Экспериментальная выборка. Экспериментальные переменные и способы контроля.

Выборка – это множество испытуемых, выбранных для участия в исследовании с помощью специальной стратегии из всех потенциальных участников, обозначаемых как генеральная совокупность испытуемых. Объем выборки – это число испытуемых, включенных в выборку.

Выборка в эксперименте состоит из экспериментальной группы – группы участников, подвергающихся воздействию одного уровня независимой переменной и контрольной группы – группы, находящейся в тех же самых условиях проведения эксперимента, за ис­ключением воздействия другого уровня независимой переменной.

какой целью в эксперимент вводят контрольную группу? Приведем пример простого экспери­мента, посвященного исследованию влияния музыки на процесс научения, в котором экспери­ментальная группа будет заниматься под музыку, а контрольная – без музыки. Затем, сравнивая отметки, полученные ими на экзамене, можно установить – улучшает или не улучшает научение именно такой фактор как музыка. Если и кон­трольная, и экспериментальная группы находятся в одних и тех же условиях научения, но экспериментальная группа отличается только наличием музыки при научении, то, сравнивая ее среднюю экзаменационную отметку со средней отметкой кон­трольной группы, мы можем выявить влияние музыки на научение. Если различий в средних отметках нет, очевидно, что независимая переменная (музыка) не влияет на научение.

Однако индивидуальные различия участников могут повлиять на результаты эксперимента. Их контролируют путем случайного отбора испытуемых в контрольную и экспериментальную группы. Случайный отбор, или рандомизация (от англ. random – случай)означает, что каждый участник имеет равный шанс попасть как в экспериментальную, так и в контрольную группу. Этот способ впервые предложил математик и биолог Р. Фишер. Рандомизация, или внесение элемента случайности, выравнивает индивидуальные раз­личия участников в обеих группах.

Отсюда следует еще одно существенное условие проведения экспериментального исследования. Это случайный отбор участников эксперимента как разновидность контроля внешних переменных, связанных с индивидуальными различиями испытуемых.

Помимо рандомизации выделяют сле­дующие стратегии формирования экспериментальной выборки.

1. Попарный отбор — составление эквивалент­ных пар участников и распределение их в контрольную и экспериментальную группы самим иссле­дователем, а не случайностью.

2. Попарный отбор с последующей рандоми­зацией — составление эквивалентных пар и распреде­ление их случайным образом по группам эксперимента. По мнению Д. Кэмпбелла, — это наиболее предпоч­тительный способ.

3. Стратометрический отбор — формирование при помощи рандомизации из различных социальных страт форми­руются группы.

4. Привлечение реальных групп — использование в качестве экспериментальной и контрольной групп ре­альных групп.

К формированию эксперименталь­ной выборки предъявляются следующие требования (критерии):

1. Содержательный критерий. Выборка должна соответство­вать содержанию гипотезы (обучаемость — на учени­ках; уровень притязаний — на спортсменах и т.п.).

2. Критерий репрезентативности. Выборка должна отражать гене­ральную совокупность качественно (возраст, пол, обра­зование, социально-демографические характеристики) и количественно.

Формирование репрезентативной выборки по количе­ственному признаку осуществляется по определенным правилам. В психологических исследования репрезентативной считается выборка из 100 и более участников.

Таким образом, процедуру эксперимента можно определить следующим образом: экспериментирование – это (1) манипулирование уровнями независимой переменной, (2) контроль внешних переменных и (3) наблюдение эффекта манипуляций по зависимой переменной.

Для уточнения соотношения всех факторов, входящих в эксперимент, введено понятие «переменная». Выделяют три вида переменных: независимые, зависимые и дополнительные.

Независимые переменные. Фактор, изменяемый самим экспериментатором, называется независимой переменной (НП).

В качестве НП в эксперименте могут выступать условия, в которых осуществляется деятельность испытуемого, характеристика заданий, выполнение которых требуется от испытуемого, характеристики самого испытуемого (возрастные, половые, иные различия испытуемых, эмоциональные состояния и другие свойства испытуемого или взаимодействующих с ним людей). Поэтому принято выделять следующие типы НП: ситуационные, инструктивные и персональные.

Ситуационные НП чаще всего не входят в структуру экспериментального задания, выполняемого испытуемым. К ситуационным НП относятся различные физические параметры, например освещенность, температура, уровень шума, а также размер помещения, обстановка, размещение аппаратуры и т. п.

Инструктивные НП связаны непосредственно с экспериментальным заданием, его качественными и количественными характеристиками, а также способами его выполнения.

Персональные НП представляют собой управляемые особенности испытуемого. Обычно в качестве таких особенностей выступают состояния участника эксперимента, которые исследователь может менять, например различные эмоциональные состояния или состояния работоспособности-утомления.

Зависимые переменные. Фактор, изменение которого является следствием изменения независимой переменной, называется зависимой переменной (ЗП). Зависимая переменная – это компонент в составе ответа испытуемого, который непосредственно интересует исследователя. В качестве ЗП могут выступать физиологические, эмоциональные, поведенческие реакции и другие психологические характеристики, которые можно зарегистрировать в ходе психологических экспериментов.

В зависимости от способа, с помощью которого можно зарегистрировать изменения, выделяют ЗП:

S наблюдаемые непосредственно;

S требующие физической аппаратуры для измерения;

S требующие психологического измерения.

К ЗП, наблюдаемым непосредственно, относятся вербальные и невербальные поведенческие проявления, которые четко и однозначно могут быть оценены внешним наблюдателем, например отказ от деятельности, плач, определенное высказывание испытуемого и т. п.

К ЗП, требующим физической аппаратуры для регистрации, относятся физиологические (пульс, величина артериального давления и т. д.) и психофизиологические реакции (время реакции, латентное время, длительность, скорость выполнения действий и т. п.).

К ЗП, требующим психологического измерения, относятся такие характеристики, как уровень притязаний, уровень развития или сформированности тех или иных качеств, форм поведения и т. п. Для психологического измерения показателей могут быть использованы стандартизированные процедуры – тесты, опросники и т. П

Дополнительные переменные (ДП) – это сопутствующая стимуляция испытуемого, оказывающая влияние на его ответ. Совокупность ДП состоит, как правило, из двух групп: внешних условий опыта и внутренних факторов.

К внешним ДП относят физическую обстановку опыта (освещенность, температурный режим, звуковой фон, пространственные характеристики помещения), параметры аппаратуры и оборудования (дизайн измерительных приборов, рабочий шум и т. п.), временные параметры эксперимента (время начала, продолжительность и др.), личность экспериментатора.

К внутренним ДП относят настроение и мотивацию испытуемых, их отношение к экспериментатору и опытам, их психологические установки, склонности, знания, умения, навыки и опыт в данном виде деятельности, уровень утомления, самочувствие и т. п.

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. Существует несколько основных способов контроля влияния внешних ДП: 1) элиминация внешних воздействий; 2) константность условий; 3) балансировка; 4) контрбалансировка.

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

Следующий способ контроля – создание константных 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.

В тех случаях, 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.

Контрбалансировка как 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.