Тема 10: Экспериментальные переменные и способы их контроля

1. Понятие «причинности»

2. Независимая переменная

3. Зависимая переменная

4. Способы контроля внешних переменных.

Экспериментатор проверяет гипотезу о причинной связи двух явлений, А и В. Понятие «причинность» является одним из наиболее сложных в науке. Существует ряд эмпирических признаков причинной связи между двумя явлениями:

1. Разделенность причины и следствия во времени и предшествовании причины следствию. Если, после проведения эксперимента, обнаруживаются изменения в объекте по сравнению с аналогичным объектом, который воздействию не подвергался, то есть повод говорить о том, что экспериментальное воздействие стало причиной изменения состояния объекта. Наличие воздействия и сравнение объектов являются необходимыми условиями такого вывода, ибо не всегда предшествующее событие – причина последующего.

2. Наличие статистической связи между двумя переменными (причинной и следствием). Изменение величины одной из переменных должно сопровождаться изменением величины другой, то есть наблюдается либо линейна, либо нелинейная корреляция. Но наличие корреляции является недостаточным условием для вывода о причинно-следственной связи, так как такая связь может быть случайной или обусловлена другой переменной.

3. Причинно-следственная связь регистрируется, если экспериментальная процедура исключает иные возможные объяснения связей А и В, кроме как причинной, и все остальные причины возникновения явления В исключены.

Проверка экспериментальной гипотезы о причинной связи двух явлений производится следующим образом: экспериментатор моделирует предполагаемую программу, которая выступает в качестве экспериментального воздействия и регистрирует изменение состояния объекта с помощью контрольно - измерительных инструментов, при этом осуществляется контроль внешних переменных. Таким образом: суть эксперимента состоит в том, что экспериментатор варьирует независимую переменную, регистрирует изменение зависимой и контролирует внешние переменные.

Исследователь должен стремиться оперировать в эксперименте только независимой переменной. Если это условие соблюдается и при этом при этом исключены все побочные (внешние) переменные, то такой эксперимент называется чистый.

В качестве независимой переменной в эксперименте могут выступать:

1. Характеристика заданий. Это то, чем может манипулировать экспериментатор более или менее свободно. Экспериментатор может варьировать стимулы или материалы задания, тип ответа испытуемого, инструкцию, цели, средства и т.д.

2. Особенности ситуации (внешние условия) – т.е. переменные, которые непосредственно не входят в структуру эксперимента (температура в помещении, обстановка). Экспериментатор может варьировать: физические параметры (внешний вид помещения, освещенность, температуру, окраску стен и т.д.), социально-психологические (изоляцию, присутствии экспериментатора или его ассистента и др.), особенности общения и взаимодействия испытуемого и экспериментатора.

3. «Организменные» переменные – управляемые состояния испытуемого (физические, биологические, социально-психологические, психологические, социальные признаки). Традиционно их относят к «переменным», хотя большинство из них являются неизменными на протяжении жизни. Как правило, в современном исследовании дифференциально-психологические особенности индивидов, такие как интеллект, пол, возраст, социальный статус и т.д. учитываются в качестве дополнительных переменных, которые контролируются экспериментатором в общепсихологическом эксперименте. Но эти переменные могут превращаться во «вторую основную переменную» в дифференциально-психологическом исследовании, и тогда используются факторные планы.

В качестве зависимой переменной в психологии используются параметры вербального и невербального поведения испытуемого (число ошибок, затраченное время на решение задач и т.п.). Выбор поведенческих параметров определяется исходной гипотезой, при этом исследователь должен максимально ее конкретизировать, т.е. добиться того, чтобы зависимая переменная была операционализирована (поддавалась регистрации в ходе эксперимента).

Параметры, которые изменяет экспериментатор условно можно разделить на формально-динамические и содержательные:

1. К формально-динамическим параметрам относят:

а) Точность, либо противоположную ей характеристику – ошибочность действий. Этот параметр используется в задачах на достижение, которые в психологических исследованиях встречаются достаточно часто.

б) Латентность. Поскольку ряд психических процессов протекает скрытно от внешнего наблюдателя, одной из важнейших характеристик является латентное время – время от момента предъявления сигнала до выбора ответа.

в) Длительность (скорость исполнения) – время между выбором действия и окончанием его исполнения. Является характеристикой исполнительного действия.

г) Темп (частота действий) – важнейшая характеристика, особенно при исследовании простейших форм поведения.

д). Продуктивность – отношение числа ошибок или качественно выполненных действий ко времени выполнения. Этот параметр служит важнейшей характеристикой для исследования процессов научения, познавательных процессов, процессов принятия решения.

2. Содержательные параметры поведения предполагают категоризацию формы поведения либо в терминах обыденного языка, либо в терминах той теории, предположения которой проверяются в данном эксперименте.

Распознавание форм поведения – дело специально обученных экспериментаторов или наблюдателей. Проблема фиксации качественных особенностей поведения решается либо посредством обучения наблюдателей и разработки специальных карт наблюдения, либо измерением формально – динамических параметров с помощью тестов.

Требования к зависимой переменной:

1. Надежность – устойчивость ее регистрированности при изменении условий эксперимента в течение времени.

2. Валидность – переменная должна быть определена только в конкретных условиях эксперимента и примирительна к определенной гипотезе.

3. Сензитивность – зависимая переменная к изменениям независимой.

Типы зависимых переменных:

1. Одномерные – регистрируется только один параметр, и именно он считается проявлением зависимой переменной.

2. Многомерные – когда измеряется несколько параметров: оценивается уровень интеллектуальной продуктивности, анализируется трудность задач, качество выполнения, способ и т.д.

3. Фундаментальные – параметры зависимой переменной используются в качестве аргументов, сама она представляется в виде функции (например, фундаментальное изменение уровня агрессии).

Способы контроля внешних переменных.

1. Элиминация - самый простой, но по сути невозможный, «радикальный» способ. Его суть заключается в полном устранении побочных переменных.

2. Создание константных условий – исследователь старается сделать внешние переменные неизменными, при этом влияние внешних переменных одинаковое на всех испытуемых на протяжении всего времени эксперимента.

Однако, в этом случае данные, полученные при фиксированных побочных переменных могут распространяться только на те реальные ситуации, в которых действуют те же самые побочные переменные.

3. Балансировка. Этот способ используется тогда, когда невозможно идентифицировать внешние переменные или когда ими когда их можно идентифицировать и использовать специальный алгоритм для контроля. Для реализации этого метода в план эксперимента включается контрольная группа. Организация исследования в контрольной группе такая же, как и в экспериментальной. Следовательно, изменения, происходящие в контрольной группе, происходят за счет влияния внешней переменной, а в экспериментальной - за счет внешней и независимой.

4. Контрбалансировка - используется для контроля внешней переменной в том случае, если эксперимент включает в себя несколько серий. Группа испытуемых (испытуемый) оказывается в разных условиях последовательно, и как следствие, предыдущие условия могут изменить эффективность воздействия последующих условий. Порядок предъявления стимулов может менять поведение испытуемых, поэтому смысл контрбалансировки заключается в том, что порядок предъявления различных задач (стимулов, воздействий) в одной из групп компенсируется иным порядком представления заданий в другой группе. Контрбалансировка контролирует эффект последовательности.

5. Рандомизация - процедура, гарантирующая равную возможность каждому члену популяции стать участником эксперимента. Применяется чаще всего в двух случаях: когда известно, как управлять внешними переменными в экспериментальной ситуации, но нет возможности использовать ни одну из предыдущих техник контроля; когда предполагалось оперировать какими – либо внешними переменными в экспериментальной ситуации, но не было возможности их специфицировать и применять другие техники.