3.5. Контроль переменных в эксперименте

Следует различать контроль независимой переменной и контроль побочных переменных.

1. Контроль независимой переменной может осуществляться двумя способами:

1. Активный – активное манипулирование, варьирование независимой переменной.

2. Пассивный – осуществляется за счет отбора (селекции) требуемых значений независимой переменной из числа уже существующих (например, разбиение испытуемых на группы по полу, или на группы с низким, средним, высоким значениями признака).

2. Контроль внешних переменных осуществляется рядом способов:

а) Элиминация – если удалось идентифицировать потенциальный источник посто­янной погрешности, то наилучшей стратегией является уда­ление или нейтрализация переменной, «виновной» в возникновении погрешности. Практически невозможно.

б) Создание константных условий (стандартизация) – если внешние переменные не удается исключить из экспериментальной ситуации, нужно сделать их неизменными (константными). Неизменными стремятся сделать:

• Внешние пространственно-временные условия.

• Техника проведения исследования и оборудование.

• Дополнительные переменные: пол, возраст испытуемых и т.п.

в) Выбор соответствующего экспериментального плана (дизайна) исследования (см. раздел 4), который минимизирует воздействие некоторых условий возникновения ошибок, позволяя при этом разрешать исследовательскую проблему.

г) Балансировка.

Для понимания данного способа контроля переменных необходимо остановиться на двух понятиях: контрольное условие и экспериментальное условие.

В большинстве экспериментов контроль переменных обеспечивается (помимо других способов) наличием экспериментальных и контрольных условий.

Контрольное условие – это условие отсутствия воздействия в эксперименте и о его создании можно говорить лишь тогда, когда значение или уровень независимой переменной таково, что участники действительно не получают экспериментального воздействия. Мера зависимой переменной, которая получена в этом условии, означает эталонный или стандартный уровень проявлений участника и используется как точка отсчета и объект сравнения для соответствующего проявления в экспериментальных условиях.

Экспериментальные условия – условия воздействия, представляют собой изменения уровня или значения независимой переменной с целью вызвать соответствующие изменения зависимой.

Для того чтобы понять значение контрольных условий, Г.М. Бреслав приводит пример трех различных версий эксперимента:

1. Допустим, исследователя интересует влияние прослушивания музыки при изучении чего-либо (НП) на понимание информации (ЗП). Эксперимент может быть организован таким образом, что студенты, уравненные по академическим способностям, должны изучить стан­дартный отрывок из учебной хрестоматии в стандартный промежуток времени при трех условиях. Первое, контрольное условие (группа уча­стников учит отрывок без музыки) и два экспериментальных условия, когда каждая из двух других групп участников учит отрывок из хресто­матии с одним из двух видов музыкального сопровождения (рок-музы­ка и симфоническая музыка). Затем все эти три группы участников проверяются на понимание изученного текста.

Предположим вначале, что полученные результаты свидетельству­ют о том, что понимание текста в двух экспериментальных группах зна­чимо хуже, чем в контрольной группе, однако, между самими экспери­ментальными группами нет значимых различий. Из этого можно зак­лючить, что усвоение учебного текста происходит хуже при прослуши­вании любого вида музыки, по сравнению с усвоением в тишине.

2. А теперь допустим, во-первых, что в эксперименте не было контрольного условия и, во-вторых, что были получены значимые раз­личия между двумя группами, которые находились в разных экспери­ментальных условиях. Отсюда мы ни в коем случае не можем сделать вывода о том, что музыкальное сопровождение может негативно вли­ять на процесс усвоения информации, так как у нас нет эталонного уровня, лишь по отношению к которому можно говорить об улучшении или ухудшении усвоения.

Кроме того, при таком построении эксперимента нетрудно заметить изменение самого содержания и цели эксперимента, так как здесь изуча­ется уже не столько сам факт влияния музыки на усвоение, сколько различия во влиянии разных видов музыки. На основании результатов такого эксперимента можно делать заключение лишь о том, что при наличии музыкального фона во время усвоения учебного текста жанр музыки может влиять на эффективность усвоения. Мы, однако, уже не в состоянии, как это было в предшествующей версии эксперимента, делать выводы о том, что музыка вообще влияет определенным обра­зом на усвоение информации, то есть не можем говорить о музыке как причине изменения эффективности усвоения.

3. Теперь предположим третью версию этого эксперимента. Кон­трольное условие восстановлено, и есть как значимые различия между результатами контрольной группы, с одной стороны, и двух экспери­ментальных групп, с другой стороны, так и значимые различия между двумя экспериментальными группами. Так как здесь мы имеем эталон­ную характеристику усвоения, мы можем сделать заключение о влия­нии музыки на эффективность усвоения, то есть о том, что музыка явля­ется причиной полученных изменений. Кроме того, мы можем добавить еще вывод о том, что это влияние зависит от музыкального жанра.

Сравнение этих вариантов позволяет легко понять роль контрольно­го условия в эксперименте, ее связь с выбором НП и изменение типа выводов, которые могут быть сделаны на основе полученных результа­тов. Эти соображения должны учитываться при создании дизайна эк­сперимента. Если в задачу исследования входит выяснение того, вы­зывает ли конкретная переменная, которую мы выбираем в качестве независимой, предполагаемый эффект, то становится понятно, что в дизайн необходимо включать контрольное условие. В других случаях, например, когда наличие такого влияния со стороны этой перемен­ной уже установлено и цель исследования заключается лишь в опреде­лении того, дают ли разные уровни или значения НП равный эффект, наличие контрольного условия уже не обязательно (хотя тоже может быть полезно).

Способ контроля переменных балансировка применяется в 2 случаях:

• если невозможно идентифицировать внешнюю переменную – в таком случае в план эксперимента включается контрольная группа. Т.е. специально помимо экспериментальной группы, помещаемой в экспериментальные условия, создается контрольная группа, помещаемая в контрольные условия.

• Если внешнюю переменную можно идентифицировать – в таком случае используют план, включающий более чем одну контрольную группу. В общем случае число контрольных групп должно быть:

N = n + 1, где n – число внешних переменных.

Вторая контрольная группа помещается в экспериментальные условия, где исключено действие одной из внешних переменных, влияющих на зависимую экспериментальной группы и первой контрольной группы. Различие в результатах первой и второй контрольной групп позволяет выделить специфическое влияние одной из внешних переменных.

д) Контрбалансировка (уравновешивание) – обеспечивает то, что ошибка из одного потен­циального источника нейтрализуется за счет противовеса равной ве­личиной ошибки из другого потенциального источника, настолько, насколько это возможно. Например, порядок, в котором выполняют­ся два задания, является возможным источником ошибки. Если все участники в эксперименте выполняют задания в одном и том же порядке, резуль­таты выполнения второго задания могут быть ухудшены (или улучше­ны) после выполнения задания 1. В любом случае, показатели по вто­рому заданию не будут точно отражать способности участников по его выполнению.

Решение такой проблемы может заключаться в создании противо­веса тому порядку, в котором задания предъявляются. Половина учас­тников выполняет сначала задание 1, а потом – 2, а вторая часть полу­чает задания в обратном порядке. При этом любая ошибка, возникаю­щая в результате первой последовательности, уравновешивается ана­логичной, но противоположно направленной ошибкой, вызванной первичным предъявлением задания 2. При этом надо иметь в виду, что для того, чтобы можно было делать вывод о существовании причин­ной связи, распределение участников по этим новым группам (с раз­личным порядком предъявления заданий) также должно иметь случай­ный характер.

е) Рандомизация – процесс случайного распределения возможного влияния переменной в течение всего эксперимента или конкретного условия. Например, участники должны быть случайным образом распределены по условиям эксперимента с целью контроля переменной индивидуальных различий. Для выполнения этого необходимо дать каждому индивидуальному участнику свой идентификационный номер; используя таблицу случайных чисел, по­ставить его в выпавшее ему место в последовательности всех участ­ников и затем распределить равные части списка по всем условиям. Так, если эксперимент содержит только два условия, то первая половина списка включается в контрольную группу, а вторая – в экс­периментальную.