3.1. стратегії та плани експериментального дослідження3.1.1. Стратегії експериментального дослідження Стратегія експериментального дослідження — загальна мета та шлях отримання даних в експерименті. Експерименти відрізня- ються за загальною схемою проведення залежно від того планує дослідник лише встановити причинно-наслідковий зв’язок між яви- щами, сформувати певне явище, або дослідити вплив одного і того ж явища на людей різного віку, статусу, статі тощо. Стратегії експериментального дослідження
Закінчення таблиці
3.1.2. Класифікація експериментальних планів Експериментальний план (англ. design — проект, задум) — тактика експериментального дослідження, втілена у конкретній
системі операцій планування експерименту. Основними критеріями класифікації планів є такі: кількість груп, кількість незалежних змін- них та варіантів їх прояву, вид шкали представлення незалежних змінних, метод або підхід до збору експериментальних даних, місце та умови проведення експерименту, особливості організації експери- ментального впливу та контролю за ним тощо. Типи експериментальних планів за шкалою (способом) представлення незалежної змінної за Готтсданкер Ф. Основы психологического эксперимента: Учеб.
Кількісні експериментальні плани Плани, у яких рівні незалежної змінної задані у інтервальних, пропорційних або рангових шкалах, тобто коли незалежна змінна представлена у кількісній формі Якісні експериментальні плани Плани, у яких рівні (варіанти) незалежної змінної задані у класифікаційних шкалах (номінальних), тобто використовуються дві або більше якісно різні умови
Типи експериментальних планів за критерієм кількості груп та умов проведення за Корнилова Т. В. Экспериментальная психология: Теория и мето-
Внутрішньогрупові експериментальні плани Плани, в яких вплив варіантів незалежної змінної та вимір експериментального ефекту здійснюється в одній групі. В експерименті бере участь лише одна група досліджуваних Міжгрупові експериментальні плани Плани, в яких вплив незалежної змінної (різних її варіантів) здійснюється на різних експериментальних групах, тобто, коли в експерименті беруть участь кілька груп досліджуваних
Типи планів за критерієм кількості експериментальних впливів за Мартин Д. Психологические эксперименты. — СПб.: ЕВРОЗНАК,
Типи експериментальних планів за критерієм істинності екс- перименту за Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и
Доекспериментальні плани Плани низької складності, які є швидше помилкою ніж правилом, оскільки несуть в собі багато загроз валідності експерименту Плани істинних експериментів Близькі до ідеального плани, які не несуть в собі загроз внутрішній валідності та містять малу кількість загроз валідності зовнішній Квазіексперимен- тальні плани Плани експериментів близькі до ідеалу, які однак в силу певних умов організації та проведення містять загрози валідності
Зв’язок експериментальних планів та факторів, що загрожують валідності експерименту
плани істинних експериментів квазіекспериментальні плани доекспериментальні плани
Символи та графічні позначення, що використовуються при аналізі планів експерименту (схема аналізу) за Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. — СПб: Социально-психологический центр, 1996. — 391 с.
3.1.3. Поняття про якісні та кількісні експериментальні плани за Корнилова Т. В. Экспериментальная психология: Теория и мето- ды: учебник для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2002. — 381 с. В основу поділу планів на якісні та кількісні покладено шка- лу, у якій представлена незалежна змінна (змінні) в експерименті. Якщо незалежна змінна задана у шкалі найменувань, такий план буде якісним, якщо в інтервальній, ранговій або пропорційній
шкалі — кількісний план. Існує й варіант (для факторного експери- менту), коли одна із змінних представлена у кількісному вигляді, а інша якісному. У такому випадку має місце комбінований план.
Якісні плани
Кількісні плани
НЗ, представлена у номінативній шкалі Кожен із рівнів НЗ представле- ний як певна якісна ознака. Пр.: Вивчення впливу кольору одягу вчителя на уважність дітей.
НЗ, представлена у ранговій шкалі Рівні НЗ представлені як послідовні числові ознаки. Пр.: Вивчення впливу успіш- ності у навчанні на самооцінку дитини. Рівні прояву НЗ: ранг успішності — 1, 2, 3 НЗ, представлена у інтервальній шкалі Рівні НЗ різнять- ся за сталим показником. Пр.: Вивчення впливу темпе- ратурного режи- му на працездат- ність учнів. Рівні прояву НЗ: рівень темпера- тури у класі: — 18 °С; 20 °С;
НЗ, представлена у пропорційній шкалі Рівні НЗ пропорційні один відносно іншого. Пр.: Вивчення впливу зайвої ваги на статус дитини у групі. Рівні прояву НЗ: частка зайвої ваги — 5–10 кг; 10–20 кг; 20–30 кг
Використання параметричних критеріїв значимості експериментального ефекту
Проблеми пов’язані з прийняттям рішення про спосіб представлення НЗ • «... чи має спостерігач вихідні підстави для прийняття рішення про можливість переходу від якісного аналізу психологічної ре- альності до конструювання цієї реальності на рівні змінної, тоб- то кількісно вимірюваної реальності?» [С. 146]. • «... має бути встановлений критерій, у відповідності з яким при- писування різних чисел (або маркерів) різним класам «психоло- гічних об’єктів» або явищ задовольнятиме вимогу встановлення
відношень рівномірності (ідентичності) всередині класу і мож- ливості віднесення кожного елементу лише в один клас» [С. 146]. • «Проблема використання класифікаційних ознак полягає також і у тому, що більшість психологічних термінів можна означити лише як відносні, тобто не через вказування ознак, які до них належать, а через протиставлення іншим термінам» [С. 146]. 3.1.4. Поняття про внутрішньогрупові та міжгрупові експериментальні плани Поділ планів на міжгрупові (міжсуб’єктні, кросс-індивідуаль- ні) та внутрішньогрупові (внутрішньосуб’єктні, інитраіндивідуаль- ні) базується на кількості експериментальних груп та особливостях впливу варіантів НЗ в експерименті. Якщо різні варіанти НЗ вплива- ють на різні групи — це міжгруповий план; якщо в експерименті бе- ре участь одна група, на якій здійснюються усі експериментальні впливи, — внутрішньогруповий план. Схематичне представлення міжгрупових та внутрішньогрупових планів
Закінчення таблиці
Переваги і недоліки міжгрупових та внутрішньогрупових планів за Мартин Д. Психологические эксперименты. — СПб.: ЕВРОЗНАК, 2002. — 480 с.
3.1.5. Доекспериментальні, квазіекспериментальні плани та плани істиних експериментів в психології за Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. — СПб: Социально-психологический центр, 1996. — 391 с. В основі поділу планів на доекспериментальні, квазіекспери- ментальні та істинні лежить критерій істинності експерименту (ва- лідності експерименту). Чим менше артефактів (загроз валідності) провокує той або інший план, чим суворіший експериментальний контроль, тим ближче експеримент до ідеального. Характерні ознаки планів
Плани для еквівалентних груп Експери- ментальні групи... еквівалентні між собою. Плани відрізняються від істинних тим, що попередній і підсумковий виміри здійснюються на різних групах Плани для нееквівалент- них груп Експери- ментальні групи нееквівалентні між собою. Контроль забезпечу- ється попереднім і підсумковим вимірами в кожній групі Плани з часо- вими серіями Плани з однією або кількома нееквівалент- ними групами і в яких здійснюються повторювані у часі виміри до та після впливу або серії вплив- вимір Плани ex-post-facto Плани, в яких варіанти про- яву НЗ не контро- люються експеримента- тором, а є фак- том, що стався без волі дослід- ника. В таких планах еквіва- лентність груп є умовною
Доекспериментальні плани
Закінчення таблиці
Плани істинних експериментів
R O X O R O O R X O R O План Соломона (співвідносяться результати 4 ек- вівалентних груп (поєднання пер- ших двох планів); використання рандомізації, ви- мірів до та після впливу, а також груп в яких вимір до впливу відсут- ній дозволяє про- контролювати всі загрози валіднос- ті ) за матеріалами досліджень студентів соціально-пси- хологічного факультету Житомирського універси- тету ім. Івана Франка (2004–2005 рр.) Мета експерименту: вивчити вплив вербального заохочення на продуктивність образотворчої діяльності дітей дошкіль- ного віку. Незалежна змінна: вербальне заохочення. Залежна змінна: продуктивність образотворчої діяльності. Організація експерименту: в експерименті взяли участь діти, що навчаються в підготовчих групах одного із міських садочків. Для роботи з експериментатором дітей було поділено випадко- вим чином на чотири групи по 10–12 осіб в кожній (А, Б, В, Г). Попередньо були проаналізовані малюнки (виконані протягом попереднього тижня) учасників 2 груп (А, Б). Після чого екс- периментатор працював окремо із дітьми кожної з груп. Дітям було запропоновано малювати на вільну тему, при цьому дітей груп А і В постійно заохочували, відмічали стиль малювання та загальну старанність, тоді як діти інших двох груп не заохочу- вались. Гіпотеза підтвердилася: вербальне заохочення підви- щує продуктивність образотворчої діяльності дітей
Основні квазіекспериментальні плани
Продовження таблиці
Продовження таблиці
(R) Х О1 (R) О2 за Дружинин В.Н. Экспериментальная психоло- гия. — СПб.: Питер, 2001. — 320 с. План ex-post-facto (план, в якому до- слідник не має мож- ливості керувати не- залежною змінною, а лише відбирає від- носно еквівалентні групи учасників (групу, у якій вплив був присутній і групу без впливу); рандо- мізація при відборі та наявність двох груп дозволяють контро- лювати окремі загро- зи валідності) Мета експерименту: дослідження особливостей пост- травматичного стресу жертв сексуального насилля. Незалежна змінна: сексуальне насилля. Залежна змінна: посттравматичний стрес. Організація експерименту: В експерименті взяли участь жінки, що перенесли сексуальне насилля про- тягом минулого року, які звернулися у центр реабіліта- ції та дали згоду на участь у опитуванні. В якості кон- трольної групи виступили жінки відібрані випадковим чином, які ніколи не переживали насилля. Учасниці обох груп відповідали на серію опитувальників стосов- но свого емоційного стану, реакції на можливе зґвал- тування, ставлення до чоловіків тощо. Було встановле- но, що жінки, які пережили насилля — недовіряють чоловікам, бояться повтору тощо. Загрози валідності: взаємодія тестування з Х (опиту- вання актуалізувало страхи)
Експериментальні плани (загальна схема з аналізом загроз валідності) за Кэмпбелл Д. Модели экспериментов в социальной психологии и прикладных исследованиях. — СПб: Социально-психологический центр, 1996. — 391 с.
3.1.6. Плани з однією незалежною змінною та факторні плани Залежно від кількості незалежних змінних, задіяних у експери- менті, плани поділяються на факторні (багатофакторні, плани з кількома незалежними змінними) та плани з однією незалежною змінною (однофакторні). НЗ є фактором маніпуляції в експеримен- ті, звідки і назви планів: однофакторні — з однією НЗ; багатофак- торні — з кількома НЗ.
Плани з однією НЗ Види планів
Дворівневі плани Плани, в яких НЗ має лише два рівні прояву, часто вплив та його відсутність. Пр.: Вивчення впливу кофеїну на емоційний стан людини. Варіанти НЗ: вживання кави з кофеїном; кави без кофеїну
Багаторівневі плани Плани, в яких НЗ має три або більше рівнів прояву. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів на емоційний стан людини. Варіанти НЗ: класична музика (мінор/мажор); рок-музика; естрадна, психоделічна музика
Кожна з НЗ (яких дві або більше) мо- же мати два або більше рівнів прояву. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів та різної голосності на емоційний стан людини. Варіанти НЗ1: класична музика (мінор/мажор); рок-музика; естрадна, психоделічна музика. Варіанти НЗ2: голосне звучання, тихе звучання Схематичне позначення факторних планів: 5*2 кількість цифр — кількість НЗ; числове позначення — кількість рівнів кожної НЗ множення — кількість варіантів впливу (10)
за Мартин Д. Психологические эксперименты. — СПб.: ЕВРОЗНАК, 2002. — 480 с.
Закінчення таблиці
Методи планування (представлення) факторних експериментів за Дружинин В. Н. Экспериментальная психология. — СПб.: Питер, 2001. — 320 с. Табличний метод Всі можливі варіанти незалежних змінних представляються у рядках та стовпчиках таблиці. Використовується переважно для фак- торних планів з двома НЗ-ми. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів та різної голосності на емоційний стан людини. Варіанти НЗ1: класична музика (мінор/мажор); рок-музика; естрадна музи- ка; психоделічна музика. Варіанти НЗ2: голосне звучання; тихе звучання.
Висновок: в експерименті буде задіяно 10 варіантів впливу стиль музики / голосність звучання.
Метод латинського квадрату Використовується для факторних планів з трьома НЗ-ми. Передбачає редукцію впливів: два рівня різних НЗ-х зустрічаються лише один раз. Використання латинських літер в якості умовних поз- начень дала назву методу — «латинський квадрат». Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів, різної голосності та якості на емоційний стан людини. Варіанти НЗ1: рок-музика; естрадна музика; психоделічна музика (L1, L2, L3). Варіанти НЗ2: голосне звучання; звучання помірної голосності; тихе звучання (M1, M2, M3). Варіанти НЗ3: якісне звучання; звучання середньої якості; неякісне звучання (A, B, C).
Висновок: в експерименті буде задіяно 9 варіантів (на перетині змінних) впливу стиль музики / голосність звучання / якість звучання. Метод греко-латинського квадрату Використовується для факторних планів з чотирма НЗ-ми. До латинської букви плану приєднується грецька буква, що означає рів- ні четвертої змінної. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів, різної голосності, якості та спо- собу програвання на емоційний стан людини. Варіанти НЗ1: рок-музика; естрадна музика; психоделічна музика (L1, L2, L3). Варіанти НЗ2: голосне звучання; звучання помірної голосності; тихе звучання (M1, M2, M3). Варіанти НЗ3: якісне звучання; звучання середньої якості; неякісне звучання (A, B, C). Варіанти НЗ4: «живе» звучання; магнітофонних запис; цифровий запис (α, β, γ).
Висновок: в експерименті буде задіяно 9 варіантів (на перетині змінних) впливу стиль музики / голосність звучання / якість звучання.
Особливості каузального зв’язку у факторних експериментах за Гудвин Дж. Исследование в психологии: методы и планирова- ние. — СПб.: Питер, 2004. — 558 с. Основний ефект Основний ефект демонструє вплив кожної з незалежних змінних на ЗЗ. У факторному експерименті кількість основних ефек- тів визначається кількістю задіяних у ньому НЗ. Для встановлення основного ефекту для однієї НЗ, результати по другій НЗ узагальню- ються і порівнюються між собою. Пр.: Вивчення впливу способу запам’ятовування та швидкості демонстрації матеріалу на якість за- пам’ятовування матеріалу (кількість одиниць, що запам’яталися). Варіанти НЗ1: 1 слово в 2 с; 1 слово в 4 с. Варіанти НЗ2: вико- ристання образів при за- пам’ятовуванні; механічне запам’ятовування. Результати експерименту
Так, для встановлення основного ефекту для НЗ2 (перевірки гіпотези: якість запам’ятовування матеріалу покращується при використанні візуальних образів) слід узагальнити дані по НЗ1: середнє арифметичне для рядка «образи» — 20 слів, для рядка «механічне» — 15 слів. Отже основний ефект для НЗ2 існує (якість за- пам’ятовування покращується при використанні візуальних образів). Слід заува- жити, що остаточний висновок можливий лише за умови перевірки значимості (проведення дисперсійного аналізу). Основний ефект для НЗ1 встановлюється аналогічно. Висновок: в експерименті може бути встановлено два основних ефекти (для швидкості демонстрації та для способу запам’ятовування). Взаємодія змінних при відсутності основного ефекту В результаті дослідження основного ефекту може бути вста- новлена його відсутність для усіх змінних. Однак, це не свідчить про повну відсутність казуального зв’язку між ЗЗ та НЗ-ми. Адже на за- лежну змінну може впливати не окремо якась із НЗ-х, а їх взаємодія.
Для встановлення взаємодії при відсутності значимого ефекту слід окремо аналізувати кожен із варіантів взаємодії НЗ-х. Пр.: Вивчення впливу контексту, в якому здійсню- валося запам’ятовування на якість відтворення матеріа- лу. В експерименті, проведе- ному Д. Годденом та А. Ба- делі, учасники (члени дай- вінг-клубу) запам’ятовували та відтворювали слова або на березі, або в морі на гли- бині 20 футів. Варіанти НЗ1: Результати експерименту
запам’ятовування на землі; запам’ятовування під водою. Варіанти НЗ2: відтворення на землі; відтворення під водою. Для вивчення впливу взаємодії НЗ-х (перевірки гіпотези: відтворення матері- алу в тих самих умовах, в яких він запам’ятовувався буде здійснюватись краще). Дійсно, якщо учасники запам’ятовували слова на землі, то вони успішно відтворю- вали їх на землі (13,5), але не у воді (8,6); якщо запам’ятовували під водою, то і відтворювали успішніше під водою (11,4), а не на землі (8,4). Отже, контекст, в якому здійснюється запам’ятовування, дійсно впливає на якість відтворення ма- теріалу. Слід зауважити, що остаточний висновок можливий лише за умови пере- вірки значимості (проведення дисперсійного аналізу). Висновок: в експерименті відсутній основний ефект для обох змінних (усе- реднення та порівняння результатів по кожній з НЗ-х не дає значимих результа- тів), однак має місце взаємодія НЗ-х. Основний ефект та взаємодія змінних Найскладнішою для аналізу є ситуація, коли має місце і основ- ний ефект, і взаємодія змінних. Тому загальною схемою аналізу кау- зального зв’язку в факторних експериментах є така: аналіз основно- го ефекту для кожної з НЗ-их; аналіз взаємодії НЗ-их між собою та їх впливу на ЗЗ. Пр.: Вивчення впливу способу запам’ятовування та швидкості демонстрації матеріалу на якість запам’ятовування матеріалу (кількість одиниць, що за- пам’яталися). Варіанти НЗ1: 1 слово в 2 с; 1 слово в 4 с. Варіанти НЗ2: використання образів при запам’ятовуванні;механічне за- пам’ятовування. Для отриманих результатів буде встановлено основний ефект для НЗ1 (19 > 12 — за середнім арифметичним) та основний ефект для НЗ2 (21 > 10),
тобто, запам’ятовування покращується як при більш повільному поданні матеріа- лу, так і при використанні візуальних образів при його запам’ятовуванні. Також можемо вста- новити і ефект взаємодії змінних. Зниження швид- кості демонстрації матері- алу дещо покращує запам’ятовування при вико-
ристанні візуальних образів (23 > 19), однак має значно більший ефект при механічному запам’ятовуванні (15 > 5). Також ми бачимо, що запам’ятовування відбувається дещо краще при використанні візуальних образів за умови повільної демонстрації матеріалу, однак, має значно більший ефект при швидкій де- монстрації матеріалу. Слід зауважити, що остаточний висновок можливий лише за умови перевір- ки значимості (проведення дисперсійного аналізу). Висновок: в експерименті може бути встановлено два основних ефекти (для швидкості демонстрації та для способу запам’ятовування), а також два ефекти взаємодії змінних: зниження швидкості демонстрації матеріалу значно покращує механічне запам’ятовування; при високій швидкості демонстрації матеріалу більш ефективним є використання візуальних образів при запам’ятовуванні. Можливі варіанти каузального зв’язку у факторних експериментах за Гудвин Дж. Исследование в психологии: методы и планирова-
Варіанти взаємозв’язку змінних у факторному експерименті за Дружинин В. Н. Экспериментальная психология. — СПб.: Питер, 2001. — 320 с.
В такій ситуації незалежні змінні не взаємодіють між собою. Має місце лише основний ефект. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів та різної голосності на емоцій- ний стан людини. Має місце основний ефект, при яко- му психоделічна музика сприяє ста- білізації емоційного стану незалежно від голосності звучання, так само як тихе звучання позитивно впливає на емоційний стан на відміну від голос- ного незалежно від стилю музики
нестабільний емоційний стан
При ефекті сходження впливу неза- лежних змінних збільшення значення однієї змінної призводить до змен- шення впливу іншої на залежну змінну. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів та різної голосності на емо- ційний стан людини. Психоделічна музика веде до дес- табілізації емоційного стану у разі голосного програвання. Класична музика у тихому варіанті — дестабі- лізує емоційний стан
нестабільний емоційний стан
психоделічна класична психоделічна
Спостерігається ефект розходження впливів двох незалежних змінних. Одна змінна підсилює вплив іншої на залежну змінну. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів та різної голосності на емоцій- ний стан людини. Має місце основний ефект підсиле- ний взаємодією змінних. Тихе звучан- ня музики, якщо вона психоделічна за стилем, стабілізує емоційний стан людини. Голосне програвання музи- ки також буде вести до стабілізації стану, якщо ця музика психоделічна
нестабільний емоційний Перехресний вплив Ефект перехресного впливу свідчить про те, що одна незалежна змінна підсилює дію іншої, а друга зменшує вплив першої на залежну змінну. Пр.: Вивчення впливу музики різних стилів та різної голосності на емоцій- ний стан людини. Психоделічна музика стабілізує емо- ційний стан у разі голосного програ- вання і дестабілізує у разі тихого. Класична музика у тихому варіанті програвання — стабілізує емоційний стан, у голосному — дестабілізує
нестабільний емоційний стан стан класична психоделічна класична психоделічна
3.1.7. Плани експерименту з малим N План експерименту з малим N — це план, в якому обмежена кількість учасників, часто один або два. Такі плани не вимагають складної статистичної обробки та доведення значимості отриманих результатів, оскільки аналіз результатів здійснюється по кожному учаснику окремо. Основна мета таких експериментів — досліджен- ня унікальних явищ та індивідуальних характеристик. Причини використання експериментів з малим N за Гудвин Дж. Исследование в психологии: методы и планирование. —
Потреби індивідуальної валідності В експериментах з великим N часто виникає проблема «індивідуальної валі- дності», коли уза- гальнення даних не характеризує жоден з індивідуальних випадків. Унікальність випадку (проблема учасників) Експерименти з великим N не використовують, якщо аналізується унікальне часто одиничне явище або, в силу інших причин, не можна залучити багатьох учасників. Потреби ідеографічного дослідження Експерименти з великим N не забе- зпечують індукції у висновках, коли на основі аналізу окре- мих випадків здій- снюються узагаль- нення, формулю- ються закони.
Схеми планів з малим N за Солсо Р. Л., Джонсон Х. Х., Бил М. К. Экспериментальная психоло-
При плануванні експериментів з малим N обов’язковим є виділення базово- го рівня (А) — звичайного стану без впливів. Після чого вже здійснюється вплив (В) АВ АВА АВАВ Кожен із базових планів розроблений для експерименту з одним базовим рівнем і однією НЗ. Кожен із цих показників може збільшуватись. Так план з двома базовими рівнями за схемою АВ буде виглядати як А1ВА2В; план із двома НЗ-и за схемою АВАВ буде виглядати як АВ1АВ2АВ1АВ2
Переваги та недоліки експериментів з малим N за Мартин Д. Психологические эксперименты. — СПб.: ЕВРОЗНАК, 2002. — 480 с.
|
|