Один фактор — более двух уровней

Если в экспериментах используется одна независимая переменная, ситуация, ког­да изучаются только два ее значения, является скорее исключением, чем правилом. В большинстве однофакторных исследований используется три или более значе­ний независимой переменной, поэтому такие планы часто называют однофакторными многоуровневыми планами. Так же как и двухуровневые, многоуровневые планы могут быть меж- и внутрисубъектными, а также планами с независимыми, уравненными или неэквивалентными группами, или планами с повторяемыми измерениями.

Явное преимущество многоуровневых планов заключается в том, что они позво­ляют исследовать нелинейные эффекты. Рассмотрим простой пример межсубъект­ного плана. Предположим, вы интересуетесь влиянием различных доз кофеина на скорость реакции. Вы разрабатываете эксперимент, в котором сравниваете два уровня дозировки (1 и 3 мг), получаете результаты, представленные на рис. 4, и делаете вывод, что кофеин как стимулятор ускоряет реакцию. При увеличении дозировки скорость реакции нарастает по прямой (т. е. линейно).

Рис. 4. Гипотетическое влияние кофеина на скорость реакции - два уровня

Далее предположим, что другой исследователь провел такое же исследование, но использовал многоуровневый план, включающий четыре дозы кофеина (1, 2, 3 и 4 мг) — пример повторения (1 и 3 мг) и дополнения (2 и 4 мг) вашего эксперимента. Такое исследование может дать результаты, представленные на рис. 5.

Рис. 5. Гипотетическое влияние кофеина на скорость реакции - четыре уровня

Таким образом, в точности воспроизведены ваши результаты для условий с до­зировкой в 1 и 3 мг, но в целом результаты для четырех условий ставят ваши выво­ды под сомнение. Вместо вывода о том, что кофеин увеличивает скорость реакции, в данном случае молено заключить, что а) увеличение дозы кофеина повышает ско­рость реакции, но лишь по достижении уровня в 2 мг и б) кофеин увеличивает скорость реакции только до определенного момента — после 3 мг кофеин снижает ее. Это значит, что результаты больше не показывают линейную зависимость и являются нелинейными. В целом, преимущество многоуровневых планов состоит в том, что они более информативны и зачастую дают более интересные результа­ты, чем двухуровневые.

Один из самых известных в психологии графиков иллюстрирует нелинейный эффект. Он показывает, как время, прошедшее с момента запоминания, влияет на объем забытого материала, и объясняет, почему через два дня после экзамена очень часто говорят «Я ничего не помню!» Эта кривая впервые была получена в новаторс­ком исследовании памяти, проведенном Германом Эббингхаузом.

Немецкий психолог XIX в. Герман Эббингхауз (1850-1909) известен своим новаторским ис­следованием памяти и забывания. В те времена, когда психология переживала свое детство и руководств о том, «как проводить психологические исследования», еще не существовало, Эббингхауз провел серию исследований, ставших стандартом точности и методологической строгости. Цель исследования заключалась в изучении образования ассоциаций в челове­ческом сознании, и первой задачей было найти материал, свободный от ассоциаций.

Способ решения этой задачи является одним из лучших примеров креативности в психологии: уче­ный образовал последовательности, состоящие из согласных, гласных и снова согласных. Такие последовательности, обозначаемые как CVC (consonants, vowels, consonants), более известны как бессмысленные слоги. Эббингхауз создал около 2300 таких слогов. В течение нескольких лет, демонстрируя потрясающую настойчивость, а возможно, и полное отсутствие личной жизни, Эббингхауз запоминал, а затем старался вспомнить последовательности CVC. Да, действительно, он был единственным испытуемым. Он систематически изменял такие факторы, как количество слогов в списке, количество экспериментальных попыток на один список и время, разделяющее попытки друг от друга. Эббингхауз опубликовал результаты своего исследования в небольшой монографии, названной «Память: исследование по экспериментальной психологии» (Memory: A Contribution to Experimental Psychology, 1885/1964).

Одно из самых известных своих исследований, в ходе которого были получены нелинейные результаты, Эббингхауз посвятил изучению процесса забывания с течением времени. Был поставлен следующий эмпирический вопрос: какой объем из запомненного материала со­храняется спустя различные отрезки времени? Процедура состояла в том, чтобы запомнить восемь списков по 13 бессмысленных слогов в каждом, подождать некоторое время, а затем попытаться выучить их еще раз. Временные интервалы составили 20 минут, 1 час, 9 часов, 1 день, 2 дня, 6 дней и 31 день. Эббингхауз зафиксировал общее время первоначального и повторного заучивания восьми списков. Их разность составила величину «экономии», кото­рую ученый перевел в проценты, разделив на время первичного запоминания. Таким обра­зом, если начальное запоминание заняло 20 минут, а повторное - 5 минут, то было сэконом­лено 15 минут или 75% (15 / 20 х 100), от времени первичного запоминания. Результаты, полученные Эббингхаузом, показаны на рис. 6. Вероятно, вы также сможете найти их в главе, посвященной памяти, учебника по общей психологи. Несложно заметить, что процент запомненных слогов снижался со временем, но это снижение не носило равно­мерного или линейного характера. Очевидно, что эффект был нелинейным. Сначала забыва­ние было очень сильным, но затем оно замедлялось. Таким образом, через 20 минут было сэкономлено только около 60% (58,2) от времени первичного запоминания. Другая часть кри­вой показывает, что между интервалами в неделю (сэкономлено 25,4%) и месяц (сэкономле­но 21,1%) не было больших отличий.

Рис. 6. Кривая забывания Эббингхауза - нелинейные результаты

Кроме выявления нелинейного эффекта однофакторные многоуровневые пла­ны также используются для проверки альтернативных гипотез. Именно этот под­ход приводился в пример в главе 3 при обсуждении положительных сторон фаль­сификации. Превосходный пример этого являет собой исследование Брэнсфорда и Джонсона (Bransford & Jonson, 1972).

Пример 12. Многоуровневый план с независимыми группами

Ученые, посвятившие себя когнитивной психологии и занимающиеся вопросами понимания новой для нас информации, показали, что понять новую идею легче, если она окружена определенным контекстом. Например, главу из книги будет легче понять, если вы сначала прочитаете обзор и задачи этой главы. Я надеюсь, вы уже обнаружили это при работе с данным учебником. Исследование Брэнсфор­да и Джонсона показывает влияние контекста на понимание. В ходе исследования участников просили прочитать и понять следующий текст. Попробуйте и вы:

Если шарики лопнут, звук не сможет быть услышан, поскольку это произойдет слиш­ком далеко от нужного этажа. Закрытое окно также не даст возможности распростра­ниться звуку, так как большинство зданий обладают весьма неплохой звукоизоляци­ей. Поскольку вся процедура зависит от равномерного потока электричества, разрыв провода также может вызвать проблемы. Конечно, человек может кричать, но челове­ческий голос недостаточно силен, чтобы разнестись так далеко. Дополнительная про­блема состоит в том, что у инструмента может порваться струна. Тогда сообщение оста­нется без аккомпанемента. Очевидно, что чем меньше будет расстояние, тем лучше. Тем самым будет меньше потенциальных проблем. При личном контакте возможностей потерпеть неудачу будет гораздо Meiibine(Bransford & Jonson, 1972, p. 392).

Есть несколько интересных методологических особенностей исследования Эббингхауза. Напри­мер, чтобы сделать постоянным время показа слогов, ученый установил метроном на 150 уда­ров в минуту и читал каждый слог CVC в течение ровно одного удара. Также он старался изучать списки слогов в одних и тех же условиях, в одно время суток и не использовать ника­ких особых техник для запоминания, кроме простого повторения. Кроме того, он работал, только когда чувствовал достаточную мотивацию и мог «концентрировать внимание на уто­мительном задании и его цели» (Ebbinghaus, 1885/1964, р. 25).

Я думаю, вашей реакцией на этот пассаж будет что-то вроде «Хм?» Именно так реагировало большинство участников данного исследования. Однако Брэнсфорд и Джонсон обнаружили, что пониманию можно помочь, использовав определен­ный контекст.

Психологи разработали однофакторное исследование с независимыми группа­ми, в котором независимая переменная принимала пять значений. Испытуемые, случайным образом распределенные в контрольную группу, выполняли задание, аналогичное только что выполненному вами: они читали текст и старались запом­нить как можно больше идей из 14, содержащихся в тексте. В результате в среднем они запомнили 3,6 идей, что совсем не впечатляет. Чтобы проверить, сможет ли простое повторение улучшить запоминание, вторую группу попросили прочитать рассказ дважды. Это не помогло — испытуемые запомнили 3,8 идей. Третьей груп­пе предварительно показали рисунок (рис. 7.а), а затем попросили прочитать и пересказать текст. Участники из этой группы запомнили 8,0 идей из 14. Очевид­но, что рисунок явился общим контекстом, помогшим участникам понять рассказ. Но обязательно ли сначала рассмотреть рисунок, а затем прочитать текст? Да, обя­зательно. При четвертом условии эксперимента участники читали рассказ, затем рассматривали рисунок, а потом пересказывали прочитанный текст. Они запомни­ли 3,6 идей — ровно столько, сколько запомнили члены контрольной группы. Пятой группе предложили частичный контекст. Прежде чем читать рассказ, они рассмотрели рис.7.б, содержащий все отдельные части рисунка 7.а, но ина­че расположенные. Испытуемые из этой группы запомнили в среднем 4,0 идей. Полученные результаты можно изобразить графически, как показано на рис. 8.

Рис. 7. Рисунок, обеспечивающий: а) контекст и б) частичный контекст для исследования Брэнсфорда и Джонсона (Bransford & Jonson, 1972)

Рис. 8. Данные по пяти условиям исследования Брэнсфорда и Джонсона, представленные в виде гистограммы

Аналогичное исследование с двумя группами: «Отсутствие контекста — одно по­вторение» и «Контекст до», было бы весьма интересным и показало бы улучшение понимания при введении контекста в форме рисунка. Но использование всех четы­рех условий делает исследование действительно интересным и позволяет отбросить (т. е. фальсифицировать) некоторые альтернативные факторы, которые иначе будут расценены как улучшающие запоминание. Таким образом, контекст улучшает пони­мание, но только если он введен предварительно. Так как представление контекста после прочтения текста не улучшает запоминания, можно сделать вывод, что кон­текст делает это, облегчая первичную обработку информации, а не ее последующее восстановление в памяти. Можно, также отбросить предположение, что простое, по­вторение улучшает запоминание, ведь удваивание количества повторений текста не способствовало запоминанию. Кроме того, недостаточно просто показать отдельные части рассказа (как в случае с частичным контекстом) — они должны быть располо­жены в определенном порядке и отражать суть запоминаемого материала.

Внутрисубъектные многоуровневые планы

Тогда как в случае однофакторного двухуровневого плана с повторяемыми измерени­ями можно применить лишь отдельные варианты позиционного уравнивания, выход за пределы двух уровней дает возможность использовать все его виды. Если каждое условие изучается один раз для каждого испытуемого, доступны и полное, и частич­ное позиционное уравнивание. Если каждое условие исследуется несколько раз для каждого испытуемого, можно использовать обратное позиционное уравнивание или блоковую рандомизацию. В нижеследующем примере каждое условие изучалось толь­ко один раз и для позиционного уравнивания использовался латинский квадрат.

Пример 13. Многоуровневые планы с повторяемыми измерениями

Может ли прослушивание музыки Моцарта сделать вас умнее? Некоторые счита­ют, что может, — подобный феномен был назван «эффект Моцарта». Несмотря на отсутствие фактов, поддерживающих эту идею, родителей пытаются убедить, что музыка Моцарта способна дать их детям оружие для /Q-битвы. Существует даже вебсайт, посвященный эффекту Моцарта (www.mozarteffect.com), где можно за­казать различные записи и книги. В истинно псевдонаучной манере сайт доказы­вает действенность этого явления, приводя отзывы покупателей и единичные сви­детельства. В описании одной из записей, продающейся на сайте (концерта для скрипки), утверждается, что прослушивание концерта «увеличит вербальные и эмоциональные способности, улучшит концентрацию внимания, память и навыки интуитивного и пространственного мышления», а также что «высокая частота зву­ков скрипки тренирует слух, а следовательно, стимуляция мозга уравновешивает­ся прекрасной гармонией» (что бы это ни значило). Каковы же основания для та­ких необычайных утверждений? Поиски приводят нас к небольшому исследова­нию, опубликованному в 1993 г. в журнале Nature. В нем было показано, что прослушивание произведений Моцарта по 10 минут в день производит кратковре­менное (т. е. эффект длится недолго) усиление способности к пространственному мышлению у студентов колледжа (Rauscher, Shaw, & Key, 1993). Занимающиеся когнитивной психологией ученые скептически отнеслись к информации даже о таком кратковременном эффекте и неоднократно пытались повторить это иссле­дование. Все попытки были неудачными. Одно из таких исследований провели Стил, Болл и Ранк (Steele, Ball & Runk, 1977).

В своем исследовании Стил и его коллеги использовали три условия: прослу­шивание произведений Моцарта в течение 10 минут, прослушивание успокаива­ющих звуков естественных природных явлений (например, мягкий шум дождя) в течение 10 минут и отсутствие прослушивания каких-либо звуков — в течение 10 минут участники в сидели в тишине и старались расслабиться. Все 36 участни­ков исследовались при каждом условии, а следовательно, план был межсубъект­ным многоуровневым. Хотя легко можно было провести полное позиционное урав­нивание (шесть различных последовательностей условий, шесть участников, слу­чайным образом распределенные в каждой из шести последовательностей), авторы решили использовать латинский квадрат размером 3x3, подразумевающий учас­тие 12 испытуемых, случайно распределенных в каждом из рядов квадрата. Чтобы предотвратить искажение, которое могло возникнуть, если бы участники знали, что изучается эффект Моцарта, им «сказали, что эксперимент посвящен влиянию ре­лаксации на запоминание» (Steel et al, 1997, p. 1181). Задание на проверку памяти заключалось в воспроизведении в обратном порядке набора чисел. Если стимул был «6-8-3-1-7», то правильный ответ должен был быть «7-1-3-8-6». В ходе каждой попытки испытуемые слушали Моцарта, мягкие звуки дождя или сидели в тишине, а затем выполняли три задания на запоминание чисел. Каждое задание состояло из 9 чисел, представленных в случайном порядке. Таким образом, участ­ники могли набрать от 0 до 27 очков.

Результаты исследования являются статистически значимыми, но они отнюдь не способствуют продажам записей Моцарта. Среднее количество правильно за­помненных чисел было практически одинаковым для всех трех условий: 18,53 для записей Моцарта, 18,50 для записи шума дождя и 18,72 для контрольного условия. Однако наблюдался значительный эффект тренировки. Вне зависимости от поряд­ка следования условий участники продемонстрировали улучшение результатов от первого набора чисел для запоминания к третьему (средние оценки для них составили соответственно 15,64,19,14 и 20,97). Так нужно ли родителям ставить записи произведений Моцарта своим детям? Конечно, нужно, ведь это прекрасная музы­ка. Сделает ли она их умнее? Нет, но зато они насладятся классической музыкой, что само по себе хорошо.

Р. Л. Солсо М.К. МакЛин. ВНУТРИГРУППОВОЙ КОНТРОЛЬ ПЕРЕМЕННЫХ [69]

Существует два основных типа контроля переменных, применяемого в психологических экспериментах. В первом случае, как показано в предыдущих примерах, две или более группы испытуемых проходят испытания в различных условиях, одно из которых может служить в качестве контрольного. Результаты испытаний сравниваются. Такой план эксперимента называется межгрупповым планом (см. главу 7, модели 1 и 2). Мы можем представить его схему следующим образом:

Группа А	Условие испытания № 1	Оценка результатов
Группа В	Условие испытания № 2	Оценка результатов

Второй тип — когда каждый испытуемый проходит испытание в двух или более условиях. Экспериментатор наблюдает результат воздействия в одних условиях и сравнивает их с результатами воздействия или воздействий в других условиях. Такой план эксперимента называется внутригрупповым планом (см. модели 3 и 4 в главе 7). Мы можем представить его схему следующим образом:

Испытуемый А ---Условие 1 + Условие 2 +Условие 3

Внутригрупповой план эксперимента дает несколько преимуществ по сравнению с межгрупповым. В первом случае требуется меньше испытуемых, поскольку каждый из них подвергается всем экспериментальным воздействиям, тогда как межгрупгювой план требует как минимум две группы — по одной для каждого условия. Так же не требуется согласования состава экспериментальной и контрольной групп, так как каждый испытуемый одновременно является «контрольным» для самого себя. Наконец, с точки зрения статистики, изменчивость результатов относительно средней величины при внутригрупповом плане эксперимента меньше, чем при межгрупповом.

Тем не менее при реализации внутригруппового плана могут возникнуть проблемы, которые делают его не вполне пригодным для некоторых экспериментов, например, в экспериментах, в которых одно воздействие может оказать влияние на результаты последующего (если, конечно, такое влияние не является условием эксперимента). В качестве наглядного примера рассмотрим исследование легкости усвоения двух компьютерных текстовых редакторов — Starry Words и Perfect Words. В типичном эксперименте, построенном по внутригрупповому принципу, испытуемый может изучить сначала Starry Words, a затем Perfect Words. Результатом будет различие в легкости усвоения этих программ. Однако овладение программой Starry Words может облегчить или затруднить усвоение программы Perfect Words. В обоих случаях экспериментатор не будет знать, какое влияние предыдущее испытание оказало на последующее. Результаты такого эксперимента будут недостоверными.

Р.Л. Солсо М.К. Маклин. ПЛАНИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА [70]

Определенные систематические методы научного мышления

могут привести к намного более быстрому прогрессу,чем другие.

Джон Р. Плэтт

Контроль различий

Целью данного примера было не описать метод, который используется в электродинамике, но иллюстрировать основную доктрину экспериментирования:

Наука основывается на наблюдении различий! Наблюдения могут быть произведены как в контролируемых условиях, например в лаборатории, так и в природных (естественных) условиях, Такие наблюдения формируют систему знаний в теоретической физике или психологии.

Научные эксперименты базируются на наблюдении различий, и из этих контролируемых (как правило) наблюдений вытекают выводы, которые строятся для обобщения большого класса феноменов. Этот подход применяется как в физике, химии, ботанике, геологии, астрономии, так и в психологии. В некоторых научных исследованиях сравнения могут быть более очевидными, чем в других. Возьмем пример из физики: здесь ученый может быть заинтересован в сопоставлении эффектов, производимых объектами разной массы. Рассмотрим, какова будет реакция разных объектов на одинаковое воздействие, например, на удар по обычному теннисному мячу и на аналогичный удар по такому же шару, сделанному из свинца. Сравнение того, как эти два объекта отскочат рикошетом от теннисной ракетки (или пробьют ее насквозь), будет вполне очевидным. Затем, на основе изучения различий, можно построить выводы о таких общих понятиях, как масса, инерция и сила натяжения нейлоновых струн ракетки или кетгута. Большинство научных сравнительных наблюдений гораздо тоньше, но на этом бытовом примере можно уловить основную идею.

Примером более сложного сравнения, также взятого из области физики, может служить измерение электромагнитных полей, созданных заряженными электродами. Существование таких «невидимых» полей не ощущается человеком непосредственно, но их влияние может быть измерено путем сравнения распределения частичек железа сначала в отсутствии, а затем в присутствии электромагнитного поля, В психологических терминах электромагнитное поле, созданное заряженным электродом, является независимой переменной, в то время как рисунок расположения частичек железа есть зависимое измерение, из которого выведена зависимая переменная (характеристики электромагнитных полей). Совсем недавно, будучи школьниками старших классов, сегодняшние студенты могли наблюдать этот опыт на уроках физики. Железные опилки рассыпались по поверхности доски, а затем магнит располагался под доской. Тут же опилки приходили в движение — и возникали узоры, которые ясно показывали присутствие электромагнитных сил и их влияние на железные частички. Весьма яркий опыт, когда видишь его в первый раз. Невидимое до того момента становилось видимым, скрытое становилось явным и, при объяснении этого феномена, загадочное — объясненным. От этих наблюдений можно перейти к выводам относительно теоретических характеристик и к построению математических моделей, которые могут обобщить широкий класс подобных физических ситуаций. <…>

В примере с электромагнитными полями сравнивались данные, полученные при наличии и отсутствии электромагнитного поля, В психологическом исследовании сопоставляются обычно данные, замеренные в условиях нескольких уровней влияния независимой переменной на группу испытуемых, при этом еще одна группа испытуемых наблюдается в условии отсутствия влияния независимой переменной. Первая группа называется экспериментальной группой, вторая группа — контрольной группой.

НАУЧНЫЕ ВЫВОДЫ

Научные теории основываются на выводах. Расположение железных опилок изменяется вследствие воздействия электромагнитного поля, а человеческое поведение подобным образом меняется под влиянием множества разнообразных условий (например, лекарственных препаратов, социальной обстановки, мотивации). Точно так же как физики делают выводы о характеристиках электромагнитных полей, психологи-экспериментаторы наблюдают поведение, обусловленное воздействием определенных переменных. Затем психологи могут порой сконструировать теоретические модели, обобщающие широкий класс подобных ситуаций, и затем из них иногда могут вывести заслуживающие доверия законы для описания человеческого поведения.

Вследствие того что валидность наших наблюдений зависит от характеристик испытуемых (так же как и влияния независимой переменной), крайне важно, чтобы экспериментальная и контрольная группы были настолько схожи, насколько возможно. Представим себе, например, что ошибочное заключение об электромагнитных полях могло бы возникнуть в случае, если бы один ученый использовал в эксперименте железные опилки, а другой исследователь употребил алюминиевые опилки,— наблюдения были бы различными не потому, что изменились законы действия электромагнитных потоков, а из-за использования другого материала. И даже если бы это частное наблюдение было валидно, эксперимент испытал бы недостаток контроля, результатом которого были бы бессмысленные или неправильно ориентированные будущие исследования. Исходные данные очень важны для экспериментирующего психолога, поэтому с целью уберечь исследователя от возможных ошибок недостаточного контроля были созданы специализированные методы. Далее мы рассмотрим некоторые из проблем, которые могут возникнуть из-за такого рода ошибок, и обратимся к процедурам для их контроля.

ТИПЫ КОНТРОЛЯ

В предыдущих главах основное внимание уделялось стратегиям планирования эксперимента. В представленных примерах экспериментатор манипулировал отдельной (независимой) переменной и наблюдал, какой эффект это произвело на зависимую переменную. Исследователь контролировал независимую переменную, определяя, в какую сторону были направлены изменения переменной и насколько сильными они были. Это — одна из форм экспериментального контроля. Особо отмечалось, что хороший план эксперимента состоит в том, чтобы экспериментальным манипуляциям подвергалась только одна переменная, рассматриваемая как независимая, а все прочие условия поддерживались бы равно неизменными для всех групп, участвующих в эксперименте. Обеспечение константных (постоянных) условий является вторым типом экспериментального контроля. Если различные экспериментальные и контрольные группы, задействованные в эксперименте, в точности подобны друг другу, за исключением только одной независимой переменной, из этого явствует, что любые полученные различия в значениях зависимой переменной должны быть объяснены действием независимой переменной. Если какая-либо другая переменная оказала воздействие на результаты, эта переменная обычно называется внешней («прочей») переменной или вмешивающейся переменной. Переменная является «внешней», если привносится в эксперимент извне. Она считается вмешивающейся потому, что экспериментатор не может быть уверен в том, должен ли он приписать полученные в эксперименте результаты независимой переменной, внешней переменной или влиянию обеих вместе. Таким образом, результаты считаются неубедительными, а данный эксперимент должен быть повторен с использованием плана, исключающего влияние внешних переменных.

Переменная рассматривается как внешняя, только когда допускается возможность ее влияния на зависимую переменную. В эксперименте на изучение восприятия зрительных иллюзий такие переменные, например, как цвет глаз испытуемого, его вес, спортивные способности или умение разбираться в сортах швейцарского сыра, вероятно, не окажут никакого влияния на восприятие данного человека: экспериментатор выглядел бы глупо, пытаясь контролировать все эти индивидуальные различия. (Кроме того, эти различия стремятся уравновесить друг друга, если выборка испытуемых для эксперимента набирается репрезентативная.) С другой стороны, такие переменные, как острота зрения и освещенность, похоже, влияют на результат, и они должны находиться под контролем исследователя.

Какая бы переменная ни рассматривалась как внешняя (и следовательно, тем самым вызывала необходимость контроля), ее особенностью является то, что она может вызвать изменение в зависимой переменной; поэтому внешние переменные меняются от эксперимента к эксперименту. Интеллект может быть внешней переменной для ученого, ставящего обучающий эксперимент, но, возможно, незначительным фактором для исследователя порогов восприятия звуковых тонов разной частоты. Умение разбираться в марках швейцарских сыров, возможно, не относится никак к выявлению установок по отношению к абортам, но может иметь значение для изысканий в области сенсорного различения молочных продуктов. Конечно, каждый читатель может самостоятельно привести воображаемый пример малозначительных в эксперименте характеристик испытуемого (таких как ограничение уровня интеллекта для участия в эксперименте на сенсорное различение или умение разбираться в сырах, сколь-нибудь важное для отношения к абортам). Но не будем гоняться за призраками. В психологии и так существует множество важных проблем, требующих своего разрешения, и слишком часто исследователи-новички увязают во второстепенных задачах.

Хороший экспериментальный план характеризуется пристальным вниманием к контролю за действительными внешними переменными и исследованием по-настоящему важных тем, Даже в наиболее искусных экспериментах подчас невозможно уберечься от глупых идей, и бывает, что блестящий замысел теряется в эксперименте с серьезными проблемами планирования.

Трезвое суждение, вкупе со знанием, может улучшить планирование эксперимента до такой степени, чтобы все потенциальные внешние переменные были управляемы. Это значит, что экспериментатором должны приниматься во внимание в отношении контроля только те переменные, для которых может быть разумно обоснована возможность их влияния на зависимые переменные.

Эта глава в первую очередь касается контроля внешних переменных экспериментатором при воздействии на независимую переменную. В связи с этим возникает необходимость, чтобы все группы, участвующие в эксперименте, имели одинаковые характеристики испытуемых. Далее, в главе 7, будет более подробно описан целый ряд методик, созданных для решения этой проблемы.

А пока уделим особое внимание теме исключительной важности: обеспечению константности всех условий для контроля влияния внешних переменных. Фактически нами упоминался только один из двух общих методов — контроль внешних переменных. Второй метод состоит из использования дополнительной контрольной группы. Все эксперименты используют первый метод контроля, когда экспериментатор манипулирует только независимой переменной; некоторые исследователи добавляют еще контрольную группу для дополнительного контроля внешних переменных. Этот последний метод часто используется в случаях, когда экспериментальное воздействие может включать как внешнюю переменную, так и независимую переменную. Дополнительные экспериментальные или контрольные группы позволяют исследователю отделить, насколько это возможно, эффект внешних переменных от воздействия независимой переменной.

Обеспечение неизменности (константности) условий

Как мы уже видели в эксперименте Лорджа (Lorge, 1930), сравнивавшего концентрацию и распределение упражнений на заре становления экспериментальной психологии (см. главу 2), независимой переменной была избрана длина промежутка времени между сериями упражнений. Эта была единственная управляемая переменная. Все остальные переменные сохранялись неизменными: группы, участвовавшие в эксперименте, выполняли одну и ту же задачу; все участники эксперимента имели одинаковый уровень тренировки; экспериментальная задача обеспечивала достаточный уровень сложности для экспериментальных групп, чтобы исключить тренировки в промежутках между сериями упражнений; способности испытуемых в каждой группе были одинаковы и так далее. Потенциально все эти факторы могли бы оказаться внешними переменными. Например, если одна группа, принимавшая участие в эксперименте, выполняла бы больше упражнений, чем другая, результаты могли скорее быть приписаны тренировке, чем интервалам времени в перерывах между экспериментальными заданиями. Если бы различные группы, участвовавшие в эксперименте, выполняли различные задачи, то результаты, возможно, должны были бы быть объяснены различиями в заданиях, например, их сложностью, а не длительностью интервалов между заданиями. Если бы испытуемые из одной группы имели большие способности, релевантные задаче, чем испытуемые из другой группы, то результаты могли бы означать скорее разницу в задатках, чем пробелы в тренировках. Убедившись, что все эти переменные равно воздействовали на все экспериментальные группы, Лордж игнорировал их влияние на свои результаты. К этому ведет логика, вытекающая из факта, что все условия, исключая независимую переменную, постоянны.

Субъектные переменные

Обеспечение константности условий — черта хорошего экспериментального плана; это понятно даже начинающим студентам-психологам. Тем не менее, как мы увидим из последующих примеров, даже наиболее компетентные исследователи могут неосознанно нарушить этот принцип. Пока нет возможности составить перечень всех возможных внешних переменных (так как они различаются от ситуации к ситуации), но существуют несколько областей, где проблемы особенно бросаются в глаза. Например, если независимая переменная является характеристикой самого испытуемого (субъектной переменной), то всегда есть опасность, что она каким-либо системным образом связана с другой субъектной переменной, Если это действительно так, то результаты эксперимента могут впоследствии быть объяснены влиянием этой другой характеристики испытуемого, проявившейся в эксперименте помимо воли ученого. Это называется проблемой смешения (подмены) субъектных переменных и определяется как получение потенциально ошибочных результатов, которые могут быть приписаны вторичной причине из-за подмены или смешения субъектных переменных. Вы можете думать (или даже выдвигать гипотезу), что вы измеряете реакцию испытуемого, в то время как на самом деле вы измеряете специфику выборки (присущие ее членам характеристики).

Для иллюстрации этой проблемы рассмотрим исследование, где экспериментатор проверял такую гипотезу: авторитарная личность должна испытывать больше сложностей в изучении трудного материала, чем неавторитарная. Эта гипотеза базируется на допущении, что высокоавторитарные люди часто судят в упрощенной манере и, значит, должны испытывать затруднения, изучая сложный материал. Из предъявленного в тесте стимульного материала низкоавторитарная группа вспомнила значительно больше, чем группа с высоким уровнем авторитарности. Впоследствии, критикуя данный эксперимент, обозреватели высказали такую точку зрения: хорошо известно, что существует отрицательная корреляция между авторитаризмом и интеллектом — авторитарные люди менее интеллектуальны, и наоборот. Таким образом, то, что высокоавторитарная группа выучила меньший объем материала, могло быть объяснено фактом, что входящие в нее испытуемые были менее умны, а авторитаризм мог быть вовсе ни при чем.

Если в эксперименте нет воздействия на субъектные переменные, то опасность их смешения минимизируется. Тем не менее экспериментатор должен сознавать возможность присутствия других возможных внешних переменных. <…>

***

ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КОНТРОЛЬНОЙ ГРУПП

Контрольная группа определяется как группа испытуемых, аналогичная экспериментальной группе, которая подвергается в исследовании всем тем же воздействиям, за исключением экспериментальной переменной (независимой переменной). В некоторых случаях и контрольная, и экспериментальная группы должны быть отобраны случайным образом из той совокупности людей (генеральной совокупности), на которую распространяются (обобщаются) результаты эксперимента.

Некоторые техники, использующиеся для контроля внешних переменных, уже были упомянуты. Рассмотрим более детально эксперимент Пола (Paul, 1966) (см. главу 2) по лечению речевой фобии. Экспериментатор планировал сравнить в исследова­нии эффективность двух типов терапии. Вдобавок он хотел рассмотреть изменение внешних переменных, совместное с изменением уровня терапевтического воздействия. То есть предполагалось, что если внешние переменные изменяются в соответствии с терапией, то любое улучшение состояния пациента может быть приписано скорее влиянию этих переменных, а не терапии самой по себе. Существуют две хорошо известные внешние переменные, сопутствующие любому виду лечения. Во-первых, установлено, что некоторые люди, демонстрирующие симптомы поведенческих проблем, ощущают улучшение состояния через некоторое время без какого-либо лечебного воздействия. Этот феномен называется спонтанная ремиссия (spontaneous remission), то есть спонтанное исчезновение симптомов без какого-либо видимого лечебного воздействия. В эксперименте с применением различных видов терапии экспериментатор должен убедиться: было ли улучшение здоровья испытуемого вызвано терапией самой по себе либо спонтанной ремиссией.

Во-вторых, известно, что некоторые люди, которые убеждены в пользе лечения, могут показать значительное улучшение состояния, даже когда они фактически не получали никакого лечебного воздействия. Это называется эффектом плацебо. Данное понятие, пришедшее из латыни, обозначает «доставлять удовольствие»; впервые оно было описано врачами-терапевтами, дававшими пациентам инертные вещества (например, подслащенную воду), похожие внешне на активный медикамент, в большей степени доставляющие удовольствие пациентам, чем оказывающие физиологический эффект. Описано множество занимательных случаев, когда в состоянии больного после курса плацебо наблюдалось заметное улучшение, особенно у тех, чье заболевание, очевидно, было психосоматическим. Так как эффект плацебо принимается во внимание при любом лечении психологических проблем, учитывается, что каждое улучшение в ходе терапии может быть вызвано этим эффектом, а не терапией самой по себе.[71]

Для разделения эффекта спонтанной ремиссии, эффекта плацебо и терапии самой по себе Пол (Paul, 1966) использовал две контрольные группы.

Табл. 5.1 показывает как результаты четырех экспериментальных групп, так и переменные, влияющие на результат лечения в каждой из этих групп. Экспериментатор может отделить эффекты воздействия азличных переменных на улучшение состояния испытуемого. Например, мы можем вычесть процентный показатель улучшения, достигнутый в контрольной группе с применением плацебо, из показателя улучшения в каждой терапевтической группе. Это дает нам показатель эффективности каждого вида терапии самой по себе, то есть после того, как отброшен эффект всех внешних переменных.

Таблица 5.1.

Переменные, влияющие на улучшение в четырех экспериментальных группах в эксперименте Пола.

Экспериментальная группа	Переменная, вызывающая улучшение
терапия	плацебо	Спонтанная ремиссия	Процент улучшения
Бихевиоральная терапия	да	да	да
Глубинная терапия	да	да	да
Плацебо	нет	да	да
Никакого лечения	Нет	нет	да

Исследователи часто применяют дополнительные группы в эксперименте с целью убедиться, что результаты не были вызваны какой-нибудь внешней переменной. Допустим, что в эксперименте Эша (Asch, 1952), исследовавшего формирование впечатлений (см. главу 2), исследователь взял бы только единственную экспериментальную группу, которая получала положительные характеристики описываемой личности сначала, а негативные характеристики — в конце. В этом случае общая оценка личности испытуемыми была бы положительной и экспериментатор принял бы гипотезу об эффекте первичности в формировании впечатления. Если бы Эш использовал в эксперименте только эту единственную группу, количество критических замечаний в его адрес резко возросло бы. Во-первых, можно было бы допустить, что негативные характеристики не были на самом деле действительно отрицательными, и таким образом, личность могла бы быть оценена позитивно, независимо от порядка предъявления ее характеристик. Другим основанием для критики было бы то, что люди вообще склонны оценивать других людей позитивно, невзирая на информацию, которую им дают: люди ищут хорошие черты в других и склонны благожелательно относиться к окружающим. Если это предположение справедливо, то Эш мог бы наблюдать позитивную оценку, несмотря на порядок или тип предъявленных описаний личности. Но экспериментальный план, примененный Эшем, отрицал возможность всех этих вероятных критических замечаний. Одна из его групп, использованных в эксперименте, получала характеристики, представленные в порядке «от положительных к отрицательным»; вторая же группа получала прилагательные, представленные в порядке «от отрицательных к положительным». Оценка испытуемыми описываемой личности была положительной в первой группе эксперимента и отрицательной во второй группе; таким образом, упомянутые критические замечания и их возможные следствия оказываются несостоятельными. Также заметим, что они несостоятельны из-за того, что Эш использовал две группы в эксперименте вместо одной и получил негативные оценки от испытуемых.

Особенно сложно сформулировать специфические принципы контроля внешних переменных. Экспериментатор обычно начинает с некоторой проблемы, которая должна быть решена, и нескольких гипотез, которые он собирается проверить. Планируя эксперимент, экспериментатор должен помнить о разнообразных внешних переменных, которые могли бы послужить объяснением его результатов, и предусмотреть способы их устранения. Безусловно, это может подразумевать как обеспечение константности всех условий эксперимента (за исключением независимой переменной), так и применение добавочной экспериментальной или контрольной группы. Лучшим способом для студентов определить, какие внешние переменные наиболее часто встречаются в данной области, является изучение описаний экспериментов, произведенных в этой области. Таким образом, студент получает некий общий уровень знаний о применяемых в данной области способах планирования эксперимента и о тех внешних переменных, которые необходимо контролировать. Некоторые эксперименты с проблемами контроля описаны далее. Цель представленных в нашей книге примеров — рассмотреть некоторые проблемы, которые возникали в прошлом. Мы надеемся, что наши читатели в будущем смогут их избежать, анализируя планы экспериментов с точки зрения проблем контроля.

Проблема контроля: обучение во сне

Данный эксперимент влечет за собой несколько важных выводов. На теоретическом уровне это означает, что во время сна мозг активно обрабатывает информацию, воспринимаемую органами чувств. На практическом уровне это наводит на мысль, что обучение во сне может оказаться легким и не требующим усилий способом образования. Оно может стать благом для многих студентов колледжей, которые вместо зубрежки ночь напролет перед экзаменом смогут просто включить магнитофон и отправиться спать.

В то время как полученные результаты являются весьма захватывающими и кто-то может счесть их достоверными, два серьезных критических замечания могут сравнять с землей план проведенного эксперимента. Первое из них — отсутствие контрольной группы, которая не заучивала бы материал, а просто прошла тест. Это было нужно сделать хотя бы потому, что, несмотря на то что все испытуемые действительно не знали немецкого языка, они могли угадать значения некоторых слов. Например, немецкое слово «Mann» означает «man» («человек») по-английски. К тому же некоторые немецкие слова часто используются в английском языке, особенно в старых фильмах о войне, например, «Schwein» («свинья»), «nein» («нет»), «ja» («да»). Таким образом, кажущиеся эффекты обучения во сне могут на самом деле быть вызваны способностью испытуемого угадывать некоторые слова и знанием других слов; контрольная группа могла бы проверить это предположение.

Второе критическое замечание относится к операциональному определению сна, использованному экспериментаторами. Сон был определен как то, что происходило с испытуемым между 1:30 и 4:30, если он не сообщал о том, что он проснулся. Но известно, что существуют различные уровни сна — от дремоты до очень глубокого засыпания. Также известно, что на уровне дремоты человек получает часть информации из окрулсающего мира о воздействующих на него внешних стимулах. Но на уровне, на котором номинально начинается сон, существует очень небольшая восприимчивость (или никакой вовсе) того, что происходит вокруг. В настоящем эксперименте нет никакой возможности узнать, какой материал был предъявлен и на каком уровне сна. Следовательно, его результаты, например, могут быть объяснены тем, что все научение происходило скорее на уровне дремоты, чем на уровне действительного сна.

Взглянув на планирование этого эксперимента, важно заметить, что экспериментаторами введено несколько ключевых контрольных процедур для того, чтобы точнее очертить границы понятия научения во сне. Во-первых, чтобы убедиться в том, что информация, выученная во время сна, на самом деле не является заранее известной испытуемому, экспериментаторы предложили всем участникам предварительный тест на знание материала и исключили вопросы, ответы на которые у тех уже имелись. Во-вторых, так как определенный процент ответов на тест множественного выбора может быть получен путем угадывания, экспериментаторы использовали контрольную группу для определения, каким может быть этот процент. В-третьих, экспериментаторы сравнили различные уровни сна и отметили, какие ответы были предъявлены его участникам на каждом уровне. Эта техника сделала возможным отделить материал, предъявленный испытуемому, когда тот находился в состоянии бодрствования, в состоянии дремоты и в состоянии действительного сна. В итоге использование этих процедур контроля позволило сделать вывод, который гласит: обучения во время действительного сна не происходит.

Готтсданкер Р. ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫХ ВЫБОРКАХ [72]

Эксперимент 1:

---

Дата добавления: 2015-08-21