Количество или внутри- независимой создания

Значений, субъектная переменной эквивалентных

Принимаемых независимая группнезависимой переменнаяпеременной

С независимыми 2 Межсубъектная Управляемая Случайное

группами распределение

С уравненными 2 Межсубъектная Управляемая Уравнивание

Группами

С неэквивалент- 2 Межсубъектная Субъектная Уравнивание мо-

ными группами жет снизить неэквивалентность

С повторяемыми 2 Внутри- Управляемая Отсутствует

измерениями субъектная

Межсубъектные однофакторные планы

Однофакторные двухуровневые исследования проводятся не так часто, как вы можете решить. Большинство исследователей предпочитают использовать более сложные планы, позволяющие получить более подробные и интересные результаты. Кроме того, мало кто из редакторов журналов достаточно высоко оценит такое простое исследование. Но несмотря на это, в простоте есть особая прелесть, а что может быть проще сравнения двух условий? Ниже приводятся три примера таких исследований.

Пример 6. Независимые группы

Примером эксперимента, проведенного по однофакторному плану с независимыми группами, является хорошо известное исследование Блэкмора и Купера (Blacke-more & Cooper, 1970). Ученые заинтересовались вопросом влияния опыта на развитие зрительной системы. Двухнедельных котят случайным образом распределили по двум значениям независимой переменной, которую можно обозначить как «зрительное окружение». Котят растили в условиях с преобладанием либо вертикальных либо горизонтальных полос. Я думаю, вы понимаете, почему исследование должно было быть межсубъектным, а не внутрисубъектным — было бы бессмысленно растить котят в «вертикальном» окружении, а затем в «горизонтальном». В подобных исследованиях испытуемые, принявшие участие в эксперименте с одним значением независимой переменной, уже по сути «использованы» и полученный опыт не дает им возможности «начать сначала» с другим условием.

На рис. 7.2 показан выполненный Блэкмором и Купером набросок устройства для создания «вертикального» окружения. Кот стоит на площадке из оргстекла, с которой видно, как полосы уходят вверх и вниз. Широкий воротник на шее жи-

вотного заставляет его зрительно фокусироваться на стенах камеры. В течение нескольких месяцев котов помещали в «вертикальный» или «горизонтальный» миры на 5 часов в день; остальное время они находились в темноте.

Рис. 7.2. Устройство для эксперимента Блэкмора и Купера (Blakemore & Cooper, 1970)

В конце эксперимента Блэкмор и Купер исследовали поведение животных и измерили у них активность нейронов зрительной зоны коры головного мозга. В целом коты быстро оправились от депривации. «Через 10 часов пребывания в нормальных зрительных условиях они... смогли с легкостью прыгать со стула на пол» (Blackemore & Cooper, 1970, p. 477). Однако коты, выросшие в «вертикальном» окружении, не очень хорошо воспринимали явления, происходящие в горизонтальной плоскости, а вертикальные стимулы вызывали проблемы у животных, привыкших к «горизонтальным» условиям:

Разница стала особенно заметна, когда двух котят, из которых один имел «горизонтальный», а второй — «вертикальный» опыт, одновременно исследовали с помощью длинной белой или черной рейки. Если рейку держали вертикально и трясли из стороны в сторону, один из котят подбегал и начинал играть с ней. Если рейку держали горизонтально, это привлекало другого котенка, а первый оставался безразличным.

Blackmore & Cooper, 1970, p. 478 Очевидно, что опыт первых месяцев жизни сильно влияет на развитие мозга.

Пример 7. Уравненные группы

В старых фильмах иногда показывают, как героя держат взаперти, пытают и лишают сна на 2 или 3 дня, чтобы получить от него определенные сведения. Может ли депривация сна повлиять на ответы, полученные от человека в ходе допроса? Такой эмпирический вопрос поставил перед собой Блэгров (Blagrove, 1996) при проведении интересного исследования с уравненными группами. Выражаясь более точно, он хотел узнать, как подействуют на людей, лишенных сна, вводящие в заблуждение вопросы. Исследователь набрал студентов колледжа для проведения трех различных экспериментов, в каждом из которых должны были участвовать по две группы — одни участники подвергались депривации сна, а другие — нет. Лишенные сна сту-

денты оставались в лаборатории и бодрствовали по 21 часу подряд в ходе первых двух экспериментов и 43 часа в третьем. Постоянное наблюдение «20 смен ассистентов» (р. 50) гарантировало, что испытуемые не спят. Студенты, которых не подвергали депривации, могли спать дома. Переменной уравнивания была «обычная продолжительность сна, сообщаемая испытуемыми» (р. 50). Блэгров хотел уравнять обычную продолжительность сна, чтобы иметь возможность «контролировать у групп с одинаковой продолжительностью сна различия личностных и связанных с продолжительностью сна характеристик» (р. 50). Средняя продолжительность сна составила 8,4 и 8,5 в первом исследовании, 8,3 и 8,1 во втором и 8,4 и 8,1 в третьем. Все участники исследования выполнили стандартизованный тест на внушаемость: они прослушали рассказ, а затем ответили на наводящие вопросы (т. е. такие вопросы, на которые нельзя ответить прямо, используя информацию из рассказа). Ответив на вопросы, они получили негативную оценку выполнения задания, после чего их попросили еще раз ответить на те же вопросы, чтобы увидеть, изменят ли они какие-либо из ответов. В целом, на лишенных сна испытуемых вопросы действовали сильнее и они чаще меняли свои ответы. Особенно ярко это проявилось в третьем исследовании, в котором депривация сна продолжалась 43 часа. Процедура уравнивания помогла создать группы, сходные по продолжительности сна, что позволило объяснить различия между группами именно депривацией.

Пример 8. Неэквивалентные группы

Вероятно, под влиянием мегалонгитюдного исследования Термана по изучению одаренных детей (см. вставку 6.1), Кнеппер с соавторами (Кперрег, Obrzut & Copeland, 1983) провели заслуживающее внимания исследование, в котором попытались пролить свет на личностные особенности одаренных детей. Исследователи поставили перед собой вопрос, успешнее ли одаренные дети помимо познавательных задач решают социальные и эмоциональные проблемы в сравнении с обычными детьми. Их эксперимент отлично иллюстрирует план с неэквивалентными группами. Независимой субъективной переменной была степень одаренности. Сравнивались два ее значения: одаренный (операционально определенное как IQ = 130 и выше) и средний (IQ между 90 и НО). Среднее арифметическое значение IQ составило 136,9 и 102,9 соответственно. Никакой особой процедуры уравнивания использовано не было, но возраст контролировался — в исследовании принимали участие только шестиклассники. Использовался тест Means-Ends Problem Solving Test, оценивающий качество решений межличностных (социальных) и внутриличностных (эмоциональных) проблем. Одаренные дети действительно показали более высокие результаты, чем обычные, — это открытие совпадает с выводом Термана о том, что одаренные дети не просто «умные», а имеют также и социальные навыки.

Необходимо сделать одно важное замечание. Вспомните, как в главе 5 рассказывалось о том, что вывод о наличии причинно-следственной связи нельзя сделать, если используются субъектные переменные. Поэтому неверно говорить, что одаренность каким-либо образом вызывает увеличение способности к решению социальных и эмоциональных проблем. Можно лишь сказать, что у одаренных и неодаренных детей способности к решению подобных проблем различаются.

Внутрисубъектные однофакторные планы

Как вы уже знаете, внутрисубъектые планы: а) требуют меньшего количества участников, б) более чувствительны к небольшим различиям в значениях среднего арифметического и в) обычно предполагают использование позиционного уравнивания для устранения проблем последовательности. В случае внутрисубъектного плана с одной независимой переменной, принимающей два значения, можно использовать два вида позиционного уравнивания. Если испытуемые участвуют в экспериментах один раз при каждом условии, применяется полное позиционное уравнивание. Тогда половина участников выполняет задания при условии А, а затем В, а вторая половина — при условии В, а затем А. Если участники исследуются более одного раза при каждом условии, можно применить обратное позиционное уравнивание (АВВА). Именно этот подход использовал Дж. Ридли Струп в первом из трех проведенных им исследований, результаты которых были опубликованы в 1935 г. В списке «10 лучших классических исследований» его исследование заняло бы далеко не последнее место. Чтобы получить о нем более подробную информацию (и побольше узнать о том, что такое свастика), прочитайте вставку 7.1.

 

 

ВСТАВКА 7.1

Классические исследования — наиболее часто воспроизводимое психологическое открытие

Именно обратное позиционное уравнивание Дж. Ридли Струп использовал в своей работе, впервые опубликованной им в 1935 г. Это исследование настолько известно, что феномен, который был в нем продемонстрирован, сегодня называется «эффектом Струпа». В сопроводительной статье к повторной публикации данной работы Колин Мак-Леод назвал эффект Струпа «золотым стандартом» измерения внимания и начал свое эссе такими словами: «практически невозможно найти человека, занимающегося когнитивной психологией и при этом не получившего хотя бы краткого знакомства с эффектом Струпа. Эти слова, вероятно, относятся ко всем, кто прошел стандартный вводный курс по психологии - в нем тест Струпа демонстрируется практически обязательно». (MacLeod, 1992, р. 12). Далее Мак-Леод указал, что эффект Струпа в психологии - это одно из наиболее часто воспроизводимых и упоминаемых открытий. В чем же состоит это открытие? В исследовании обобщались три эксперимента, проведенные Струпом в ходе работы над докторской диссертацией. Мы остановимся на первых двух, поскольку они иллюстрируют внутри-субъектный план с одной независимой переменной, принимающей два значения, и поскольку в них использовалось обратное позиционное уравнивание. В первом эксперименте 14 женщин и 56 мужчин выполняли два задания, каждое из которых включало чтение названий цветов. Первое условие Струп назвал ЧНЦч («чтение названий цветов, напечатанных черным») (Stroop, 1992, р. 12). Участники должны были прочитать 100 названий цветов (например, ЗЕЛЕНЫЙ), напечатанных черными чернилами, так быстро и точно, как только возможно. Второе условие Струп обозначил как ЧНЦр («чтение названий цветов, когда цвет чернил и название различны») (р. 16). В этом случае 100 названий цветов были напечатаны цветными чернилами, но при этом цвет чернил не соответствовал названию цвета (например, слово ЗЕЛЕНЫЙ было напечатано красным). Задание состояло в чтении слова (т. е. правильный ответ - «зеленый»).

Как хороший исследователь, Струп знал о проблеме последовательности и поэтому для ее устранения использовал обратное позиционное уравнивание (АВВА). Разделив каждый из списков стимулов на отрезки, состоящие из 50 слов, Струп выдал половине участников последовательность ЧНЦч-ЧНЦр-ЧНЦр-ЧНЦч, а второй половине - последовательность ЧН1Др—ЧНЦч—ЧНЦч—ЧНЦр. Таким образом, каждый из участников должен был в целом прочитать 200 названий цветов. В первом эксперименте Струп не обнаружил никаких различий между выполнением заданий с условиями ЧНЦч и ЧНЦр. Среднее время, требующееся для прочтения 100 слов каждого вида, составило 41,0 и 43,3 секунды соответственно. Таким образом, на чтении цветных названий в условии ЧНЦр не сказалось то, что слова были напечатаны контрастным цветом. Но во втором эксперименте Струп обнаружил огромные различия, и это впоследствии сделало его имя знаменитым. Используя тот же общий план эксперимента, он изменил задание - на этот раз необходимо было называть цвета, а не читать их названия. При одном условии - НЦ («тест на называние цвета»), - участники называли цвет образцов квадратной формы. При втором, ключевом условии - НЦСр («тест на называние цвета слова, когда цвет чернил и слово различны») - участникам показывали тот же материал, что и при условии ЧНЦр из эксперимента 1, но в этот раз, вместо того чтобы читать название цвета, они должны были называть цвет, которым напечатано слово. Если слово ЗЕЛЕНЫЙ было напечатано красным, правильный ответ был «красный», а не «зеленый». В 1935 г. участники встретились с теми же трудностями, что переживают испытуемые сегодня. Поскольку чтение представляет собой в высшей степени глубоко усвоенный, автоматический процесс, он мешает называнию цвета, что приводит к ошибкам и замедлению выполнения задания. Струп обнаружил, что среднее время называния цветов составило 63,3 секунды для условия НЦ и (поразительно) 110,3 секунды для условия НЦСр. Из четырех результатов, представленных Струпом в виде таблиц, я построил гистограмму, показанную на рис. 7.3. Хорошо видно, что эффект Струпа весьма силен.

Как я уже отмечал, в действительности в ходе работы над диссертацией Струп провел три эксперимента. Третий из них показывает, что при наличии тренировки испытуемые могут улучшить выполнение задания НЦСр (классическое задание Струпа). Интересная особенность последнего эксперимента заключалась в том, что цветные квадратные образцы из НЦ-теста Струп заменил цветными образцами в форме свастики, что «позволило печатать НЦ-тес,т используя оттенки, более близкие к использованным в НЦСр-тесте» (Stroop, 1992, р. 18). Свастика - это древний религиозный символ, который получается, если загнуть перекладины традиционного греческого креста (+). Так вышло, что исследование Струпа было опубликовано в том же году (1935), когда свастика стала официальным символом нацистской Германии.

Другой способ позиционного уравнивания в случае исследования с двумя условиями, при каждом из которых участники исследуются несколько раз, — простое чередование условий (АВАВ...)- Этот подход рассматривается в следующем примере.

Пример 9. Повторяемые измерения

Для проверки нескольких предположений, сделанных на основании выдвинутой Джеймсом Гибсоном теории восприятия, Ли и Аронсон (Lee & Aronson, 1974) провели исследование, посвященное восприятию движения и чувству равновесия (о Джеймсе Гибсоне, муже Элеанор Гибсон, упоминалось в главе 1). В частности, они интересовались тем, как мы сохраняем равновесие в движущейся среде. Исследователи помещали детей в возрасте от 13 до 16 месяцев в аппарат, изображенный на рис. 7.4. Когда ребенок смотрел на дальнюю стену, экспериментатор двигал стены и потолок вперед или назад.

Была выдвинута гипотеза, что движение комнаты вперед (рис. 7.5, а) создает «оптический эффект движения», аналогичный возникающему при движении головы ребенка назад (рис. 7.5, б). Это вызовет у ребенка компенсаторный наклон вперед. Если предположение верно, то движение комнаты вперед должно привести к тому, что ребенок наклонится или даже упадет вперед (рис. 7.5, б). Подобное предположение было сделано для движения комнаты в противоположную сторону.

В противоположность исследованию с кошками, выращенными в «вертикальном» или «горизонтальном» мире, в данном случае не было препятствий для исследования одних и тех же детей при обоих экспериментальных условиях — движении комнаты назад и вперед. Поэтому использовался внутрисубъектный одно-факторный план с повторяемыми измерениями. Независимой переменной было направление движения комнаты (вперед или назад), а наклон тела или падение ребенка оценивалось в качестве зависимой переменной. Каждый испытуемый выполнил по двадцать попыток, при этом направление движения комнаты чередовалось от попытки к попытке. У одних детей последовательность начиналась с движения комнаты вперед, а у других — с движения назад. Было набрано семь участников в возрасте от 13 до 16 месяцев, но трое из них испытали сильный стресс и для них эксперимент был прекращен. Реакции оставшихся четырех участников записывались тремя наблюдателями (почему понадобилось более одного наблюдателя?). Потеря равновесия в предсказанном направлении наблюдалась в 82% всех попыток. Наблюдатели выделяли три вида потери равновесия: качание (26% попыток), шатание (23%) и падение (33%).

Один недостаток процедуры позиционного уравнивания, состоящей в простом чередовании условий, (а) и (в), заключается в том, что испытуемые могут легко предсказать, какое условие будет использоваться следующим. Однако Ли и Арон-сон справедливо решили, что при подобном возрасте участников эта проблема не повлияет на результаты исследования. Другая причина использования такой разновидности позиционного уравнивания была практической: поскольку ребенок оставался в комнате в течение всего сеанса, если комнату двигали в одну сторону, то при следующей попытке ее необходимо было двигать обратно.

Анализ однофакторных двухуровневых планов

Чтобы выяснить, являются ли различия, обнаруженные между результатами двух условий при двухуровневом плане, значимыми или они вызваны случайностью, требуется провести статистический анализ вывода. Если в обработке результатов эксперимента используется интервальная шкала измерений или шкала отношений, для проведения анализа чаще всего применяется одна из двух разновидностей проверки по критерию Стьюдента. Данная процедура упоминалась ближе к концу главы 4, а более подробно описывается в приложении С. При использовании номинальной или порядковой шкал необходимо использовать другие подходы.

Есть две разновидности проверки по критерию Стьюдента. Первая из них называется проверкой для независимых групп и, как ясно из названия, она используется, если две группы участников совершенно независимы друг от друга. Это возможно: а) когда участники исследования случайным образом распределены по

группам или б) если изучаемая переменная является субъективной (например, если участники делятся на женщин и мужчин). Если независимая переменная представляет собой внутрисубъектный фактор или две различные группы людей формируются таким образом, что между ними устанавливаются определенные отношения (например, испытуемые в группе А уравнены по интеллекту с участниками группы В), то используется проверка по критерию Стьюдента для зависимых групп (иногда ее называют проверкой по критерию Стьюдента для коррелированных групп). Четырем рассмотренным однофакторным планам соответствуют следующие варианты проверки по критерию Стьюдента:

• проверка по критерию Стьюдента для независимых групп:

♦ план с независимыми группами;

♦ план с неэквивалентными группами;

• проверка по критерию Стьюдента для зависимых групп:

♦ план с уравненными группами;

♦ план с повторяемыми изменениями.

По сути, проверка по критерию Стьюдента заключается в нахождении разницы между двумя значениями среднего арифметического и выяснении (с определенной вероятностью), не превышает ли эта разница значения, получаемого при воздействии только случайных факторов. Если она больше этого значения и можно исключить потенциальные осложнители, то исследователь может с высокой вероятностью заключить, что различия действительно существуют, опубликовать исследование и, возможно, получить повышение по службе. В приложении С приведена пошаговая инструкция для обоих видов проверки по критерию Стьюдента и для анализа силы эффекта.

Планы с контрольными группами

Понятие об экспериментальных и контрольных группах, а также о различиях между ними было дано в главе 5. Экспериментальные группы подвергаются определенному воздействию, а контрольные — не подвергаются. В случае плана с повторяемыми измерениями, не подразумевающего наличия разных групп, данное рассуждение переносятся на условия исследования, среди которых выделяются экспериментальные и контрольные. Кроме обычной контрольной группы, не подвергающейся воздействию, следует отметить еще три особых вида контрольных групп: контрольные группы плацебо, листа ожидания и сцепленные группы.

Контрольные группы плацебо

«Плацебо» — это вещество, имеющее определенный эффект, но при этом фармакологически неактивное. Иногда пациентам становится лучше, когда они принимают плацебо, но думают, что получают лекарство X. Это происходит потому, что люди верят в то, что лекарство им поможет. В исследованиях члены контрольной группы плацебо думают, что подвергаются определенному воздействию, но в действительности этого не происходит. Далее вы поймете, почему может потребоваться использовать такой подход. Предположим, вы хотите выяснить, замедляет ли

алкоголь реакцию человека. Если вы используете обычную экспериментальную группу, которую попросите принять алкоголь, и вторую, сохраняющую трезвость, а затем определите у испытуемых скорость реакции, то может оказаться, что реакция у первой группы будет замедленной. Можно ли будет заключить, что алкоголь снижает скорость реакции? Нет, ведь участники могут придерживаться распространенного мнения, что алкоголь замедляет реакцию, и это знание может оказать на них некоторое влияние. Чтобы избавиться от такого искажения, вам потребуется использовать еще одну группу и дать ей напиток, кажущийся алкогольным (который на вкус невозможно отличить от алкогольного), но таковым не являющийся. Такая группа является контрольной группой плацебо. Следует ли устранять обычную контрольную группу (вообще не принимающую алкоголь)? Не обязательно, ведь эти испытуемые могут дать образец скорости реакции. Если вы используете все три группы и получите следующие значения средней скорости реакции:

экспериментальная группа — 0,32 с; контрольная группа плацебо — 0,22 с; обычная контрольная группа — 0,16 с,

то сможете сделать вывод, что ожидание людей по поводу действия алкоголя несколько замедляет скорость реакции (с 0,16 до 0,22 с), но и сам алкоголь также оказывает влияние (снижение скорости реакции с 0,22 до 0,32 с).

Примером эксперимента с двумя контрольными группами — обычной и плацебо — является исследование влияния заражения паразитами на различные познавательные и моторные навыки у детей с Ямайки (Sternberg, Powell, McGrane & Grantham-McGregor, 1997). Ученики четвертых и пятых классов с легкой степенью заражения были случайным образом распределены (после уравнивания по полу) на две группы: получающую лекарство и плацебо. Дети из третьей (неэквивалентной) группы не были заражены. Лекарство быстро устранило инфекцию, и по окончании эксперимента его дали также и детям из группы плацебо. Но последствия заражения остались. В сравнении с незараженной контрольной группой, не получающей лечения, дети из двух других групп плохо справились с заданиями на проверку когнитивных способностей. Следовательно, лекарство имело важный медицинский эффект, но мало способствовало усилению когнитивных способностей, снизившихся из-за болезни. Поскольку дети жили в условиях, где паразитические инфекции весьма распространены, Стернберг и др. порекомендовали включить в лечение программу коррекции когнитивных способностей.