Экспериментальные переменные и способы их контроля

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. Первый признак— разделен-ность причины и следствия во времени и предшествование причи­ны следствию. Если исследователь обнаруживает изменения в объ­екте после экспериментального воздействия, по сравнению с анало­гичным объектом, который таковому не подвергался, у него 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. Отлет гусей на юг отнюдь не является причиной выпадения снега через месяц. Второй признак— наличие статистической связи между двумя переменными (причиной и следствием). Изменение величи­ны одной из переменных должно сопровождаться изменением дру­гой. Иначе говоря, между переменными должна наблюдаться либо линейная корреляция, как между уровнем вербального интеллекта и школьной успеваемостью, либо нелинейная корреляция, как меж­ду уровнем активации и степенью эффективности научения (закон Йеркса—Додсона).

Наличие корреляции — недостаточное условие для вывода о при-

чинно-следственной связи, так как связь может быть случайной или обусловленной третьей переменной.

Третий признак— причинно-следственная связь регистрируется, если экспериментальная процедура исключает иные возможности объяснения связей А и В, кроме как причинной, и все другие аль­тернативные причины возникновения явления В исключены.

Проверка экспериментальной гипотезы о причинной связи двух явлений производится следующим образом. Экспериментатор мо­делирует предполагаемую причину: она выступает в качестве экспе­риментального воздействия, вследствие — изменение состояния объ­екта — регистрируется с помощью какого-либо измерительного ин­струмента.

Экспериментальное воздействие служит для изменения незави­симой переменной, которая является непосредственной причиной изменения зависимой переменной. Так, экспериментатор, предъяв­ляя испытуемому сигналы различной околопорого'вой громкости, изменяет его психическое состояние — испытуемый либо слышит, либо не слышит сигнал, что приводит к различным моторным или вербальным ответам («да» — «нет», «слышу» — «не слышу»).

Внешние («прочие») переменные экспериметальной ситуации экспериментатор должен контролировать. Среди внешних перемен­ных выделяют: 1) побочные переменные, которые порождают сис­тематическое смешение, ведущее к появлению ненадежных данных (фактор времени, фактор задачи, индивидуальные особенности ис­пытуемых); 2) дополнительную переменную, которая существенна для изучаемой связи между причиной и следствием. При проверке частной гипотезы уровень дополнительной переменной должен со­ответствовать ее уровню в изучаемой реальности. Например, при изучении связи уровня развития непосредственного и опосредован­ного запоминания дети должны быть одного возраста. Возраст в этом случае — дополнительная переменная. Если же проверяется общая гипотеза, то эксперимент про водится при разных уровнях дополни­тельной переменной, т.е. с участием групп детей разного возраста, как в известных экспериментах А.Н.Леонтьева по изучению разви­тия опосредованного запоминания. Дополнительная переменная, особо значимая для эксперимента, называется «ключевой». Кон­трольной переменной называется дополнительная переменная, ко­торая в факторном эксперименте становится второй основной.

Суть эксперимента состоит в том, что экспериментатор варьиру­ет независимую переменную, регистрирует изменение зависимой переменной и контролирует внешние (побочные) переменные.

Исследователи различают разные виды независимой переменной:

качественную («есть подсказка» — «нет подсказки»), количествен­ную (уровень денежного вознаграждения).

Среди зависимых переменных выделяются базисные. Базисная переменная — единственная зависимая переменная, на которую ока­зывает влияние независимая переменная.

Какие независимые, зависимые и внешние переменные встреча­ются при проведении психологического эксперимента?

Независимая переменная

Исследователь должен стремиться оперировать в эксперименте только независимой переменной. Эксперимент, где это условие со­блюдается, называют чистым экспериментом. Но чаще всего в ходе эксперимента, варьируя одну переменную, экспериментатор изме­няет вместе с тем ряд других. Это изменение может быть вызвано действием экспериментатора и обусловлено связью двух перемен­ных. Например, в эксперименте по выработке простого двигатель­ного навыка он наказывает испытуемого за неудачи электрическим током. Размер наказания может выступать в качестве независимой переменной, а скорость выработки навыка — зависимой перемен­ной. Наказание не только закрепляет у испытуемого соответствую­щие реакции, но и порождает у него ситуативную тревогу, которая влияет на результаты — увеличивает число ошибок и уменьшает ско­рость выработки навыка.

Центральная проблема при проведении экспериментального ис­следования — выделение независимой переменной и ее изоляция от других переменных.

В качестве независимых переменных в психологическом экспе­рименте могут выступать:

1) характеристики заданий;

2) особенности ситуации (внешние условия);

3) управляемые особенности (состояния) испытуемого. Последние часто называют «переменными организма». Иногда выделяют четвертый вид переменных — константные характерис­тики испытуемого (интеллект, пол, возраст и т.д.), но, на мой взгляд, они относятся к дополнительным переменным, поскольку на них нельзя воздействовать, а можно лишь учесть их уровень при форми­ровании экспериментальных и контрольных групп.

Характеристики задания — то, чем может манипулировать экс­периментатор более или менее свободно. По традиции, идущей от бихевиоризма, считается, что экспериментатор варьирует только характеристиками стимулов (stimulus variables), но в его распоряже­нии гораздо больше возможностей. Экспериментатор может варьи-

ровать стимулы или материал задания, изменять тип ответа испыту­емого (вербальный или невербальный ответ), менять шкалу оцени­вания и т.д. Он может варьировать инструкцию, меняя цели, кото­рые должен достичь испытуемый входе выполнения задания. Экс­периментатор может варьировать средства, которые имеет испытуе­мый для решения задачи, и ставить перед ним препятствия. Он мо­жет изменять систему поощрений и наказаний в ходе выполнения задания и т.д.

К особенностям ситуации следует отнести те переменные, кото­рые непосредственно не входят в структуру экспериментального за­дания, выполняемого испытуемым. Это может быть температура в помещении, обстановка, наличие внешнего наблюдателя и т.д.

Эксперименты по выявлению эффекта социальной фасилитации (усиления) проводились по следующей схеме: испытуемому давалась какая-либо сенсомоторная или интеллектуальная задача. Он снача­ла выполнял ее в одиночку, а затем в присутствии другого человека или несколькихлюдей (последовательность, разумеется, менялась в разных группах). Оценивалось изменение продуктивности испыту­емых. В этом случае задача испытуемого оставалась неизменной, изменялись лишь внешние условия эксперимента.

Чем может варьировать экспериментатор?

Во-первых, это физические параметры ситуации: расположение аппаратуры, внешний вид помещения, освещенность, звуки и шумы, температура, размещение мебели, окраска стен, время проведения эксперимента (время суток, длительность и т.д.). То есть все физи­ческие параметры ситуации, не являющиеся стимулами.

Во-вторых, это социально-психологические параметры: изоляция — работа в присутствии экспериментатора, работа в одиночку — рабо­та с группой и т.д.

В-третьих, это особенности общения и взаимодействия испытуе­мого (испытуемых) и экспериментатора.

Судя по публикациям в научных журналах, за последние годы рез­ко возросло количество экспериментальных исследований, в кото­рых применяется варьирование внешних условий.

К «организменным переменным», или неуправляемым характе­ристикам испытуемых, относятся физические, биологические, пси­хологические, социально-психологические и социальные признаки. Традиционно их относят к «переменным», хотя большинство из них является неизменным или относительно неизменным на протяже­нии жизни. Влияние дифференциально-психологических, демогра­фических и прочих константных параметров на поведение индиви­да изучают в корреляционных исследованиях. Однако авторы боль-

шинства учебников по теории психологического метода, такие, как В.-Дж.Андервудили М.Мэтлин, относят эти параметры к числу не­зависимых переменных эксперимента.

Как правило, в современном экспериментальном исследовании дифференциально-психологические особенности индивидов, такие, как интеллект, пол, возраст, социальное положение (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 используется факторный план.

Зависимая переменная

Психологи имеют дело с поведением испытуемого, поэтому в ка­честве зависимой переменной выбираются параметры вербального и невербального поведения. К ним относятся: число ошибок, кото­рое совершила крыса, пробегая лабиринт; время, которое затратил испытуемый при решении задачи, изменения мимики его лица при просмотре эротического фильма; время двигательной реакции на зву­ковой сигнал и т.д.

Выбор поведенческого параметра определяется исходной экспери­ментальной гипотезой. Исследовательдолжен ее максимально конкре­тизировать, т.е. добиться того, чтобы зависимая переменная была one-рационализирована— поддавалась регистрации в ходе эксперимента.

Параметры поведения условно можно разделить на формально-динамические и содержательные. Формально-динамические (или пространственно-временные) параметры достаточно легко поддают­ся аппаратурной регистрации. Приведем примеры этих параметров.

1. Точность. Наиболее часто регистрируемый параметр. Поскольку большинство заданий, предъявляемых испытуемому в психологи­ческих экспериментах, являются задачами на достижения, то точ­ность или противоположный параметр — ошибочность действий — будет главным регистрируемым параметром поведения.

2. Латентность. Психические процессы протекают скрытно от внешнего наблюдателя. Время от момента предъявления сигнала до выбора ответа называется латентным временем. В некоторых случа­ях латентное время является важнейшей характеристикой процесса, например, при решении мыслительных задач.

3. Длительность, или скорость выполнения. Является характерис­тикой исполнительного действия. Время между выбором действия и окончанием его выполнения называют скоростью действия (в от­личие отлатентного времени).

4. Темп, или частота действий. Важнейшая характеристика, осо­бенно при исследовании простейших форм поведения.

5. Продуктивность. Отношение числа ошибок или качества вы­полнения действий ко времени выполнения. Служит важнейшей характеристикой при исследовании научения, познавательных про­цессов, процессов принятия решения и т.д.

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

Распознавание различных форм поведения — дело специально обученных экспертов или наблюдателей. Требуется немалый опыт, чтобы безошибочно различать разные уровни агрессии или удивле­ния, характеризовать один поступок как проявление покорности, а другой — как проявление подобострастия.

Проблема фиксации качественных особенностей поведения ре­шается посредством: а) обучения наблюдателей и разработки карт наблюдения; б) измерения формально-динамических характеристик поведения с помощью тестов.

Зависимая переменная должна быть валидной и надежной. На­дежность переменной проявляется в устойчивости ее регистрируе­мое™ при изменении условий эксперимента в течение времени. Валидность зависимой переменной определена только в конкретных условиях эксперимента и применительно к определенной гипотезе.

Можно выделить три типа зависимых переменных: 1) одномер­ную; 2) многомерную; 3) фундаментальную. В первом случае реги­стрируется лишь один параметр, и именно он считается проявлени­ем зависимой переменной (между ними существует функциональ­ная линейная связь), как, например, при изучении времени простой сенсомоторной реакции. Во втором случае зависимая переменная многомерна. Например, уровень интеллектуальной продуктивнос­ти проявляется во времени решения задачи, его качестве, трудности решенной задачи. Эти параметры могут фиксироваться независимо. В третьем случае, когда известно отношение между отдельными пара­метрами многомерной зависимой переменной, параметры рассмат­риваются в качестве аргументов, а сама зависимая переменная — в качестве функции. Например, фундаментальное измерение уровня агрессии F(a) рассматривается как функция отдельных ее проявле­ний (а, ): мимики, пантомимики, брани, рукоприкладства и др.

F(a)^: =f(a,, a^,..., aJ. 118

Существует еще одно важное свойство зависимой переменной, а именно — сензитивность (чувствительность) зависимой переменной к изменениям независимой. Суть в том, что манипуляция независи­мой переменной влияет на изменение зависимой. Если же мы мани-' пулируем независимой переменной, а зависимая не изменяется, то зависимая переменная несензитивна по отношению к независимой. Два варианта проявления несензитивности зависимой переменной получили названия «эффект потолка» и «эффект пола». Первый слу­чай встречается тогда, когда предъявляемая задача так проста, что уровень ее выполнения много выше всех уровней независимой пере­менной. Второй эффект, напротив, возникает тогда, когда задание настолько сложно, что уровень его выполнения оказывается ниже всех уровней независимой переменной.

Итак, как и прочие компоненты психологического исследования, зависимая переменная должна быть валидна, надежна, обладать чув­ствительностью к изменению уровня независимой переменной.

Существуют два основных приема фиксации изменений зависи­мой переменной. Первый применяется наиболее часто в экспери­ментах с участием одного испытуемого. Изменение зависимой пере­менной регистрируется во время эксперимента вслед за изменением уровня независимой переменной. Примером является фиксация ре­зультатов в экспериментах по научению. Кривая научения представ­ляет собой классический вариант тренда — изменения успешности выполнения заданий от числа проб (времени проведения экспери­мента). Для обработки таких данных применяется статистический аппарат анализа трендов. Второй прием фиксации изменения уров­ня независимой переменной называется отсроченным измерением. Между воздействием и эффектом проходит определенный проме­жуток времени, его длительность устанавливается по времени отда­ленности следствия от причины. Например, прием дозы алкоголя увеличивает время сенсомоторной реакции не сразу, а по прошест­вии определенного времени. То же самое можно сказать о влиянии заучивания конкретного количества иностранных слов на успеш­ность перевода текста на редкий язык: эффект проявляется не сразу (если проявляется).

Отношения между переменными

В основе построения современной экспериментальной психоло­гии лежит формула К.Левина — поведение есть функция личности и ситуации:

B=f(P; S).

 

Необихевиористы ставят в формулу вместо Р (личность) О (орга­низм), что более точно, если считать испытуемыми не только лю­дей, но и животных, а личность редуцировать к организму.

Как бы то ни было, большинство специалистов по теории психо­логического эксперимента, в частности МакГиган, считают, что в психологии существуют два типа законов: 1) «стимул — ответ»; 2) «организм — поведение».

Первый тип законов обнаруживается в ходе экспериментального исследования, когда стимул (задача, ситуация) — это независимая переменная, а зависимая переменная — ответ испытуемого.

Второй тип законов является продуктом метода систематическо­го наблюдения и измерения, поскольку свойствами организма уп­равлять с помощью психологических средств нельзя.

Существуютли «пересечения»? Разумеется. Ведь в психологичес­ком эксперименте зачастую учитывается влияние так называемых дополнительных переменных, большинство из которых является дифференциально-психологическими характеристиками. Следова­тельно, есть смысл добавить в список и «системные» законы, описы­вающие влияние ситуации на поведение личности, обладающей оп­ределенными свойствами. Но в психофизиологических и психофар­макологических экспериментах можно воздействовать на состояние организма, а в ходе формирующего эксперимента — целенаправлен­но и необратимо изменять те или иные свойства личности.

В классическом психологическом поведенческом эксперименте устанавливается функциональная зависимость вида

R=f(S),

где R — ответ, a S — ситуация (стимул, задача). Переменная S систе­матически варьируется, а детерминируемые ею изменения ответа испытуемого фиксируются. В ходе изучения проявляются условия, при которых испытуемый ведет себя тем или иным образом. Резуль­тат фиксируется в форме линейной или нелинейной зависимости.

Другой тип зависимостей символизируется как зависимость по­ведения от личностных свойств или состояний организма испытуе­мого:

R = f(0) или R = f(P).

Исследуется зависимость поведения испытуемого от того или иного состояния организма (болезни, усталости, уровня активации, фрустрации потребностей и т.д.) или от личностных свойств (тревожности, мотивации и т.д.). Исследования проводятся с участием групп людей, различающихся по данному признаку: свойству или актуальному состоянию.

Естественно, эти две строгие зависимости являются простейши­ми формами отношений между переменными. Возможны более сложные зависимости, устанавливаемые в конкретном эксперимен­те, в частности, факторные планы позволяют выявить зависимости вида R = f(Sp S^), когда ответ испытуемого зависит от двух варьиру­емых параметров ситуации, а поведение является функцией состоя­ния организма и среды.

Остановимся на формуле Левина. В общей форме она выражает идеал экспериментальной психологии: возможность предсказать поведение конкретной личности в определенной ситуации. Пере­менная «личность», которая входит в состав этой формулы, вряд ли может рассматриваться лишь как «дополнительная». Традиция нео­бихевиоризма предлагает использовать термин «промежуточная» переменная. В последнее время за такими «переменными» — свой­ствами и состояниями личности — закрепился термин «переменная-модератор», т.е. посредник.

Рассмотрим основные возможные варианты отношений между зависимыми переменными. Существует как минимум шесть видов связи переменных. Первый, он же простейший, — отсутствие зави­симости. Графически он выражается в форме прямой, параллельной оси абсцисс на графике, где по оси абсцисс (X) отложены уровни независимой переменной, а по оси ординат (У) — зависимой пере­менной. Зависимая переменная не чувствительна к изменению не­зависимой.

Монотонно возрастающая зависимость наблюдается тогда, когда увеличению значений независимой переменной соответствует изме­нение зависимой переменной.

 

Монотонно убывающая зависимость наблюдается, если увеличе­нию значений независимой переменной соответствует уменьшение уровня независимой переменной.

Нелинейная зависимость U-образного типа обнаруживается в большинстве экспериментов, в которых выявляются особенности психической регуляции поведения:

Инвертированная U-образная зависимость получается в много­численных экспериментальных и корреляционных исследованиях как в психологии личности, мотивации, так и в социальной психо­логии.

Последний вариант зависимости обнаруживается не так часто, как предыдущие, — сложная квазипериодическая зависимость уровня зависимой переменной от уровня независимой.

При выборе способа описания работает «принцип экономии»:

простое описание лучше, чем все другие эквивалентные по успеш­ности описания. Любое простое описание лучше, чем комплексное. Поэтому аргументы, распространенные в отечественных научных дискуссиях, типа «Все гораздо сложнее на самом деле, чем представ­ляет автор» по меньшей мере бессмысленны. Тем более, что никто не знает, как «на самом деле».

Так называемое «комплексное описание», «многомерное описа­ние» есть зачастую просто попытка уйти от решения научной про­блемы, способ маскировки личной некомпетентности, которую хо­тят скрыть за путаницей корреляционных связей и сложносостав-ными формулами, где все всему равняется.

Контроль переменных

Следует различать контроль независимой переменной и контроль «прочих» или внешних (побочных и дополнительных переменных). Контроль независимой переменной состоит в ее активном варьиро­вании или знании закономерности ее изменения. Второй смысл понятия «контроль» — управление внешними, «прочими» перемен­ными эксперимента. Влияние внешних переменных сводится к эф­фекту смешения.

Различают два основных способа контроля независимой перемен­ной. Эти способы лежат в основе двух типов эмпирического иссле­дования: активного и пассивного. Напомним, что в психологии к активным относятся деятельностный метод (эксперимент) и ком­муникативный (беседа), а к пассивным — наблюдение и измерение. Пассивные методы называют также методами систематизированной регистрации, или систематизированного наблюдения (включая в него и процедуру измерения).

В эксперименте контроль независимой переменной производит­ся с помощью активного манипулирования, варьирования. При сис­тематизированном наблюдении (также — измерении) контроль осу­ществляется за счет отбора (селекции) требуемых значений незави­симой переменной из числа уже существующих переменных. При­мером активного контроля является, например, изменение громкости сигнала, подаваемого экспериментатором в наушники. Примером пассивного контроля может служить разбиение группы учеников на неуспевающих, среднеуспевающих и высокоуспешных при иссле­довании влияния уровня успешности обучения на статус личности в учебной группе.

При планировании исследования следует иметь в виду, что прин­ципы, предъявляемые к формированию плана для активного и пас­сивного исследований, одни и те же, за исключением контроля эф­фектов, связанных с экспериментальным воздействием.

Существует несколько основных приемов контроля влияния внешних («прочих») переменных на результат эксперимента:

1) элиминация внешних переменных;

2)константность условий;

3) балансировка;

4) контрбалансировка;

5)рандомизация.

Эти приемы, разумеется, не позволяют полностью избежать воз­действий со стороны «прочих» переменных, однако их выполнение является своеобразной профилактической процедурой: мытье рук перед едой не дает 100-ной гарантии от заболевания дизентерией, но существенно снижает вероятность заболевания.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Адресный тип-указатель, ссылочные переменные, простейшие действия с указателями.
2. Анализ показателей самоконтроля
3. Анализ показателей самоконтроля
4. Аппаратура контроля телефонных линий.
5. БЛОК МАТЕРИАЛА для самоконтроля
6. Взаимодействие систем производственного и государственного эколого-аналитического контроля
7. Взаимосвязь видов, методов, форм и средств контроля
8. Взаимосвязь системы учета и внутреннего контроля
9. Виды и значение контроля учебной деятельности
10. Виды контроля и аттестации, формы оценочных средств
11. Виды контроля качества продукции.
12. ВИДЫ, ФОРМЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ