Цель : изучить процедуру проведения эксперимента и наблюдения.
1. Эксперимент как вид социальных исследований: понятие, объект, предмет, цель, виды переменных, классификация, этапы проведения.
2. Наблюдение как метод исследования в социальной работе: понятие, классификация, особенности проведения.
1. Эксперимент (от лат. «проба, опыт») – ведущий метод научного познания. В психологии направлен на выявление причинно-следственных зависимостей. Характеризуется созданием оптимальных условий для изучения определённых явлений, а также целенаправленным и контролируемым изменением этих условий.
Эксперимент (в социологии) – способ получения информации о количественном и качественном изменении показателей деятельности и поведения социального объекта в результате воздействия на него некоторых управляемых и контролируемых (переменных). Переменная – это любое реальное условие ситуации, которое может быть изменено. Экспериментатор манипулирует переменными, тогда как наблюдатель ждёт, пока возникнет то изменение, что экспериментатор производит по своему усмотрению.
Виды переменных:
1. Независимая – это, та, которую изменяет экспериментатор.
2. Зависимая – фактор, изменяющийся в ответ на ввод независимой переменной.
3. Промежуточные переменные – неподдающиеся строгому контролю, но непременно учитываемые факторы, на практике находящиеся между независимыми и зависимыми переменными, опосредующие их влияние друг на друга.
4. Контролируемые переменные – те условия, которые в ходе эксперимента не должны меняться иначе нарушится правомерность эмпирического доказательства.
Объектом эксперимента выступают социальные группы, коллективы, личности (участники эксперимента). Обычно в эксперименте два вида объектов (единиц эксперимента): контрольные и экспериментальные группы.
Общая логика эксперимента заключается в том, чтобы при помощи выбора некоторой экспериментальной группы (или групп) и помещения её в необычную экспериментальную ситуацию (под воздействием определённого фактора) проследить направление, величину и устойчивость изменения интересующих исследователя характеристик, которые могут быть названы контрольными .
Предметом эксперимента являются отношения и связи между свойствами изучаемого объекта и системой факторов, обусловливающих его социальную деятельность и поведение.
Целью проведения эксперимента является проверка тех или иных гипотез, результаты которых имеют прямой выход на практику, на различные по характеру управленческие решения.
Успех эксперимента зависит от создания следующих условий: Во-первых, в качестве контрольных выбираются характеристики, самые важные с точки зрения изучаемой проблемы, создания экспериментальной ситуации. Во-вторых, изменение контрольных характеристик должно зависеть от тех характеристик экспериментальной группы, которые вводятся или изменяются самим исследователем. Такие характеристики называются факторными . Характеристики, «не участвующие» в эксперименте, называются нейтральными . И в-третьих, на протекание эксперимента не должны оказывать воздействие те явления, которые не относятся к экспериментальной ситуации, но потенциально способны изменить её состояние.
Классификация эксперимента : Социальные эксперименты различают по следующим основаниям: а) по характеру исследуемых объектов – социологические, экономические, психологические, педагогические и т.д.; б) по специфике поставленной цели – научно-исследовательские и практические или научно-практические; в) по логической структуре доказательства гипотез различают линейный и параллельный эксперимент.
В линейном эксперименте анализу подвергается одна и та же группа, являющаяся и контрольной и экспериментальной. То есть ещё до начала эксперимента чётко фиксируются все контрольные, факторные и нейтральные характеристики объекта. После этого изменяются факторные характеристики группы, и по истечению определённого, заранее заданного времени вновь измеряется состояние объекта по его контрольным характеристикам.
В параллельном эксперименте одновременно участвуют две группы: контрольная и экспериментальная. Их состав должен быть идентичен по всем контрольным, а также по нейтральным характеристикам, которые могут повлиять на исход эксперимента (в первую очередь это социально-демографические признаки). Характеристики контрольной группы остаются постоянными в течение всего периода эксперимента, а экспериментальной –изменяются. По итогам эксперимента контрольные характеристики двух групп сравниваются, и делается вывод о причинах и величине происшедших изменений.
г) По характеру экспериментальной ситуации эксперименты делятся на полевые и лабораторные. В полевом эксперименте объект (группа) находится в естественных условиях своего функционирования. При этом члены группы могут быть осведомлены либо не осведомлены о том, что они участвуют в эксперименте. Решение об их осведомлении в каждом конкретном случае зависит от того, насколько эта осведомлённость может повлиять на ход эксперимента.
В лабораторном эксперименте экспериментальная ситуация, а часто и сами экспериментальные группы формируются искусственно. Поэтому члены группы, как правило, осведомлены об эксперименте.
д) По характеру действий исследователя различают констатирующий и формирующий эксперименты. Первый из них предусматривает выявление существующих психических особенностей или уровней развития соответствующих качеств, а также констатацию отношений причин и последствий.
Формирующий эксперимент, предполагает активное, целенаправленное воздействие исследователя на испытуемых для того, чтобы выработать определённые свойства или качества. Это позволяет раскрыть механизмы, динамику, закономерности образования психических феноменов, определить условия их эффективного развития.
В зависимости от степени разработанности проблемы выделяют эксперименты:
– поисковые , направленные на получение принципиально новых результатов в малоисследованной области.
– уточняющие , целью которых является определение границ, в пределах которых распространено действие данной теории или закона.
– критические , организуемые в целях опровержения существующей теории или закона новыми фактами.
– воспроизводящие , предусматривающие точное повторение экспериментов предшественников для определения достоверности, надёжности и объективности полученных ими результатов.
Этапы проведения эксперимента:
1. Теоретический этап, включающий в себя определение темы исследования, предварительную постановку проблемы, изучение необходимой научной литературы, уточнение проблемы, выбор объекта и предмета исследований, формулирование гипотезы.
2. Подготовительный этап, предусматривающий составление программы эксперимента, в том числе выбор независимых и зависимых переменных, анализ путей достижения «чистоты» эксперимента, определение оптимальной последовательности экспериментальных действий, разработку способов фиксации и анализа результатов, подготовку необходимого оборудования, составление инструкций испытуемым, формирование выборки. В том случае, если эксперимент обещает быть длительным, дорогостоящим или трудоёмким, подготовка к нему обычно предполагает осуществление пилотажного исследования, способного выявить грубые ошибки и несоответствия в экспериментальной программе.
В инструментарий эксперимента входят протокол, дневник и карточка наблюдения.
Дневник наблюдения – методический документ, где в закодированной форме записываются:
1) ход наблюдения; 2) результаты наблюдения; 3) действия наблюдателя; 4) оценка инструментария и процедур; 5) реакция наблюдаемых.
Карточка наблюдения – методический документ, предназначенный для регистрации единиц наблюдения в строго формализованном и закодированном виде.
Главным документом экспериментального метода является протокол эксперимента, в котором должны быть отражены следующие позиции.
1. Наименование темы эксперимента.
2. Точное время и место его проведения.
3. Чёткая формулировка проверяемой гипотезы.
5. Характеристика зависимых переменных и их индикаторов.
6. Сущностное описание экспериментальной группы.
7. Характеристика контрольной группы и принципов её отбора.
8. Описание экспериментальной ситуации.
9. Характеристика условий эксперимента.
10. Ход эксперимента, т.е. его обстановка.
11. Оценка чистоты эксперимента и использованного инструментария.
12. Заключение о достоверности гипотезы.
13. Прочие выводы.
14. Данные о составителях протокола и степени их согласия.
15. Дата подписания протокола.
3. Экспериментальный этап, объединяющий всю предусмотренную заранее совокупность исследовательской работы от инструктивирования и мотивирования испытуемых до регистрации результатов и постэкспериментальной беседы с участниками процедуры.
4. Интерпретационный этап, содержанием которого является формулирование вывода о подтверждении или опровержения гипотезы на основе процедур анализа полученных результатов, а также подготовка научного отчёта.
В социологии проведение эксперимента предполагает последовательное решение ряда вопросов:
1) определение цели эксперимента; 2) выбор объекта(объектов), используемого в качестве экспериментальной, а также контрольной группы(групп); 3) выделение предмета эксперимента; 4) выбор контрольных, факторных и нейтральных признаков; 5) определение условий эксперимента и создание экспериментальной ситуации; 6) формулировку гипотез и определение задач; 7) выбор индикаторов и способов контроля протекания эксперимента; 8) определение метода фиксации результатов; 9) проверку эффективности эксперимента.
Для успешного проведения эксперимента большую роль играет правильный подбор его участников (выборка). Выделяют следующие методы отбора экспериментальных групп: Метод попарного отбора : из генеральной совокупности отбираются две группы таким образом, чтобы они были идентичны по нейтральным и контрольным, но отличались по факторным характеристикам. После чего для обеих групп создаются одинаковые условия, а через некоторое время измеряется эффект эксперимента путём фиксации и сравнения параметров контрольных признаков в обеих группах.
Метод структурной идентификации. В этом случае в эксперименте группа отбирается так, чтобы она представляла макромодель генеральной совокупности по нейтральным и контрольным характеристикам. Этот отбор может быть осуществлён по принципу квотной выборки.
Метод случайного отбора (техника рандомизации) максимально доступному для исследователей количеству представителей популяции присваиваются индивидуальные номера. Выборка формируется из них при помощи таблиц случайных чисел.
4. Составление научного отчёта о проведенном эксперименте. Он включает четыре раздела:
1. Характеристику проблемы, для решения которой осуществлялось исследование;
2. Описание особенностей применявшейся процедуры, в том числе: указания на состав оборудования, возраст, пол, образование, экспериментальную искушённость испытуемых, перечень критериев их отбора, изложение основных условий проведения данного опыта, использованных в нём стимулов и инструкций, фиксацию различий, созданных для экспериментальной группы в сравнении с контрольной;
3. Представление точных и исчерпывающих результатов исследования;
4. Версию интерпретации результатов.
2. Научное познание как способ отражения реальности неизменно предусматривает восприятие особенностей явлений природы и сфер человеческой деятельности. Говоря в широком смысле, любой метод эмпирического исследования содержит в себе элементы наблюдения за объектами с целью изучения их специфики и изменений. Метод наблюдения базируется на двух принципах:
– пассивности субъекта познания, выражающейся в отказе от вмешательства в изучаемые процессы для сохранения естественности их течения;
– непосредственности восприятия, подразумевающей ограничение возможности получения данных пределами наглядно представленной ситуации настоящего времени (наблюдается обычно то, что происходит «здесь и теперь»).
Понимание «наблюдения » как метода исследования в различных науках разное.
Так в социологии под «наблюдением» понимают метод сбора первичной социологической информации об изучаемом социальном объекте путём непосредственного восприятия и прямой регистрации фактов (событий и условий), значимых с точки зрения целей исследования.
В психологии под «наблюдением понимают метод изучения психических особенностей индивидов на основе фиксации проявлений их поведения.
В философии «наблюдение» – преднамеренное и целенаправленное восприятие, обусловленное задачей деятельности.
В социальной работе «наблюдение понимается как способ сбора первичной социальной информации, как метод целенаправленного, планомерного, определённым образом спланированного восприятия фиксируемого явления, процесса, объекта.
К наблюдению обращаются в различных обстоятельствах: Во-первых, при получении предварительного материала для уточнения направлений планируемого исследования. Осуществляемое в подобных целях наблюдение расширяет видение изучаемого явления, способствует выделению значимых ситуаций, определению «действующих лиц», открывает перед исследователем неизвестные ему ранее пласты, «срезы» социальной действительности. Во-вторых, метод наблюдения используется для получения иллюстративных данных. В-третьих, наблюдение выступает в качестве основного приёма получения первичной информации.
Метод наблюдения эффективно используется при исследовании поведения индивидов и групп в труде и общественно-политической жизни, в сфере досуга, при изучении самых разнообразных форм общения между людьми.
Предметом наблюдений служат вербальные и невербальные акты поведения, имеющие место в определённой ситуации или среде.
Так, изучая людей, исследователь может наблюдать:
1) речевую деятельность (содержание, последовательность, продолжительность, частоту, направленность, интенсивность…);
2) экспрессивные реакции (выразительные движения лица, тела);
3) положение тел в пространстве (перемещения, неподвижность, дистанцию, скорость, направление движений..);
4) физические контакты (касания, толчки, удары, передачи, совместные усилия…).
При этом очень многое зависит, от наблюдательности – способности подмечать существенные, характерные, в том числе и малозаметные, свойства предметов и явлений.
Различают научное и обыденное (повседневное) наблюдение. Научное наблюдение 1) подчинено ясной исследовательской цели и чётко сформулированным задачам; 2) наблюдение планируется по заранее обдуманной процедуре; 3) все данные наблюдения фиксируются в протоколах или дневниках по определённой системе; 4) информация, полученная путём наблюдения, должна поддаваться контролю на обоснованность и устойчивость.
Обыденное наблюдение не может дать полной и достоверной информации о наблюдаемом явлении, процессе, объекте. Оно поверхностное и несистематизированное. Важнейшее достоинство метода наблюдения заключается в том, что оно 1) осуществляется одновременно с развитием изучаемых явлений, процессов. 2) Открывает возможность непосредственно воспринимать поведение людей в конкретных условиях и в реальном времени. 3) Тщательно подготовленная процедура наблюдений обеспечивает фиксацию всех значимых элементов ситуации (тем самым создаются предпосылки для её объективного изучения).
Недостатки метода наблюдения разделяются на две группы: объективные (независимые от наблюдателя) и субъективные (связанные с личностными, профессиональными особенностями наблюдателя).
К объективным недостаткам относят: 1) Ограниченность, принципиально частный характер каждой наблюдаемой ситуации; 2) сложность, а часто и просто невозможность повторения наблюдений (т.к. социальные процессы необратимы, их нельзя заново проиграть); 3) высокая трудоёмкость метода (порой участвуют в сборе информации большое количество людей высокой квалификации).
Многообразны и трудности субъективного плана 1) На качество первичной информации может оказывать влияние различие в социальном положении наблюдателя и наблюдаемых, несхожесть их интересов, ценностных ориентаций, стереотипов поведения и т.д. 2) На качестве информации сказываются и установки наблюдаемых и наблюдателя. (Если наблюдаемые знают, что является объектом изучения, они могут искусственно менять характер своих действий подстраиваясь под то, что по их мнению, хотелось бы видеть наблюдателю. В свою очередь, наличие у наблюдателя определённого ожидания в отношении поведения наблюдаемых может сформировать конкретную точку зрения на происходящее).
Наблюдение в социологии классифицируют по следующим признакам: по степени формализации процедуры, по положению наблюдателя, по условиям организации, по регулярности проведения.
1. По степени формализации наблюдения подразделяются на структурализованные (контролируемые) и неструктурализованные (неконтролируемые). Структурализованное наблюдение проводится по заранее разработанному плану. Этот вид наблюдения может быть применим только тогда, когда исследователь хорошо знаком с предметом своего изучения.
Неструктурализованное наблюдение – это такой вид наблюдения, при котором определён только лишь объект наблюдения. Этот вид наблюдения применяется на начальной стадии исследования с целью определения проблемной ситуации, получения более конкретных знаний об объекте исследования. Основным недостатком неконтролируемого наблюдения является возможность сугубо объективной оценки событий и явлений, проявления «я» исследователя.
2. По положению наблюдателя наблюдения подразделяются на включённые и невключённые.
Включённое наблюдение – это такой вид наблюдения, при котором социолог в той или иной степени сам непосредственно «включён» в изучаемый объект, находится в прямом контакте с наблюдаемыми и участвует вместе с ними в одной сфере деятельности.
Невключенное наблюдение – это такой вид наблюдения, при котором социолог наблюдает за объектом исследования со стороны, не участвуя в деятельности группы, не вступая с её членами в прямые контакты.
Такого рода наблюдения чаще всего используются для характеристики социальной среды, в которой находится изучаемый объект.
3. По месту проведения и условиям организации проведения наблюдения делятся на полевые и лабораторные.
Полевое наблюдение проводится в естественной обстановке, в реальной жизненной ситуации.
Лабораторное наблюдение – это наблюдение, при котором объект изучения находится в искусственно созданных условиях. Этот вид наблюдения чаще всего используется в исследованиях экспериментального характера. При лабораторном наблюдении социолог может успешно использовать различного рода технические средства для фиксации ситуаций, поведения наблюдаемых и т.п.
4. По регулярности проведения наблюдения различаются на систематические и случайные . Характерной чертой систематических наблюдений является регулярность фиксации действий, ситуаций, процессов в течение определённого временного периода. Систематическое наблюдение позволяет социологу выявить закономерность развития наблюдаемых явлений и процессов.
При случайных наблюдениях изучению подвергаются ранее не запланированные действия, ситуации, явления.
Особенности проведения наблюдения:
В методе наблюдения существует примерный перечень значимых элементов, свойственных всем наблюдаемым ситуациям. В опоре на них конкретизируются программа и научно-организационный план наблюдения. В этот перечень входят: а) наблюдаемые – количество человек, участвующих в ситуации, социально-демографическая структура группы, характер взаимоотношений в ней, распределение ролей между участниками ситуации; б) обстановка – место нахождения наблюдаемой ситуации, типичное для этого места социальное поведение, возможные отклонения в поведении участников наблюдаемой группы; в) цель деятельности группы – случайна или закономерна наблюдаемая ситуация, наличие определённых формальных или неформальных целей, ради которых собралась группа; совместимы или противоположны цели различных участников ситуации; г) социальное поведение – характер деятельности наблюдаемой группы, стимулы деятельности, на кого (на что) направлена деятельность, психологическая атмосфера в группе; д) частота и продолжительность – время, длительность и повторяемость наблюдаемой ситуации, её уникальность или типичность.
Горбатов Д.С. выделяет следующие этапы научного наблюдения:
1. Определение цели наблюдения (для чего, зачем оно осуществляется?);
2. Выбор объекта исследований (какой индивид или какого рода группа подлежит изучению?);
3. Уточнение предмета исследования (какие именно стороны поведения раскрывают содержание изучаемых психических феноменов?);
4. Планирование ситуаций наблюдения (в каких случаях или при каких условиях предмет исследований обнаруживает себя наиболее отчётливо?);
5. Подбор способа наблюдения, наименее влияющего на объект и в наибольшей степени обеспечивающего сбор необходимой информации (как наблюдать?);
6. Установление продолжительности общего времени исследований и числа наблюдений (сколько наблюдать?);
7. Выбор способов регистрации исследуемого материала (как вести записи?);
8. Прогнозирование возможных ошибок наблюдения и поиск возможностей их предотвращения;
9. Осуществление сеанса предварительного, пробного наблюдения, необходимого для уточнения действий предыдущих этапов и выявления организационных недоработок;
10. Исправление программы наблюдения;
11. Этап проведения наблюдения.
12. Обработка и интерпретация полученной информации.
Процесс эффективного наблюдения невозможен без искусственного вычленения из общего хода событий определённых единиц активности объекта. Имеется в виду обозначение того, что он делает в данный момент, каким образом делает это. Подобные единицы активности выражаются с помощью обычных слов им научной терминологии. Они регистрируются в протоколе наблюдений. Обычно выделяют три разновидности процедур регистрации результатов:
1) Использование признаковых (знаковых) систем. При этом заранее, в ходе подготовки бланков наблюдений, описываются конкретные виды поведения, характерные для данной сферы. В дальнейшем фиксируют, какие из них и насколько часто проявились в период наблюдения. Каждый признак должен быть сформулирован однозначно для понимания разными людьми и не требовать дополнительных разъяснений к примеру, какие признаки интереса студентов к содержанию учебного занятия Вы можете назвать? Каковы признаки отсутствия у них интереса к изучаемому материалу?
Среди обозначений не должно быть слов типа «внимательный», «интересующийся», «понимающий» и др., нуждающихся в конкретизации значения. А такие признаки, как «оживлённая жестикуляция», «жевание карандаша» и т.п. свидетельствуют и об интенсивности интереса и о полнейшем отсутствии последнего.
2) Применение системы категорий. Такая система содержит полное описание всех видов возможного поведения. Добавлять в неё что-либо новое в процессе наблюдений нельзя т.к. совокупность категорий составляется на определённой научной основе. Предполагается, что она охватывает все теоретически возможные проявления изучаемого процесса.
3) Шкала рейтинга. При таком способе регистрации результатов внимание исследователя обращено не на наличие того или иного признака, а на количественную или качественную степень его присутствия, представленности, при этом работа осуществляется по заранее подготовленной порядковой шкале.
Типичные ошибки исследователей, применяющих метод наблюдения:
1 – стремясь подтвердить свою гипотезу, исследователь иногда неосознанно игнорирует всё, что может ей противоречить;
2 – смешивание главного и второстепенного, случайного и закономерного в процессе наблюдений;
3 – преждевременность обобщений и выводов;
4 – оценка одного психического феномена делается на основании признака поведения, относящегося к другому феномену;
5 – акцентирование внимания наблюдателя на противоположных себе чертах характера или формах поведения наблюдаемых;
6 – определяющее влияние на итоги наблюдения первого впечатления о человеке или группе;
7 – непринятие во внимание возможных мотивов действий, самочувствия наблюдаемых, значимых изменений условий ситуации.
Технические средства, используемые на лекции : мультимедийное сопровождение (ноутбук, видеопроектор, акустические системы).
Список литературы :
1. Кульсеева Т.Г., Молчанова Л.Н. Социологический практикум. – Курск, 2006.
2. Ядов В.А. Стратегия социологического исследования: описание, объяснение, понимание социальной реальности. – М., 2000.
3. Основы прикладной социологии. Под редакцией Ф.Э. Шереги, М.К. Горшкова. – М., 1996.
4. Гречихин В.Г. Лекции по методике и технике социологических исследований. – М., 1988.
Время на чтение: 3 мин
Эксперимент – это один из доступных научному мировоззрению методов познания окружающей реальности, обоснованный принципами повторимости и доказательности. Этот метод строится индивидуально в зависимости от выбранной области, на основании теорий или выдвинутых гипотез и происходит в специально контролируемых или управляемых условиях, удовлетворяющих запросу исследования. Стратегия эксперимента предполагает целенаправленно выстроенное наблюдение за выбранным явлением или объектом в заранее определенных гипотезой условиях. В психологической отрасли эксперимент предусматривает совместное взаимодействие экспериментатора и обследуемого, направленное на выполнение разработанных предварительно экспериментальных заданий и изучение возможных изменений и взаимосвязей.
Эксперимент относится к разделу эмпирических методов и выступает критерием истинности установленного явления, поскольку безоговорочным условием построения экспериментальных процессов является их повторная воспроизводимость.
Эксперимент в психологии используется как основной способ изменения (в терапевтической практике) и исследования (в науке) реальности, и имеет традиционное планирование (при одной неизвестной переменной) и факторное (когда неизвестных переменных несколько). В случае, когда исследуемое явление или его область представляются недостаточно исследованными, применяется пилотажный эксперимент, помогающий уточнить дальнейшее направление построения .
Отличается от исследовательского метода наблюдения и невмешательства активным взаимодействием с объектом изучения, намеренным вызыванием изучаемого явления, возможностью изменения условий процесса, количественного соотношения параметров и включает в себя статистическую обработку данных. Возможность контролированного изменения условий или составляющих эксперимента позволяет исследователю более глубоко изучить явление или заметить ранее не выявленные закономерности. Основная трудность применения и оценки достоверности экспериментального метода в психологии заключается в частой включенности экспериментатора во взаимодействие или общение с испытуемыми и косвенным образом, под воздействием подсознательных , может оказать влияние на результаты и поведение обследуемого.
Эксперимент, как метод исследования
При изучении явлений возможно использование нескольких видов методов: активные (эксперименты) и пассивные (наблюдение, архивное и биографическое исследование).
Метод эксперимента подразумевает под собой активное влияние или вызывание исследуемого процесса, присутствие основной и контрольной (максимально схожая с основной, но не подвергающаяся влиянию) экспериментальных групп. По своему смысловому назначению выделяют исследовательский эксперимент (при неизвестности наличия взаимосвязи между выбранными параметрами) и подтверждающий (когда взаимосвязь переменных установлена, но необходимо выявить характер этой связи). Для построения практического исследования необходимо изначальное формулирование определений и изучаемой проблемы, постановка гипотез, последующая их проверка. Полученные результативные данные обрабатывают и интерпретируют, используя методы матстатистики, учитывающей особенности переменных и выборок испытуемых.
Отличительными чертами экспериментального изучения являются: искусственная самостоятельная организация условий для активизации или появления определенного изучаемого психологического факта, возможность изменять условия и устранять некоторые из влияющих факторов.
Все построение экспериментальных условий сводится к определению взаимодействия переменных: зависимой, независимой и побочных. Под независимой переменной понимается то условие или явление, которое может варьировать или изменять экспериментатор (выбранное время суток, предлагаемая задача), чтобы проследить его дальнейшее влияние на зависимую переменную (слова или ответные на стимул действия испытуемого), т.е. параметров другого явления. В ходе определения переменных важно обозначить и конкретизировать их так, чтобы они поддавались регистрации и анализу.
Помимо качеств конкретности и регистрируемости, должно быть соответствие и надежности, т.е. тенденция сохранять устойчивость показателей ее регистрируемости и сохранении полученных показателей только при условиях, повторяющих экспериментальные, касательно выбранной гипотезы. Побочными переменными являются все факторы, которые косвенным образом влияют на результаты или течение эксперимента, будь то освещение или уровень бодрости испытуемого.
Метод эксперимента обладает рядом преимуществ, среди которых повторяемость изучаемого явления, имеющаяся возможность влиять на результаты путем изменения переменных, возможность выбора начала осуществления эксперимента. Это единственный метод, дающий наиболее достоверные результаты. Среди причин критики данного метода находится непостоянность, спонтанность и уникальность психики, а также субъект-субъектные отношения, которые своим наличием не совпадают с научными правилами. Еще одной негативной характеристикой метода является то, что условия лишь частично воспроизводят реальность, и соответственно подтверждение и стопроцентное воспроизведение полученных в лабораторных условиях результатов в условиях реальности не возможно.
Виды экспериментов
Однозначной классификации экспериментов нет, так как понятие состоит из множества характеристик, на основании выбора которых и строится дальнейшее разграничение.
На этапах постановки гипотезы, когда еще не определены методы и выборки, стоит проводить мысленный эксперимент, где учитывая теоретические предпосылки, ученые проводят воображаемое исследование, стремящееся к обнаружению противоречий внутри используемой теории, несопоставимость концепций и постулатов. В мысленном эксперименте исследуются не сами явления с практической стороны, а имеющаяся теоретическая информация о них. Построение реального эксперимента включает в себя планомерное манипулирование переменными, их коррекция и выбор в реальности.
Лабораторный эксперимент присутствует при искусственном воссоздании специальных, организующих необходимую обстановку условий, при наличии аппаратуры и инструкции, определяющей действия испытуемого, сами испытуемые осознают свое участие в методе, но от них могут утаивать гипотезу, для получения независимых результатов. При такой постановке возможен максимальный контроль переменных, но полученные данные тяжело сопоставимы с реальной жизнью.
Естественный (полевой) или квазиэксперимент происходит, когда исследование проводится непосредственно в группе, где не возможна полная корректировка необходимых показателей, в естественных для выбранной социальной общности условиях. Используется для изучения взаимовлияния переменных в реальных жизненных условиях, происходит в несколько этапов: анализ поведения или отзывов исследуемого, фиксация полученных наблюдений, анализ результатов, составление полученной характеристики исследуемого.
В психологической исследовательской деятельности наблюдается применение в одном исследовании констатирующего и формирующего эксперимента. Констатирующий определяет наличие явления или функции, тогда как формирующий проводит анализ изменения данных показателей после этапа обучения или иного влияния на выбранные гипотезой факторы.
При постановке нескольких гипотез применяется критический эксперимент, для подтверждения истинности одной из выдвинутых версий, при этом остальные признаются опровергнутыми (для реализации нужна высокая степень разработки теоретической базы, а также довольно сложное планирование самой постановки).
Проведение эксперимента актуально при проверке пробных гипотез, выбора дальнейшего хода исследования. Такой проверочный метод называется пилотажным, проводится при подключении меньшей выборки, чем при полном эксперименте, с меньшим внимаем к анализу деталей результатов, и стремится выявить лишь общие тенденции и закономерности.
Так же эксперименты различают по количеству информации, доступной испытуемому о самих условиях исследования. Выделяют эксперименты, где испытуемый владеет полной информацией о ходе исследования, те, где некоторая информация утаивается, те, где испытуемый не знает о проводимом эксперименте.
По полученным результатам различают групповые (полученные данные характерны и актуальны для описания явлений, присущих определенной группе) и индивидуальные (данные, описывающие конкретную личность) эксперименты.
Психологические эксперименты
Эксперимент в психологии имеет отличительную особенность от особенностей его проведения в других науках, поскольку объект исследования имеет собственную субъектность, что может вносить определенный процент влияния, как на ход изучения, так и на результаты исследования. Основная задача, которая ставится перед психологическим экспериментом – вывести на обозримую поверхность сокрытые внутри психики процессы. Для достоверности передачи такой информации требуется полный контроль максимального количества переменных.
Понятие эксперимента в психологии, помимо исследовательской сферы, используется в психотерапевтической практике, когда происходит искусственная постановка актуальных для личности проблем, для углубления переживаний или проработки внутреннего состояния.
Первые шаги на пути экспериментальной деятельности заключаются в установлении определенных взаимоотношений с испытуемыми, определение особенностей выборки. Далее испытуемые получают инструкцию для выполнения, содержащую описание хронологичности порядка выполняемых действий, изложенную максимально подробно и в лаконичной форме.
Этапы осуществления психологического эксперимента:
Постановка проблемы и выведение гипотезы;
Анализ литературных и теоретических данных по выбранной проблематике;
Выбор экспериментального инструмента, позволяющего как управлять зависимой переменной, так и регистрировать изменения независимой;
Формирование релевантной выборки и групп испытуемых;
Проведение экспериментальных опытов или диагностики;
Сбор и статистическая обработка данных;
Результатов исследования, составление выводов.
Проведение психологического опыта привлекает к себе внимание социума значительно чаще, чем экспериментирование в других областях, так как затрагивает не только научные понятия, но также этическую сторону вопроса, ведь при постановке условий и наблюдений экспериментатор непосредственно вмешивается и влияет на жизнь испытуемого. Существует несколько всемирно известных экспериментов, касающихся особенностей поведенческих детерминант человека, часть из которых признаны антигуманными.
Хоторнский эксперимент возник вследствие снижения производительности работников одного предприятия, после чего были предприняты диагностические методы по выявлению причин. Результаты исследования показали, что производительность зависит от занимаемого социального положения и роли человека, а те работники, которые попали в группу испытуемых, начали работать лучше лишь от осознания факта участия в эксперименте и того, что на них направленно внимание работодателя и исследователей.
Эксперимент Милгрэма был направлен на установление количества боли, которое может нанести человек другим, абсолютно невинным, если это входит в их обязанности. Участвовало несколько людей – сам испытуемый, начальник, который отдавал ему приказ в случае ошибки направлять на провинившегося разряд электрического тока и непосредственно тот, кому предназначалось наказание (эту роль выполнял актер). В ходе данного эксперимента было выявлено, что люди способны нанести значительные физические страдания другим невиновным, из чувства необходимости подчинения или ослушаться авторитетных лиц, даже при условии возникновения с их внутренними убеждениями.
Эксперимент Рингельмана устанавливал изменение уровня производительности в зависимости от количества человек, привлеченных к выполнению задачи. Оказалось, что чем больше человек участвует в выполнении работы, тем ниже производительность каждого и группы в целом. Это дает основания утверждать, что при осознаваемой индивидуальной ответственности есть стремление максимально выложиться в стараниях, тогда как при групповой работе можно переложить на другого.
«Чудовищный» эксперимент, который некоторое время успешно скрывали его авторы, опасаясь наказания, был направлен на изучение силы внушения. В его ходе двум группам детей из интерната говорили об их навыках: первую группу хвалили, а вторую постоянно критиковали, указывая на недостатки в речи. В дальнейшем у детей из второй группы, ранее не сталкивавшихся с речевыми затруднениями, начали развиваться дефекты речи, некоторые из которых сохранились до конца жизни.
Есть еще много других экспериментов, где вопросы морали не были учтены авторами, и, несмотря на предполагаемую научную ценность и открытия, восхищение не вызывают.
Эксперимент в психологии имеет своим назначением изучение психических особенностей для улучшения его жизни, оптимизации работы и борьбы со страхами и поэтому первоочередным требованием к разработке методов исследований является их этичность, ведь результаты экспериментальных опытов могут вызвать необратимые изменения, изменяющие последующую жизнь человека.
Понятие эксперимента в социологии
Эксперимент в социологии - это метод сбора и анализа эмпирических данных, направленный на проверку гипотез относительно причинных связей между социальными явлениями. В реальном эксперименте эта проверка проводится путем вмешательства экспериментатора в естественный ход событий: он создает или находит определенную ситуацию, приводит в действие гипотетическую причину и наблюдает за изменениями в ситуации, фиксирует их соответствие или несоответствие выдвинутой гипотезе.
Гипотеза - это предполагаемая модель рассматриваемого явления. На основе этой модели изучаемое явление описывается как система переменных, среди которых выделяется независимая переменная (экспериментальный фактор), подчиненная управлению экспериментатором в выступающая в качестве гипотетической причины определенных изменений в зависимой переменной. Неэкспериментальными переменными являются свойства и отношения, имеющие существенное значение для изучаемого явления, но поскольку их влияние в данном эксперименте не исследуется, они должны быть нейтрализованы (изолированы или установлены постоянными).
Основными признаками социального эксперимента являются:
Активное вмешательство исследователя в систему изучаемых явлений;
Планомерное введение относительно изолированного экспериментального фактора, его вариация, возможная комбинация с другими факторами;
Планомерный контроль за всеми существенными детерминирующими факторами;
Эффекты изменения зависимых переменных должны быть измерены и однозначно сведены к влиянию независимых переменных (экспериментального фактора).
Структура социального эксперимента может быть представлена следующим образом:
1. Экспериментатор. Это обычно исследователь или группа исследователей, которые разрабатывают и проводят эксперимент.
2. Экспериментальный фактор (или независимая переменная) - условие или система условий, которые вводятся социологом. Независимая переменная должна быть, во-первых, управляемой, т.е. ее направление и интенсивность действия должны находиться в соответствии с программными установками; во-вторых, контролируемой, если ее качественные и количественные характеристики раскрываются в пределах программы эксперимента.
3. Экспериментальная ситуация - ситуация, которая создается в соответствии с программой исследования для проведения эксперимента. В условия экспериментальной ситуации не включается экспериментальный фактор.
4. Экспериментальный объект - это группа лиц, согласившихся участвовать в экспериментальном исследовании
Классификация социологических экспериментов
Проводимые в социологии эксперименты различаются: 1) по характеру объекта и предмета исследования; 2) по специфике поставленной задачи; 3) по характеру экспериментальной ситуации; 4) по логической структуре доказательства гипотезы.
Таблица 1 Классификация социологических экспериментов
|
Основания для классификации |
Виды экспериментов |
|
Характер объекта и предмета исследования |
Реальные (натуральные) на генеральной совокупности на выборочной совокупности Мысленные на математической модели эксперименты "экс-постфактум" |
|
Специфика поставленной задачи |
Научные: теоретические и методические Прикладные Проективные Ретроспективные Однофакторные Многофакторные |
|
Характер экспериментальной ситуации |
Контролируемые Неконтролируемые Лабораторные Активно направленные Естественные |
|
Логическая структура доказательства |
Параллельные Последовательные |
Натурный (или полевой) эксперимент может быть контролируемым и неконтролируемым. В неконтролируемых экспериментах результат достигается путем достаточно большого числа повторных опытов, так, чтобы по теории вероятности неконтролируемые факторы взаимно погашались и не оказывали бы влияния на воздействие экспериментального фактора.
Более строгие данные могут быть получены в контролируемом натурном эксперименте.
Контролируемый (валидный) эксперимент является попыткой получить относительно чистый эффект воздействия экспериментальной переменной. С этой целью предпринимается тщательное выравнивание прочих условий, которые могут исказить результат влияния экспериментального фактора.
Выравнивание условий эксперимента
Выравнивание условий относится ко всем объектам, участвующим в опытах: экспериментальным и контрольным. Возможны эксперименты и без контрольного объекта, повторяющиеся несколько раз. Тогда выравниванию подлежат условия экспериментальных объектов в каждой серии опытов.
Прежде чем приступить к выравниванию условий, надо выделить характеристики, предположительно влияющие на ожидаемое следствие. Это требует предварительного анализа проблемы при разработке программы исследования. Все эти характеристики потенциально представляют собой экспериментальные переменные. Но в каждом отдельном опыте проверяется воздействие только одного из выделенных факторов, а остальные подлежат выравниванию.
В первую очередь выравнивают основные параметры общей социальной ситуации, такие, как тип поселения, отрасль производства, этническая и культурная среда, временной интервал и другие особенности, равноприложимые ко всем объектам изучаемого процесса.
Основные приемы выравнивания индивидуальных характеристик в случае, когда единицы наблюдения - индивиды, следующие.
1. Точечное выравнивание применяют в опытах с малыми группами. Процедура сводится к подбору индивидов в подлежащих выравниванию группах по единым признакам, выделенным как существенные, таким, например, как: а) возраст; б) семейное положение; в) пол; г) постоянное место жительства и т.д. Тогда при выравнивании в экспериментальной и контрольной группах каждому индивиду в первой группе должен быть найден аналог во второй: Иванову, студенту 3 курса, 20 лет, неженатому, иногороднему должен соответствовать Петров с точно такими же данными. Такой способ эффективен для малочисленных групп, поэтому применяется, как правило, в лабораторных экспериментах и крайне редко - в полевых исследованиях.
2. Частотное выравнивание предполагает сопоставление существенных признаков в опытной и контрольной группах в пропорциях, средних величинах и т.д., в соответствии с аналогичными показателями генеральной совокупности (см. табл. 2)..
При этом возникает опасность, что может быть разное сочетание значений выделенных признаков в опытной и контрольной группах, отличающееся и от их распределения в генеральной совокупности. Например, если в качестве опытной и контрольной групп берутся, допустим, по одной группе юридического и бухгалтерского факультетов, то в них может быть разное соотношение мужчин и женщин, или городских и иногородних, отличающееся от распределения этих параметров во всей генеральной совокупности, т.е. среди всех студентов академии.
Таблица 2 Частотное выравнивание индивидуальных характеристик в контролируемом эксперименте (в %)
|
Характеристика, подлежащая выравниванию |
Генеральная совокупность (студенты академии) |
||
|
Экспериментальная |
Контрольная |
||
|
Местожительство |
|||
|
Городские |
|||
|
Иногородние |
|||
3. Выравнивание по квоте, применяемое часто в больших выборках, позволяет устранить недостатки предыдущего метода. В этом случае сопоставляют группы по пропорциональному представительству признаков, взятых в жестких сочетаниях (квотах), как показано в табл. 3
Таблица 3 Выравнивание индивидуальных характеристик в контролируемом эксперименте методом квоты (в %)
4. Случайно-механическое выравнивание используется при массовых экспериментах, на крупных объектах, когда отбор индивидов производится по правилам случайной бесповторной выборки. Однако данный прием не годится для небольших групп.
Разновидность контролируемых натурных экспериментов - рандомизация (от английского random - случайность), которая позволяет устранить или минимизировать воздействие неконтролируемых "случайных" факторов.
Используя значительное число экспериментальных и контрольных объектов или проводя многочисленные эксперименты, рандомизация позволяет "гасить" влияние неконтролируемых (фоновых) воздействий, если они не являются систематическими. Тогда экспериментальный эффект оценивается обычным исчислением значимости средних по критериям состояния "до - после" на экспериментальных и контрольных объектах, а степень значимости выявленных закономерностей определяется с помощью корреляционного анализа.
Довольно плодотворным методом социологического исследования может быть мысленный эксперимент, или квазиэксперимент. Своеобразие его в том, что вместо манипуляций с реальными объектами мы оперируем с информацией о совершившихся событиях.
В натурном эксперименте исследователь проектирует предполагаемые события, воздействуя на экспериментальный объект их гипотетическими причинами. В мысленном же эксперименте ход рассуждений обратный: от наличных следствий к возможным причинам. Такой экспериментальный ход называется ретроспективным анализом или экспериментом "ex-post-facto".
Например, можно ретроспективно проверить предположение о том, что характер творческой деятельности студента существенно влияет на направления его последующей карьеры (вспомним Жванецкого: "Мы с Ильченко и Карцевым кончили Одесский институт инженеров водного транспорта. Понятно, что это за институт, если посмотреть, каких специалистов он выпускает"). В данном случае, проверяем, насколько участие студента в научных исследованиях определяет его дальнейшую карьеру в сфере науки. Для этого из списка выпускников вуза выбираем тех, кто сделал карьеру в научной сфере - защитил диссертацию, работает в вузе или научно-исследовательском институте и т.д. Затем проверяем их наличие в списках участников НИРС в те года, когда они учились в институте. Если доля участвовавших в НИРС среди этой группы будет существенно выше, чем в среднем по контингенту студентов вуза, то, очевидно, сделанное предположение обоснованно.
Программа и инструментарий эксперимента
Программа эксперимента представляет собой описание экспериментально проверяемой гипотезы и процедур ее проверки (системы переменных, экспериментального фактора, ситуации (условий) эксперимента, экспериментальной и контрольной групп, инструментария эксперимента).
В инструментарий эксперимента входят протокол, дневник и карточка наблюдения.
Главным результирующим документом экспериментального метода является протокол эксперимента, в котором должны быть отражены следующие позиции:
1. Наименование темы эксперимента.
2. Точное время и место его проведения.
3. Четкая формулировка проверяемой гипотезы.
5. Характеристика зависимых переменных и их индикаторов.
6. Сущностное описание экспериментальной группы.
7. Характеристика контрольной группы и принципов ее отбора
8. Описание экспериментальной ситуации.
9. Характеристика условий эксперимента.
10. Ход эксперимента, т.е. его обстановка:
А) до введения экспериментального фактора;
Б) в процессе его ввода;
В) после его введения;
Г) после окончания эксперимента.
11. Оценка чистоты эксперимента и использованного инструментария.
12. Заключение о достоверности гипотезы.
13. Прочие выводы.
14. Данные о составителях протокола и степени их согласия.
15. Дата подписания протокола.
Поскольку экспериментальный метод сложнее других, зачастую в его применении допускаются ошибки. Назовем некоторые, наиболее распространенные:
1. Эксперимент проводится для получения информации, которая может быть получена иными, более простыми способами.
2. За эксперимент выдается включенное или стандартизированное невключенное наблюдение.
3. Нет органической связи проведенного эксперимента с целью, задачами и гипотезами исследования.
4. Допущена двусмысленность или иная существенная значимая неточность в формулировке гипотезы, вынесенной на экспериментальную проверку.
5. Неправильно построена теоретическая система переменных, перепутаны причины и следствия.
6. Экспериментальный фактор (независимая переменная) выбран произвольно, без учета того, что он должен играть роль детерминанты и поддаваться управлению со стороны исследователя.
7. Независимая и зависимая переменные не нашли адекватного отражения в эмпирических индикаторах.
8. Недооценено воздействие на зависимые переменные факторов, не входящих в независимую переменную.
9. Экспериментальная ситуация четко не определена, в силу чего эксперимент проводится с нарушением его условий.
10. Субъективные оценки экспериментальной ситуации преобладают над объективными характеристиками.
11. В ходе эксперимента выяснились такие важные свойства экспериментальной группы, которые не были известны до его начала.
12. Контрольная группа не представляет собой аналога экспериментальной группы по существенным для исследования параметрам
13. Контроль за ходом эксперимента был ослаблен и \ или неэффективен.
14. Инструментарий эксперимента нацелен лишь на фиксацию определенных данных (по типу инструмента наблюдения), а не на соблюдение чистоты эксперимента.
15. Выводы экспериментаторов подстраиваются (подгоняются) под гипотезу без достаточных на то оснований.
5.(10.10.2007.).doc
ГЛАВА 5. Основные принципы организации и первичной обработки данных эксперимента5.1 Общие положения, эффективность эксперимента
Для получения необходимой информации о свойствах и параметрах моделируемых систем требуется осуществление процедур отбора и тщательного изучения фактов. Основным инструментом при этом являются наблюдение и эксперимент.
Наблюдение было первым методом познания окружающего мира. По мере повышения уровня интеллектуальной деятельности и в ходе его развития пассивное наблюдение превращалось в активное, направленное на установление связей между явлениями.
Основным методом эмпирического познания стал эксперимент, т.е. совокупность операций и, в случае необходимости, воздействий на изучаемый объект, выполняемых для получения информации о нём на основе результатов опытов.
Опыт – это осуществление определённого воздействия на объект и регистрация получаемого результата. Независимые переменные, т.е. входы изучаемого объекта Х – факторы. Они могут принимать определённые значения, которые называют их уровнями. Они оказывают влияние на выходы изучаемого объекта Y , т.е. величина изучаемого выходного параметра Y является результатом воздействия факторов на моделируемый объект. Задачу исследования необходимо сформулировать так, чтобы Y оценивался числом.
Сложилось представление о стратегиях так называемых пассивного и активного экспериментов. При пассивном эксперименте значения факторов в каждом опыте регистрируются, но не задаются. То есть, пассивный эксперимент предполагает наблюдение за опытами и регистрацию значений входов и выходов изучаемого объекта без вмешательства в течение происходящих в них процессов.
Пассивный эксперимент может быть однофакторным либо многофакторным. При однофакторном эксперименте изучают влияние на объект только одного фактора Х либо поочерёдно изучают влияние каждого из k факторов (Х 1 , Х 2 … Х k ) при стабилизации значений всех остальных (k – 1) независимых переменных на определённых уровнях. Многофакторный эксперимент предполагает изменение в каждой серии опытов всех изучаемых факторов и регистрацию результатов влияния их значений на выходной параметр Y . При этом удаётся установить взаимодействие факторов и повысить эффективность эксперимента при большом количестве независимых переменных.
Что понимают под эффективностью эксперимента? Эффективным признаётся такой эксперимент, в результате которого удаётся решить поставленную задачу с требуемой точностью, выполнив для этого наименьшее необходимое и достаточное количество опытов. Наиболее эффективным является стратегия активного эксперимента, который всегда является многофакторным (т.е. число факторов k ≥ 2) и поддаётся планированию. Однако и при пассивном экспериментировании многофакторный эксперимент бывает более эффективным по сравнению с однофакторным.
Рассмотрим простой пример – взвешивание трёх объектов A , B , C на аналитических весах. Традиционная схема взвешивания представлена в табл. 5.1.
Таблица 5.1.
| № опыта
| А | В | С | Результат взвешивания |
| 1 | 1 | 1 | 1 | y 0 |
| 2 | + 1 | 1 | 1 | y 1 |
| 3 | 1 | + 1 | 1 | y 2 |
| 4 | 1 | 1 | + 1 | y 3 |
«+1» – указывает, что объект взвешивания положен на весы;
«1» – указывает на отсутствие объекта на весах .
Согласно приведенной в табл. 5.1. схеме, сначала осуществляют холостое взвешивание для определения нулевой точки весов, затем поочередно взвешивают каждый из объектов. Масса каждого объекта оценивается по результатам двух опытов. Масса объекта A : A = y 1 – y 0 .
Масса объекта B: B = y 2 – y 0 .
Масса объекта C: C = y 3 – y 0 .
Тот же эксперимент может быть проведен по иной схеме, как показано в табл. 5.2.
Таблица 5.2.
| № опыта | А | В | С | Результат взвешивания |
| 1 | + 1 | 1 | 1 | y 1 |
| 2 | 1 | + 1 | 1 | y 2 |
| 3 | 1 | 1 | + 1 | y 3 |
| 4 | + 1 | + 1 | + 1 | y 4 |
Холостое взвешивание не производят. Масса объектов A , B , C будет определяться соотношениями:
;
;
.
Здесь числители получены путём умножения элементов последнего столбца на элементы столбцов A , B, C. При этом масса объекта А входит в числитель 2 раза, поэтому в знаменателе 2. Масса объекта A не искажена массами объектов B и C , так как масса каждого из них входит в формулу для массы A дважды и с разными знаками. То же имеет место при определении массы каждого из объектов B и C .
При новой схеме точность определения массы объектов в два раза больше при том же числе опытов, то есть при 4-х опытах. По первой схеме (табл. 5.1) взвешивания необходимо все четыре опыта повторить дважды, чтобы получить результаты с такой же точностью, как при новой схеме.
В первом случае эксперимент был поставлен так, что каждую массу получали лишь из двух взвешиваний, осуществляя практически однофакторный эксперимент. Вторую схему эксперимента можно назвать многофакторной, так как каждая масса вычисляется по результатам всех опытов, проведенных в данной серии эксперимента.
Пример со взвешиванием показывает, что даже в простых задачах можно с удивительной отчётливостью противопоставить менее эффективно организованный эксперимент более эффективному.
^ 5.2 Ошибки измерений при экспериментировании
При любой стратегии организации эксперимента регистрация результатов опытов предполагает осуществление измерений входов и выходов изучаемого объекта.
Измерения – это совокупность действий, выполняемых с помощью технических средств, цель которых – нахождение числовых значений измеряемых величин, выраженных в принятых единицах измерения.
При любых измерениях, как бы старательно они не выполнялись, какой бы точности приборы не применялись и какими бы надёжными методами не пользовались, всегда имеют место ошибки или, иначе, погрешности. В зависимости от закономерности появления все ошибки измерений можно разделить на три типа: систематические, грубые (промахи) и случайные.
Систематическими называются ошибки, которые остаются в процессе измерения постоянными или изменяются по определённому закону. К ним относятся ошибки, вызванные неправильным градуированием измерительного прибора, смещением его указателя или шкалы, влиянием температуры окружающей среды на измерительные приборы, другими причинами. Если систематические ошибки выявлены, то их влияние на результат измерения можно устранить или учесть внесением соответствующих поправок.
Промахи – это грубые ошибки, которые могут быть вызваны какими-то неправильными действиями экспериментатора (неправильный отсчёт показаний по шкале, ошибка при записи результатов измерений, пользование неправильно вычисленной ценой деления или постоянной прибора, неправильной записью мер, неправильной схемой включения приборов, использованием неисправных приборов и др.) и явно искажают результат измерений. Результаты измерений, которые имеют грубые ошибки или промахи, необходимо обнаружить и отбросить, а измерения, по возможности, повторить.
Случайные – это ошибки, неопределённые по величине и знаку, которые при повторных измерениях одной и той же величины в тех же условиях могут приобретать разные, положительные и отрицательные значения. Они вызываются многими независимо действующими причинами.
Результат всякого экспериментально определённого значения неизвестной величины является функцией двух независимых переменных, одна из которых – действительное значение искомой величины, а другая – ошибка её измерения. В соответствии с этим, при измерении какой-либо величины ставят две основные цели: получение результата, ближайшего к истинному значению измеряемой величины, и оценку точности измерения, то есть степени приближения результата к фактическому значению измеряемой величины.
Чтобы получить наиболее достоверный результат, нужно избавить его от влияния систематических ошибок, исключить грубые ошибки (промахи), а затем учесть влияние случайных ошибок.
При этом, чтобы ослабить влияние случайных ошибок на результат эксперимента, измерения величин повторяют несколько раз. Математическая обработка ряда повторных измерений одной и той же величины заключается в применении к этому ряду теории вероятности и методов математической статистики.
Для того, чтобы с наибольшей эффективностью, а главное, корректно использовать статистические методы для анализа результатов эксперимента, а полученную информацию – для синтеза математических (в частности, регрессионных) моделей, выполняют первичную (или предварительную) обработку экспериментальных данных. Процедура первичной обработки данных включает:
систематизацию данных;
определение диапазона изменения измеряемых величин;
нахождение числовых характеристик измеряемых величин;
определение погрешностей отдельных измерений, в том числе обнаружение грубых погрешностей;
интервальную оценку истинного значения измеряемых величин по полученным экспериментальным данным;
сравнение интервальных оценок измеряемых величин.
Поскольку все процедуры обработки экспериментальных данных основываются на принципах теории вероятностей и математической статистики, для читателей, ранее не изучавших эти дисциплины, в разделах 5.3. и 5.4. приведены элементы теории вероятностей и математической статистики.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. В. ЛОМОНОСОВА
ФИЛОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
О.В.Фёдорова
Основы экспериментальной психолингвистики
Принципы организации эксперимента
Учебное пособие
Издание второе,
Исправленное и дополненное
для студентов 3 курса отделения теоретической и прикладной лингвистики
Москва
Спутник+
Печатается по постановлению редакционно-издательского совета филологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова
Рецензенты:
Д.ф.н., д.б.н., проф. Т. В. Черниговская;
Д.ф.н., доц. И. М. Кобозева
^ Фёдорова О.В.
Ф33 Основы экспериментальной психолингвистики: принципы организации эксперимента: Учебное пособие. - М.: Спутник+, 2008. - 24 с.
ISBN
Учебное пособие предназначено для студентов отделения теоретической и прикладной лингвистики, изучающих курс «Психолингвистика». В пособии описаны основные этапы подготовки и проведения психолингвистического эксперимента, представлены типичные современные методы и методики работы с испытуемыми, а также изложены базовые принципы организации экспериментального стимульного материала.
ISBN © Фёдорова О.В., 2008
^ Введение. Эксперимент vs. наблюдение в естественных условиях. Экспериментальная психолингвистика - совсем молодая наука, возникшая в середине прошлого века в США. Согласно одному из многочисленных определений (Kess J. Psycholinguistics, 1992: 11), основная задача экспериментальной психолингвистики состоит в формулировании и экспериментальной проверке гипотез относительно языкового и, шире, когнитивного поведения человека в процессе порождения и понимания речи.
Традиционно выделяют два метода научного исследования: наблюдение в естественных условиях и эксперимент . В эксперименте, в отличие от наблюдения, исследователь манипулирует одним или несколькими факторами (=независимыми переменными), определяя их воздействие на другой фактор (=зависимую переменную). В экспериментах, имеющих простой дизайн, бывает одна зависимая и одна независимая переменные; в более сложном случае зависимых и независимых переменных может быть несколько.
Проведя экспериментальное исследование с необходимым для получения статистически значимых результатов количеством испытуемых и стимульных предложений, ученый-психолингвист получает некоторые результаты, из которых впоследствии выводит надежные и валидные заключения. Надежность (reliability) эксперимента - это воспроизводимость и стабильность его результатов в другом подобном исследовании, которое будет проведено тем же самым или иным исследователем. Валидность (validity) эксперимента - это степень достоверности выводов и заключений, сделанных на основе этого эксперимента.
Эксперимент как метод научного исследования обладает большим количеством различных достоинств по сравнению с наблюдением в естественных условиях, однако имеет и существенные недостатки, один из которых непосредственно связан с понятием валидности. Один из постулатов экспериментальной психологии об обеспечении постоянных условий (holding conditions constant) гласит, что хорошо продуманный эксперимент предполагает, что экспериментальным манипуляциям подвергается только независимая переменная (независимые переменные), а все остальные факторы, которые потенциально способны повлиять на результаты эксперимента, поддерживаются одинаковыми для всех испытуемых. В таком случае все различия в значениях зависимой переменной, которые будут получены в результате проведенного эксперимента, могут быть объяснены действием независимой переменной. Если же найдется некоторая неучтенная переменная (она обычно называется внешней , или вмешивающейся ), то происходит смешение переменных (variable confound); в таком случае результаты эксперимента могут быть поставлены под сомнение. Безупречность экспериментальной процедуры, строгая продуманность контроля за переменными обеспечивают внутреннюю валидность (internal validity) эксперимента. Однако часто такой эксперимент теряет в своей экологической валидности (ecological validity), частном виде внешней валидности (external validity): случается, что те результаты, которые мы получаем в лабораторных условиях, плохо экстраполируются на реальное поведение людей в реальной жизни. В лабораторных условиях мы имеем дело с закрытой системой , когда все факторы находятся под почти полным контролем; в реальном же мире значительно чаще встречаются открытые системы , когда мы слабо контролируем переменные или же не контролируем их вовсе. Таким образом, внешняя и внутренняя валидности эксперимента находятся как бы на разных полюсах: улучшая одну, мы тем самым ухудшаем другую, и наоборот. Ниже приводится схема из работы (Robinson-Riegler G., Robinson-Riegler B. Cognitive Psychology. Pearson, 2004: 39):
Экологическая валидность
Высокая низкая
Реальная жизнь
Лаборатория
низкая высокая
Внутренняя валидность
Схема 1. Соотношение внутренней и экологической валидности.
Настоящее пособие посвящено описанию экспериментального подхода к когнитивым явлениям. При большом разнообразии экспериментальных парадигм их общая схема основана на нескольких простых принципах, о которых необходимо помнить при разработке собственных экспериментов. В последующих разделах на примере одного конкретного исследования будут последовательно описаны все стадии планирования и проведения психолингвистического эксперимента 1 .
^ 1-ый этап. Подготовка к эксперименту. Прежде чем приступить непосредственно к планированию и проведению некоторого конкретного эксперимента на языковом материале, необходимо, во-первых, выделить проблему и цель исследования, во-вторых, сформулировать гипотезу (или систему гипотез), наилучшим образом объясняющую закономерности функционирования языка в выделенной проблемной области на базе уже известных эмпирических данных; в-третьих, из большого многообразия существующих методических приемов проведения эксперимента нужно выбрать одну методику, подходящую именно для целей данного эксперимента.
^ 1. 1. Постановка проблемы. Формулирование гипотез. Когда, на каком этапе работы над тем или иным конкретным языковым материалом, исследователь начинает всерьез задумываться о необходимости проведения эксперимента?.. Это редко случается в самом начале его работы – чаще для того, чтобы начать планировать собственный эксперимент, необходимо сначала накопить определенный багаж знаний и предположений относительно изучаемого феномена. Источниками этих знаний могут служить как материалы, собранные в процессе простого наблюдения над языковым поведением людей, так и результаты, полученные в ходе ранее проведенных психолингвистических экспериментов. Так или иначе, но в какой-то момент своей работы исследователь, собрав уже относительно большое количество фактического материала, приступает к его анализу. В результате подобного анализа может оказаться, что собранные данные хорошо укладываются в уже существующую теорию; возможна и обратная ситуация – и тогда приходится формулировать некоторую новую гипотезу, или даже целую теорию, которая объясняет собранный языковой материал. Именно в этот момент, независимо от того, выдвигает ли исследователь новую гипотезу или ограничивается существовавшей ранее, он может разработать и провести психолингвистический эксперимент; цель такого эксперимента будет состоять в том, чтобы на аналогичном языковом материале подтвердить или опровергнуть сформулированную гипотезу.
^ 1.2. Выбор экспериментальной методики . Перед тем, как перейти к уже более конкретной, во многом технической, работе по моделированию дизайна эксперимента, необходимо решить еще один важный вопрос – выбрать подходящую методику его проведения. В настоящее время репертуар методов и методик, которые использует экспериментальная психолингвистика, очень разнообразен: в каждой из областей психолингвистических исследований, будь то распознавание слов, организация ментального лексикона или синтаксический анализ предложения в процессе понимания речи, существуют свои собственные экспериментальные парадигмы.
Рассмотрим более подробно один конкретный класс психолингвистических методик, а именно, методики, связанные с синтаксическим анализом предложения в процессе речепорождения и речепонимания. Такие методики можно разделить на опосредованные (off-line) методики, используя которые исследователь изучает синтаксическое представление предложения уже после того, как его анализ завершился, и непосредственные (on-line) методики, которые позволяют исследовать действие синтаксических механизмов в режиме реального времени.
К числу опосредованных методик исследования синтаксических процессов относятся различные типы опросников (questionnaire). Изначально подобный эксперимент состоял в работе с предложениями, напечатанными на листах бумаги (поэтому его называют еще методом карандаша и бумаги), теперь при проведении аналогичных экспериментов довольно часто используется компьютер. Однако факт наличия компьютера никак не меняет принципиально опосредованный характер подобных экспериментов.
Существует несколько типов опросника. В одном случае – в случае использования методики заканчивания предложения (sentence completion study) – испытуемый получает некоторое количество преамбул, которые ему нужно закончить первым, что придет в голову. В другом случае – в случае использования методики определения грамматической правильности предложения (grammaticality judgment task) – испытуемого просят определить, насколько то или иное предложение грамматически правильно, используя некоторую шкалу оценок (например, самый простой случай: 1 – так сказать нельзя; 2 – сомнительное предложение; 3 – нормальное, естественное предложение русского языка). В третьем случае – в случае использования методики выбора подходящей перифразы (choice between alternative interpretations) испытуемый выбирает один из (обычно) двух вариантов интерпретации предложения, который кажется ему более подходящим. Такая методика используется, в частности, для определения более частотной интерпретации многозначных предложений (например, предложение Преступник застрелил служанку актрисы, которая стояла на балконе имеет две интерпретации ‘служанка стояла на балконе’ и ‘актриса стояла на балконе’).
Непосредственные методики исследования синтаксических процессов позволяют фиксировать время, которое затрачивает испытуемый на ту или иную речемыслительную операцию. В основе этой парадигмы исследований лежит предположение о том, что время реакции отражает нагрузку на когнитивный аппарат, которую испытывает человек во время анализа некоторого фрагмента языкового материала – чем больше испытуемый тратит времени, тем более серьезные проблемы он испытывает. К числу непосредственных методик относятся чтение с саморегуляцией скорости, запись движения глаз, двухмодальный лексический прайминг и метод вызванных потенциалов мозга.
При использовании методики чтения с саморегуляцией скорости (self-paced reading) испытуемый сидит перед экраном компьютера и читает некоторый текст, который появляется на экране не целиком, а по частям. Для того, чтобы вызвать на экран следующую часть текста, он нажимает на определенную клавишу компьютера, тем самым самостоятельно регулируя скорость своего чтения. Специальная программа определяет время, которое проходит с одного нажатия на клавишу до следующего. Предполагается, что это время необходимо испытуемому для того, чтобы прочитать и проинтерпретировать текущий фрагмент текста.
Существует большое количество различных модификаций данной экспериментальной парадигмы. Во-первых, сами фрагменты текста, которые появляются на экране, могут быть как отдельными словами, так и словосочетаниями или даже предложениями (последний вариант часто используется, в частности, в экспериментах, связанных с изучением дискурса). Во-вторых, методика проведения эксперимента может быть как кумулятивной (в этом случае новый фрагмент текста добавляется к уже существующему), так и некумулятивной (в таком случае новая часть текста замещает предыдущую). В-третьих, могут различаться инструкции, которые даются испытуемым. Иногда испытуемых просят отвечать на вопрос о том, было ли в только что прочитанном предложении то или иное контрольное слово; иногда им задают более общий вопрос на понимание прочитанного; иногда подобный вопрос может следовать после нескольких фрагментов текста - в таком случае испытуемого просят определить, образуют ли прочитанные им фрагменты связный рассказ или нет.
Методика записи движения глаз (eyetracking methodology) берёт начало с работ Л. Явала, который ещё в 1879 году заметил, что движение глаз при чтении происходит не плавно, а наоборот, человек читает благодаря чередованию быстрых перемещений (так называемых саккад ) и коротких остановок (которые получили название фиксаций ). Начиная с середины 90-ых годов ХХ века в психолингвистическом мире всё более широкое распространение получает так называемая методика регистрации движений глаз со свободным положением головы (free-viewing eye-tracking). Сейчас существует две разновидности глазозаписывающих аппаратов со свободным положением головы: (i) полностью бесконтактная модель, когда камера монтируется в непосредственном окружении, и (ii) модель в виде лёгкого шлема, который надевается на голову испытуемому; в шлем вмонтированы две миниатюрные (диаметром примерно 5 мм) видеокамеры: одна из них записывает то, на что смотрит испытуемый, а вторая при помощи отражённого света фиксирует изображение глаза. В отличие от прежних технологий новая аппаратура позволяет записывать движения глаз, не ограничивая движения головы испытуемых. Таким образом исследователи получают возможность изучать не только процессы чтения, но и широкий круг психолингвистических явлений, начиная с устного распознавания слова и заканчивая поведением собеседников в процессе языкового взаимодействия. Особенно популярны исследования, в ходе которых испытуемые получают предварительно записанные на диктофон устные инструкции, следуя которым они смотрят, дотрагиваются или передвигают предметы реального или виртуального мира. Такая экспериментальная парадигма получила название «Визуальный мир ».
Методика двухмодального лексического прайминга (cross-modal lexical priming), активно используемая с конца 80-ых годов ХХ века, основана на классическом наблюдении, что поиск в ментальном лексиконе происходит быстрее, если слово, которое обрабатывается в настоящий момент, семантически связано с предшествующим словом. Процедура проведения подобного эксперимента заключается в следующем: в каждой экспериментальной попытке испытуемый слышит в наушники некоторое высказывание или несколько коротких высказываний, связанных между собой по смыслу; одновременно он видит на экране компьютера последовательность букв; нажатием одной из двух кнопок он должен как можно быстрее определить, является ли появившаяся на экране комбинация букв реальным словом его родного языка или нет. Например, если испытуемый слышит высказывание, содержащее слово собака , и видит на экране слово кошка , его реакция будет быстрее, чем если бы данное высказывание не содержало слов, связанных по значению со словом собака . Данное явление обычно называют эффектом прайминга .
Метод вызванных потенциалов мозга (Event-Related Potentials) основан на записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которая измеряет ритмическую активность мозга, происходящую с разной частотой; в основе метода лежит суммация и усреднение большого количества потенциалов, каждый из которых сам по себе слишком слабый и не отличим от спонтанных ритмов, не имеющих отношения к сигналу. Метод вызванных потенциалов мозга широко применяется как в научных исследованиях, так и в клинической практике. При работе с вербальными стимулами использование этого метода позволяет непосредственно судить о том, какая активность характеризует мозг до начала звукового сигнала, во время его восприятия и после его окончания, используя при этом частоту квантования в пределах миллисекунд. Метод вызванных потенциалов может показать не только различия между двумя контролируемыми условиями в психолингвистическом эксперименте, но и охарактеризовать эти условия, например, показать наличие или отсутствие количественного или качественного различия по длительности или амплитуде волн и их распределение по зонам коры головного мозга.
Все вышеописанные методики чаще используются в экспериментах со взрослыми; существуют и типичные детские методики ; сейчас мы кратко опишем три из них, которые опять же имеют отношение к синтаксическому процессу порождения и понимания речи. Метод направленной имитации (elicited imitation) часто используется в экспериментах с самыми маленькими детьми; суть его совсем проста – ребенка просят дословно повторить то или иное высказывание. Часто при этом некоторые высказывания специально делают аграмматичными; по тому, исправляет ли ребенок подобные высказывания или оставляет их без изменения, делают выводы как о развитии его языковых навыков, так и о индивидуальных особенностях их усвоения. Другой метод – метод разыгрывания сцен (act-out methodology) – был предложен Н. Хомским в конце 70-ых годов ХХ века; ребенку говорят некоторое высказывание, например, Щенок побежал за котенком , а он должен, выбрав из имеющихся у него игрушек подходящие, показать, как это происходит. Данный метод очень широко используется при изучении понимания пассивных конструкций, конструкций с опущенным подлежащим и многих других. Еще один метод – метод выбора подходящей картинки (picture selection task) – состоит в следующем. Ребенку говорят высказывание, например, Вася смотрит телевизор или Маша не ест кашу , а ему нужно определить, на какой из нескольких картинок, лежащих перед ним, изображено такое действие.
Обратимся теперь к описанию подобного предварительного этапа одного конкретного психолингвистического эксперимента.
_______________________________________________________________________
^ Предикативное согласование по числу: анализ речевых ошибок
История изучения согласования подлежащего и сказуемого по числу . Вопрос о процессе предикативного (т.е. между подлежащим и сказуемым) согласования по числу (=(S-V) N согласования) – один из самых обсуждаемых в психолингвистической периодике последних лет: с момента опубликования пионерской работы Bock et al. 1991 2 появилось уже более полусотни работ, непосредственно посвященных этой тематике. Авторы первых подобных исследований изучали исключительно процессы порождения речи исключительно в английском языке. В середине 90-х годов ситуация стала меняться: с одной стороны, появились эксперименты на материале немецкого, испанского, французского, итальянского, голландского, а также русского (Nicol et al. 1999) языков. С другой стороны, исследователи стали интересоваться проблемами согласования при понимании высказывания, используя непосредственные методики.
Процесс (S-V) N согласования при порождении речи часто изучают, анализируя речевые ошибки, возникающие в ходе эксперимента на заканчивание предложений : испытуемый читает начало предложения, содержащее сложную именную группу (=ИГ) с разными комбинациями по числу главного (=Гл) и локального (=Лок) имен, например, The keys to the cabinet… , и он, повторив эту преамбулу, заканчивает предложение - The keys to the cabinet were lost .
Давно известно, что распределение речевых ошибок в подобных экспериментах несимметрично: их больше всего, когда Гл ИГ стоит в единственном числе (=Sg), а Лок ИГ – во множественном (=Pl) (*The key to the cabinets were lost ). Самое распространенное объяснение этого факта состоит в том, что имена существительные по умолчанию единичны и в случае множественности их необходимо как-то специально маркировать. Поэтому Гл ИГ, стоящая в Sg, более уязвима и подвержена интерференции со стороны Лок ИГ, стоящей в Pl. Предложения, в которых Гл ИГ стоит в Pl, а Лок ИГ – в Sg, следовательно, более устойчивы по двум причинам: с одной стороны, Гл ИГ уже маркирована, а с другой – Лок ИГ, имея Sg по умолчанию, не обладает большой силой притяжения.
Одним из самых серьезных и одновременно дискуссионных вопросов данной относительно частной проблемы является вопрос о том, на каком уровне порождения высказывания происходит процесс согласования. Большинство современных моделей речепорождения (например, Bock et al. 1994) включают в себя несколько уровней, в том числе функциональный уровень, на котором определяется аргументно-предикатная структура, и позиционный уровень, на котором определяется синтаксическая структура. Если в 90-ых годах утверждалось, что процессы (S-V) N согласования всегда контролируются исключительно синтаксическими факторами (т.е. происходят на позиционном уровне), то теперь вопрос о том, могут ли семантические факторы влиять на процессы согласования, или, другими словами, начинается ли процесс согласования уже на функциональном уровне, чаще решается положительно.
(S-V) N согласование в русском языке. В работе Nicol et al. 1999 (в данном эксперименте Гл ИГ всегда стояла в SG) авторы показали, что падежное маркирование (как еще один дополнительный признак, различающий Гл и Лок ИГ) существенно уменьшает количество ошибок в процессе (S-V) N согласования – для русского языка их оказалось существенно меньше, чем для английского. Одним из неожиданных для авторов результатов оказался тот факт, что имена существительные, стоящие в женском роде, вызывают больше ошибок согласования, чем имена в мужском: при условии Fem-Fem было зафиксировано 11% ошибок при 2% для остальных случаев.
__________________________________________________________________________
Как можно заключить из приведенного выше отрывка, предстоящий эксперимент будет посвящен анализу речевых ошибок в процессе согласования между подлежащим и сказуемым по числу в русском языке. Какие цели может преследовать подобный эксперимент?.. Во-первых, согласно исследованиям, проведенным на материале других языков, количество ошибок согласования при разных комбинациях главного и локального имен неодинаково; следовательно, мы можем проверить гипотезу о том, что и в русском языке распределение ошибок по всем четырем (а не только по двум, как это было смоделировано в первом эксперименте) типам окажется аналогичным, что будет говорить в пользу вышеописанной гипотезы о маркированности множественности. Во-вторых, в проведенном ранее русском эксперименте количество ошибок согласования оказалось меньше, чем в других языках; поэтому мы можем на новом экспериментальном материале подтвердить или опровергнуть гипотезу о влиянии падежного маркирования на количество ошибок согласования. Наконец, в проведенном эксперименте для имен существительных в женском роде ошибок согласования оказалось значительно больше, чем в остальных случаях; данный неожиданный результат также нуждается в проверке. В качестве экспериментальной методики нашего нового эксперимента мы будем использовать методику заканчивания предложений.