Экспериментальные переменные: виды, отношения, контроль

Наиболее существенным отличием эксперимента как метода сбора данных является способ исследовательского отношения к изучаемой предметной области: в эксперименте исследователь не просто провоцирует, или создает условия для наблюдения предполагаемых закономерностей, а организует специальный контроль – управляет переменными, посредством чего активно вмешивается в ход изучаемых процессов.

Решение вопроса о том, что наблюдать или измерять и какие формы контроля экспериментальных воздействий организовывать, определяется научной гипотезой, выработанной в процессе теоретических изысканий.

В психологическом эксперименте проверяется причинно-следственная, или каузальная психологическая гипотеза. Активность экспериментатора связана именно с тем, чтобы при помощи организации экспериментальных воздействий и других форм экспериментального контроля обеспечить обоснованный вывод о том, что полученные эмпирические данные соответствуют высказыванию «переменная Х воздействует на переменную Y таким образом, что...».

Предположим, что вы хотите выяснить, влияет ли на память чувство голода. Сначала вы формируете две группы людей. Затем вы можете попросить чле­нов одной группы выполнить тест, пока они голод­ны. Вторая группа должна выполнить тот же самый тест после принятия пищи. Сравнив средние баллы, оценивающие способность запомина­ния в двух группах, вы можете сказать, влияет ли чувство голода на память.

Пример показывает, что простейший психологи­ческий эксперимент основан на использовании двух групп участников – экспериментальной и контрольной. Термин экспериментальная группаиспользуется для обозначения участников, испытывающих экспериментальное воздействие. Участники, не испытывающие воздействия, принадлежат к контрольной группе.В идеале, участники из контрольной группы абсолютно идентичны участникам из экспериментальной группы и отличаются от них только тем, что не испытывают экспериментальное воздействие. Таким образом, контрольная группа дает базовые показатели, с которыми сравниваются оценки экспериментальной группы.

Идентификация причин и следствий в экспериментальном исследовании диктует выделение трех типов переменных: независимая, зависимая и внешние. Под переменной в эксперименте, как и при измерении, понимают определенный параметр реальности, который может иметь два и более значения.

1. Независимые переменные – это условия, изменяемые или варьируемые экспериментатором, который устанавливает их размер, количество или значение. Независимые переменные – это предпо­лагаемые причины различий в поведении.

Независимая переменная представляет собой интересующий экспериментатора фактор, изучаемый с целью обнаружить его влияние на поведение. Иногда его называют «управляемый фактор», так как экспериментатор осуществляет над ним полный контроль и сам разрабатывает ситуации для участников исследования (экспериментальное воздействие).

Независимые переменные должны принимать как минимум два значения, «уровня», т.е. в эксперименте должны сравниваться, по крайней мере, две ситуации или два условия – отсутствие экспериментального воздействия и его наличие. Например, в исследовании влияния сцен насилия, показанных по телевизору, на детскую агрессивность одним детям могут показать передачу с жестокими сценами, а другим – не показывать. Уровни некото­рых независимых переменных можно выбирать на основе непрерывной шкалы. Например, можно из­менять количество кофеина, который дается испы­туемым, и затем наблюдать его воздействие на их способность к точному метанию дротиков. Здесь можно использовать разные дозировки кофеина (5, 20 и 50 мг) и, конечно, условие, когда кофеин не принимается совсем. Другие независимые перемен­ные являются дискретными или категориальными, например два типа инструкций запоминания.

Помимо уровней выделяют два вида независимых переменных: активные и атрибутивные. Активная независимая переменная – это переменная, доступная непосредственному манипулированию экспериментатора.

В качестве активной независимой переменной могут выступать: характеристики заданий, параметры экспериментальной ситуации, управляемые особенности испытуемого и другие переменные. Следует заметить, что многообразие факторов, которые можно использовать в качестве независимой переменной, ограничено только пределами фантазии исследователя.

Характеристики заданий как независимые переменные представляют собой варьирование характеристиками стимулов, изменение типов ответов (вербальные – невербальные), вариативность шкалы оценок, инструкций и целей, варьирование средствами решения задачи, постановка препятствий для решения экспериментальных задач и изменение системы стимулирования деятельности испытуемых (поощрение – наказание).

В качестве примера может служить исследование памяти, участникам которого показывают один и тот же список слов, но дают разные инструкции по способу запоминания. Одну группу просят создавать визуальные образы для слов, другую – устанавливать ассоциации между смежными парами слов, а третью – просто повторять каждое слово по три раза.

Параметры экспериментальной ситуации могут быть представлены в виде «физических параметров» – температуры, шума, вибрации, времени суток и др.; динамики социально-психологических параметров группы (удаление лидера, удаление аутсайдера, изменение структуры группы); особенностей общения испытуемого и исследователя. В.Н. Дружинин указывает на особенности общения и взаимодействия испытуемого и экспериментатора как на особую разновидность ситуационных независимых переменных.

В качестве параметра экспериментальной ситуации может выступать наличие внешних наблюдателей в изучении готовности людей оказывать помощь другим людям. Исследователь может создать три разных ситуации. В одном случае участник один встречает человека, нуждающегося в помощи, в другом – участник и пострадавший могут быть окружены группой из трех или шести наблюдателей. В этом случае в качестве ситуативной независимой переменной выступает количество людей, а ее значениями будут ноль, три и шесть (число наблюдателей).

В качестве управляемых особенностей испытуемого выступают различные эмоциональные состояния или состояния работоспособности, утомления, тревожности и т.п.

Атрибутивная независимая переменная – это переменная, недоступная непосредственному манипулированию экспериментатора. К ним относятся пол испытуемого, возраст, уровень самооценки, интеллектуальные особенности, акцентуации характера, этничность, цвет глаз и т.д. В.Н. Дружинин считает, что их справедливо было бы отнести к дополнительным пере­менным, поскольку на них нельзя воздействовать, а можно лишь учесть их уровень при формировании экспериментальных и контрольных групп.

Важно отметить, что своеобразие атрибутивной переменной заключается в неочевидности ее влияния в качестве причины.

Для иллюстрации различий между активными (управляемыми) и атрибутивными (субъектными) переменными рассмотрим гипотетическое исследование влияния тревожности на способность людей проходить лабиринт. Тревожностью можно управлять непосредственно, создав ситуацию, в которой одна группа будет испытывать тревожность, выполняя задание перед лицом большого количества людей, а второй группе зрителей не будет. Человек, согласившийся принять участие в таком исследовании, является потенциальным участником любой из групп. С другой стороны, чтобы провести исследование с использованием атрибутивной переменной, можно подобрать две группы, различающиеся по уровню присущей им личностной тревожности, и предложить участникам пройти лабиринт. В первую группу войдут люди с высокой тревожностью, предварительно выявленной с помощью специального теста. Вторая группа будет включать более спокойных людей.

При использовании атрибутивных переменных экспериментатор может варьировать определенный фактор (т.е. отбирать участников, имеющих конкретные характеристики), но не может поддерживать все остальные факторы постоянными. Отбор участников по степени предрасположенности к тревожности (высокой или низкой) не гарантирует, что две группы будут эквивалентны по другим показателям. Фактически они могут различаться по многим показателям (например, по уровню притязаний), которые способны повлиять на результаты эксперимента. Если в ходе такого исследования возникает различие между группами, то мы не можем сказать, что его причиной является атрибутивная переменная. Мы можем лишь говорить о том, что результаты групп различаются по зависимому показателю.

Различают две основные схемы задания (или условия воздействия) независимой переменной. Независимая переменная может выступать как внутригрупповой и как межгрупповой фактор. В первом случае одному и тому же испытуемому предъявляются последовательно разные уровни независимой переменной или он проходит через разные условия независимой переменной (например, смена инструкции). Важно, что меняется и экспериментальный материал (например, нельзя решать повторно ту же мыслительную задачу), и субъективное состояние – подготовленность испытуемого к выполнению заданий. Во втором случае – межгрупповой схемы – разные уровни независимой переменной могут быть даны различным группам испытуемых, одновременно выполняющим одну и ту же деятельность. Эксперимент будет называться межгрупповым не по форме проведения (решение выполняется в группе или индивидуально), а благодаря способу сравнения значений зависимой переменной. При межгрупповой схеме главным является то, что одни испытуемые прошли через контрольное условие, а другие – через экспериментальное, и сравниваются результаты решений в этих двух группах.

Для ряда психологических гипотез выбор исследователя между этими двумя основными схемами экспериментирования не является принципиальным, он обусловлен соображениями удобства, экономичности проведения исследования, предпочтений тех или иных форм контроля внешних переменных.

2. Зависимые переменные являются мерой ре­зультатов эксперимента. Если эксперимент можно описать как воздействие Х на Y, и Х – это независимая переменная, то Υ – это зависимая переменная. Другими словами зависимой переменной называют ту измеряемую переменную, показатели которой при планировании эксперимента рассматриваются в качестве откликов или следствий влияния независимой переменной. Подобные следст­вия часто выявляются с помощью системы мер вы­полнения каких-то действий, например с помощью тестовых оценок.

В качестве зависимой переменной в психологических исследованиях выбираются параметры вербально­го и невербального поведения. Они в свою очередь подразделяются на формально-динамические и содержательные.

Формально-динамические параметры:

· точность-ошибочность (задачи на достижение);

· латентность (время от момента предъявления стимула до выбора решения);

· длительность или скорость выполнения – ха­рактеристика исполнительного действия (время между выбором действия и окончанием его выполнения);

· темп или частота действий;

· продуктивность – отношение числа ошибок или качества выполнения действий ко времени выпол­нения.

Содержательные параметры поведения: распознавание раз­личных форм поведения, с помощью а) специ­ально обученных экспертов (например, определение уровня агрессии как функции отдельных ее проявлений в мимике, жестах, брани, рукоприкладстве и т.п.); б) опросников и других психодиагностических методов.

Различают одномерные и многомерные зависимые переменные. Одномерная зависимая переменная представлена единственным параметром, изменения которого и изучаются в эксперименте (например, скорость сенсомоторной реакции). Многомерная зависимая переменная представлена совокупностью параметров. Например, внимательность может оцениваться объемом просмотренного материала, количеством отвлечений, числом правильных и ошибочных ответов и т.д. Каждый параметр может фиксироваться отдельно.

Правдоподобность выводов любого эксперимента отчасти определяются правильностью выбора зависимой переменной, измеряемой в ходе исследования. На эмпирический вопрос можно получить ответ, только если вопрос сформулирован с определенной степенью точности. Один из ключевых моментов разработки эксперимента касается операциональных определений характеристик поведения, выбранных и измеряемых как зависимые переменные. Воспроизведение эксперимента возможно, только если отдельные характеристики поведения точно определены.