiunilor:
- Instrucțiunea trebuie să explice scopul și semnificația studiului
- Trebuie să precizeze clar conținutul, cursul și detaliile experienței.
- Ar trebui să fie detaliat și, în același timp, suficient de concis.
Problemă de eșantionare
O altă sarcină cu care se confruntă cercetătorul este formarea unui eșantion. Cercetătorul trebuie în primul rând să-și determine volumul (numărul de subiecți) și compoziția, în timp ce eșantionul trebuie să fie reprezentativ, adică cercetătorul trebuie să poată extinde concluziile desprinse din rezultatele studiului acestui eșantion la întregul eșantion. populația de la care a fost recoltat acest eșantion. În aceste scopuri, există diverse strategii de selectare a eșantioanelor și de formare a grupurilor de subiecți. Foarte des, pentru experimente simple (cu un singur factor), se formează două grupuri - control și experimental. În unele situații, poate fi destul de dificil să selectați un grup de subiecți fără a crea o tendință de selecție.
Etapele unui experiment psihologic
Modelul general pentru efectuarea unui experiment psihologic îndeplinește cerințele metodei științifice. Atunci când se efectuează un studiu experimental holistic, se disting următoarele etape:
- Declarația inițială a problemei
- Enunțul unei ipoteze psihologice
- Lucrul cu literatura științifică
- Căutați definiții ale conceptelor de bază
- Alcătuirea unei bibliografii pe tema studiului
- Rafinarea ipotezei și definirea variabilelor
- Definiţia experimental hypothesis
- Alegerea unui instrument experimental care permite:
- Gestionați variabila independentă
- Înregistrați variabila dependentă
- Planificarea unui studiu pilot
- Evidențierea variabilelor suplimentare
- Alegerea unui plan experimental
- Formarea eșantionului și repartizarea subiecților pe grupe în conformitate cu planul adoptat
- Realizarea unui experiment
- Pregătirea experimentului
- Subiecte de instruire și motivare
- De fapt, experimente
- Prelucrarea datelor primare
- Intabulare
- Transformarea formularului de informații
- Data validarii
- Prelucrare statistică
- Alegerea metodelor de prelucrare statistică
- Transformarea unei ipoteze experimentale într-o ipoteză statistică
- Efectuarea prelucrărilor statistice
- Interpretarea rezultatelor și concluziilor
- Înregistrarea cercetării într-un raport științific, monografie, scrisoare către editorul unei reviste științifice
Avantajele experimentului ca metodă de cercetare
Se pot distinge următoarele avantaje principale pe care metoda experimentală le are în cercetarea psihologică:
- Posibilitatea de a alege ora de începere a evenimentului
- Frecvența evenimentului studiat
- Schimbabilitatea rezultatelor prin manipularea conștientă a variabilelor independente
- Asigură o precizie ridicată a rezultatelor
- Sunt posibile studii repetate în condiții similare
Metode de control
- Metoda de excludere (dacă se cunoaște o anumită caracteristică - o variabilă suplimentară, atunci poate fi exclusă).
- Metoda de egalizare (utilizată atunci când se cunoaște una sau alta caracteristică de interferență, dar nu poate fi evitată).
- Metoda de randomizare (folosită dacă factorul de influență nu este cunoscut și este imposibil de evitat impactul acestuia). O modalitate de a retesta ipoteza pe diferite mostre, în locuri diferite, pe diferite categorii de oameni etc.
Critica metodei experimentale
Susținătorii inacceptabilității metodei experimentale în psihologie se bazează pe următoarele prevederi:
- Relația subiect-subiect încalcă regulile științifice
- Psihicul are proprietatea spontaneității
- Mintea este prea volubilă
- Mintea este prea unică
- Psihicul este un obiect de studiu prea complex
Experiment psihologic și pedagogic
Un experiment psihologic și pedagogic, sau un experiment formativ, este un tip de experiment care este specific exclusiv psihologiei, în care influența activă a situației experimentale asupra subiectului ar trebui să contribuie la dezvoltarea psihică și la creșterea personală a acestuia.
Un experiment psihologic și pedagogic necesită o calificare foarte înaltă din partea experimentatorului, deoarece utilizarea nereușită și incorectă a metodelor psihologice poate duce la consecințe negative pentru subiect.
Experimentul psihologic și pedagogic este unul dintre aceste tipuri experiment psihologic.
În cursul unui experiment psihologic și pedagogic, se presupune formarea unei anumite calități (de aceea se mai numește și „formare”), de obicei participă două grupuri: experimental și control. Participanților grupului experimental li se oferă o anumită sarcină, care (conform experimentatorilor) va contribui la formarea unei anumite calități. Grupului de control al subiecților nu i se atribuie această sarcină. La sfârșitul experimentului, cele două grupuri sunt comparate între ele pentru a evalua rezultatele.
Experimentul formativ ca metodă a apărut datorită teoriei activității (A.N. Leontiev, D.B. Elkonin etc.), care afirmă ideea primatului activității în raport cu dezvoltarea mentală. În timpul experimentului formativ, acțiunile active sunt efectuate atât de subiecți, cât și de experimentator. Din partea experimentatorului, este necesar un grad ridicat de intervenție și control asupra variabilelor subiacente. Aceasta distinge experimentul de observare sau examinare.
experiment natural
Un experiment natural, sau experiment de teren, în psihologie, este un tip de experiment care se desfășoară în condițiile vieții normale a subiectului cu o intervenție minimă a experimentatorului în acest proces.
Atunci când se efectuează un experiment de teren, rămâne posibil, dacă considerentele etice și organizaționale o permit, să se lase subiectul la întuneric despre rolul și participarea sa la experiment, ceea ce are avantajul că faptul de a efectua studiul nu va afecta comportamentul natural. a subiectului.
Un experiment de laborator, sau un experiment artificial, se desfășoară în condiții create artificial (în cadrul unui laborator științific) și în care, pe cât posibil, interacțiunea subiecților studiați este asigurată numai cu acei factori care prezintă interes pentru experimentator. . Subiecții studiati sunt considerați subiecți sau un grup de subiecți, iar factorii de interes pentru cercetător sunt numiți stimuli relevanți.
Specificul care deosebește un experiment psihologic de laborator de experimentele din alte științe constă în natura subiect-subiect a relației dintre experimentator și subiect, care se exprimă în interacțiune activă între ele.
Un experiment de laborator este înființat în cazurile în care cercetătorul trebuie să ofere cel mai mare control posibil asupra variabilei independente și variabilelor suplimentare. Variabilele suplimentare sunt numite irelevante, sau irelevante, și stimuli aleatori, care în condiții naturale sunt mult mai greu de controlat.
Control asupra variabilelor suplimentare
Ca control asupra variabilelor suplimentare, cercetătorul ar trebui să efectueze: Aflarea tuturor factorilor irelevanți care pot fi identificați Dacă este posibil, păstrarea acestor factori neschimbați în timpul experimentului Urmărirea modificărilor factorilor irelevanți în timpul experimentului
Experiment patopsihologic
Experimentul de diagnostic patopsihologic prezintă diferențe specifice față de metoda tradițională de cercetare prin testare în ceea ce privește procedura de cercetare și analiza rezultatelor cercetării din punct de vedere al indicatorilor calitativi (absența unei limite de timp a sarcinii, studiul metodei de obținere a rezultatului). , posibilitatea utilizării ajutorului experimentatorului, a reacţiilor verbale şi emoţionale în timpul sarcinii etc.). P.). Deși materialul de stimulare al tehnicilor în sine poate rămâne clasic. Acesta este ceea ce deosebește experimentul patopsihologic de cercetarea (testul) psihologică și psihommetrică tradițională. Analiza protocolului unui studiu patopsihologic este o tehnologie specială care necesită anumite abilități, iar „Protocolul” însuși este sufletul experimentului.
Unul dintre principiile de bază pentru construirea tehnicilor experimentale care vizează studierea psihicului pacienților este principiul modelării activității mentale obișnuite desfășurate de o persoană în muncă, studiu și comunicare. Modelarea constă în izolarea principalelor acte și acțiuni mentale ale unei persoane și în provocarea sau, mai bine spus, organizarea efectuării acestor acțiuni în condiții neobișnuite, oarecum artificiale. Cantitatea și calitatea unor astfel de modele sunt foarte diverse; aici este analiza, si sinteza, si stabilirea diferitelor legaturi intre obiecte, combinatie, dezmembrare etc. In practica, cele mai multe experimente constau in faptul ca pacientului i se propune sa faca ceva lucru, li se ofera o serie de sarcini practice sau acțiunile „în minte”, apoi înregistrează cu atenție cum a acționat pacientul și, dacă a făcut o greșeală, atunci ce a cauzat și ce tip de aceste erori au fost
Metodologie este totalul și operații mentale și fizice plasate într-o anumită secvență, în conformitate cu care scopul studiului este atins.
Atunci când se dezvoltă metode pentru efectuarea unui experiment, este necesar să se asigure:
Efectuarea unei observări preliminare țintite a obiectului sau fenomenului studiat în vederea stabilirii datelor inițiale (ipoteze, selecție de factori variabili);
Crearea de condiții în care este posibilă experimentarea (selectarea obiectelor pentru expunerea experimentală, eliminarea influenței factorilor aleatori);
Determinarea limitelor de măsurare; observarea sistematică a cursului de dezvoltare a fenomenului studiat și descrieri precise ale faptelor;
Efectuarea înregistrării sistematice a măsurătorilor și evaluărilor faptelor prin diverse mijloace și metode;
Crearea de situații repetitive, modificarea naturii condițiilor și a efectelor încrucișate, crearea de situații complicate pentru a confirma sau infirma datele obținute anterior;
Trecerea de la studiul empiric la generalizări logice, la analiza și prelucrarea teoretică a materialului factual primit.
Înainte de fiecare experiment, se întocmește planul (programul) acestuia, care include:
Scopul și obiectivele experimentului;
Alegerea diverșilor factori;
Justificarea domeniului de aplicare a experimentului, numărul de experimente;
Procedura de implementare a experimentelor, determinarea succesiunii factorilor de schimbare;
Alegerea etapei de schimbare a factorului, stabilirea intervalelor dintre punctele experimentale viitoare;
Justificarea instrumentelor de măsurare;
Descrierea experimentului;
Fundamentarea metodelor de prelucrare și analiză a rezultatelor experimentului.
Rezultatele experimentale trebuie să îndeplinească trei cerințe statistice:
Cerința privind eficacitatea evaluărilor, de ex. variația abaterii minime față de parametrul necunoscut;
Cerința de consecvență a evaluărilor, de ex. odată cu creșterea numărului de observații, parametrul estimat ar trebui să tindă spre valoarea sa adevărată;
Cerința estimărilor imparțiale este absența erorilor sistematice în procesul de calcul al parametrilor.
Cea mai importantă problemă în desfășurarea și procesarea experimentului este compatibilitatea acestor trei cerințe.
Elemente ale teoriei planificării experimentelor
Teoria matematică a experimentului determină condițiile pentru desfășurarea optimă a studiului, inclusiv în cazul cunoașterii incomplete a esenței fizice a fenomenului. Pentru aceasta, în pregătirea și desfășurarea experimentelor sunt utilizate metode matematice, ceea ce face posibilă investigarea și optimizarea sistemelor și proceselor complexe, pentru a asigura o eficiență ridicată a experimentului și acuratețea determinării factorilor aflați în studiu.
Experimentele sunt de obicei efectuate în serii mici, conform unui algoritm prestabilit. După fiecare mică serie de experimente, rezultatele observațiilor sunt procesate și se ia o decizie strict justificată cu privire la ce trebuie făcut în continuare.
Când se utilizează metodele de planificare matematică a experimentului, este posibil:
Rezolvarea diverselor probleme legate de studiul proceselor și fenomenelor complexe;
Efectuați un experiment pentru a adapta procesul tehnologic la schimbarea condițiilor optime pentru curgerea acestuia și pentru a asigura astfel o eficiență ridicată a implementării acestuia etc.
Teoria experimentului matematic conține o serie de concepte care asigură implementarea cu succes a sarcinilor de cercetare:
Conceptul de randomizare;
Conceptul de experiment secvenţial;
Conceptul de modelare matematică;
Conceptul de utilizare optimă a spațiului factorial și o serie de altele.
Principiul randomizării constă în faptul că în planul experimental este introdus un element de hazard. Pentru a face acest lucru, designul experimentului este întocmit în așa fel încât acei factori sistematici greu de controlat să fie luați în considerare statistic și apoi excluși din studii ca erori sistematice.
Când se efectuează secvenţial experimentul nu se desfășoară simultan, ci în etape, astfel încât rezultatele fiecărei etape să fie analizate și să se ia o decizie cu privire la oportunitatea cercetărilor ulterioare ( fig.2.1 ). În urma experimentului, se obține o ecuație de regresie, care este adesea numită model de proces.
Pentru cazuri specifice model matematic este creat pe baza orientării țintă a procesului și a obiectivelor studiului, ținând cont de acuratețea necesară a soluției și de fiabilitatea datelor inițiale.
Un loc important în teoria designului experimental îl ocupă probleme de optimizare procesele investigate, proprietățile sistemelor multicomponente sau ale altor obiecte.
De regulă, este imposibil să găsiți o astfel de combinație de valori ale factorilor de influență, în care extremul tuturor funcțiilor de răspuns este atins simultan. Prin urmare, în majoritatea cazurilor, doar una dintre variabilele de stare, funcția de răspuns care caracterizează procesul, este aleasă drept criteriu de optimitate, iar restul sunt acceptate ca acceptabile pentru acest caz.
Metodele de planificare a unui experiment se dezvoltă în prezent rapid, ceea ce este facilitat de posibilitatea utilizării pe scară largă a computerelor.
Experiment de calcul numită metodologia și tehnologia cercetării bazate pe utilizarea matematicii aplicate și a calculatoarelor electronice ca bază tehnică la utilizarea modelelor matematice.
Astfel, un experiment de calcul se bazează pe crearea unor modele matematice ale obiectelor studiate, care se formează cu ajutorul unei structuri matematice speciale care pot reflecta proprietățile obiectului pe care acesta le manifestă în diferite condiții experimentale.
Cu toate acestea, aceste structuri matematice se transformă în modele numai atunci când elementelor structurii li se oferă o interpretare fizică, când se stabilește relația dintre parametrii structurii matematice și proprietățile determinate experimental ale obiectului, când caracteristicile elementelor structurii matematice se stabilesc. modelul și modelul însuși în ansamblu găsesc corespondență cu proprietățile obiectului.
Astfel, structurile matematice, împreună cu o descriere a corespondenței cu proprietățile descoperite experimental ale unui obiect, sunt un model al obiectului studiat, reflectând într-o formă (semn) matematică, simbolică, dependențele, relațiile și legile existente în mod obiectiv în natură. .
Fiecare experiment de calcul se bazează atât pe un model matematic, cât și pe metodele matematicii computaționale. Matematica computațională modernă constă din multe secțiuni care se dezvoltă împreună cu dezvoltarea tehnologiei de calcul electronice.
Pe baza modelării matematice și a metodelor de matematică computațională, a fost creată teoria și practica unui experiment computațional, al cărui ciclu tehnologic este de obicei împărțit în următoarele etape.
1. Pentru obiectul studiat se construiește un model, de obicei mai întâi unul fizic, fixând împărțirea tuturor factorilor care acționează și a fenomenului luat în considerare în factori principali și secundari, care sunt aruncați în această etapă a studiului.
2. Se dezvoltă o metodă de calcul a problemei matematice formulate. Această sarcină este prezentată sub forma unui set de formule algebrice, conform cărora trebuie efectuate calcule și condiții, arătând succesiunea de aplicare a acestor formule; setul acestor formule și condiții se numește algoritm de calcul.
Experimentul de calcul are un caracter multivariant, deoarece soluțiile setului de sarcini depind adesea de numeroși parametri de intrare.
În acest sens, atunci când se organizează un experiment de calcul, se pot folosi metode numerice eficiente.
3. Se dezvoltă un algoritm și un program pentru rezolvarea problemei pe un computer. Programarea deciziei este acum determinată nu numai de arta și experiența artistului, ci se dezvoltă într-o știință independentă cu propriile sale abordări fundamentale.
4. Efectuarea calculelor pe calculator. Rezultatul este obținut sub forma unor informații digitale, care vor trebui apoi decriptate. Precizia informațiilor este determinată într-un experiment de calcul de fiabilitatea modelului care stă la baza experimentului, de corectitudinea algoritmilor și programelor (se efectuează teste preliminare de „test”).
5. Prelucrarea rezultatelor calculelor, analiza acestora și concluziile. În această etapă, poate fi necesară rafinarea modelului matematic (complicare sau, dimpotrivă, simplificare), propuneri de creare a soluțiilor inginerești simplificate și formule care să permită obținerea informațiilor necesare într-un mod mai simplu.
Un experiment de calcul capătă o semnificație excepțională în acele cazuri în care experimentele la scară completă și construirea unui model fizic se dovedesc a fi imposibile.
În știință și tehnologie, sunt cunoscute multe domenii în care un experiment de calcul este singurul posibil în studiul sistemelor complexe.