Вопрос. Контроль переменных в эксперименте

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

В идеале исследователь стремится все дополнительные переменные свести на нет или хотя бы к минимуму, чтобы выделить «в чистом виде» связь между независимой и зависимой переменными.

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, 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 хорошо успевающих 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 над влиянием внешних (“прочих”) переменных на результат эксперимента:

1) элиминация внешних переменных - представляет собой наиболее радикальный способ контроля. Он состоит в полном исключении из внешней среды каких бы то ни было внешних дополнительных переменных (ДП). В лаборатории создаются условия, изолирующие испытуемого от звуков, света, вибрационных воздействий и т. п.

Наиболее ярким примером может служить эксперимент по сенсорной депривации, проводимый на добровольцах в специальной камере, полностью исключающей поступление каких-либо раздражителей из внешней среды. Следует отметить, что элиминировать воздействия ДП практически невозможно, да и не всегда нужно, так как результаты, полученные в условиях элиминации внешних воздействий, вряд ли могут быть перенесены в реальность.

2) константность условий - Суть этого способа состоит в том, чтобы сделать воздействия ДП постоянными и одинаковыми для всех испытуемых на протяжении всего опыта. В частности, исследователь стремится сделать постоянными пространственно-временные условия эксперимента, технику его проведения, оборудование, предъявление инструкции и т. д. При тщательном применении этого способа контроля удается избежать больших погрешностей, однако проблема переноса результатов эксперимента в условия, сильно отличающиеся от экспериментальных, остается проблематичной.

3) балансировка- когда нет возможности создать и поддерживать постоянные условия на протяжении всего эксперимента, прибегают к способу балансировки. Этот способ применяется, например, в ситуации, когда внешняя ДП не поддается идентификации. В этом случае балансировка будет состоять в использовании контрольной группы. Исследование контрольной и экспериментальной групп проводится в одних и тех же условиях с той лишь разницей, что в контрольной группе отсутствует воздействие независимой переменной. Тем самым изменение зависимой переменной в контрольной группе обусловлено лишь внешними ДП, а в экспериментальной – совместным действием внешних дополнительных и независимой переменной.

4) контрбалансировка - способ контроля внешних ДП практикуется чаще всего тогда, когда эксперимент включает в себя несколько серий. Испытуемый оказывается в разных условиях последовательно, однако предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих. Для ликвидации возникающего в этом случае «эффекта последовательности» разным группам испытуемых экспериментальные условия предъявляются в различном порядке. Например, в первой серии эксперимента первой группе предъявляется решение интеллектуальных задач от более простых к более сложным, а второй – от более сложных к более простым. Во второй серии, напротив, первой группе предъявляется решение интеллектуальных задач от более сложных к более простым, а второй – от более простых к более сложным. Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть возможность проведения нескольких серий эксперимента, однако следует учитывать, что большое число попыток вызывает утомление испытуемых.

5) рандомизация, или случайный отбор, используется для создания простых случайных выборок. Использование такой выборки основывается на предположении, что каждый член популяции с равной вероятностью может попасть в выборку. Например, чтобы сделать случайную выборку из 100 студентов вуза, можно сложить бумажки с именами всех студентов вуза в шляпу, а затем достать из неё 100 бумажек — это будет случайным отбором.

Внутренние ДП– это факторы, кроющиеся в личности испытуемого. Они оказывают весьма значительное влияние на результаты эксперимента, их воздействие достаточно трудно проконтролировать и учесть. Среди внутренних ДП можно выделить постоянные и непостоянные.Постоянные внутренние ДП в течение эксперимента существенно не изменяются. Если эксперимент проводится с одним испытуемым, то постоянными внутренними ДП будут его пол, возраст, национальность. К этой группе факторов также можно отнести темперамент, характер, способности, склонности испытуемого, его интересы, взгляды, убеждения и другие компоненты общей направленности личности.

К непостоянным внутренним ДП относятся психологические и физиологические характеристики испытуемого, которые могут либо значительно изменяться по ходу эксперимента, либо актуализироваться (или исчезать) в зависимости от целей, задач, вида, формы организации эксперимента. Первую группу таких факторов составляют физиологические и психические состояния, утомляемость, привыкание, приобретение опыта и навыков в процессе выполнения экспериментального задания. В другую группу входят установка на данный опыт и данное исследование, уровень мотивации к данной экспериментальной деятельности, отношение испытуемого к экспериментатору и своей роли подопытного и т. п.

Эти приемы, разумеется, не позволяют полностью избежать воздействий со стороны “прочих” переменных, однако их выполнение является своеобразной профилактической процедурой.

12. Доэкспериментальные планы.

http: //studme.org/1229102523315/menedzhment/planirovanie_issledovaniya

http: //studbooks.net/32029/psihologiya/doeksperimentalni_kvazieksperimentalnogo_vidy

http: //modernlib.ru/books/konovalova_marina/eksperimentalnaya_psihologiya_konspekt_lekciy/read_8/

http: //pda.shpora.net/index.cgi? act=view& id=91398

https: //www.hse.ru/data/2011/02/09/1208664526/Lecture%2005.pdf

http: //www.many-books.org/auth/3918/book/11441/drujinin_vladimir_nikolaevich/eksperimentalnaya_psihologiya/read/36

http: //studopedia.ru/2_100918_eksperimentalnie-plani.html

http: //bibliofond.ru/view.aspx? id=9749#1

К доэкспериментальным планам относятся:

а) исследование единичного случая;

б) план с предварительным и итоговым тестированием одной группы.

в) сравнение статистических групп.

Исследование единичного случая относится к области прошлого. Однократно тестируется одна группа, подвергнутая воздействию по плану: Х О. Контроль внешних переменных и независимой переменной полностью отсутствует. Результаты сопоставляются с обыденным представлением о реальности. Отсутствует возможность сравнения с научно признанными данными.

План с предварительным и итоговым тестированием одной группы часто применяется в социологических, социально-психологических и педагогических исследованиях: О₁ Х О₂. План с предварительным и итоговым измерением на одной группе. Сопоставляются результаты до и после экспериментального влияния на одной группе. В плане отсутствует контрольная группа. Характеризуется невозможностью однозначного вывода о том, что изменения вызваны именно экспериментальным влияние.

Кроме того, этот план не позволяет контролировать эффект «естественного развития»: в течение короткого времени — изменение состояния испытуемого (утомление, монотония, скука и др.), а в течение длительного времени — изменения личностных черт. Наконец, эффект тестирования — воздействие предыдущего обследования на последующее — может быть еще одним неконтролируемым фактором, влияющим на изменение зависимой переменной. Можно перечислить и другие источники артефактов — внешние переменные, которые не контролируются этим планом.

Третий вариант доэкспериментального плана — сравнение статистических групп, или, точнее, план для двух неэквивалентных групп с тестированием после воздействия.

Х О₁

О₂

Этот план лучше предыдущего хотя бы тем, что позволяет учитывать эффект тестирования благодаря введению контрольной группы, а также отчасти контролировать влияние «истории» — фоновых воздействий на испытуемых, и ряд других внешних переменных (инструментальную погрешность, регрессию и др.). Но с помощью этого плана невозможно учесть эффект естественного развития, так как нет материала для сравнения состояния испытуемых на данный момент с их начальным состоянием (нет предварительного тестирования).

Результаты сопоставляются с неэквивалентной контрольной группой. Отсутствует предварительное измерение. Невозможен вывод о том, что отличия в результатах групп вызваны экспериментальным влиянием.

Этот доэкспериментальный план распространен в психологической исследовательской практике. Для сравнения результатов контрольной и экспериментальной групп используется t-критерий Стьюдента. Всегда надо иметь в виду, что различия в результатах тестирования могут быть обусловлены не экспериментальным воздействием, а различием состава групп.

Исследования по схеме доэкспериментальных планов проводились еще до возникновения теории планирования эксперимента.

13. Экспериментальные планы.

План «истинного» экспериментального исследования отличается от других следующими важнейшими признаками:

1) применением одной из стратегий создания эквивалентных групп, чаще всего — рандомизации;

2) наличием экспериментальной и, как минимум, одной контрольной группы;

3) завершением эксперимента тестированием и сравнением поведения группы, получившей экспериментальное воздействие (X₁), с группой, не получившей воздействия Х₀.

Классическим вариантом плана является план для 2 независимых групп.

Существуют три основные версии этого плана.

1) План для двух рандомизированных групп с тестированием после воздействия

1.Экспериментальная группа	R Х О₁
2. Контрольная группа	R О₂

Здесь R— рандомизация,

Х— воздействие,

О₁ — тестирование первой группы,

О₂— тестирование второй группы.

• Необходимое условием этого плана - равенство экспериментальной и контрольной групп.

• Этот план рекомендуют использовать в том случае, когда нет возможности или необходимости проводить предварительное тестирование испытуемых.

• После проведения рандомизации или иной процедуры уравнивания групп осуществляется экспериментальное воздействие.

• В простейшем варианте используется лишь две градации независимой переменной: есть воздействие, нет воздействия.

• Если необходимо использовать не одон уровень воздействия, то применяются планы с несколькими экспериментальными группами (по числу уровней воздействия) и одной контрольной.

• Если же нужно контролировать влияние одной из дополнительных переменных, то применяют план с 2 контрольными группами и 1-й экспериментальной.

• Обработка данных сводится к применению традиционных для математической статистики оценок различий измеряемого параметра между экспериментальной и контрольной группами.

• Применение плана позволяет контролировать основные источники внутренней невалидности.

• Поскольку предварительное тестирование отсутствует, исключен эффект взаимодействия процедуры тестирования и содержания экспериментального воздействия и сам эффект тестирования.

• План позволяет контролировать влияние состава групп, стихийного выбывания, влияние фона и естественного развития, взаимодействие состава группы с другими факторами за счет рандомизации и сравнения данных экспериментальной и контрольной групп.

• Однако при проведении большинства педагогических и социально-психологических экспериментов необходимо жестко контролировать исходный уровень зависимой переменной, будь то интеллект, тревожность, знания или статус личности в группе.

• Когда существуют сомнения в результатах рандомизации, применяют план с предварительным тестированием.

2) План для двух рандомизированных групп с предварительным и итоговым тестированием

R O X O

R O O

• Гипотеза большинства психологических исследований, особенно в области психологии развития («формирующий эксперимент»), содержит прогноз определенного изменения свойства индивида под влиянием внешнего фактора.

• Поэтому план «тест—воздействие—ретест» с применением рандомизации и контрольной группой очень распространен.

• Главный источник артефактов, нарушающий внешнюю валидность процедуры, - взаимодействие тестирования с экспериментальным воздействием.

ПРИМЕР:

• Тестирование уровня знаний по определенному предмету перед проведением эксперимента по заучиванию материала может привести к актуализации исходных знаний и к общему повышению продуктивности запоминания. Достигается это за счет актуализации мнемонических способностей и создания установки на запоминание.

• При данном плане контролируется фактор «истории» («фона»), так как в промежутке между первым и вторым тестированием обе группы подвергаются одинаковым («фоновым») воздействиям.

• Эффект естественного развития и эффект тестирования контролируются за счет того, что они одинаково проявляются в экспериментальной и контрольной группах, а эффекты состава групп и регрессии контролируются при помощи процедуры рандомизации.

Группа	Тест

	О₁	О₂
	О₃	О₄

Сравниваются три значения: 1) О1 и О2; 2) О3 и О4; 3) О2 и О4.

Гипотеза о значимом влиянии независимой переменной на зависимую принимается если выполняются два условия:

а) различия между О1и О2 значимы, а между О3 и О4 — незначимы,

б) различия между О2 и О4 значимы.

В случае значимости различий принимается экспериментальная гипотеза о влиянии независимой переменной на зависимую.

Применение плана «тест—воздействие—ретест» позволяет контролировать влияние «побочных» переменных, нарушающих внутреннюю валидность эксперимента.

Однако, отличие экспериментальной ситуации от реальной – предварительное тестирование (угроза внешней валидности!!!! ).

Предварительно тестируемый испытуемый «сенсибилизируется» — становится более чувствительным к воздействию, так как мы измеряем в эксперименте именно ту зависимую переменную, на которую собираемся воздействовать с помощью варьирования независимой переменной.

Для контроля внешней валидности используется план

Р. Л. Соломона на 4 группах:

1. Эксперимент1: R О1 Х О2

2. Контроль 1: R О3 О4

3. Эксперимент 2: R X О5

4. Контроль 2: R О6

С помощью «первой части» плана можно контролировать эффект взаимодействия первого тестирования и экспериментального воздействия.

Эффект экспериментального воздействия оценивается 4 способами при сравнении:

1) О2 — О1 2) О2 — О4 3) О5 — О6 4) О5 — О3

Сравнение О6 с О1 и О3, выявляет совместное влияние эффектов естественного развития и «истории» (фоновых воздействий) на зависимую переменную.

⇐ Предыдущая 12