Экспериментального исследования

Соот­ветствие идеального эксперимента реальному выражается в такой его характерис­тике, как внутренняя валидность (validity) — достоверность результатов, которую обеспечивает реальный эксперимент по сравнению с идеальным. Внутренняя валид­ность характеризует меру влияния на изменение зависимой переменной тех усло­вий (независимой переменной), которые варьирует экспериментатор

Чем больше влияют на изменение зависимой переменной неконтролируемые исследователем условия, тем ниже внутренняя валидность эксперимента. Следова­тельно, больше вероятность того, что факты, обнаруженные в эксперименте, явля­ются артефактами.

Планирование эксперимента необходимо для выявления влияния независимой переменной на зависимую за счет контроля других переменных. Переменные, явля­ющиеся источником артефактов, либо устраняются, либо их влияние усредняется (за счет смешения и погашения изменчивости условий эксперимента). Высокая внутренняя валидность — главный признак хорошего эксперимента (близко к «бе­зупречному эксперименту»).

Не все переменные, влияющие на результат исследования, можно учесть или исключить (элиминировать). Те из них, которые нарушают внутреннюю валидность, называют «побочными». К числу побочных, полностью не устранимых переменных относят влияние фактора времени, фактор задачи, фактор индивидуального раз­личия.

Рассмотрим более подробно центральное понятие «валидность». Обратимся к системе отношений «эксперимент—теория—реальность». На основе теории выдви­гается гипотеза, которая в конечном счете и проверяется в эксперименте. Методи­ки и план эксперимента должны соответствовать проверяемой гипотезе — степень этого соответствия и характеризует операциональную валидность. Внутренняя валидность тем выше, чем больше веро­ятность того, что экспериментальный эффект (изменение зависимой переменной) вызван изменением независимой переменной.

Эксперимент должен воспроизводить внешнюю реальность. Эксперимент, кото­рый полностью воспроизводит внешнюю реальность, называется экспериментом полного соответствия. Разумеется, в реальности полное соответствие недостижи­мо. Мера соответствия экспериментальной процедуры реальности характеризует внешнюю валидность эксперимента.

Дополнительные переменные, которые требуют учета в эксперименте, влияют на внешнюю валидность. Если от внутренней валидности зависит достоверность экспериментальных результатов, то от внешней — переносимость результатов из лабораторных условий на реальные процессы и обобщение их на другие сферы ре­альности.

Кэмпбелл отмечает, что установление внутренней валидности требует отбраковывания альтернативных объяснений связи между зависимой и независимой пере­менными.

Внутренняя валидность является непременным условием любого эксперимента Кэмпбелл выделил восемь основных факторов, нарушающих внутреннюю валид­ность эксперимента. Перечислим их. Первую группу можно назвать факторами выборки:

1. Селекция — неэквивалентность групп по составу, которая вызывает системати­ческую ошибку в результатах.

2. Статистическая регрессия — частный случай ошибки селекции, когда группы отбирались на основе «крайних» показателей (иначе — корреляция из-за не­однородности группы).

3. Экспериментальный отсев — неравномерное выбывание испытуемых из сравни­ваемых групп, приводящее к неэквивалентности групп по составу.

4. Естественное развитие — изменение испытуемых, являющееся следствием те­чения времени, без связи с конкретными событиями изменение состояния (голод, усталость, болезнь и др.), свойств индивида (возрастные перемены, накоп­ление опыта и др.).

Вторая группа — побочные переменные, влияние которых приводит к следую­щим эффектам:

1. Эффект «истории»— конкретные события, происходящие в период меж­ду начальным и итоговым тестированием помимо экспериментального воздей­ствия.

2. Эффект тестирования — влияние предварительного тестирования на результат итогового.

3. Инструментальная погрешность — определяется надежностью метода фиксации поведения испытуемого, т. е. надежностью теста.

4. Взаимодействие факторов: отбора; естественного развития; истории (разные ис­тории экспериментальных групп) и др.

Экспериментальный план для проведения исследования

План для двух рандомизированных групп с предварительным и итоговым тестированием. Рассмотрим структуру этого плана.

Группы	Начало эксперимента	Конец эксперимента
ЭГ	Х1	X2
КГ	Y1	Y2

План с предварительным тестированием пользуется популярностью у психоло­гов. Психолог прекрасно зна­ет, что каждый человек своеобразен и отличен от других, и подсознательно стре­мится уловить эти различия с помощью тестов, не доверяя механической процедуре рандомизации. Однако 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. Напри­мер, 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.

Однако с помощью этого плана можно контролировать другие внешние перемен­ные. Контролируется фактор «истории» («фона»), так как в промежутке между пер­вым и вторым тестированием обе группы подвергаются одинаковым («фоновым») воздействиям. Вместе с тем Кэмпбелл отмечает необходимость контроля «внутригрупповых событий», а также эффекта неодновременности тестирования в обеих группах.

Обычно контроль неодновременности тестирования осуществляют два экспери­ментатора, проводящие тестирование двух групп одновременно. Оптимальной счи­тается процедура рандомизации порядка тестирования: тестирование членов экспе­риментальной и контрольной групп производится в случайном порядке. То же самое делается и с предъявлением – не предъявлением экспериментального воздействия. Разумеется, такая процедура требует наличия значительного числа испытуемых в экспериментальной и контрольной выборках (не менее 30–35 человек в каждой).

Естественное развитие 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.

При обработке данных обычно используются параметрические критерии t (Стьюдента) и F (Фишера). Вычисляются три значения t: сравнение 1) X₁ и Y₁ ; 2) X₂ и Y₂; 3) X₁ и X₂. Гипотезу о значимом влиянии независимой переменной на зависимую можно принять в том случае, если выполняются два условия: а) раз­личия между X₂ и Y₂ значимы, а между X₁ и Y₁— незначимы и б) различия между X₁ и X₂ значимы. Гораздо удобнее сравнивать не абсолютные значения, а величины прироста показателей от первого тестирования ко второму (δ_(i)). Они сравниваются по t-критерию Стьюдента. В случае значимости различий принимается экспериментальная гипотеза о влиянии независимой переменной на зависимую.

Рекомендуется также применять ковариационный анализ по Фишеру. При этом показатели предварительного тестирования берутся в качестве дополнительной пе­ременной, а испытуемые разбиваются на подгруппы в зависимости от показателей предварительного тестирования.

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

Внешняя валидность связана с возможностью переноса данных на реальную си­туацию. Главным же моментом, отличающим экспериментальную ситуацию от ре­альной, является введение предварительного тестирования. Как мы уже отметили, план «тест—воздействие—ретест» не позволяет контролировать эффект взаимо­действия тестирования и экспериментального воздействия: 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.

Доэкспериментальные и квазиэкспериментальные планы

Между доэкспериментальными и квазиэкспериментальными плана­ми есть одно существенное различие. Доэкспериментальные планы являются «вчерашним днем» психологической науки. Между тем как квазиэксперимен­тальное планирование – атрибут ее сегодняшнего и, по мнению многих исследова­телей, завтрашнего дня.

Доэкспериментальные планы, точнее – исследования, которые проводились и проводятся до сих пор по определенным схемам, не учитывают требований, предъявляемых к плану классического экспериментального исследования. Причина – не­знание этих требований или невозможность их учета при проведении реального ис­следования в конкретных условиях. Исследования по схеме доэкспериментальных планов проводились еще до возникновения теории планирования эксперимента.

Доэкспериментальные планы служат, скорее, в качестве иллюстрации. В прак­тике научных исследований по возможности их следует избегать.

Доэкспериментальные планы можно использовать только для пилотажных (пробных) экспериментов:

-исследования отдельных случаев – любой случай может быть исключением из правил, а не правилом. Но в некоторых направлениях психологии (в клинической, психотерапии) анализ отдельных случаев используется;

-план с предварительным и итоговым замером зависимой переменной:

1 гр. (э) О₁ х О₂

О₁ – предварительный замер, х – воздействие, О₂ – итоговый замер после воздействия

Недостаток – отсутствует контроль, мы не знаем, как будут вести себя показания испытуемого в естественных условиях.

-сравнение статистических групп

1 гр. (э) х О₁

2 гр. (к) - О₂

х – воздействие, О₁ – итоговый замер после воздействия, - - отсутствие воздействия, О₂ – замер без воздействия у другой группы

Недостаток – отсутствует начальный замер.

Квазиэкспериментальные планы являются попыткой учета реалий жизни при проведении эмпирических исследований. Условия, в которые ставит жизнь, а также практические задачи экспериментаторов не всегда позволяют реализовать планы «истинных экспериментов», использовать схемы контроля внешних переменных. Однако научные и научно-прикладные задачи нужно решать. Квазиэкспери­ментальные планы создаются специально с отступлением от схемы «истинного экс­перимента». Исследователь осознает те источники артефактов – внешние перемен­ные, которые он не может контролировать. Для частичной компенсации и контроля эффектов, возникающих при нарушении планов «истинных экспериментов», иссле­дователи используют искусственные схемы, которые и называются квазиэкспери­ментальными планами.

Квазиэксперимент является своеобразным компромиссом между реальностью и «строгостью» методологических предписаний. Однако квазиэксперимент использу­ется не только для решения прикладных проблем, но и для проведения научных ис­следований. Наиболее авторитетные авторы, чьи работы стали классическими, Кокс и Кэмпбелл, сформулировали основные теоретические принципы квазиэкспериментального планирования. Квазиэкспериментальный план используется тогда, когда применение лучшего плана невозможно.

Квазиэксперимент проводится с учетом большинства требований предъявляемых к классическому эксперименту. Допускаются лишь незначительные отступления от правил. Чаще всего нарушается требование обязательного выравнивания испытуемых в опытной и контрольной группах. Квазиэксперименты очень распространены в науке. Они позволяют получить достаточно надежные данные, и не трудны в организации:

-План дискретных временных серий

Участвует 1 группа испытуемых, но многократно.

На этой группе чередуются опытные и контрольные замеры

О₁О₂О₃ х О₄О₅О₆

О₁О₂О₃ - замер до воздействия, х – воздействие, О₄О₅О₆ – замер после воздействия

-Сравнение 2-х неэквивалентных групп

1 гр. (э) О₁ х О₂

2 гр. (к) О₃ - О₄

План очень хороший, но есть недостаток – группы не эквивалентны. Возможно они отличаются изначально по какому то психологическому качеству, способному повлиять на результаты эксперимента.