 |
|
ЗАКОН ЙЕРКСА-ДОДСОНА
Роберт Готтсданкер
Основы психологического эксперимента
Robert GOTTSDANKER
Experimenting in psychology
Prentice-Hall. Inc.,
Englewood Cliffs, New Jersey 07632 1982
Готтсданкер Р. Основы психологического эксперимента: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Пер. с англ. Ч.А. Измайлова и В.В. Петухова; науч. ред. рус. текста Ю.Б. Гиппенрейтер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 368 с.
Оглавление:
1. Предисловие к книге «Основы психологического эксперимента»
2. Краткое содержание глав книги «Основы психологического эксперимента»
3. Глава 1. ЭКСПЕРИМЕНТЫ, КОТОРЫЕ ДУБЛИРУЮТ РЕАЛЬНЫЙ МИР
4. Глава 2. ОСНОВЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
5. Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТЫ, КОТОРЫЕ „УЛУЧШАЮТ“ РЕАЛЬНЫЙ МИР
6. Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫХ ВЫБОРКАХ
7. Глава 5. ВЫДЕЛЕНИЕ НЕЗАВИСИМОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
8. Глава 6. ЗНАЧИМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
9. Глава 7. МНОГОУРОВНЕВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
10. Глава 8. ФАКТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
11. Глава 9. КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
12. Приложение. Словарь экспериментатора
13. Приложение. Сравнение различных типов экспериментов
14. Приложение. Список цитируемой литературы
Предисловие редактора
Мы рады представить читателю это прекрасное учебное пособие по экспериментальной психологии. Его цель — дать необходимые знания и сформировать необходимые навыки для проведения психологических исследований.
Как отмечает и сам автор, книга построена по методическому принципу: ее главы посвящены описанию и анализу основных типов экспериментов. Последние объединены в три крупных класса:
(1) — практически направленные эксперименты в реальных условиях; (2) — практически направленные эксперименты в специально созданных (моделирующих реальные) условиях; (3) — лабораторные эксперименты, проводимые для проверки теоретических гипотез.
По мере ознакомления читателя с названными классами экспериментов автор вводит все более сложные экспериментальные схемы, расширяет круг необходимых понятий, описывающих технику экспериментирования, ставит все более сложные проблемы обеспечения полноценности и достоверности экспериментальных результатов.
Книга обладает многими важными дидактическими достоинствами. Автор использует в каждой главе ряд экспериментов, которые иллюстрируют разбираемую схему или проблему. Список экспериментов, подвергнутых в книге детальному анализу, оказывается в конечном счете довольно обширным и разносторонним. Многие важные исследования, в том числе классические, не только освещены очень подробно, но и подчас повернуты неожиданно новой методической стороной.
С первой же главы автор учит студента, казалось бы, простым, но необходимым и фундаментальным вещам: как вести протокол опыта, оформлять полученные результаты, адекватно их излагать и обсуждать, делать литературные ссылки и т. д. Статистические приложения в конце глав дают возможность учащемуся тут же применять полученные знания в собственных учебных или научных исследованиях. Вопросы, заключающие каждую главу, помогают студенту (равно как и преподавателю) проверить глубину усвоенных знаний.
К настоящему времени вполне назрела необходимость в таком пособии. Существуют, с одной стороны, книги по экспериментальной психологии, построенные по предметному, или содержательному, принципу — с изложением фундаментальных результатов, которые получены в различных областях психологии. С другой стороны, пособия по планированию эксперимента, не обязательно психологического, где рассматриваются, как правило, схематические, абстрактные примеры. Настоящая книга, пожалуй, впервые восполняет пробел в учебной литературе на русском языке синтетического жанра. В ней строго проанализированные методические схемы наполнены живым, конкретным содержанием, взятым из психологических исследований.
Не вызывает сомнений, что использование этого пособия в университетских курсах экспериментальной психологии и практикумах по общей психологии значительно повысит уровень профессиональной подготовки будущих психологов. Она, конечно, будет небесполезна и для уже работающих исследователей.
Конечно, отработка экспериментаторской техники не может заменить находчивости, изобретательности и глубины ума исследователя. Но тем, кому будут приходить в голову интересные идея, эта книга поможет облечь их в детально разработанные, грамотные эксперименты.
Не скроем, что освоение этой книги потребует от студентов затраты значительного труда. Мы надеемся несколько облегчить его, дополняя книгу составленным В. В. Петуховым «Словарем экспериментатора», в котором разъясняется смысл основных терминов и понятий.
Проф. Ю. Б. Гиппенрейтер
Предисловие автора
Эта книга о том, как проводить психологические эксперименты. Она не претендует на полное описание частных предметных областей психологии, например исследований сенсорных процессов, научения или социального поведения. В ней рассказывается об экспериментальных методах, которые применяются в любой из этих областей. Иначе говоря, книга построена по методическому принципу.
Те из вас, кто уже знаком с подобными работами, сразу же заметят отличие данной книга от них. В нашей книге гораздо меньше разговоров о Науке с большой буквы. Более того, она строится, как вы убедитесь, скорее по образцу учебников фундаментальных наук. Она начинается с изложения самых простых экспериментальных задач, решить которые нетрудно, и постепенно, шаг за шагом, продвигается к более сложным, спорным и важным проблемам. Каждый следующий шаг обоснован всем предыдущим материалом.
Ориентируясь на эксперименты наиболее высокого уровня, мы никогда не принижаем значение прикладных исследований. Последние занимают почти половину книги. Автор твердо убежден, что хороший прикладной эксперимент стоит дюжины тех, результаты которых неприменимы на практике. Безусловно, при современном внимании к качеству планирования и проведения прикладных исследований они приобретают самостоятельный научный статус.
Мы будем излагать методический курс экспериментальной психологии, разделяя его на самостоятельно завершенные, целостные части. Такое изложение имеет ряд преимуществ. Можно было бы построить книгу «тематически», посвящая отдельные главы измерению параметров изучаемого поведения, выбору испытуемых, экспериментальным схемам и способам обработки полученных данных. Но в таком случае просто невозможно получить исчерпывающие знания о каком-либо типе эксперимента, пока не прочтешь книгу до конца. Чтобы полностью понять, как проводятся даже самые простые эксперименты, студенту пришлось бы упорно заучивать каждую отдельную часть материала и бесконечно ждать, когда они сложатся вместе. Здесь же с самого начала на доступном для студентов уровне описываются целые эксперименты. И не нужно ждать, когда же восполнятся все пробелы. Преимущество такого изложения особенно велико при сочетании чтения курса с лабораторными занятиями. Координации с текстом можно достичь, подобрав постепенно усложняющиеся эксперименты. Полезные лабораторные эксперименты есть фактически уже в первой главе.
Центральная тема нашей книги — тесная взаимосвязь понятий валидности и безупречного эксперимента. Мы систематизировали различение внутренней и внешней валидности, введенное Кемпбеллом и Стенли (1962), предложив более строгие определения, чем употреблявшиеся до сих пор. Хочется верить, что эти определения не просто прибавятся к весьма беспорядочному набору понятий, которых и без того вполне достаточно, но внесут в него какую-то ясность. Мы уточнили довольно противоречивые взгляды Кеппелла (1968, с. 23) на «идеальный эксперимент» и выделили другие типы безупречных экспериментов. Говоря кратко, эксперимент обладает одним из двух видов валидности постольку, поскольку он приближается к одному из типов безупречного эксперимента.
Большое значение при проведении экспериментов имеет обработка полученных данных и статистические выводы. Поэтому мы снабдили главы нашей книги приложениями по статистике. Статистические приложения написаны так, чтобы отвечать интересам самых разных студентов и преподавателей. Если студенты уже прошли курс статистики, приложения позволят повторить его. Таким студентам, а также тем, кто проходит статистику вместе с курсом экспериментальной психологии, они должны помочь связать эти две области воедино. Для студентов, которые еще будут учить статистику, они должны временно заменить полностью развернутый курс. А если некоторые преподаватели не хотят объединять изучение статистики и' экспериментальной психологии, то приложения не обязательно использовать вообще. Книгу можно читать и без них. Кстати, не ищите приложений к главе 5. Их просто нет!
При обсуждении основных идей книги мне очень помогли все мои коллеги по университету в Сайта Барбара. Но особо мне хочется поблагодарить проф. Мерилин Бревер. В наших бесконечных дискуссиях по вопросам статистики она проявляла не только блестящую эрудицию, но и завидное терпение. Я искренне признателен проф. Джеймсу Дж. Дженкинсу, старшему консультанту изд-ва Прентис-Холл за его преданность фундаментальным наукам. Я благодарен также своим рецензентам за их полезные предложения: проф. Чарлзу Е. Клиетту из ун-та Восточной Каролины, проф. Эдварду Домберу из ун-та в Дрю, проф. Роберту У. Ферни из Фоникс-Колледжа, проф. Джозефу Б. Хеллиджу из ун-та Северной Каролины, проф. Марку Собеллу из ун-та в Вандербилте. Я глубоко признателен м-ру Теодору К. Джарсеку, заведующему психологической редакцией Прентис-Холла, за то доверие, которое он мне оказал.
Я приношу благодарность распорядителю литературных прав покойного сэра Роналда А. Фишера, доктору Франку Уейтсу, а также изд-ву Лонгмен Групп Лимитед (Лондон) за разрешение перепечатать таблицу IVиз их книги «Статистические таблицы для биологических, сельскохозяйственных и медицинских исследований» (6-е изд., 1974).
Роберт Готтсданкер
Краткое содержание глав книги "Основы психологического эксперимента"
Эксперименты, которые дублируют реальный мир.
ГЛАВА 1.
Мы обсудили три эксперимента: использование наушников на ткацком производстве, сравнение двух методов заучивания фортепьянных пьес, и оценка двух сортов томатного сока.
Основы планирования эксперимента.
ГЛАВА 2.
Безупречный эксперимент провести невозможно.
Существует три вида безупречного эксперимента: идеальный, бесконечный и эксперимент полного соответствия.
В идеальном эксперименте допускается только изменение НП (и ЗП). Кроме того, одному и тому же испытуемому в одно и то же время предъявляются разные условия НП. Главное в нем – обеспечение неизменности всех побочных факторов.
Бесконечный эксперимент невозможен и бессмысленен т. к. смысл эксперимента заключается в том, чтобы на базе ограниченного количества данных делать выводы, имеющие более широкое приложение. Центральное значение здесь имеет достаточно большое количество данных.
Полностью безупречным не являются ни идеальный, ни бесконечный эксперименты.
Эксперимент полного соответствия, все обстоятельства проведения которого суть те же самые обстоятельства, на которые будут распространяться его выводы. Дополнительные факторы нужно сохранять не просто на неизменном, но и на адекватном уровне.
ВАЛИДНОСТЬ.
Существует два типа валидности: внутренняя и внешняя. Внутренней валидностью обладает эксперимент, в котором можно получить то же отношение между НП и ЗП, что и в идеальном или бесконечном экспериментах, т. е. устранить побочные влияния. Если эксперимент по своему проекту позволяет получить те же результаты, что и эксперимент полного соответствия, то он обладает внешней валидностью.
Источники нарушения внутренней валидности: факторы времени, факторы задачи, эффекты последовательности, предубеждение экспериментатора. Существует два следствия нарушений внутренней валидности. Это ненадежность эксперимента, если при большом разбросе данных проведено мало проб, и систематическое смешение, когда каждое из условий НП связано с уровнем одной из других переменных, и это нарушает внутреннюю валидность.
Эксперименты, которые улучшают реальный мир.
ГЛАВА 3.
Проведено три эксперимента, улучшающих реальный мир: посадка самолета на наклонную территорию, наблюдение с биноклем и без него при поисковых операциях на море и проверка качества работы с двумя высотомерами.
В искусственных экспериментах можно повысить внутреннюю валидность. Описаны три способа улучшения реального мира, позволяющие сделать это возможным. Первый из них – устранение систематического смешения. Второй-возможность получить необходимое количество данных за более короткий срок и тем самым повысить надежность эксперимента. И третий – сократить несистематическую изменчивость данных и их разброс.
Искусственные эксперименты ставятся в тех случаях, когда эксперименты с простым дублированием реального мира страдают недостатком внутренней валидности.
Эксперименты на предварительных выборках.
ГЛАВА 4.
Мы обсудили три эксперимента. Первый посвящен способам информирования о ценах на продукты, второй-улучшению навыка пилотов по выполнению посадочных операций при выполнении специальной тренировки, и третий-изучению испанского языка.
Первое преимущество экспериментов данного типа по сравнению с индивидуальным экспериментом заключается в том, что его результаты, полученные на выборке испытуемых, распространяются на более обширную популяцию.
Второе преимущество связано с наличием большого числа испытуемых. Становится возможным исследование схемы эксперимента с межгрупповым сравнением. Схема группы индивидуальных экспериментов просто неосуществима. В межгрупповой схеме устраняются такие источники нарушения внутренней валидности эксперимента, как эффекты последовательности и факторы задачи.
Эксперимент с межгрупповым сравнением порождает еще один источник нарушения внутренней валидности-индивидуальные различия испытуемых. Описаны два вида таких различий: такие очевидные различия как пол, возраст, образование, и несистематические различия, которые включают изменчивость поведения каждого человека и различия в выполнении задания разными людьми.
Надежность эксперимента повышается за счет привлечения большого числа испытуемых и сокращения несистематических вариаций. Последнее обеспечивается тем, что условия работы каждого испытуемого в группе одинаковы, а также путем сокращения разброса данных каждого испытуемого.
Существуют три стратегии составления групп испытуемых: случайная стратегия, подбор пар и случайная с выделением слоев. Их иллюстрациями служат три схемы экспериментов с межгрупповым сравнением, в которых все имеющиеся в наличии испытуемые распределяются по группам для каждого из экспериментальных условий. Все три метода устраняют систематическое смешение НП с индивидуальными различиями испытуемых. Надежность повышается за счет повышения числа испытуемых. Выборка испытуемых должна быть репрезентативна.
Случайная стратегия применяется не только для распределения по группам, но и для отбора испытуемых. Такой способ называется схемой случайно отобранных групп.
Если способ отбора испытуемых обеспечивает высокую внешнюю валидность (в отношении индивидуальных различий), то тем самым обеспечивается достаточное подобие групп, т. е. повышается внутренняя валидность. Группы, хорошо уравненные между собой по индивидуальным характеристикам, могут не быть достаточно представительными для исследуемой популяции. Т. е. высокая внутренняя валидность эксперимента не гарантирует его высокой внешней валидности. При использовании схемы индивидуального эксперимента связь между внешней и внутренней валидностью отсутствуют, поскольку та и другая зависят от разных факторов.
Вместе со случайным отбором можно использовать выделение слоев. Это дает пятую эффективную схему эксперимента с межгрупповым сравнением — послойный случайный отбор. Сначала популяцию разделяют на слои, а затем внутри каждого слоя применяют случайный отбор.
Выделение НП.
ГЛАВА 5.
Эталоном для оценки внутренней валидности эксперимента, в котором выделяется истинная НП, является чистый эксперимент. Это идеальный эксперимент. В котором испытуемому одновременно предъявляются два разных условия НП. НП должна быть единичной. Другие переменные должны сохраняться строго постоянными.
Внутренняя валидность нарушается из-за новых типов систематического смешения. Они возникают оттого, что активное условие НП сопровождается активным уровнем ПП. В итоге НП смешивается с ПП.
Схемой контроля такого сопутствующего смешения была схема, в которой неактивный уровень НП включал в себя активный уровень СП. Это называется контрольным условием. Активный уровень НП в этом случае называется экспериментальным условием, а соответствующая группа – экспериментальной группой.
Первый тип сопутствующего смешения – смешение с артефактной переменной. Он рассматривался на примерах по психофизиологии: в эксперимент вводилась прооперированная контрольная группа для сравнения с прооперированной экспериментальной группой.
Для иллюстрации других типов сопутствующего смешения использовался эксперимент, проверяющий гипотезу о плаче детей из-за ухода человека. К этим типам относятся: смешение с расширенной переменной (когда вообще кто-нибудь уходит), смешение с вторичной переменной (ребенок находится с кем-то или совсем один), смешение с другой вторичной переменной (с кем ребенок остается).
Связь уровней НП и ПП заложена в «природе вещей», а не вызывается исключительно действиями экспериментатора.
Способ контроля: создание контрольного условия, которое включает в себя активный уровень сопутствующей переменной.
Операциональная валидность означает, что конкретные экспериментальные операции репрезентируют НП и ЗП в недостижимом эксперименте полного соответствия. Для иллюстрации проводилось исследование влияния социальной атмосферы на поведение людей.
В межгрупповых схемах применяются две различные стратегии: предварительные решения и распределение испытуемых по группам. Если число испытуемых в группе невелико, то они распределяются по группам в последовательности регулярного чередования. При большом числе испытуемых лучше случайная последовательность распределения, так как она устраняет возможность нежелательных систематических влияний.
Значимые результаты.
ГЛАВА 6.
Нуль-гипотеза состоит в том, что условия не различаются. Она отвергается, если вероятность получения различия, при котором нуль-гипотеза верна, меньше 0,05.
Величина различия между условиями, необходимая для отвержения нуль-гипотезы, определяется двумя факторами. Первое-это надежность. Чем больше надежность, тем меньше различие, допускающее отвержение. Второй фактор-вероятность того, что экспериментатор рискнет ошибочно отвергнуть нуль-гипотезу, когда она верна. Он называется альфа-уровнем правила его решения. Ошибка, которая будет увеличиваться с возрастанием этого риска, называется ошибкой I типа.
Однако при уменьшении альфа-уровня увеличивается риск противоположной ошибки. Это риск не отвергнуть нуль-гипотезу, когда верна некоторая другая гипотеза. Это называется ошибкой II типа.
Остаются три проблемы. Первая состоит в том, что только одного значимого различия недостаточно, если ожидается сильное влияние НП. Вторая проблема заключается в том, что использование слишком большого числа испытуемых обнаруживает действие определенных дополнительных факторов. Третья проблема касается универсальности результатов.
Многоуровневые эксперименты.
ГЛАВА 7.
Преимущества многоуровневого эксперимента: он обеспечивает большую внутреннюю валидность. В этом эксперименте используется неограниченное число уровней. Чем больше уровней НП мы используем, тем больше становится внутренняя валидность и лучше сказывается контроль над сопутствующим смешением. Ступенчатое изменение НП, приводящее к ступенчатому изменению ЗП, делает маловероятным такое смешение. Для межгрупповой схемы существует практическая трудность: она состоит в необходимости привлекать слишком большое количество испытуемых. Это можно преодолеть путем использования кросс-индивидуального реверсивного уравнивания. Но эта схема не обеспечивает контроль эффектов неоднородного переноса от предыдущей пробы к следующей. Такой контроль обеспечивает схема полного позиционного уравнивания, но она требует слишком большого числа различных последовательностей. Типичным методом внутрииндивидуального уравнивания является латинский квадрат. В этой схеме каждый уровень НП появляется однажды в каждой позиции последовательности. Не обеспечен контроль эффектов ряда.
Две угрозы внутренней валидности: обобщенные данные могут не соответствовать ни одному испытуемому в отдельности, и приборы и шкалы могут искажать измерения.
Факторные эксперименты.
ГЛАВА 8.
Факторный эксперимент — это эксперимент с использованием по крайней мере двух НП. В итоге факторного эксперимента определяется основной результат действия каждой из НП и взаимодействия между ними. На примере эксперимента с рассеченным сводом раскрыто конкретное содержание основных результатов и взаимодействия и показаны способы их измерения. Основной результат действия НП — разность между средними общими значениями ЗП по каждому из уровней. Взаимодействие — разность между двумя разностями по каждому из уровней второй НП. Одна из НП помещается на горизонтальной оси, и затем по соответствующим значениям ЗП строятся соответствующие графики для каждого из уровней другой НП. Если отрезки, полученные таким образом для второй НП, параллельны, взаимодействие отсутствует. Если отрезки расходятся вправо или влево, взаимодействие называют расходящимся, а если они пересекают друг друга, то это пересекающееся взаимодействие.
При использовании схем позиционного уравнивания эксперимент автоматически становится факторным. Главное преимущество факторных экспериментов — возможность проверять настоящие комбинированные гипотезы.
ЗАКОН ЙЕРКСА-ДОДСОНА
Оптимальная сила напряжения, способствующая хорошему обучению, должна понижаться с увеличением трудности задач.
В факторных экспериментах: взаимодействие между двумя переменными называется взаимодействием первого порядка, между тремя — взаимодействием второго порядка и т.д.
Все экспериментальные схемы можно классифицировать по трем основным параметрам:
1)способ сравнения условий или уровней НП: сравнение по каждому испытуемому, межгрупповое сравнение, или сравнение по всем испытуемым;
2)по характеру изменения НП: качественный или количественный;
3)число НП: либо эксперимент с одной переменной, либо факторный эксперимент.
Корреляционные исследования.
ГЛАВА 9.
Корреляционные исследования используются в тех случаях, когда для проверки некоторых гипотез нельзя применить активный эксперимент. Методы контроля в КИ могут быть двух видов: подбор индивидуальный пар испытуемых и выделение однородных подгрупп. Первый метод связан с двумя трудностями. Чем больше переменных, по которым уравниваются испытуемые, тем меньше испытуемых оказывается в распоряжении исследователя. Следовательно, невозможно проконтролировать побочные переменные. Оставшиеся испытуемые не совсем типичны для сравниваемых групп, и полученные отношения оказываются непредставительными. Было рассмотрено два эксперимента: выяснена зависимость психологической приспособленности от методов воспитания и зависимость интеллекта от порядка рождения.