Уровни эксперимента

В зависимости от задачи исследования эксперимент может осуществляться на трех уровнях: 1) качественном, 2) факторном, 3) функциональном. Речь идет об уровнях, потому что эта градация связана со степенью информативности получаемых экспериментальных данных.

На качественном уровне задача состоит в получении данных, характеризующих какое-либо изучаемое явление, какого-либо человека как нечто отдельное, вне связи с другими явлениями. Это данные для описания психологического факта самого по себе, вне контекста влияний на него, вне его динамики. В этом варианте эксперимента интерес представляет только сама по себе ЗП, без выяснения ее связей с НП. Таким образом, просто констатируется наличие и степень выраженности исследуемого феномена. Примеры: тип памяти; уровень эмоциональности; острота зрения; интеллектуальные особенности и т. д. Этому уровню эксперимента соответствует процедура тестирования.

На факторном уровне устанавливается наличие или отсутствие зависимости отдельного явления от каких-либо факторов. Иначе говоря, выясняется, появится или не появится ЗП при действии НП. Примеры: факт зависимости скорости запоминания или срока хранения от структурированности материала; способ решения задачи от установки; появление кожно-гальванической реакции (КГР) при эмоциональном" воздействии и т. д. Эксперименты этого уровня иногда называют поисковыми, исследовательскими (в английской транскрипции — эксплораторными) что, на наш взгляд, неточно. Пояснения о видах эксперимента — впереди.

Функциональный уровень характеризуется выявлением характера связей между явлениями. Эксперимент на этом уровне позволяет ответить на вопрос, как изменяется одно явление при изменении другого т.е. какой функцией ЗП связана с НП. Примеры: зависимость времени реакции от интенсивности стимула; основной психофизический закон; психофизические шкалы; влияние объема материала на число повторений при запоминании и т. д. Ясно, что это высший по информативности уровень экспериментирования. Эксперименты этого уровня изредка называют подтверждающими (конфирматорными) как альтернатива экспериментам предыдущего уровня. Но как термин «исследовательский» не отражает сути факторного уровня, так и термин «подтверждающий» не отражает сути функционального уровня экспериментирования.

Планирование эксперимента

Планирование эксперимента входит составной частью в общее планирование исследования, представляющее один из этапов исследовательского процесса, предшествующий непосредственному проведению опытов. «Планирование эксперимента — это раздел знаний, относящийся не только и не столько к математической статистике, сколько к логике». Суть его заключается в составлении набора экспериментальных ситуаций с определенными комбинациями независимых и зависимых переменных.

Иногда планирование эксперимента толкуется расширительно: как обеспечение валидности опыта. В самом общем плане под валидностью понимается соответствие метода задаче исследования. Для обеспечения валидности эксперимента тогда необходимо составить перечень всех видов переменных и продумать не только план предъявления независимых переменных, но и предусмотреть процедуры контроля дополнительных переменных. Эти ДП обычно рассматриваются как факторы, «угрожающие» валидности.

Мы в своем изложении будем придерживаться более традиционного узкого толкования планирования эксперимента — как части планирования эмпирической процедуры, касающейся лишь порядка предъявления НП. Тогда в зависимости от количества независимых и зависимых переменных возможны четыре типа планов:

1) Одна НП и одна ЗП. Этот тип называют одновариантным или однофакторным планом. Наиболее часто встречающийся в исследовательской практике вариант. Можно сказать, что это «классический» вариант эксперимента. Поскольку измерению и контролю подлежат только две переменные, этот тип эксперимента часто называют двумерным или бивалентным.

2) Одна НП и несколько ЗП. В экспериментальной практике вариант встречается редко.

3) Несколько НП и одна ЗП. Распространенный вариант. Именно он обычно противопоставляется первому типу, когда говорят о многовариантном, многомерном, многофакторном или многоуровневом планировании и экспериментировании.

4) Несколько НП и несколько ЗП. Вариант так же редок, как и второй тип.

В дальнейшем изложении будем иметь в виду первый и третий типы эксперимента как наиболее характерные для психологических исследований. О планировании эксперимента как о предусмотрении необходимых ситуаций воздействия на испытуемого в полной мере обычно говорят лишь при многомерном эксперименте. В случае «классическом» нет особой нужды в специальном планировании, поскольку нет комбинаций воздействующих факторов — всего одна НП, имеющая некоторое заданное экспериментатором число значений. Эта процедура характерна для экспериментирования на функциональном уровне.

В многомерном эксперименте совокупность комбинаций переменных должна охватить все основные варианты возможного влияния НП на ЗП. И тогда для исчерпывающего ответа на вопросы, что и как влияет на реакции испытуемого, и для рационального расходования времени и ресурсов прибегают к специальному планированию и составлению необходимых сочетаний отдельных значений различных переменных. Эти значения могут относиться к переменным, выражаемым как количественно, так и качественно. Сочетаемые значения переменных П. Фресс именует «степенями переменных», К. У. Эттрих — «ступенями» и «модальностями» переменных, Дж. Стенли и Дж. Гласе — «уровнями факторов», Р. Готтсданкер — «условиями или уровнями переменной».

Подобное планирование осуществляется преимущественно при экспериментировании на факторном уровне. Составляемые планы позволяют выяснить, оказывает ли НП заметное влияние на ЗП. Но они не позволяют выяснить функциональной связи между НП и ЗП. Это удается сделать только в эксперименте с одной НП, изменения которой имеют количественный характер.

Идея планирования эксперимента обычно связывается с именем Р. Фишера, разрабатывавшего в этих целях метод дисперсионного анализа. Первые внедрения этого планирования относятся к агробиологии. В психологию планирование эксперимента введено около 1940 г.

Указанное планирование может осуществляться различными способами: факторное планирование; методы латинского и греко-латинского квадратов; методы латинского прямоугольника и куба; вариации латинского квадрата в виде диагональных, сбалансированных и частично сбалансированных неполноблочных планов; дробные факторные планы. Рассмотрим лишь три первые метода как базовые способы планирования.

а) Факторное планирование предусматривает все возможные сочетания значений независимых переменных. Проиллюстрируем этот метод примерами.

Допустим, имеются две НП с двумя значениями каждая: Kt, K2 и L₁ , L_2. Тогда возможны 4 их сочетания, т. е. 4 экспериментальных ситуации (2 х 2): 1)К₁ L₁; 2)K2 L1;3)K1 L2;4)K2L2

Для наглядности представим их в табличной форме:

Для двух переменных с тремя значениями каждая будет 9 ситуа­ций (3 х 3): 1)K₁L₁ ; 2)K₂L₁; 3)K₃L₁ ; 4)K₁L₂ ; 5)K₂L₂ ; 6)K₃L₂ ; 7)K₁L₃ ; 8)K₂L₃ ; 9)K₃L₃;

Для трех переменных с двумя значениями каждой имеем 8 ситуа­ций (2 х 2 х 2): 1)K₁ L₁M ₂ ; 2)K₁L₁M₂; 3)K₁L₂M₁; 4)K₁L₂M₂; 5)K₂L₁M₁; 6)K₂L₁M₂; 7)K₂L₂M₁; 8)K₂L₂M₂