Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Психология arrow ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПСИХОЛОГИЯ
Посмотреть оригинал

Экспериментальный дизайн исследования

Экспериментальная психология основывается на практическом применении планов так называемого истинного эксперимента, когда в ходе исследования применяются контрольные группы, а выборка находится в лабораторных условиях. Схемы экспериментов такого рода обозначены как планы 4, 5 и 6.

План с предварительным и итоговым тестированием и контрольной группой (план 4). Схема 4 является классическим «дизайном» психологического лабораторного исследования. Однако он применим и в полевых условиях. Особенность его заключается не только в наличии контрольной группы — она присутствует уже в доэксперименталыюй схеме 3, — а именно в эквивалентности (однородности) экспериментальной и контрольной выборок. Важным фактором достоверности эксперимента, построенного по схеме 4, являются также два обстоятельства: однородность условий исследования, в которых находятся выборки, и полный контроль факторов, влияющих на внутреннюю валидность эксперимента.

Выбор плана эксперимента с предварительным и итоговым тестированием и контрольной группой производится в соответствии с экспериментальной задачей и условиями исследования. Когда есть возможность сформировать как минимум две однородные группы[1], применяется следующая экспериментальная схема:

Пример. Для практического усвоения возможностей реализации экспериментального плана 4 приведем пример реального исследования в форме лабораторного формирующего эксперимента, в котором заложен механизм подтверждения гипотезы о том, что положительная мотивация влияет на концентрацию внимания человека.

Гипотеза: мотивация испытуемых является значимым фактором повышения концентрации и устойчивости внимания людей, находящихся в условиях учебно-познавательной деятельности.

Процедура эксперимента:

  • 1. Формирование экспериментальной и контрольной выборок. Участники эксперимента разбиваются на пары, тщательно уравненные по показателям предварительного тестирования или по переменным, значимо коррелирующим между собой. Затем члены каждой нары «случайным образом» (рандомизация) методом жеребьевки включаются в экспериментальную или контрольную группы.
  • 2. Обеим группам предлагается отработать тест «Корректурная проба с кольцами» (О, и 03).
  • 3. Стимулируется деятельность экспериментальной выборки. Допустим, что испытуемым дается экспериментальная стимулирующая установка (X): «Студенты, набравшие по итогам тестирования концентрации и устойчивости внимания 95 и более баллов (правильных ответов), получают зачет в этом семестре «“автоматом”».
  • 4. Обеим группам предлагается отработать тест «Корректурная проба со слогами» (02 и ОД

Алгоритм анализа результатов эксперимента

  • 5. Эмпирические данные подвергаются проверке «на нормальность» распределения1. Эта операция дает возможность выяснить как минимум два обстоятельства. Во-первых, как тест, применяющийся для определения устойчивости и концентрации внимания испытуемых, дискриминирует (дифференцирует) их по измеряемому признаку. В данном случае нормальное распределение показывает, что показатели признаков соответствуют оптимальному соотношению с ситуацией разработки примененного теста, т.е. методика оптимально измеряет предназначенную область. Она пригодна для применения в данных условиях. Во-вторых, нормальность распределения эмпирических данных даст право корректно применять методы параметрической статистики[2] [3]. Для оценки распределения данных могут использоваться статистики As и Ех или у[3].
  • 6. Производится расчет среднеарифметического Мх и среднеквадратического 5Л. отклонений результатов предварительного и итогового тестирований.
  • 7. Осуществляется сравнение средних значений показателей тестов у экспериментальной и контрольной групп (О, <г> 03; О, <-» 02; 02<-> ОД
  • 8. Осуществляется сравнение средних значений но ^-критерию Стьюдента, т.е. определение статистической значимости различий средних значений.
  • 9. Осуществляется доказательство соотношений Oj = Оэ, О, < 02 и 02 > 04 как показателей эффективности эксперимента[5].
  • 10. Производится исследование валидности эксперимента посредством определения степени контроля факторов невалидности.

Для иллюстрации психологического эксперимента о влиянии мотивационных переменных на процесс концентрации внимания испытуемых обратимся к данным, помещенным в табл. 5.1.

Таблица результатов эксперимента, баллы

Таблица 5.1

Испытуемые

Измерение до воздействия X

Измерение после воздействия X

Экспериментальная

группа

Контрольная группа

Экспериментальная группа Oj

Контрольная группа 03

Экспериментальная группа 02

Контрольная группа 04

1

4

94

91

52

49

5

3

113

112

83

61

Окончание табл. 5.1

Испытуемые

Измерение до воздействия X

Измерение после воздействия X

Экспериментальная

группа

Контрольная группа

Экспериментальная

группа

Контрольная группа 03

Экспериментальная группа 02

Контрольная группа 04

10

11

103

100

75

69

20

7

100

98

31

80

6

8

95

93

98

87

12

13

111

110

89

48

14

17

102

100

98

91

16

2

100

103

95

92

18

15

115

114

76

68

19

9

98

99

84

56

мх

103

102

78,1

70,1

8Х

7,43

7,77

21,5

16,7

Сравнение данных первичного измерения экспериментальной и контрольной выборок — О! и О3 — производится с целью определения эквивалентности экспериментальной и контрольной выборок. Идентичность данных показателей свидетельствует об однородности (эквивалентности) групп. Она определяется путем вычисления уровня статистической значимости различий средних в доверительном интервале р < 0,05 при помощи t-критерия Стыодеита.

В нашем случае значение /-критерия Стыодента между эмпирическими данными первичного обследования в экспериментальной и контрольной группах составило 0,56. Это показывает, что выборки значимо не различаются в доверительном интервале/? < 0,05. Отсюда следует, что экспериментальная и контрольная группы однородны или эквивалентны.

Сравнение данных первичного и повторного измерений экспериментальной выборки — Oj и 02 — производится с целью определения степени изменения зависимой переменной после воздействия независимой переменной на экспериментальную выборку. Данная процедура осуществляется при помощи /-критерия Стыодеита, если переменные измерены в одной тестовой шкале или стандартизированы.

В рассматриваемом случае предварительное (первичное) и итоговое обследования осуществлялись с использованием разных тестов, измеряющих концентрацию внимания. Поэтому сравнение средних показателей без стандартизации неосуществимо. Рассчитаем коэффициент корреляции между показателями первичного и итогового исследований на экспериментальной группе. Его низкое значение может служить косвенным доказательством того, что имеет место изменение данных (Rxy= 0Д6)[6].

Экспериментальный эффект определяется путем сравнения данных повторного измерения экспериментальной и контрольной выборок — 02и 04. Оно производится с целью выявления степени значимости изменения зависимой переменной после воздействия независимой переменной (X) на экспериментальную выборку. Психологический смысл данного исследования заключается в оценке влияния X на испытуемых. При этом сравнение производится на этапе итогового замера данных экспериментальной и контрольной групп. Анализ воздействия X осуществляется при помощи /-критерия Стыодента. Его величина — 2,85, что больше табличного значения /-критерия1. Это показывает, что существует статистически значимое различие между средними значениями теста в экспериментальной и контрольной группах.

Таким образом, в результате эксперимента по плану 4 выявлено, что в первой группе испытуемых, которая не отличается от другой группы по установочным психологическим характеристикам (по показателю концентрации внимания), кроме воздействия на нее независимой переменной X, значение показателя концентрации внимания статистически значимо отличается от аналогичного показателя второй группы, находящейся в тех же условиях, но вне влияния X.

Рассмотрим исследование валидности эксперимента.

Фон: контролируется ввиду того, что события, происходящие параллельно экспериментальному воздействию, наблюдаются как в экспериментальной, так и в контрольной группах.

Естественное развитие: контролируется ввиду небольшого периода между тестированиями и периода воздействия и имеет место как в экспериментальной, так и в контрольной группах.

Эффект тестирования и инструментальная погрешность: контролируются, поскольку они одинаковым образом проявляются в экспериментальной и контрольной группах. В нашем случае наблюдается смещение выборки1 [7] [8].

Статистическая регрессия: контролируется. Во-первых, если рандомизация привела к появлению экстремальных результатов в экспериментальной группе, то они проявятся и в контрольной, вследствие чего эффект регрессии будет одинаков. Во-вторых, если рандомизация нс привела к появлению экстремальных результатов в выборках, то этот вопрос снимается сам собой.

Отбор испытуемых: контролируется, так как объяснение различий исключается в той степени, в какой рандомизация обеспечивает эквивалентность выборок. Эта степень определяется принятой нами выборочной статистикой.

Отсев: контролируется полностью, так как период между тестированиями в обеих выборках относительно мал, а также посредством необходимости присутствия па занятии испытуемых. В экспериментах с большим периодом воздействия (периодом между тестированиями) возможно смещение выборки и эффекта результатов эксперимента. Выходом из данной ситуации является учет при обработке результатов данных предварительного и итогового тестирований всех участников обеих выборок даже при условии, что испытуемые экспериментальной группы не получили экспериментального воздействия. Эффект X, видимо, будет ослаблен, но смещения выборки не произойдет. Второй выход влечет изменение схемы эксперимента, так как необходимо добиться эквивалентности групп путем рандомизации перед итоговым тестированием:

Взаимодействие фактора отбора с естественным развитием: контролируется посредством формирования контрольной эквивалентной группы.

Реактивный эффект: предварительное тестирование действительно настраивает испытуемых на восприятие экспериментального воздействия. Поэтому эффект воздействия «смещается». Вряд ли в данной ситуации можно абсолютно утверждать, что результаты эксперимента можно распространить на всю популяцию. Контроль реактивного эффекта возможен в той степени, в какой степени повторяющиеся обследования характерны для всей популяции.

Взаимодействие фактора отбора и экспериментального воздействия: в ситуации добровольного согласия на участие в эксперименте возникает угроза валидности («смещение») ввиду того, что это согласие дают люди определенного склада личности. Формирование эквивалентных выборок случайным порядком снижает невалидность.

Реакция испытуемых на эксперимент: ситуация эксперимента приводит к смещению результатов, так как испытуемые попадают в «особые» условия, пытаясь понять смысл данной работы. Отсюда часты проявления демонстративности, игры, настороженности, установок на угадывание и т.д. Реакцию на эксперимент может вызвать любой элемент экспериментальной процедуры, например содержание тестов, процесс рандомизации, разделение участников на отдельные группы, содержание испытуемых в разных помещениях, присутствие незнакомых людей, применение экстраординарного X и т.д.

Выходом из данного затруднения является «маскировка» исследования, т.е. составление и четкое соблюдение системы легендирования экспериментальных процедур или их вкрапления в привычный ход событий. С этой целью представляется наиболее рациональным проведение тестирования и экспериментального воздействия под видом регулярных проверочных мероприятий. При исследовании даже отдельных членов группы желательно участие в эксперименте коллектива в целом. Представляется целесообразным проведение тестирования и экспериментального воздействия осуществлять силами штатных руководителей, преподавателей, актива, наблюдателей и т.д.

В заключение следует отметить, что, как указывал Д. Кэмпбелл[9], оптимальным методом определения эффекта эксперимента могут быть все же «здравый смысл» и «соображения нематематического характера».

План Р. Соломона для четырех групп (план 5). При наличии определенных условий исследования, позволяющих осуществить формирование четырех эквивалентных выборок, эксперимент строится по схеме 5, которая получила название по имени его составителя — «План Соломона для четырех групп»:

План Соломона является попыткой компенсировать факторы, угрожающие внешней валидности эксперимента, путем привлечения к эксперименту двух дополнительных (к плану 4) групп, которые не подвергаются предварительному измерению.

Сравнение данных по дополнительным группам нейтрализует воздействие тестирования и влияние самой обстановки эксперимента, а также дает возможность более качественного обобщения результатов. Выявление эффекта экспериментального воздействия воспроизводится путем статистического доказательства следующих неравенств: 02 > Oj; 02 > 04; 05 > Об. Если все три соотношения выполняются, то правомерность экспериментального вывода значительно возрастает.

Применение плана 5 определяет вероятность нейтрализации взаимодействия тестирования и экспериментального воздействия, что облегчает интерпретацию результатов исследований по плану 4. Сравнение Обс О, и 03 позволяет выявить комбинированный эффект естественного развития и фона. Сравнение средних 02 и 05, 04 и О0 дают возможность оценить главный эффект предварительного тестирования. Сравнение средних ()2 и 04, 05 и 0Г) позволяет оценить главный эффект экспериментального воздействия.

Если эффект предварительного тестирования и эффект взаимодействия малы и ими можно пренебречь, то желательно провести ковариационный анализ 04 и 02, используя результаты предварительного тестирования в качестве сопутствующей переменной.

План с контрольной группой и тестированием только после воздействия (план 6). Очень часто исследователи при выполнении экспериментальных задач сталкиваются с ситуацией необходимости изучения психологических переменных в условиях невозможности проведения предварительного измерения психологических параметров испытуемых, так как исследование проводится после воздействия независимых переменных, т.е. когда событие уже произошло и необходимо выявить его последствия. В данной ситуации оптимальной схемой эксперимента является план с контрольной группой и тестированием только после воздействия. Используя рандомизацию или иные процедуры, обеспечивающие оптимальную выборочную эквивалентность, формируются однородные экспериментальная и контрольная группы испытуемых. Тестирование переменных осуществляется только после экспериментального воздействия:

Пример. В 1993 г. по заказу НИИ радиологии было проведено изучение воздействия радиационного облучения на психологические показатели человека1. Эксперимент строился по плану 6. Было проведено психологическое обследование 51 ликвидатора последствий аварии на Чернобыльской АЭС при помощи батареи психологических тестов (личностные опросники, САН (Самочувствие. Активность. Настроение), тест Люшера и др.), ЭАФ по Р. Фоллю (R. Voll)[10] [11] и автоматизированной ситуационно-диагностической игры (АСИД) «Тест»[12]. Контрольная выборка насчитывала 47 специалистов, не участвовавших в радиологических мероприятиях на ЧАЭС. Средний возраст испытуемых экспериментальной и контрольной групп составил 33 года. Обследуемые обеих выборок оптимально соотносились по опыту, роду деятельности и структуре социализации, поэтому сформированные группы были признаны эквивалентными.

Произведем теоретический анализ плана, по которому был построен эксперимент, и его валидности.

Фон: контролировался, так как в исследовании использовалась эквивалентная контрольная выборка.

Естественное развитие: контролировалось как фактор экспериментального воздействия, так как не было вмешательства экспериментаторов в процесс социализации испытуемых.

Эффект тестирования: контролировался, так как нс было предварительного тестирования испытуемых.

Инструментальная погрешность: контролировалась, так как была проведена предварительная проверка достоверности методических средств и уточнения их нормативных показателей после эксперимента, а также осуществлено применение однотипной «тестовой батареи» на контрольной и экспериментальной группах.

Статистическая регрессия: контролировалась посредством отработки экспериментального материала на всей выборке, сформированной случайным порядком. Однако существовала угроза валидности ввиду того, что нс было предварительных данных о составе экспериментальных групп, т.с. вероятность появления и полярных переменных.

Отбор испытуемых', контролировался не полностью ввиду естественной рандомизации. Специальный отбор испытуемых не осуществлялся. В случайном порядке из участников ликвидации аварии па Чернобыльской АЭС и специалистов-химиков были сформированы группы.

Отсев испытуемых, в ходе эксперимента не было.

Взаимодействие фактора отбора с естественнъш развитием', специальный отбор нс осуществлялся. Данная переменная контролировалась.

Взаимодействие состава групп и экспериментального воздействия', специальный отбор испытуемых не осуществлялся. Они не были оповещены о том, в какую из групп исследования (экспериментальную или контрольную) входят.

Реакция испытуемых на эксперимент', неконтролируемый фактор в данном эксперименте.

Взаимная интерференция (наложение) экспериментальных воздействий: не контролировалась ввиду того, что не было известно, участвовали ли испытуемые в подобных экспериментах и как это отразилось на результатах психологического тестирования. Путем наблюдения экспериментаторов выяснилось, что в целом отношение к эксперименту было негативное. Вряд ли это обстоятельство положительно повлияло на внешнюю валидность данного эксперимента

Результаты эксперимента

  • 1. Произведено исследование распределения эмпирических данных, которое имело колоколообразный вид, близкий к теоретической кривой нормального распределения.
  • 2. При помощи ^-критерия Стьюдента произведено сравнение средних Oj > 02. Поданным АСИД «Тест» и ЭАФ[13], экспериментальные и контрольные группы значимо различались по динамике эмоциональных состояний (у ликвидаторов — выше), результативности познавательной деятельности (у ликвидаторов наблюдалось снижение), а также функционированию двигательного аппарата, печени, почек и др. вследствие хронической эндогенной интоксикации.
  • 3. При помощи ^-критерия Фишера произведен расчет влияния «колебаний» (дисперсии независимой переменной) X на дисперсию зависимой переменной 02.

В качестве вывода данного исследования были сделаны соответствующие рекомендации участникам эксперимента и их руководителям, произведена валидизация диагностической батареи психологических тесов и выявлены психофизиологические факторы, влияющие на людей в экстремально-радиологических условиях.

Таким образом, экспериментальный «дизайн» 6 представляет собой оптимальную схему психологических исследований, когда не представляется возможным произвести предварительное измерение психологических переменных.

Из изложенного следует, что основой экспериментального метода в психологии являются так называемые истинные планы, в которых осуществляется контроль практически всех основных факторов, влияющих на внутреннюю валидность. Достоверность результатов в экспериментах, спланированных но схемам 4—6, не вызывает сомнения у значительного большинства исследователей. Главной проблемой, как и во всех иных психологических исследованиях, является формирование экспериментальной и контрольной выборок испытуемых, организация исследования, поиск и применение адекватных измерительных средств.

  • [1] Символ R в схеме обозначает, что однородность групп получена путем рандомизации.Этот символ может быть условным, так как однородность контрольной и экспериментальнойвыборок может быть обеспечена и другими способами (например, парный отбор, предварительное тестирование и т.д.).
  • [2] Исследование распределения эмпирических данных в целях поиска его нормальностиможет быть ограничено объемом экспериментальной выборки. На малых выборках затруднительно получить положительный результат.
  • [3] - В нашем случае применялись методы параметрической статистики Мх> 5Г ^-критерийСтьюден га и Rxy.
  • [4] - В нашем случае применялись методы параметрической статистики Мх> 5Г ^-критерийСтьюден га и Rxy.
  • [5] Знаки между переменными несут не математическую, а экспериментально-психологическую смысловую нагрузку.
  • [6] Значение коэффициента корреляции (0,16) выявляет слабую статистическую связьмежду измерениями, т.е. можно предположить, что произошло какое-то изменение данных.Показатели после воздействия не соответствуют показателям до воздействия.
  • [7] См.: Носе И. Н. Психодиагностика: учебник для бакалавров. Углубленный курс. 2-е изд.,перераб. и доп. М.: Юрайт, 2014. С. 60.
  • [8] «Смещение» — это погрешности в экспериментальном исследовании (см.: Кэмпбелл Д.Модели экспериментов в социально-психологических и прикладных исследованиях. С. 154,178-179, 193, 202-211 и др.).
  • [9] См.: Кэмпбелл Д. Указ. соч.
  • [10] Результаты психофизиологического обследования участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС / И. В. Захаров, В. И. Лазуткин, В. И. Ханжиев [и др.] // Военномедицинский журнал. 1994. № 2. С. 52—57.
  • [11] ЭАФ — метод Фолля (нем. Elektroakupunktur nach Voll, EAV) — метод электponyнктур-ной экспресс-диагностики в альтернативной (нетрадиционной) медицине посредством измерения электрического сопротивления кожи. Метод разработан в Германии доктором Рейнольдом Фоллем в 1958 г. По существу, является комбинацией акупунктуры и применениягальванометра.
  • [12] Оценка психологического статуса военнослужащих — ликвидаторов аварии на ЧАЭСпри помощи динамической ситуационной игры «Тест» / И. В. Захаров, О. С. Говоруха,И. II. Посс [и др.] // Военно-медицинский журнал. 1994. № 7. С. 42—44.
  • [13] Исследования В. II. Игнаткина.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы