Экспериментальные переменные и их изменения

Понятие «причинность»

Когда необходимо найти связи между двумя явлениями, экспериментатор проверяет гипотезу о наличии причин этих связей.

«Причинность» в науке является одним из сложных понятий.

Два события или явления имеют эмпирические признаки причинной связи:

• Первый признак говорит о том, что причины и следствия разделены во времени, а причина предшествует следствию. Когда после эксперимента исследователь обнаруживает в объекте какие-либо изменения по сравнению с аналогичным объектом, но не подвергавшемуся воздействию, появляется повод считать, что именно воздействие на уровне эксперимента и есть причина изменившегося состояния объекта. Для такого вывода необходимое условие заключается в наличии воздействия и сравнении объектов. Например, осенний отлет птиц на юг, совсем не говорит о том, что на следующей неделе придет зима;
• Следующий признак заключается в наличии статистической связи между причиной и следствием, т.е. двумя переменными. При изменении величины одной переменной происходит изменение величины и другой переменной. Это означает, что между ними должна быть линейная или нелинейная корреляция, хотя наличие корреляции недостаточно для вывода о причинно-следственных связях, потому что связь может быть случайной;
• Третий признак говорит о том, что причинно-следственная связь будет регистрироваться, если в эксперименте нет других возможностей её объяснения, кроме причинной.

Экспериментальная гипотеза о наличии причинной связи двух явлений проверяется следующим образом – моделируется предполагаемая причина, выступающая в качестве экспериментального воздействия, а следствие регистрируется при помощи измерительного инструмента.

Изменения независимой переменной происходят в результате экспериментального воздействия, которое в свою очередь и будет причиной изменения зависимой переменной.

Экспериментатор посылает испытуемому сигналы различной громкости, изменяя, тем самым, его психическое состояние. В результате испытуемый слышит или не слышит сигнал, что приводит к различным моторным или вербальным ответам «да» - «нет», т.е. «слышу» или «не слышу».

Внешние переменные экспериментальной ситуации тоже контролируются экспериментатором. Среди них выделяют: побочные переменные – фактор времени, фактор задачи, индивидуальные особенности испытуемых и дополнительную переменную, существенную для изучаемой связи между причиной и следствием.

Например, для того, чтобы изучить связи уровня развития непосредственного и опосредованного запоминания дети должны быть одного возраста, который и будет дополнительной переменной.

Независимая переменная

Независимая переменная может быть качественной и количественной. Есть среди зависимых переменных базисная переменная, это единственная переменная, на которую свое влияние оказывает независимая переменная.

При проведении психологического эксперимента встречаются независимые, зависимые и внешние переменные.

Для исследователя в эксперименте важно оперировать только независимой переменной и то исследование, где это условие соблюдается, будет чистым экспериментом.

Но бывает и так, когда в ходе эксперимента экспериментатор, варьируя одну переменную, изменяет и ряд других. Подобное изменение может произойти в результате связи двух переменных и вызвано действием экспериментатора.

При проведении экспериментального исследования центральной проблемой будет выделение независимой переменной и изоляция её от других переменных.

В психологическом эксперименте в качестве независимых переменных могут выступать характеристики заданий, внешние условия, состояние испытуемого.

Более свободно экспериментатор может манипулировать с характеристикой задания – варьировать стимулы или материал задания, изменять ответ испытуемого на вербальный или невербальный, менять шкалу оценивания. Кроме этого он может варьировать инструкцию, меняя цели для испытуемого. Также он может варьировать средства для решения задачи, имеющиеся у испытуемого, ставить перед ним препятствия. В ходе выполнения задания может изменять систему поощрений и наказаний и др.

Переменные, не входящие непосредственно в структуру экспериментального задания, выполняемого испытуемым, относятся к особенностям ситуации, например, температура воздуха в помещении, присутствие постороннего наблюдателя, общая обстановка и др.

Независимая переменная в планировании экспериментального исследования играет ключевую роль. До начала практических действий экспериментатор должен представлять, сколько независимых переменных будет в его исследовании, какие это будут переменные, сколько уровней будет у каждой из них, и как эти уровни будут фиксироваться в исследовании.

Зависимая переменная

Психологи имеют дело не только с испытуемым, но и с его поведением, поэтому в качестве зависимой переменной будут параметры вербального и невербального поведения – это число ошибок, например, которое совершает испытуемое животное, пробегая лабиринт, время, затраченное на решение задачи, изменение мимики лица испытуемого при просмотре эротического фильма, время двигательной реакции на сигнал звука и др.

Исходная экспериментальная гипотеза определяет выбор поведенческого параметра, и исследователь должен максимально её конкретизировать. Это значит, что зависимая переменная должна поддаваться регистрации в ходе эксперимента. Кроме этого она должна быть валидной и надежной, что проявляется в устойчивости её регистрируемости, если условия эксперимента в течение времени изменятся.

Валидность определяется только в конкретных условиях и применительно к определенной гипотезе.

Выделяются следующие типы зависимых переменных:

• одновременная,
• многомерная,
• фундаментальная.

В одновременной зависимой переменной регистрируется только один параметр, который считается её проявлением. Во втором случае, естественно, она будет содержать много параметров. В третьем случае параметры рассматриваются как аргументы, а сама зависимая переменная рассматривается в качестве функции, когда известно отношение между отдельными параметрами зависимой переменной.

Зависимая переменная имеет ещё одно важное свойство – сензитивность, т.е. чувствительность к изменениям независимой переменной. Смысл заключается в том, что при манипуляции независимой переменной происходит изменение зависимой переменной. Если же зависимая переменная при манипуляции независимой переменной не изменяется, то зависимая переменная будет несензитивна относительно независимой переменной.

Несензитивность зависимой переменной проявляется в двух вариантах, получивших название «эффект потолка» и «эффект пола»:

• Эффект потолка возникает, когда предъявляемая задача проста и уровень её выполнения выше всех уровней независимой переменной.
• Эффект пола, наоборот, возникает при сложном задании и уровень его выполнения ниже всех уровней независимой переменной.

Как и другие компоненты психологического исследования, зависимая переменная тоже должна быть валидна, надежна, должна обладать чувствительностью к изменению уровня независимой переменной.