Виды эксперимента

Это – сбалансированный лат. кв. 4х4. Свойства: а)каждое условие появляется во всём эксперименте с одинаковой частотой (здесь – по 4 раза); б)каждому условию предшествует, а также следует за ним каждое другое условие строго один раз, то есть для каждого исп. непосредственное окружение, в котором находится данное условие, является иным. Данные, относящиеся к одному и тому же условию, объединяются и вычисляется среднее значение.

«В правильном латинском квадрате каждое экспериментальное условие в каждой последо­вательной позиции встречается одинаково часто и каждому условию предшествует, а также следует за ним каждое другое условие строго один раз. Ниже показано, как построить квад­рат размером 6x6 для условий А, В, С, D, E, F.

А В «X» С «Х-1» D «Х-2» Е «Х-3» F.

где А означает первое экспериментальное условие, а «X» — последнее. Для постро­ения квадрата размером 6 х 6 в первом ряду будут сделаны следующие замены:

X = шестая буква алфавита → F;

Х-1 = пятая буква → Е.

Х-2 = четвёртая буква →D

Х-3 = третья буква → С

Таким образом, первый ряд будет состоять из следующих 6 букв:

А В F (заменяя «X») С Е (заменяя «Х-1») D, т.е. A B F C E D.

Шаг 2. Постройте второй ряд. Прямо под каждой буквой первого ряда во втором ряду поместите следующую по алфавиту букву, единственное исключение — буква F (последняя). Дойдя до нее, вернитесь к началу ряда (буква А) и поместите под ней эту букву. Полу­чится следующее:

А В F С Е D

В С A D F Е

Шаг 3. Постройте оставшиеся четыре ряда следуя правилу, изложенному на шаге 2. Таким образом, конечный квадрат размером 6x6 будет:

А В F С Е D

В С A D F Е

С D В Е A F

D Е С F В А

Е F D А С В

F А Е В D С

Шаг 4. Чтобы задать действительную последовательность условий для каждого ряда, слу­чайным образом поставьте в соответствие буквам от А до F шесть эксперименталь­ных условий. Для каждого ряда выделите одинаковое количество участников.

А	В	F	С	Е	D
В	С	А	D	F	Е
С	D	В	Е	А	F
D	Е	С	F	В	А
E	F	D	А	С	В
F	A	Е	В	D	С

Здесь жирным шрифтом выделено условие А, чтобы показать вам, как латинский квадрат выполняет два условия, указанные выше. Во-первых, условие А появляется в каждой из шести последовательных позиций (первым в первом ряду, третьим во втором и т. д.). Во-вторых, за A каждая другая буква следует строго один раз. Это верно и для всех остальных букв.»

NB: количество испытуемых должно быть кратно количеству рядов квадрата, т.е. в данном случае – 6, 12, 18, 24 ...

Часто необходимо, чтобы исп. несколько раз повторял задания при одном и том же наборе условий (а не один раз, как в схеме лат. кв.). Это – эксперименты с повторными испытаниями. Здесь возможны две процедуры:

обратное позиционное уравнивание (АВСD, DCBA, ABCD, DCBA и т.д. сколько угодно раз); пример с иллюзией М.-Л. – зависимость степени выраженности иллюзии от угла наклона линий (гориз., верт., 45^о , 135^о .). НП – угол поворота (4 уровня), ЗП – разница между видимыми длинами линий, измеряемая методом установки;

блочная рандомизация: все условия используются по одному разу, прежде чем любое из них встретится во второй раз. В пределах каждого блока порядок расположения условий случайный, что предотвращает возможность угадывания испытуемым предстоящего хода событий (эта проблема может возникнуть при обратном позиционном уравновешивании).

Пример 1 (Солсо, с. 171): группа испытуемых из 5 чел.; каждому исп. предъявляются по 7 стимулов (напр., изображений лиц или цветов), которые он должен оценить (приятные – неприятные). По каждому стимулу от каждого исп. нужно получить по 10 оценочных суждений. Вначале исп. предъявляется последовательность стимулов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (блок1), затем – та же семёрка в другом случайном порядке (блок2), и так 10 раз. Эта процедура повторяется с каждым из 5 испытуемых.

Пример 2 (Гудвин, с.223-224).

«Способность людей определять местонахождение источника звуков известна с давних пор: в обычных условиях мы довольно легко определяем направление, от­куда приходит звук. Карелло и ее исследовательская группа заинтересовались во­просом, могут ли люди определить размер объекта по звуку, издаваемому им при падении на пол. Для изучения данного вопроса был разработан аппарат, изобра­женный на Рис. Испытуемые слышали, как деревянная рейка падала на пол, и пытались определить ее длину. В качестве ответа участники за одну пробу изменяли расстояние между краем стола, за которым они сидели, и подвижной вертикальной поверхностью. Пробой называлось падение одной и той же рейки с определенной высоты пять раз подряд. Слушая звук падений, участники передви­гали стенку вперед и назад, пока расстояние между ней и столом не становилось равным длине рейки. В первом из двух экспериментов незави­симой переменной была длина рейки. Она принимала семь значений: 30, 45, 60, 75, 90, 105 и 120 см. Каждый участник определял длину каждой рейки три раза. Как и следовало ожидать, экспериментаторы провели позиционное уравнивание после­довательности длин реек и сделали это с помощью блоковой рандомизации. Таким образом, семь реек разной длины использовались в одном случайном порядке (1-я проба), за­тем в другом (2-я проба) и, наконец, в третьем (3-я проба). Еще раз обратите внимание на важную особен­ность блоковой рандомизации: каждая длина использовалась по одному разу, прежде чем одна из них использовалась повторно, и по два раза, прежде чем какая-либо из них была использована в третий раз.

Услышав звук падения рейки, испытуемый изменял расстояние между краем стола, за которым сидел, и обращенной к нему лицом вертикальной поверхностью так, чтобы оно равнялось длине рейки [Не очень понятен такой выбор].

Хотя задание на определение длины рейки может показаться очень сложным, испытуемые справились с ним на удивление легко. Результаты второго экспери­мента, который повторял первый, но с более короткими рейками (от 10 до 40 см), были даже выше, чем результаты первого (рейки от 30 до 120 см). Стоит отметить еще две особенности этих экспериментов. Во-первых, они представляют собой хо­роший пример стратегии, обычно используемой при исследовании восприятия: внутригрупповой план, который требует небольшого количества испытуемых и большого числа попыток. В первом эксперименте участвовали восемь студентов, а во втором — шесть, причем каждый из них выполнял задание 21 раз (7 длин х 3 пробы). Во-вторых, цель таких ис­следований — испытание экспериментальной процедуры и изменение ее в слу­чае обнаружения затруднений. Нечто подобное произошло и в обсуждаемом нами исследовании, хотя первый эксперимент в действительности не был пробным. Одна из особенностей процедуры первого эксперимента привела к изменениям во втором эксперименте. В первом случае рейки падали на пол, а во втором — на приподнятую поверхность. Но почему? По словам Карелло, Андерсон и Канкер-Пек, причина была весьма практической (читая между строк, заметим, что аспи­ранты, собирающие данные, были очень благодарны устранению этого фактора): изменение процедуры помогло «снизить нагрузку на колени и спину эксперимен­таторов».

Порядок следования		Причины ошибок		Σ ошибок
		сложность	скука
1подгруппа 2 подгруппа	П С С П	10 15 15 10	0 +3 0 +3	10 18 15 13

Здесь утомление одинаково повлияло на прохождение обоих лабиринтов; поэтому разница в средних показателях для С [(18+15)/2 = 16,5] и П [(10+13)/2] = 11,5 будет обусловлена только сложностью, т.е. действием НП. Применение поз. уравновешивания в этом случае оказалось эффективным.

Но в этом эксперименте возможна ещё одна вмешивающаяся переменная – перенос научения с одного условия на другое, причём он может оказаться асимметричным. Пусть в том же примере опыт, приобретённый в первой подгруппе в условии П, положительно повлиял на последующее условие С, и сложный лабиринт оказался не таким уж сложным. А во второй подгруппе опыт, приобретённый в первом условии (С) оказался незначительным и не повлиял поэтому на последующее условие П (в этом состоит асимметричность переноса). Результаты (Рис., нижняя таблица):

Порядок следования		Причины ошибок		Σ ошибок
		сложность перенос	скука
1подгруппа 2 подгруппа	П С С П	10 - 15 - 10 15 - 10 0	0 +3 0 +3	10 8 15 13

Здесь утомление (скука) уравновешивается (+3 и +3), а перенос –нет (-10 и 0), в результате чего средние для условий С и П оказываются одинаковыми [(8+15)/2=11,5; и (10+13)/2=11,5]. В результате никаких различий между лабиринтами не будет обнаружено.

Об асимметричности переноса эффекта с одной последовательности на другую (Мартин, с.240-241, Шум-тишина); там же – опыт с влиянием алкоголя на двиг. навык (с.241-242):

«Изучалось влияние шума на выполнение задания. Испытуемым предъявляли триграмму (слог) согласная-гласная-согласная (напри­мер, СИЖ), которую они должны были далее помнить в течение 16 секунд. Во время выполнения этого задания они также слушали серию звуков «Бэ», произносимых через каждую секунду, выявляя при этом случайные «Пэ». В условии с шумом также раздавался гром­кий, продолжительный шипящий звук. Чтобы уравновесить эффек­ты последовательности, одна группа выполняла серию попыток без шума, за которым следовала серия попыток с шумом (АВ), тогда как второй группе был предложен обратный порядок (ВА).

На Рис. представлены результаты эксперимента.

Члены группы, начавшей с серии без шума (красный пунктир), показали сначала хорошие ре­зультаты в запоминании триграмм. Однако при переходе к условиям с шумом их показатели резко ухудшились. Как и ожидалось, члены другой группы (чёрная линия) показали слабые результаты в шумных условиях. Од­нако заметьте, что при переходе к тихим условиям их показатели улучшились лишь незначительно. Величина эффекта составила 31% для группы, находившейся сначала в тихих условиях, и 10% — для группы, находившейся сначала в шумных условиях В случае сим­метричного переноса мы могли бы ожидать одинаковую величину эффекта. Почему же был выявлен асимметричный перенос?

Очевидно, две группы научились выполнять задание различными способами Вероятно, группа, находившаяся сначала в тихих услови­ях, научилась использовагь эхо-сохранение (echoic store), удерживая в памяти слова. Эхо-сохранение — это своего рода эхо в голове, которое автоматически реверберирует в течение короткого времени, после того как прекращается действие звукового стимула. (Эхо-сохранение — это то, к чему прибегает муж для активизации памяти, когда читает газету, а его жена говорит «Ты слышал, что я только что сказала?»). Но, как и в случае эхо, последующий громкий звуковой стимул может его подавить. Хотя эхо-стратегия хорошо срабатывает в тихих условиях, вероятно, группе, помещенной сначала в тихие условия, пришлось прибегнуть к новой стратегии, когда добавился шум, воспользовавшись артикуляционным сохранением (articulatory store). В этом случае они повторяли триг­рамму про себя или, по крайней мере, активизировали программу, ко­торая приводит в движение мышцы, необходимые для артикуляции. После перехода к этой стратегии их показатели ухудшились. Очевид­но, члены группы, находившейся сначала в шумных условиях, освои­ли задание, используя артикуляционную стратегию. Оказавшись в тихих условиях, они, вероятно, сохранили эту менее эффективную стратегию, и их показатели немного улучшились.

Один дополнительный пример может помочь вам понять асим­метричный перенос. Предположим, что вас интересует влияние по­требления алкоголя на выполнение сложного моторного задания, на­пример, управления гоночным автомобилем в компьютерной видео­игре. Вы просите членов одной группы выпить эквивалент трех порций спиртного во время каждого из первых трех одночасовых се­ансов управления гоночным автомобилем. Затем, в ходе следующих трех сеансов, они управляют автомобилем в трезвом состоянии. Что­бы проконтролировать последовательность, вы просите вторую груп­пу проделать обратное: управлять автомобилем сначала в трезвом состоянии, а затем - в опьяненном. Вы ожидаете, что каждая группа на­берет в видеоигре меньше очков, находясь под воздействием алкоголя. Возможно, при определенных условиях гонки вы удиви­тесь, обнаружив, что в действительности показатели членов группы, сначала потреблявшей алкоголь, ухудшаются в тот момент, когда они оказываются в трезвом состоянии, и что алкоголь не сказывается на них в той мере, в какой он влияет на членов другой группы. Подоб­ный результат является примером асимметричного переноса за счет научения, которое зависит от состояния. Когда мы усваиваем навык, находясь в определенном состоянии (например, трезвом или опья­ненном), то, как правило, показываем наилучшие результаты имен­но в этом состоянии. Может быть, вы знаете человека, который игра­ет в бильярд лучше после пары кружек пива; это и есть научение, зависящее от состояния. В нашем эксперименте научение, зависящее от состояния, могло обусловить эффекты асимметричного переноса, как и в предыдущих примерах. Когда вы получаете подобный асимметричный перенос, внутригрупповой план не спасет никакая форма уравновешивания".

История эксп. психол. начиналась с однофакторных планов (Мартин, 255): изучался не столько подробный характер связей между НП и ЗП, сколько сама возможность такой связи. Преимущества:

- быстрый ответ на вопрос: стоит ли изучать данную НП?

- лёгкость анализа и интерпретации (да-нет);

- применимость для сопоставления двух противоположных гипотез (двух терапевтических процедур, двух методов обучения и т.д.).

Межгрупповой однофакторный план (Рис.).

- Однофакторный план с независимыми группами.

1). (Гудвин, с.245). Влияние приобретаемого опыта на развитие зрительного восприятия. Исп. – двухнедельные котята. НП – зрительное окружение: вертикальные либо горизонтальные полосы (здесь нельзя применять одну группу исп.). Цилиндр с прозрачной площадкой, на которую помещали кота; широкий воротник на шее (для ограничения угла обзора). 5 часов в день - в цилиндре, остальное время – в темноте. Группы формировались случайно. ЗП – поведенческие пробы после нескольких месяцев эксперимента. Через 10 час. после начала пребывания в нормальных условиях коты уже оправились от депривации (могли легко прыгать со стула на пол). Но гориз. и верт. стимулы вызывали проблемы у разноимённых групп: игра с вертикальной и горизонтальной рейкой.

2). Из соцпсихологич. исследований (Солсо): какое влияние оказывает первая информация на мнение, вызванное последующей? 1-я группа – чтение характеризующих человека прилагательных в одном порядке (от положит. до отрицат.); 2-я гр. – то же, но в обратном порядке:

знающий + завистливый --

трудолюбивый + упрямый --

инициативный + придирчивый --

придирчивый -- инициативный +

упрямый -- трудолюбивый +

завистливый -- знающий +

- Однофакторный план с эквивалентными группами.

1.) (Гудвин, с.246) Может ли депривация сна повлиять на ответы, получаемые от человека в ходе допроса? Две группы студентов: одна подвергалась депривации (в лабораторных условиях), другая – нет (спали дома). Переменная уравнивания при отборе испытуемых – обычная продолжительность сна (от 8,1 до 8,5 час.). Тестирование на внушаемость (прослушивание рассказа, ответы на наводящие вопросы, отрицательная оценка ответов экспериментатором, повторение ответов на те же вопросы. ЗП – изменение ответов во втором случае). Результат: после депривации вопросы действовали сильнее, и исп. чаще меняли свои ответы.

- Однофакторный план с неэквивалентными группами. Вопрос: успешнее ли одарённые дети помимо познавательных задач решают социальные и эмоциональные проблемы в сравнении с обычными детьми? НП – степень одарённости (операц. определение – IQ выше 130). Сравнивались две группы: 1 – ср.IQ = 136 и 2 – ср.IQ = 103; частичное уравнивание: обе группы – только шестиклассники. Проводился тест, оценивающий качество решений межличностных (социальных) и личностных (эмоциональных) проблем. У одарённых детей показатели были выше, что свидетельствовало о развитии у них социальных навыков. Вывод: у одарённых и неодарённых детей способности к решению подобных проблем различаются (здесь нельзя делать вывод о причинной связи между одарённостью и социальными навыками у детей).

(Три свойства: а) меньше испытуемых; б) более чувствительный к небольшим различиям в среднеарифметическом показателе; в) использование позиционного уравнивания для компенсации проблем последовательности).

Вариант с полным позиционным уравниванием (для последовательностей из двух условий): одна половина испытуемых – при условии А, затем В, а вторая половина – при условии В, затем А. Пример для дегустации вин (N = 10 чел.) (Рис.):

сначала натур. цвет (А) потом – искусств. цвет (В)

исп.1 - ....... исп.1 - .......

исп.2 - ....... исп.2 - ....... Первая

исп.3 - ....... исп.3 - ....... половина

исп.4 - ....... исп.4 - .......

исп.5 - ....... исп.5 - .......

исп.6 - ....... исп.6 - .......

исп.7 - ....... исп.7 - ....... Вторая

исп.8 - ....... исп.8 - ....... половина

исп.9 - ....... исп.9 - .......

исп.10- ...... исп.10-.......

Средн. 1-10 (В) Средн. 1-10 (А)
Вариант с обратным позиционным уравниванием (для последовательностей из более двух условий). Эксперимент Струпа (1935г.) – пример одной из экспериментальных парадигм для изучения избирательности произвольного внимания, позднее – для диагностики когнитивного стиля (М.А.Холодная, Когнитивные стили, с.56-57) . Сенсорная форма и семантическое содержание слова. Стереотипный навык – выделение значения слова независимо от его сенсорной формы (примат семантики). В эксперименте С. нужно было делать обратное: обращать внимание на сенсорную форму независимо от значения слова. При этом, возможны были две ситуации: совпадение сенс. формы и значения (С = З; напр., слово "красный" написано красными чернилами) и их несовпадение (С ≠ З; напр., слово "красный" написано зелёными чернилами). (Далее – Рис.). Смысл экспер. 1 и 2: показать исходный уровень навыка чтения слов и его независимость от сенсорной формы слова. Смысл экспер. 3 и 4: показать исходный уровень восприятия цветов и нарушение навыка чтения слов при несовпадении сенсорной формы и значения слова.

Позиционное уравнивание с простым чередованием условий (повторные измерения). (АВАВАВ...). Применяется при ограниченном наборе условий. Опыт с сохранением равновесия в движущейся среде (дети от 13 до 16 мес.). Гипотеза: при движении экспериментальной комнаты вперёд должен возникнуть "оптический поток", стимулирующий компенсаторное движение корпуса вперёд (Дж.Гибсон). Здесь можно применить внутригрупповой однофакторный план с повторными измерениями. НП – движение комнаты вперёд либо назад (2 уровня). ЗП – наклон тела (вплоть до падения). 20 проб с чередованием направления движения комнаты. У одних детей последовательность начиналась с движения комнаты вперёд, у других – с движения назад. Реакции детей записывались тремя независимыми наблюдателями (!). Потеря равновесия в предсказанном гипотезой направлении наблюдалась в 82% всех попыток. Были выделены три типа потери равновесия: качание (26%), шатание (23%), и падение (33%).

Нелостаток этой процедуры – предсказуемость чередования условий. Но применительно к малым детям это маловероятно.