Главная › Интернет › Зависимая переменная и независимая переменная, отношения между ними. Переменные психологического исследования

Зависимая переменная и независимая переменная, отношения между ними. Переменные психологического исследования

Переменная представляет собой то, что может быть изменено, например, определенная характеристика или значение в рамках исследования. В психологии переменные используются для того, чтобы установить, приводят ли изменения одного фактора к изменениям в другой.

Зависимые и независимые переменные

В экспериментальной психологии выделяют два вида переменных:

Независимая переменная - фактор, который контролируют авторы исследования. Например, в эксперименте по изучению воздействия недостатка сна на производительность, лишение сна является независимой переменной.
Зависимая переменная - явление, которое экспериментаторы фиксируют и измеряют. В нашем примере, результаты тестов на производительность и являются как раз зависимой переменной.

Посторонние и искажающие факторы

Важно отметить, что независимые и зависимые переменные не единственные переменные, присутствующие в экспериментах. В некоторых случаях заметное влияние на отношение между независимой и зависимой переменной (следовательно, и на результаты эксперимента) могут оказать посторонние факторы. Например, в нашем примере к таким факторам можно отнести возраст и пол испытуемых.

Есть два основных вида посторонних переменных:

Субъектные переменные. Это посторонние переменные, связанные с индивидуальными особенностями каждого из участников, которые могут повлиять на то, как те реагируют на условия эксперимента. К ним могут относить половозрастные характеристики, происхождение, настроение, тревожность, интеллект, осведомленность и т.д.
Ситуационные переменные. Это посторонние переменные, связанные с явлениями окружающей среды, которые могут повлиять на реакцию участников. Например, если участник проходит испытания в прохладном помещении, пониженная температура считается посторонней переменной Некоторые участники могут не реагировать на прохладу, некоторых это может отвлекать и раздражать.

В большинстве случаев посторонние переменные также контролируются в рамках эксперимента: исследователи сами могут выбрать участников в соответствии с определенными критериями или задать другие условия.

Определение переменных

Перед проведением эксперимента важно дать рабочие параметры переменных - ученые определяют независимую и зависимую переменные, решают, в каких рамках они должны держаться и как они будут измерены.

Например, в нашем эксперименте по влиянию нехватки сна на производительность, мы должны создать рабочие определения для переменных. Если наша гипотеза звучит как «студенты, которые испытывают нехватку сна, хуже пройдут испытания», то, во-первых, нужно определиться с тем, кого мы подразумеваем под «студентами». Далее, нам необходимо определить переменную «недостаток сна». В нашем примере это будет, скажем, менее пяти часов сна в ночь перед испытанием. И, наконец, мы должны определиться с «испытанием». Пусть это будет небольшой экзамен по теории…

Очень важной группой переменных в любом научном исследовании является та, которую выбирает экспериментатор для того, чтобы зафиксировать эффект экспериментального воздействия, то есть воздействия независимой переменной на зависимую. Поскольку изменения в поведении, состоянии организма, отношении человека к определенным ситуациям зависят от экспериментальных манипуляций или ситуационных и организменных факторов, эти

переменные получили название зависимых переменных. Измерение их в эксперименте может осуществляться различными способами, например, путем регистрации особенностей поведения и физиологических реакций организма; оценки частотных характеристик определенных поведенческих реакций, анализа особенностей принятия решений исследуемым в различных ситуациях и т. д.

Наиболее важными в подборе зависимых переменных есть проблемы надежности, сенситивности и валидности переменных. Исследователи должны всегда ставить себе такие вопросы: демонстрирует выбрана переменная достаточную надежность в плане того, что одна и та же ее величина может быть получена при повторении идентичных процедур? является ли эта переменная адекватной (валидных), то есть измеряет она то, что должна измерять, и как легко можно получить желаемый эффект при ее измерении?

Часто используется более одной характеристики зависимой переменной и характер их измерения в одном эксперименте может отличаться и потребовать различных средств.

Итак, зависимыми переменными в психологическом эксперименте могут быть: вербальные и невербальные параметры поведения испытуемого, которые являются опосредованными показателями определенных психических качеств; формально-динамические характеристики выполнения деятельности - пространственные, временные характеристики, точность действий, количество ошибок, латентный период, то есть время между предъявлением стимула и ответом; продолжительность выполнения действия - время между началом и окончанием задачи; темп или частота действий; эффективность выполнения задания и тому подобное. Зависимыми переменными могут, конечно, быть и такие содержанию переменные, которые предусматривают качественное описание поведения и соответствующее выделение ее категорий, скажем, когда изучаются такие явления, как агрессивность, активность, альтруизм и тому подобное. Качественные особенности поведения, как правило, фиксируются в экспертной оценке, которую предоставляют подготовленные наблюдатели с помощью специальных карточек наблюдения.

С учетом критерия комплексности измеряемых параметров выделяют три типа зависимых переменных: одномерные, когда регистрируется только один параметр поведения или состояния субъекта, который считается проявлением зависимой переменной (например, скорость реакций) многомерные, когда зависимая переменная проявляется через несколько параметров, которые могут фиксироваться независимо (например, уровень интеллектуальной эффективности проявляется и через правильность решения задачи и через время, затраченное на его решение, и через оригинальность подхода к решению задачи); фундаментальные зависимые переменные, когда между несколькими параметрами, определяющими зависимую переменную, можно установить функциональную связь. Такие переменные применяются при изучении агрессии, эмоциональной напряженности.

Важным свойством зависимой переменной является чувствительность к уровню независимой переменной. При этом возможно возникновение так называемого "эффекта потолка", когда различные независимые переменные не влияют на зависимую за чрезмерной легкость экспериментальных задач, и "эффекта пола", когда экспериментальное задание является таким сложным, что уровень его выполнения намного ниже все возможные уровни переменной.

Важными аспектами при подборе как независимого, так и зависимой переменных является оценка ее валидности, то есть степени соответствия переменной содержания того процесса, который исследуется, а также адекватное моделирование условий для выявления в эксперименте исследуемого феномена.

В качестве примера в учебнике Т. Корниловой приводится исследование, проведенное французским последователем взглядов Ж. Пиаже на природу интеллекта и когнитивное развитие человека . Он поставил задачу сравнить схемы решения задач как показатели интеллектуального развития, которые используются в юношеском возрасте (15-18 лет) и в раннем взрослом (19-22 года). План сравнения эмпирических данных был достаточно простым. Исследуемым предлагалось решить две химические задачи, которые не нуждались специальных знаний. Исследуемыми были 15-летние десятиклассники и 20-летние студенты. Независимая переменная была представлена двумя уровнями «взрослости». Задача требовала от исследуемого применения элементов обычной комбинаторики. Анализ протоколов решения задач проводился с учетом тех стратегий решения, которые использовали испытуемые, а именно: стратегии обратной связи, алгоритмической стратегии, стратегии выделения образца методом гипотетико-дедуктивного систематического оценивания.

Таким образом, тот базовый процесс, который изучался, а именно использование человеком различных типов интеллектуальных операций при решении задач реконструировался путем множественных качественных и количественных сравнений. Эта многомерная зависимая переменная отражает и умение исследователя ее смоделировать и адекватно подобрать тот аспект исследования, который соответствует критерию валидности выбранной зависимой переменной, то есть тому базовом психологическом изучаемого в эксперименте.

В качестве образца фундаментальной переменной можно привести зависимую переменную в проведенном А. Носенко исследовании состояния эмоциональной

напряженности, условия для моделирования которого предусматривали выбор ситуаций реального экзамена и обычного лабораторного занятия студентов . Чтобы изучить наличие эмоционального процесса и интенсивность переживания состояния эмоциональной напряженности, автор обратилась в логике представлений о системности эмоциональной напряженности как состояния к анализу по крайней мере трех аспектов выявления этого состояния: отношение исследуемых к ситуации, то есть характеристики образа ситуации (восприятие ситуации как угрозы или как вызова в активизации усилий на ее успешное преодоление). В зависимости от того, как студенты воспринимали ситуацию экзамена (как угрозу или как вызов), их поведение проявлялась по-разному. В первом случае наблюдались или ступорозного состояние (инактивности), или хаотические поиски выхода из ситуации методом "проб и ошибок". Во втором случае прослеживался состояние эмоциональной активации, оказывался в выборе производительных подходов к решению экзаменационных задач, в своеобразном "укрупнении единиц обработки информации". Для оценки состояния эмоционального напряжения использовались также характеристики вещания испытуемых и особенности их кинесики. В частности, регистрировалась появление аутистических жестов как показателей состояния напряжения (то есть жестов типа "самоадапторы" и "манипуляторов", появление которых не контролируется субъектом).

Итак, благодаря реконструкции психологического состояния эмоциональной напряженности и выявлению его операционных показателей в исследовании была использована фундаментальная зависимая переменная.

При измерении зависимой переменной необходимо обеспечить:

а) надежность измерения, то есть достаточный уровень постоянства результатов;

б) чувствительность измеряемого показателя как индикатора того психологического процесса или состояния, выбран в качестве зависимой переменной;

в) способность зависимой переменной дать представление именно о том явление (процесс), для измерения которого она выбрана.

Как выбрать начинающему в области психологических исследований достаточно чувствителен средство измерения зависимой переменной? Первый шаг на этом пути - проведение соответствующего поиска литературы и оценка различных средств измерения, из которых можно отобрать наиболее чувствительны и надежны. Замеры зависимой переменной целесообразно апробировать до начала экспериментальной серии, чтобы скорректировать, если необходимо, процедуру измерения.

Чтобы обеспечить надежность измерения зависимой переменной, необходимо применять или автоматизированные процедуры, или разрабатывать соответствующие инструкции и правила измерения. Эти правила должны быть понятными, чтобы пользуясь ими, соответствующим образом подготовленный исследователь мог получить такие же результаты, которые в подобных условиях были получены другими исследователями. Конечно, они должны базироваться на достаточно глубоком теоретическом осознании сущности явлений, которые изучаются. Можно привести в качестве примера таких правил схему Бейлза для исследования характера взаимодействия участников групповой дискуссии, которая построена на адекватном учете различных аспектов: социальных ролей, которые они выбирают; активности в процессе дискуссии; отношение друг к другу и т.

Автоматизация процесса измерения зависимой переменной предполагает использование различных электронных и механических устройств, фотореле для регистрации движений испытуемых; электронных языковых анализаторов, с помощью которых можно объективно оценивать изменения параметров акустического сигнала, информативных для распознавания как эмоционального состояния человека, так и уровня ознакомления исследуемого с предметом речи, подсознательного предотвращения обсуждения тех или иных тем и тому подобное. Понятно, что применение специальных тренажеров и диагностических приборов значительно повышает объективность результатов измерения зависимой переменной по сравнению с субъективной оценкой исследователя. Однако если без нее невозможно обойтись, например, при осуществлении контент анализа речи, привлечение группы тренированных экспертов повышает надежность результатов. Причем перед началом эксперимента необходимо проверить уровень согласованности субъективных оценок экспертов, который должен составлять не менее 90%.

При применении опросников, шкал для ранжирования результатов оценки различных аспектов поведения желательно также проверить, скажем, в пилотажном исследовании данные о надежности оценок, полученных одним и тем же исследователями при повторном проведении опроса или при выполнении подобного опроса.

Когда объем и разнообразие показателей, используемых как зависимые переменные в эксперименте, является достаточно большим, каждая зависимая переменная может быть охарактеризована по крайней мере по четырем параметрам: латентностью реакции испытуемого, продолжительностью реакции; интенсивностью реакции или - частотностью.

Эти атрибуты могут оцениваться относительно различных типов реакций испытуемых: нажатие рычагов управления на тренажере или другом устройстве; движений глаз, характеристик речевых реакций, реакции типа "да" и "нет"; возможных комментариев исследуемых во время экспериментальной ситуации. Все это можно измерить в терминах временных параметров, указанных выше, а именно: промежутка времени, через который фиксируется та или иная реакция испытуемого, его продолжительность, интенсивность, частота. Как известно, эти характеристики можно измерять с помощью таймеров, регистрирующей аппаратуры или в процессе наблюдения путем оценки человеком-наблюдателем.

Обеспечение валидности зависимой зминнои- наиболее сложное исследовательское задание, успешное решение которой обусловлено уровнем профессиональной квалификации психолога. Его сложность связана не только с необходимостью глубокого теоретического осознания психологом тех феноменов, которые он исследует, но и с необходимостью обеспечения адекватной операционализации этих феноменов в конкретных исследовательских условиях.

Скажем, при операционализации агрессивных проявлений со стороны исследуемых как последствий фрустрации различные исследователи каузальной связи этих явлений использовали в качестве зависимых переменных количество и продолжительность электрошока, которому подвергали исследуемые помощников экспериментатора, которые оскорбляли их и мешали успешно выполнять экспериментальные задания; количество нападений на улице; количество детей в школах, которые ведут себя оскорбительно по отношению к учителям и сверстникам; количество ударов раздраженной ребенком резиновой куклы и множество других. Эти измерения свидетельствуют о разнообразии ситуаций, которые избирались исследователями по согласованию или на основании «здравого смысла» для изучения связи фрустрации с агрессией.

Как убедиться в том, что такие реакции являются валидными как зависимые переменные при исследовании агрессии? Продемонстрировать, что они коррелируют с другими измерениями, которые ранее исследовались в подобных экспериментах, а главное объяснить их с точки зрения конкретных психологических законов, описывающих исследуемые явления.

Московский государственный социальный университет

Филиал в г. Минске

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ

И СПОСОБЫ ИХ КОНТРОЛЯ

Контрольная работа №2 по предмету

"Основы психологического экспериментирования"

студентки 5 курса з/о

Локтева О.В.

Введение

Независимая переменная

Зависимая переменная

Контроль переменных

Элиминация

Создание константных условий

Балансировка

Контрбалансировка

Рандомизация

Заключение

Введение

Возможность наблюдения и измерения переменных есть условие применения экспериментального метода. Наблюдение не означает в данном случае применимость именно метода психологического наблюдения. Речь идет о возможности фиксации или регистрации каких-то показателей в качестве психологических переменной. Переменная может быть представлена в показателях времени реакции испытуемого, измеренного с помощью секундомера, но это могут быть и полученные на основе психологического наблюдения частоты встречаемости тех или иных изменений в поведении испытуемых. Определение переменной в самом общем значении этого термина: это реальность, изменения которой могут быть каким-то образом измерены. (5).

Независимая переменная

Независимая переменная - та переменная, что введена экспериментатором, будет им изменяться и чье воздействие будет оцениваться. (2).

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 (stimulusvariables), но в его распоряжении гораздо больше возможностей. Экспериментатор может варьировать 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 нескольких людей (последовательность, разумеется, менялась в разных группах). Оценивалось изменение продуктивности испытуемых. В этом случае задача испытуемого оставалась неизменной, изменялись лишь внешние условия эксперимента.

Экспериментатор может варьировать: во-первых физическими параметрами ситуации, не являющиеся стимулами. это: расположение аппаратуры, внешний вид помещения, освещенность, звуки и шумы, температура, размещение мебели, окраска стен, время проведения эксперимента (время суток, длительность и т.д.).

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 большинства 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. (3,4).

Кэмпбеллом выделяются следующие виды независимой переменной (как основания задания экспериментальных и контрольных условий).

1) управляемые переменные или факторы, такие, как метод обучения;

2) потенциально управляемые переменные, которые экспериментатор в принципе мог бы варьировать, но по каким-то причинам этого не делает;

3) относительно постоянные аспекты окружения (социально-экономический уровень, населенный пункт, школа и т.д.). эти переменные не находятся под непосредственным контролем экспериментатора, но могут выступать в качестве фиксируемых оснований разбиения испытуемых или условий на определенные классы как уровни независимой переменной;

4) "организмические" переменные - пол, возраст и другие объективированные характеристики; речь идет в данном случае также о возможности подбора групп, эквивалентных или отличающихся по этой характеристике;

5) тестируемые или предварительно измеряемые переменные.

Приведенный вариант классификации видов НП не предполагает учета теоретических интерпретаций или феноменальных характеристик психологической реальности. Такой формальный подход возможен только при обсуждении общей структуры исследования и недостаточен при содержательном обсуждении проблемы, что же на самом деле изменялось в качестве переменной. (5).

Зависимая переменная

Зависимая переменная - величины, изменения коих зависят от воздействия переменной независимой. Те переменные, что связаны с поведением испытуемых и зависят от состояния их организма. (7).

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. Исследователь должен 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 от латентного 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.

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 1 ,a 2 ,...,a n ).

Существует еще одно важное свойство зависимой переменной, а именно - сенситивность (чувствительность) зависимой переменной к изменениям независимой. Суть в том, что манипуляция независимой переменной влияет на изменение зависимой. Если же мы манипулируем независимой переменной, а зависимая не изменяется, то зависимая переменная несенситивна по отношению к независимой. Два варианта проявления несенситивности 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). (3,4)

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.

Диаграмма последовательности шагов в процессе контроля переменных (МакГиган, 1993).

Рассмотрим последовательно различные способы контроля внешних переменных.

Элиминация

Наиболее простой по сути, но не по возможностям осуществления "радикальный" способ контроля. Экспериментальную ситуацию конструируют таким образом, чтобы исключить какое-либо присутствие в ней внешней переменной. Например, в психофизических лабораториях часто создаются экспериментальные камеры, изолирующие испытуемого от внешних звуков, шумов, вибрационного воздействия и электромагнитных полей. Но зачастую элиминировать влияние внешних переменных невозможно. Например, трудно представить себе, как можно исключить влияние таких переменных, как пол, возраст или интеллект.

Создание константных условий

Если внешние переменные не удается исключить из экспериментальной ситуации, то исследователю приходится делать их неизменными. При этом влияние внешней переменной остается неизменным на всех испытуемых, при всех значениях независимой переменной и на протяжении всего эксперимента. Однако эта стратегия не позволяет полностью избежать эффекта смешения: данные, полученные при константных значениях внешних переменных, можно переносить только на те реальные ситуации, в которых значения внешних переменных такие же, какими они были при исследовании. Исследователь стремится сделать неизменными внешние пространственно-временные условия проведения эксперимента. В частности, экспериментальные пробы или наблюдение за поведением проводятся со всеми испытуемыми в одно и то же время суток и в один и тот же день недели, например в понедельник в 9 часов утра. Однако это не гарантирует от эффекта смешения. Допустим, мы тестируем уровень достижений школьников при решении простых арифметических задач. Школьники-"совы", у которых уровень работоспособности приходится на вторую половину дня, будут в менее благоприятном состоянии, чем школьники-"жаворонки". Если они преобладают в группе, то их результаты будут смещены, по сравнению с результатами, которые могли бы получиться на генеральной совокупности.

Следует стандартизировать технику проведения исследования и оборудование экспериментальных помещений (звуки, ароматы, окраску стен, вид фурнитуры, расположение мебели и т.д.).

Исследователь стремиться сделать константными дополнительные переменные - уравнять группы испытуемых по основным значимым для исследования индивидуальным характеристикам (уровню образования, полу, возрасту).

Экспериментатор должен предъявлять инструкцию одинаково всем испытуемым (разумеется, исключая те случаи, когда она изменяется в соответствии с планом эксперимента). Он должен стремиться сохранять неизменными интонацию и силу голоса. Рекомендуется записывать инструкцию на магнитофон и предъявлять запись (кроме особых случаев).

Балансировка

В тех случаях, когда отсутствует возможность создать константные условия проведения эксперимента или константности условий недостаточно, применяют технику балансировки эффекта от действия внешних переменных. Балансировка применяется в двух ситуациях:

1) в том случае, если невозможно идентифицировать внешнюю переменную;

2) в том случае, если ее можно идентифицировать и использовать специальный алгоритм для контроля этой переменной.

Рассмотрим способ балансировки влияния неспецифических внешних переменных. Он состоит в том, что в дополнение к экспериментальной группе в план эксперимента включается контрольная группа. Экспериментальное исследование контрольной группы проводится в тех же условиях, что и экспериментальной. Отличие в том, что экспериментальное воздействие осуществляется только на испытуемых, включенных в экспериментальную группу. Тем самым изменение зависимой переменной в контрольной группе обусловлено лишь внешними переменными, а в экспериментальной - совместным действием внешних и независимой переменных.

Разумеется, при этом нельзя выделить специфическое влияние каждой внешней переменной и особенности такого влияния независимой переменной из-за эффекта взаимодействия переменных.

I. Способ балансировки с применением контрольной группы:

2. Способ балансировки с выделением эффекта внешней переменной:

Для того, чтобы определить, как влияет на зависимую переменную та или иная внешняя переменная, используют план, включающий более чем одну контрольную группу. В общем случае число контрольных групп в экспериментальном плане должно быть N = n + 1, где n - число внешних ("прочих") переменных. Вторая контрольная группа помещается в экспериментальные условия, где исключено действие одной из внешних переменных, влияющих на зависимую переменную экспериментальной и первой контрольной групп. Различие в результатах 1-й и 2-й контрольных групп позволяет выделить специфическое влияние одной из внешних переменных.

Несколько отличается процедура балансировки при контроле известных внешних переменных. Типичный пример учета такой переменной - выявление уровня влияния принадлежности испытуемых к тому или иному полу на результаты эксперимента, поскольку известно, что многие данные, полученные на выборке мужчин, невозможно перенести на женскую выборку. Пол - это дополнительная переменная, поэтому планирование сводится к выявлению эффекта действия независимой переменной на зависимую в каждой из двух экспериментальных групп.

Аналогично строится эксперимент по сравнению эффекта различных аппаратурных методик в зависимости от возраста испытуемых и др.

В более сложных экспериментах применяется балансировка нескольких переменных одновременно. Примером может служить учет влияния пола экспериментатора на поведение испытуемых при тестировании интеллекта. У нас две группы испытуемых, мужчин и женщин, и два экспериментатора (мужчина и женщина). План эксперимента может выглядеть следующим образом:

Группа 1 (эксперимент)

1. Мужчины - экспериментатор мужчина

2. Мужчины - экспериментатор женщина

3. Женщины - экспериментатор мужчина

4. Женщины - экспериментатор женщина

Группа 2 (контроль)

Мужчины - экспериментатор мужчина

Мужчины - экспериментатор женщина

Женщины - экспериментатор мужчина

Женщины - экспериментатор женщина

Контрбалансировка

Этот прием контроля дополнительной переменной чаще всего применяют тогда, когда эксперимент включает в себя несколько серий. Испытуемый оказывается в разных условиях последовательно, и предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих условий. К примеру, при исследовании дифференциальной слуховой чувствительности не безразлично, какой звук, громкий или более тихий, предъявлялся испытуемому первым, а какой - вторым. Также при выполнении тестов интеллекта важен порядок предъявления испытуемому задач: от простой к сложной или от сложной к простой. В первом случае более интеллектуальные испытуемые больше утомляются и теряют мотивацию, так как вынуждены решать большее количество задач, чем менее интеллектуальные. При втором варианте предъявления заданий менее интеллектуальные испытуемые испытывают стресс неуспеха и вынуждены решать больше задач, чем их более интеллектуальные коллеги. В этих случаях для ликвидации эффектов последовательности и эффекта последействия используют контрбалансировку. Смысл ее состоит в том, что порядок предъявления разных задач, стимулов, воздействий в одной из групп компенсируется иным порядком предъявления заданий в другой группе.

Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть возможность провести несколько серий. Следует лишь учитывать, что большое число опытов может вызвать утомление у испытуемого. Но этот план позволяет контролировать эффект последовательности. Упрощение же плана контрбалансировки приводит к появлению эффекта последовательности. Однако контрбалансировка не позволяет полностью исключить еще один эффект, а именно - влияние изменения порядка предъявления заданий на значение зависимой переменной. Он называется дифференцированным переносом: переход от ситуации 1 (когда она создается первой) к ситуации 2 отличается от перехода от ситуации 2 (когда она идет первой) к ситуации 1. Этот эффект приводит к тому, что реальные различия между двумя разными экспериментальными ситуациями при регистрации преувеличиваются.

Итак, техника контрбалансировки заключается в том, что каждый испытуемый получает более чем один вариант воздействия (АВ или ВА) и эффект последовательности целенаправленно распределяется на все экспериментальные условия.

При балансировке каждый испытуемый получает лишь одно экспериментальное воздействие - внешняя переменная сбалансируется за счет выявления эффекта ее действия на членов экспериментальной группы, по сравнению с эффектом, полученным при исследовании контрольной группы. Испытуемый может оказаться только в экспериментальной или же только в контрольной группе и получить воздействие какой-нибудь внешней переменной в обеих группах. Балансировка используется при исследовании независимых групп, тогда как контрбалансировка применяется в исследованиях с повторяющимися воздействиями.

Рандомизация

Рандомизацией называется процедура, которая гарантирует равную возможность каждому члену популяции стать участником эксперимента. Каждому представителю выборки присваивается порядковый номер, а выбор испытуемых в экспериментальную и контрольную группы проводится с помощью таблицы "случайных" чисел. Рандомизация является способом, позволяющим исключить влияние индивидуальных особенностей испытуемых на результат эксперимента.

Рандомизация применяется в двух случаях:

1) когда известно, как управлять внешними переменными в экспериментальной ситуации, однако у нас нет возможности использовать одну из предшествующих техник контроля;

2) когда мы предполагаем оперировать какой-либо внешней переменной в экспериментальной ситуации, однако не можем ее специфицировать и применить другие техники.

Если предположить, что значение дополнительной переменной (переменных) подчиняется вероятностным законам (например, описывается нормальным распределением), то в состав экспериментальной и контрольных групп войдет выборка, которая имеет те же уровни дополнительных переменных, что и генеральная совокупность.

По мнению многих специалистов, в том числе Кэмпбелла, уравнивание групп посредством процедуры рандомизации является единственно надежным способом элиминации влияния внешних (дополнительных) переменных на зависимую. Кэмпбелл определяет рандомизацию как универсальный способ уравнивания групп перед экспериментальным воздействием. Другие способы, например метод попарного сравнения, характеризуются им как малонадежные и ведущие к невалидным выводам. (3,4).

Заключение

Экспериментатор проверяет гипотезу о причинной связи двух явлений, А и В. Существует ряд эмпирических признаков причинной связи между двумя явлениями. Первый признак - разделенность 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.

Второй признак - наличие статистической связи между двумя переменными (причиной и следствием). Изменение величины одной из переменных должно сопровождаться изменением другой.

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.

Внешние ("прочие") переменные экспериментальной 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. 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.

Среди зависимых переменных выделяются базисные. Базисная переменная - единственная зависимая переменная, на которую оказывает влияние независимая переменная. (3,4).

Список использованной литературы

1. Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. Курс лекций. - М.: Изд-во Моск ун-та, 1988.

2. Годфруа Ж. Что такое психология: В 2-х т. Т.1: Пер. с франц. - М.: Мир, 1992.

3. Дружинин В.Н. Экспериментальная психология: Учебное пособие - М.: ИНФРА-М, 1997.

4. Дружинин В.Н. Экспериментальная психология - СПб: Питер, 2000. - 320с.

5. Корнилова Т.В. Введение в психологический эксперимент. Учебник для ВУЗов. М.: Изд-во ЧеРо, 2001.

6. Мельников В.М., Ямпольский Л.Т. Введение в экспериментальную психологию личности. - М.: Просвещение, 1985.

7. Экспериментальная психология / Под ред. П. Фресса и Ж. Пиаже. Вып.1-2. М.: Прогресс, 1966.

Независимые переменные – это те средства, которые имеются в распоряжении экспериментатора для воздействия на испытуемых.

Зависимая переменная – это те изменения, которые происходят в состоянии, поведении, общении и деятельности испытуемых под воздействием экспериментатора.

Внешние переменные (помехи) – то факторы (условия), которые также воздействуют на испытуемых помимо воли экспериментатора (усталость, шум за окном).

Экспериментатор должен стремиться уменьшить воздействие внешних переменных на испытуемых.

Независимые переменные

Качествненные – выражаются в том, что какое-либо воздействие либо присутствует в эксперименте, либо отсутствует.

(Например: подсказка экспериментатора (может быть, может не быть)).

Количественные – выражается в различных степенях (более двух) воздействия экспериментатора на испытуемых.

Независимые переменные могут иметь следующие формы:

Проявляться в:

В элементах задания;

В элементах экспериментальной ситуации;

В особенностях состояния испытуемого.

В задании экспериментатор варьирует:

1. Характеристиками воздействия (сильное, слабое воздействие).

2. Материалом задания (письменное, в компьютере).

3. Типом ответа испытуемого (словесный и несловесный).

4. Шкалой оценивания (деньгами).

5. Инструкция (может меняться, но не должна).

6. Цель и действие испытуемого.

7. Средства, которые имеет испытуемый.

8. Препятствия, которые ему ставятся.

9. Система поощрений и наказаний для испытуемых.

В ситуации вкарьируются:

1. Физические параметры:

Расположение аппаратуры;

Внешний вид помещения;

Освещенность;

Звуками и шумами;

Температурой;

Размещение мебели;

Временем поведения эксперимента

Как долго;
Время суток.

2. Социально-психологические параметры:

Работа в присутствии экспериментатора;

Либо работа в изоляции;

В группе;

Либо при общении с экспериментатором.

3. Особенности состояния испытуемого:

Психическое напряжение;

Уровнем переживаемого стресса, страха, фрустрации: уровнем конформности;

Соперничество и т.д.

Виды зависимых переменных

(чем манипулирует экспериментатор)

Одномерные – регистрируется лишь один параметр. Именно он считается проявлением зависимой переменной. (Время реакции)

Многомерные – выделяется ряд параметров, которые фиксируются. (Например: время решения задачи, качество решения, оригинальность и т.д.).

Фундаментальные .

Зависимая переменная рассматривается в качестве функции отдельных параметров ее проявления. (Например: уровень агрессивности – рассматривается как функция взаимодействия следующих параметров:

Словесной агрессии;

Несловесной агрессии;

Косвенной агрессии (громко хлопнул дверью);

Проявление раздражительности и т.д.

, где а – параметр.

По этому принципу определяется уровень агрессии. Опросник по определению агрессивности.

Изменение зависимой переменной определяется по изменению в параметрах поведения испытуемого. Их условно делят на формально-динамические и содержательные .

К формально-динамическим относят:

Точность выполнения задания

Латентность (т.е. скрытое время от момента предъявления сигнала до выбора ответа).

Длительность выполнения

Темп или частота действия

Продуктивность – т.е. отношение полученного результата ко времени выполнения.

Экстрапунитивность – внешнее обвинительное поведение (С.Розенцвейг)

Интропунитивность – самообвинение.

Импунитивность – никого не обвиняет, а пытается разобраться в ситуации.

Зависимая переменная должна быть валидной (степень соответствия), надежной и чувствительной.

Валидность – степень соответствия зависимой переменной гипотезе.

Надежность зависимой переменной – означает, что уровень проявления зависимой переменной устойчиво фиксируется в процессе эксперимента.

Чувствительность – говорит о том, на сколько изменяется зависимая переменная при изменении независимой.

Выделяют 2 варианта проявления вида нечувствительности зависимой переменной:

Эффект потолка – проявляется в том, что задача настолько проста, что уровень ее выполнения испытуемым выше всех уровней независимой переменной. (Например: таблица умножения).

Эффект пола – наоборот, возникает тогда, когда самый простой уровень независимой переменной настолько сложен для испытуемого, что он не способен его выполнять.

Изменения зависимой переменной проявляются в изменении состояния человека, общения, поведения, деятельности, выражения лица, позы, активности, эмоциональности и т.д.

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.

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, возрастит, 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.

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

Экспериментатор может :

* варьировать стимулы или материал задания,

*изменять тип ответа испытуемого (вербальный или невербальный ответ),

* менять шкалу оценивания и т. д.

*Он может варьировать инструкцию, меняя цели, которых должен достичь испытуемый в ходе 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.

Пример. 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 нескольких людей (последовательность, разумеется, менялась в разных группах). Оценивалось изменение продуктивности испытуемых. В этом случае задача испытуемого оставалась неизменной, изменялись лишь внешние условия эксперимента.

Что 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.

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 большинства учебников по теории психологического метода, например 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.