Класичні експерименти в психології - Копець Л. - 2.2. Експеримент і його види

Експеримент (від лат. experimentum - проба, дослід) - дослідницька стратегія, яка передбачає цілеспрямоване спостереження за певним процесом в умовах регламентованих змін окремих характеристик умов його протікання. Це сплановане та кероване дослідження, в якому експериментатор впливає на ізольований об'єкт (об'єкти) і фіксує зміни в його станах. Дослідження проводиться з метою перевірки гіпотези про причинно-наслідковий зв'язок між впливом незалежної змінної і зміненими станами об'єкта (залежної змінної). В психології експериментування - це спільна діяльність експериментатора й досліджуваного заради вивчення психологічних властивостей останнього шляхом спостереження за його поведінкою під час виконання експериментальних завдань.

На думку Р. Готтсданкера, експеримент - це вивчення об'єкта в умовах спланованого та спеціально створеного зміщення реальності з метою отримати результати, які можна узагальнити та використати для перевірки експериментальної гіпотези.

Для проведення експерименту є важливими такі аспекти:

1) дослідник сам активно організовує умови, в яких має з'явитися певний психологічний факт; коли йде спостереження, дослідник не може втручатися в ситуацію;

2) експериментатор може змінювати умови та визначати певні варіанти умов появи досліджуваного явища (процесу);

3) в експерименті можливо усувати певні змінні, щоб дослідити, які зміни при цьому відбудуться;

4) можна надавати змінним різні значення й оцінювати дані за різного співвідношення обраних умов.

Існують такі види експериментальних досліджень.

Лабораторний експеримент - дослідницька стратегія, за якої діяльність індивіда моделюється у спеціальних умовах. Основна характеристика лабораторного експерименту - це забезпечення відтворюваності досліджуваної характеристики й умов її прояву. Такий експеримент проводиться у спеціально обладнаних приміщеннях.

До нього залучають осіб, які свідомо беруть участь в експерименті, хоча про дійсну його мету можуть і не знати. Проблемою лабораторного експериментування є те, що в його умовах практично неможливо змоделювати повноцінно життєву ситуацію та всі її аспекти.

Природний експеримент. Поняття природного експерименту запропонував О.Ф. Лазурський. Він проводиться в умовах, які максимально наближені до звичайної діяльності людей, однак вони не знають про те, що є учасниками дослідження. Таким чином, в експерименті створюються умови для повноцінного вивчення психологічних властивостей.

При організації природного експерименту послідовно розгортаються такі етапи:

1) функціональний аналіз діяльності досліджуваного;

2) фіксація низки спостережень за цією діяльністю;

3) аналіз результатів;

4) характеристика досліджуваного.

Основними методами в контексті природного експерименту є спостереження і бесіда з учасником, результати яких обробляються кількісно та якісно.

Природний експеримент, своєю чергою, має декілька різновидів.

Психолого-педагогічний експеримент — експериментальне навчання, за якого розгортається процес навчання та виховання й одночасно досліджуються ті психічні властивості, які при цьому формуються.

Виробничий експеримент здійснюється у звичних для досліджуваної особи умовах професійної діяльності, однак учасники можуть не знати про організацію дослідження або ж брати у ньому активну участь.

Навчальний експеримент. Дістав поширення наприкінці 1930-х років. Його особливість у тому, що вивчення тих чи інших психічних особливостей відбувається в умовах цілеспрямованого формування саме цих властивостей. Спочатку досліджують рівень знань, умінь та навичок, у подальшому фіксують і аналізують зміни в їх розвитку. Навчальний експеримент використовують не лише з дослідницькою метою, а й для діагностики розумового розвитку в практичній психології і патопсихології.

Польовий експеримент – це природний експеримент, в якому використовують обладнання, а учасників інформують про проведення дослідження.

У психології розрізняють також експерименти залежно від впливу на досліджувані явища: копстатувальний (мета якого – встановлення причинно-наслідкового зв'язку між явищами) та формувальний (метою якого г формування певного явища). На етапі підготовки (формувального експерименту часто використовують модельний експеримент. У ньому експериментують не з самим об'єктом, а з його замінником (моделлю), що одночасно є об'єктом і способом дослідження. В модельному експерименті послідовно використовують такі операції: побудова моделі (саме моделювання), перехід від моделі до реального об'єкта, перенесення результатів, отриманих на моделі, на цей об'єкт.

Залежно від мети дослідника експерименти можна класифікувати таким чином: пілотний (перший експеримент із експериментальної серії, який може не задовольняти всім вимогам, проводиться з метою перевірки процедур, які використовуватимуться в основному "великому" експерименті), пошуковий (спрямований на пошук каузального зв'язку); підтверджу вальний (спрямований на встановлення виду функціонального кількісного зв^уязку між явищами).

Квазіексперимент – це дослідження, в якому експериментатор відмовляється від повного контролю за змінними, оскільки це неможливо здійснити в силу об'єктивних причин. Будь-який експеримент можна вважати квазіекспериментом, оскільки він відхиляється від ідеального.

Критичний експеримент спрямовано на перевірку гіпотез, що є наслідком двох альтернативних теорій. Результатом цього експерименту є відкидання однієї теорії та прийняття іншої.

За об'єктом дослідження розрізняють реальні та мисленнєві експерименти. В реальному експерименті гіпотези перевіряються шляхом планомірного управління умовами соціальної дійсності. В мисленнєвому експерименті перевірці підлягають не реальні явища, а інформація про них, а такий суттєвий момент експериментування, як цілеспрямоване втручання в реальні процеси, відсутній. Існують приклади мисленнєвого експериментування, які викликають захоплення, є дотепними, оригінальними. Саме мисленнєве експериментування часто зумовлює революційні зміни в уявленнях про світ. Такі експерименти відкривають сутнісні характеристики об'єктів, що й дає змогу зрозуміти їх у загальному вигляді. Вчений не повинен вважати, що його завдання - продукувати нові експерименти та факти. За висловом французького вченого Р. Тома, "в наш час, скоріше, слід рятувати ідею від безцеремонної авторитарності експериментів".

Роберт Готтсданкер поділяв реальні експерименти на природні (дублюють реальний світ, проводяться в умовах реального життя, експериментатор контролює в них тільки незалежну змінну), штучні (які покращають реальний світ, проводяться в лабораторії, де реальна дійсність імітується з метою досягти стабільності в додаткових змінних) та лабораторні (власне наукові експерименти, в яких досліджуються механізми поведінки, незалежна змінна спеціально відокремлюється та "очищаються" її умови).

За тими завданнями, які вирішуються в дослідженні, розрізняють такі експерименти: наукові (спрямовані на отримання нових знань) та прикладні (спрямовані на отримання практичного ефекту); проективні (спрямовані в майбутнє: дослідник проектує наслідки, з урахуванням гіпотетичних причин) та ретроепскгивні (спрямовані в минуле: дослідник маніпулює інформацією про події, що відбулись, намагається перевірити гіпотези про причини, які викликали існуючі наслідки); однофакторні (в яких перевіряється гіпотеза про наслідки впливу однієї залежної змінної) та баї атофак горні (в яких перевіряється гіпотеза про цілий комплекс змінних і їх взаємодію). У бівален гному експерименті порівнюються дві умови для незалежної змінної, мультивалентному – більше двох. У багатомірному експерименті визначають вплив кількох (не менше двох) незалежних змінних на кілька залежних змінних.

У функціональному експерименті маніпулюють трьома або більше рівнями незалежної змінної, на основі чого визначають функціональний зв'язок між незалежною та залежною змінною.

За характером експериментальної ситуації розрізняють неконтрольовані, природні та контрольовані (лабораторні) експерименти. На результати неконтрольованих експериментів впливають позаекспериментальні чинники, природа яких залишається нез'ясованою або відома частково. По суті, такий експеримент перетворюється на спостереження.

Експеримент, у якому учасники не знають про рівні незалежної змінної, впливу якої вони зазнають, називають сліпим. Якщо не тільки учасники, а й сам експериментатор нічого не знає про рівні незалежної змінної, це – подвійний сліпий експеримент.

За результатами розрізняють індивідуальний експеримент (дає результати, які стосуються тільки одного конкретного досліджуваного) та груповий (результати якого можна поширити на популяцію).

Експеримент базового рівня – це такий вид дослідження з однією змінною, в якому демонструють різні ефекти, використовуючи дані лише одного досліджуваного. Визначають стійкий базовий рівень реагування, забезпечують дію незалежної змінної і визначають зміни у стані досліджуваної особи, а після цього очікують відновлення базового рівня.

Експеримент є найефективнішим науковим методом. Дослідник спостерігає об'єкт в умовах лабораторії, контролює умови, проводить вимірювання різних змінних, щоб встановити зв'язок між ними. В умовах експерименту відбувається перевірка гіпотези.

У різних галузях психології експерименти мають свої характерні риси.

У соціально-психологічному експерименті перш за все розглядаються стосунки людини, пропонуються форми соціальних подій і взаємодій. Ці експерименти вимагають розробки методик зіставлення результатів індивідуальної та групової діяльності.

В інженерно-психологічному експерименті суб'єкт залучається до реальної діяльності, використовує складні знаряддя праці.

У психофізичному експерименті необхідно тримати під контролем усі групи змінних: зовнішні, ситуаційні, особливості психічних процесів та регуляції поведінки. Створити такі умови складно, тому структура психофізичного експерименту передбачає різноманітні теоретичні обґрунтування та припущення при його організації.

Для наукового дослідження в будь-якій науці, в тому числі й у психології, обов'язковою є така послідовність необхідних кроків:

Перший крок – визначення та формулювання проблеми.

Другий крок – формулювання гіпотез, тобто певної можливої відповіді на запитання.

Третій крок – перевірка гіпотези, а саме: проведення експериментального випробування, з тим, щоб з'ясувати, чи узгоджуються з гіпотезою факти, чи не узгоджуються.

Четвертий крок - інтерпретація експериментальних даних із метою створення теорії. Дослідник може переконливо підтвердити певну теорію, якщо у нього є незаперечні факти, він може розвинути і вдосконалити теорію, або ж відмовитися від неї. На цьому етапі у вченого з'являються нові гіпотези, які він може знову перевіряти.

Від інших наукових методів експеримент відрізняється тим, що дає можливість здійснити точний контроль за всіма змінними, провести точні вимірювання та перевірити теорії, він спрямований на визначення причин явищ.

Звісно, експериментальний метод має й свої недоліки. Лабораторні умови лише частково можуть відтворювати реальність, бо є штучними. В таких умовах важко оцінити складну поведінку.

В експериментальному дослідженні не лише проявляються закономірності, а й виявляються артефакти — особливості, зумовлені несподіваними порушеннями в організації експерименту, певними дефектами експериментальної методики.

Експериментальний метод може використовуватись не лише у лабораторії, оскільки експеримент – це певний логічний шлях наукового пошуку, а не місце. Однак у науковій лабораторії комфортніші умови для забезпечення контролю за всіма змінними та використання точної техніки.

Планування психологічних досліджень передбачає дотримання таких умов: визначення об'єкта дослідження; чітке й однозначне формулювання його мети і завдань; встановлення контингенту обстежуваних; прогнозування можливостей використання одержаних результатів. Психолог самостійно вибирає методи роботи, керуючись при цьому вимогами максимальної ефективності та наукової обґрунтованості.

Планування експерименту передбачає спосіб (процедуру) збору даних. Найпростіші експерименти полягають у вивченні впливу незалежної змінної, якою маніпулює експериментатор, на значення залежної змінної.

Якщо при організації дослідження всі умови залишаються незмінними, а експериментатор встановлює значення незалежної змінної, то в результаті можна отримати такий висновок: "За тих самих умов значення змінної А зростатимуть зі збільшенням змінної Б" (чи навпаки).

Якщо для експериментатора важливо визначити вплив певної умови, в таких випадках незалежна змінна приймає два можливі значення: наявність та відсутність. Для організації такого експерименту потрібна експериментальна і контрольна групи. Експериментальній групі пред'являють певну умову, а в контрольній - вилучають. Якщо в експериментальній групі буде виявлено певні аспекти поведінки, які відсутні у контрольній фу пі, то можна вважати, що це є наслідком незалежної змінної. В дослідженнях також використовують імітуючі контрольні групи, які не піддаються експериментальному впливу, однак на прохання експериментатора роблять вигляд, що були учасниками експерименту, та імітують очікувану поведінку.

У плануванні експерименту використовують експериментальні схеми, згідно з якими визначають порядок пред'явлення умов (якісні форми) або рівнів (кількісні варіанти) незалежної змінної. Чим більше рівнів незалежної змінної, тим повніше вона представлена. Послідовність умов може бути випадковою, позиційно рівною або у вигляді регулярного чергування. Розрізняють інтра-індивідуальні, міжгрупові та крос-індивідуальні схеми. В інтра-індивідуальних схемах кожному досліджуваному надають усі умови незалежної змінної, а результати отримують у процесі порівняння даних по кожному учаснику. В міжгрупових схемах умови незалежної змінної пред'являють різним групам та порівнюють дані відповідних груп (контрольної та експериментальної). В крос-індивідуальному дослідженні всі умови незалежної змінної в певній послідовності надають усім учасникам (групам) та враховують результати всіх досліджуваних у різних умовах. Ця схема найбільш оптимальна для лабораторних багаторівневих досліджень.

Схеми, в яких не дотримані умови рандомізації учасників, однак забезпечена внутрішня валідність, називають квазіексперіїментальними. Якщо в дослідженні немає умов для захисту внутрішньої валідності, яку забезпечують експерименти або квазіексперименти, то таку схему називають неекспериментальною. Результати дослідження за такою схемою неможливо обґрунтувати.

Найчастіше застосовують такі експериментальні схеми (плани): схема базового рівня з невеликою групою, або експеримент базового рівня: дослідження з однією змінною та невеликою кількістю учасників (іноді лише один досліджуваний), в якому демонструють ефекти таким чином: визначають базовий рівень реагування, здійснюють вплив і визначають перехідний стан. Коли маніпуляція закінчується, очікують відновлення базового рівня;

- план із незалежними групами: кожна експериментальна група підлягає впливу лише одного рівня незалежної змінної;

- план повторних вимірювань: одну і ту саму групу піддають впливу всіх рівнів незалежної змінної чи змінних;

- план попарного групування учасників: спочатку урівнюють учасників по змінній, що високо корелює з залежною змінною, а потім зі створених груп вибирають випадковим чином нові експериментальні групи;

- факторний план: дослідження з кількома незалежними змінними, в якому кожний рівень всіх незалежних змінних поєднується з кожним із інших рівнів;

- план серій, що сходяться: серія експериментів, які проводяться з метою поступового відкидання конкуруючих теоретичних гіпотез.

Найчастіше застосовують такі квазіекспериментальні схеми:

- схема часових серій: детально та неодноразово спостерігають одну групу перед експериментальною маніпуляцією, а потім так само після неї;

- план із нееквівалентною контрольною групою: дослідження, в якому учасники контрольної групи підібрані іншим чином, ніж до експериментальної.

Найчастіше застосовують такі неекспериментальні схеми:

- план одноразового тестування однієї групи: на одну групу (або лише на одного досліджуваного) діють одним рівнем незалежної змінної;

- план із попереднім та підсумковим тестуваннями однієї групи: одну групу тестують, піддають впливу одного рівня незалежної змінної, після чого повторно тестують;

- план з одноразовим підсумковим тестуванням нееквівалентних груп: одна група піддається впливу одного рівня незалежної змінної, а інша група, сформована іншим чином, піддається дії іншого рівня.

Проблема вимірювання. При проведенні досліджень психологи мають оперувати величинами, які характеризують значення змінних. А змінним, своєю чергою, треба присвоювати певні числові значення. Тож у психології постає проблема: як надати значення певному переживанню. Хоча інколи це можна вирішити просто, наприклад: яка доза препарату, яка міра фізичного навантаження для учасників чи рівень складності задачі.

Вимірювання в лабораторії переважно проводять не на одному, а на багатьох досліджуваних. Групу осіб, які беруть участь у дослідженні, називають вибіркою.

Отримані результати становитимуть набори певних значень. Дослідник мусить зрозуміти характер залежності між змінними, узагальнити всі отримані дані та дати пояснення. В процесі аналізу використовуються методи математичної статистики — спеціальної дисципліни, яка розробляє методи аналізу даних, що характеризують певну вибірку та визначення загальних властивостей цілої генеральної сукупності. Наприклад, найпростішим способом порівняння є середнє значення по вибірці. Якщо ми хочемо порівняти експериментальну і контрольну групи, то можемо порівняти значення середніх величин цих двох груп. Для вирішення проблеми порівняння середніх значень використовують спеціальні статистичні тести, які дають змогу визначити, чи є важливими (значущими) відмінності між середніми значеннями. Якщо про відмінності в групах говорять, що вони є статистично значущими, то це означає, що ці відмінності є суттєвими і залежать саме від незалежної змінної, а не виникли якимось випадковим чином.

Експериментальний метод не є універсальним. Існують певні проблеми, які неможливо вивчати за його допомогою. Такими важко-досліджуваними є ситуації, що дуже відрізняються умовами, в яких перебувають учасники. В таких випадках, коли дослідник не може контролювати певну змінну, однак хотів би з'ясувати, як вона пов'язана з іншою змінною, використовують метод кореляцій.

Коли існують два ряди змінних, які можуть набувати будь-якого значення, то їх зв'язок можна встановити, визначивши коефіцієнт кореляції (це статистичний параметр, який позначають буквою г). Правила інтерпретації коефіцієнта кореляції: 1. Кореляція може бути позитивною (+) та негативною (—). Якщо кореляція є позитивною (г від 0 до 1), це означає, що обидві величини взаємопов'язані, тобто їхні значення одночасно зростають або зменшуються. Якщо кореляція є негативною (г від 0 до -1), то обидві величини пов'язані таким чином, що коли одна росте, друга зменшується. 2. Чим міцніший зв'язок, тим більше г зростає від 0 до одиниці. В психологічних дослідженнях вважається, що вище 0,60 – це достатньо високий коефіцієнт кореляції.

3. Кореляція в межах від 0,20 до 0,60 має практичну і теоретичну цінність і корисна для формулювання гіпотез. При кореляції від 0 до 0,20 слід розуміти, що такі коефіцієнти не можуть бути надійною основою для прогнозування. Приклади коефіцієнтів кореляції, отримані в різних дослідженнях: між балами, що отримують студенти в перший і другий рік навчання в коледжі, - 0,75; між показниками тесту на інтелект у віці 7 років і при повторному тестуванні у 18 років - приблизно 0,70; між ростом одного з батьків та ростом дитини у зрілому віці – близько 0,50; між результатами тесту на здатність до навчання, отриманими в школі та коледжі, - приблизно 0,40; між балами, отриманими індивідуумами в бланкових тестах, і судженнями психолога експерта про їхні особисті якості – 0,25.

В експериментальному дослідженні контролюють певну незалежну змінну з тим, щоб визначити її значення як причини, як вона впливає на деякі інші (залежні змінні). Причинно-наслідкові залежності не можна визначити на основі кореляційного дослідження. Кореляційний зв'язок можна отримати між різними змінними.

Наприклад, існує позитивний зв'язок між кількістю лелек, що в'ють гнізда у французьких селах, і високою народжуваністю у цих селах. Разом з тим, народження малюка не є наслідком появи лелеки. Кореляція не є причинно-наслідковим зв'язком. Вона свідчить про те, що зростання однієї змінної супроводжується зростанням іншої змінної. Для встановлення характеру зв'язку потрібне спеціальне експериментальне дослідження.

Тести — певний різновид психологічного експерименту. При тестуванні людей із різними здібностями, особистісними рисами, особливостями психічних процесів організовують стандартну ситуацію. Отримавши один ряд даних (показники тесту), можна вирахувати їхню кореляцію з якоюсь іншою змінною. Тестування - це один із дуже важливих інструментів психологічного експерименту та дослідження в широкому плані, оскільки дає змогу вести дослідження поза межами психологічної лабораторії. Тести схожі з експериментом в тому, що вони спрямовані на психологічну діагностику, розпізнавання або оцінку станів, властивостей, психічних функцій конкретної людини чи групи людей. Обидва методи являють собою систему завдань, які дослідник пропонує учасникам експерименту. Тест по суті виростає із експериментування, створюється на його основі. Психологи розглядають тестування як випробувальний, або діагностичний експеримент. Експериментальні завдання при визначенні норм і стандартів їх виконання перетворюються на тести, а широке використання експерименту можливе за умови розробки тестів та інших експрес-методик, які дають змогу максимально точно досліджувати людину в реальній життєдіяльності, охоплювати значну кількість досліджуваних, отримувати результати, які зручно порівнювати.

Оскільки висновки експериментального дослідження є досить надійними, тож, щоб їх отримати, необхідно дотримуватись всіх відповідних правил.