Квазиэкспериментальные планы

Введение

В данной курсовой работе приведена  попытка раскрытия темы «Квазиэкспериментальные  планы», предварительно обосновав также  понятие квазиэксперимента.

Квазиэксперимент - разновидность  эксперимента, когда экспериментатор  не оказывает непосредственного воздействия на участников или условия эксперимента, а пользуется уже существующими группами для изучения интересующих его процессов. В квазиэкспериментах реализуется логика гипотетического, дедуктивного рассуждения исследователя. Квазиэксперимент отличен от истинных экспериментов тем, что в нем ограничена форма контроля.

Тема «Квазиэкспериментальные  планы» изучается на стыке сразу  нескольких взаимосвязанных дисциплин. Для современного состояния науки  характерен переход к глобальному  рассмотрению проблем тематики «Квазиэкспериментальные планы».

Вопросам исследования посвящено множество работ. В  основном материал, изложенный в учебной  литературе, носит общий характер.

Высокая значимость и  недостаточная практическая разработанность  проблемы "Квазиэкспериментальные планы" определяют несомненную новизну данного исследования.

1. Формы снижения контроля при  реализации квазиэкспериментов

Квазиэксперимент требует, во-первых, экспликации всех вероятных  угроз валидному выводу со стороны  не проконтролированных источников воздействий или меж индивидуальных различий, во-вторых, выбора с учетом контроля этих угроз соответствующего квазиэкспериментального плана, задающего схему сбора данных и логику последующего сравнения ЗП в контроле за выводом. В-третьих, обычно предполагается исключение плохо контролируемых этим планом угроз с помощью статистического контроля.

При формальном планировании способ контроля может выглядеть  так, что исследование приближается по своей схеме (и по способам задания  переменных) в большей степени к экспериментальному или к корреляционному. Если учесть, что квазиэкспериментальные исследования проводятся в основном путем подбора групп и установления интересующих исследователя эффектов на основе межгрупповых сравнений, то стратегии подбора или отбора испытуемых в группы и раскрывают особенности этого подхода.

Можно выделить два основных направления снижения форм контроля при формировании экспериментальной  и контрольной групп: 1) невыполнение условия рандомизации отбора испытуемых в группы, 2) рассмотрение в качестве аналога НП того отличия между группами, которое вводилось как основание неэквивалентности групп. По мнению Дж. Кэмпбелла, в работах которого был введен термин «квазиэкспериментирование», именно первое направление дает критерий перехода к квазиэкспериментальным планам. Предполагается, что множество исследований такого типа проводится в реальных, т.е. «полевых», условиях и группы отбираются в основном как реально сложившиеся. Исследователь при этом не контролирует не только состав испытуемых, но и внутригрупповую динамику отношений (так называемый фон, или «внутригрупповую историю»). Он может, однако, ориентироваться на внешне заданные критерии сходства или отличий между самими группами.

Кроме отбора групп по внешним критериям, исследователь может также использовать специальные стратегии подбора испытуемых в группы, если имеет возможность тестировать интересующие его свойства в выборке потенциальных испытуемых или учитывать их характеристики, собранные как статистический или биографический материал.

2. Пример стратегии подбора групп  по заданному признаку

Подбор пар испытуемых – одна из таких стратегий определения  состава экспериментальной и  контрольной групп, которая позволяет  рассматривать квазиэкспериментальное исследование в качестве сходного с корреляционным. Если признак, отличающий испытуемых в этих группах, был выбран как уже состоявшаяся варианта, то в формулировках гипотезы и построении плана сбора данных он может формулироваться то, как аналог ЗП, то, как реконструируемая причинно-действующая переменная (аналог НП).

Исследование А. Бандуры  и Р. Уолтерса «Подростковая агрессия»  проводилось с целью получить ответ на вопрос, почему поведение  некоторых подростков, на первый взгляд, живущих в обычных семейных условиях, т.е. не подвергающихся воздействию неблагоприятных факторов, становится асоциальным

Подбор пар в этом исследовании был направлен, с одной  сторона задание фактора агрессии как различающего группы, а с другой – на контроль тех побочных переменных, которые могли привести к неэквивалентности групп и по другим переменным, смешиваются с базисной переменной – агрессией.

Выбирали подростков с уровнем  интеллекта не ниже среднего, все они  жили в одном и том же большом  городском районе Калифорнии. Контролировали уровень дохода семьи и уровень интеллекта родителей. В обеих группах было примерно равное число работающих матерей и домохозяек. Все относились к одной расовой группе. Все семьи были формально благополучными.

Фактор агрессии был задан в  качестве внешнего, критерием служили сведения муниципальной службы надзора за детьми. Каждому подростку с выраженной агрессией в пару был подобран подросток из контрольной группы – неагрессивных – с таким же уровнем доходов и внешнего благополучия семьи, а также интеллекта родителей.

В табл. 1 приведены выборочные средние переменных по группам. Статистически проверялись гипотезы о различии средних по обозначенным шкалам в двух группах. Причинно-действующие факторы реконструировались на основе использования полу структурированных интервью. Темы этих направленных бесед позволяли задать шкалы, репрезентирующие процессы взаимоотношений ребенка с родителями.

Таблица 1

Отличия в стратегиях подбора пар  в квазиэкспериментальном и экспериментальном  исследованиях. Целью применения этой стратегии в рамках экспериментального метода является подбор эквивалентных групп, которым затем будут заданы разные уровни НП. Стратегия по парного уравнивания обеспечивает здесь внутреннюю валидность эксперимента с точки зрения контроля фактора меж индивидуальных различий. Цель применения стратегии подбора пар в квазиэкспериментальном исследовании – задание различия между группами по контролируемой таким образом переменной, выступающей в качестве аналога НП. Контроль эквивалентности сравниваемых групп проводится по ряду побочных переменных; фактор меж индивидуальных различий – лишь один из них. Стратегией подбора пар задаются и те критериальные переменные, которые отражают отличия пар между собой, но сходство испытуемых в паре по базисным побочным переменным – БПП.

3. Квазиэкспериментальные планы

Квазиэкспериментальные  планы являются попыткой учета реалий жизни при проведении эмпирических исследований. Те условия, в которые ставит жизнь и практические задачи экспериментаторов, не всегда позволяют реализовать планы "истинных экспериментов", использовать схемы контроля внешних переменных. Однако научные и научно-прикладные задачи нужно решать. Квазиэкспериментальные планы создаются специально с отступлением от схемы "истинного эксперимента". Исследователь осознает те источники артефактов - внешние переменные, которые он не может контролировать. Для частичной компенсации и контроля эффектов, возникающих при нарушении планов "истинных экспериментов", исследователи используют искусственные схемы - квазиэкспериментальные планы.

Квазиэксперимент является своеобразным компромиссом между реальностью и "строгостью" методологических предписаний. Однако квазиэксперимент используется не только для решения прикладных проблем, но и для проведения научных исследований.

Кук и Кэмпбелл разработали теоретические  основания применения квазиэкспериментальных планов в психологическом исследовании. Существуют два типа квазиэкспериментальных планов:

а) планы экспериментов для неэквивалентных  групп;

б) планы дискретных временных серий.

Квазиэкспериментом является любое  исследование, направленное на установление причинной зависимости между двумя переменными ("если А, то В"), в котором отсутствует предварительная процедура уравнивания групп или "параллельный контроль" с участием контрольной группы заменен сравнением результатов неоднократного тестирования группы (или групп) до и после воздействия.

Рассмотрим наиболее распространенные варианты квазиэкспериментальных планов.

3.1Виды

3.1.1 Планы экспериментов  для неэквивалентных групп

Чаще всего используется план для  двух неэквивалентных групп с  тестированием до и после воздействия.

О₁   Х   О₂

О₃        О₄

Выбираются две естественные группы. Обе группы тестируются. Затем  одна группа подвергается воздействию, а другая — нет. Через определенное время обе группы проходят тестирование повторно. Результаты первого и второго тестирования обеих групп сопоставляются; для сравнения используют t-критерий Стьюдента и дисперсионный анализ. Разница результатов первичного тестирования двух групп позволяет установить меру их эквивалентности в отношении измеряемой переменной. Для выявления эффекта действия независимой переменной с помощью t-критерия сравнивать нужно не величины сдвигов показателей во времени. Значимость различия приростов показателей будет свидетельствовать о влиянии независимой переменной на зависимую.

Этот план аналогичен плану истинного эксперимента для  двух групп с тестированием до и после воздействия. Главными источникам и артефактов являются различия в составе групп. В первую очередь на результаты эксперимента может повлиять "эффект смешения", т.е. взаимодействия состава группы с факторами тестирования, фоновых событий, естественного развития и др. Чем больше сходство экспериментальной и контрольной групп, тем более валидны результаты, получаемые с помощью этого плана.

Кэмпбелл различает два варианта отбора групп. В первом случае в исследовании участвуют естественные группы, которые  по отношению к самой процедуре эксперимента не отбираются. Поэтому эффект состава группы может быть, но он не столь значим. Во втором случае экспериментальная группа формируется из добровольцев, а аналогичную контрольную группу приходится комплектовать другим способом (принуждением, обещанием оплаты и т.д.). При этом фактор состава может оказать решающее влияние на различие в результатах экспериментальной и контрольной групп.

Существует множество  других вариантов квазиэкспериментальных планов для неэквивалентных групп: так называемые "лоскутные планы", планы "множественных серий замеров", план с контрольными выборками для предварительного и итогового тестирования и т.д.

По Кэмпбеллу:

Факторы, угрожающие валидности различных экспериментальных  планов. Основным при составлении  этого списка было различение внутренней и внешней валидности.

Внутренняя валидность — это  тот минимум, без которого не может  быть интерпретирован ни один эксперимент. Внешняя валидность относится к  возможности обобщения вывода на какие популяции, ситуации, другие независимые  переменные, параметры воздействия и переменные измерения могут быть распространены результаты эксперимента. Несомненно, что оба типа критериев являются важными, хотя часто они находятся в противоречии в том смысле, что увеличение валидности одного типа может угрожать валидности другого типа. Хотя внутренняя валидность есть условие sine qua non (непременное условие) и хотя проблема внешней валидности, как и проблема индуктивного вывода, никогда не может быть полностью решена, очевидно, что нашим идеалом является выбор таких экспериментальных планов, которые обеспечивают оба типа валидности. Это особенно важно для педагогических исследований, где весьма желательным является распространение данных на практические ситуации, определенного характера. Различия и взаимоотношения между этими двумя видами валидности станут яснее после рассмотрения примеров при обсуждении конкретных типов эксперимента.

Далее будут  представлены восемь различных классов  внешних переменных, относящихся  к внутренней валидности. Если эти  переменные не контролируются в экспериментальном плане, то они могут дать эффекты, которые смешиваются с эффектом экспериментального воздействия. Эти переменные представляют влияние:

фона (history)—конкретных  событий, которые происходят между  первым и вторым измерением наряду с экспериментальным воздействием;

естественного развития (maturation) — изменений испытуемых, являющихся следствием течения времени per se (не связанных с конкретными  событиями), например взросление, усиление голода, усталости и т. п.;

эффекта тестирования (testing)—влияния выполнения заданий, применяемых для измерения, на результаты повторного испытания;

инструментальной  погрешности, нестабильности измерительного инструмента (instrumentation), при которой  изменения в калибровке инструмента  или изменения, характеризующие наблюдателя или оценочные показатели, могут вызвать изменения в результатах измерения;

статистической  регрессии (statistical regression), имеющей место  тогда, когда группы отбираются на основе крайних показателей и оценок;

отбора испытуемых (selection) — неэквивалентности групп по составу, вызывающей появление систематической ошибки в результатах;

отсева в  ходе эксперимента (experimental mortality) —  неравномерности выбывания испытуемых из сравниваемых групп;

взаимодействий  фактора отбора с естественным развитием и др., которые в ряде квазиэкспериментальных планов с несколькими группами ошибочно принимаются за эффект экспериментальной переменной.

К факторам, ставящим под угрозу внешнюю валидность, или  репрезентативность эксперимента, относятся:

реактивный  эффект, или эффект взаимодействия тестирования,— возможное уменьшение или увеличение сензитивности, или  восприимчивости, испытуемых к экспериментальному воздействию под влиянием предварительного тестирования. Результаты лиц, прошедших предварительное тестирование, будут нерепрезентативны по отношению к тем, кто не подвергался предварительному тестированию, то есть тем, из кого состоит генеральная совокупность, из которых были отобраны испытуемые;

эффекты взаимодействия фактора отбора и экспериментального воздействия;

условия организации  эксперимента, вызывающие реакцию испытуемых на эксперимент, которая не позволяет  распространить полученные данные о  влиянии экспериментальной переменной на лиц, подвергающихся такому же воздействию  в неэкспериментальных условиях;

взаимная интерференция  экспериментальных воздействий, нередко  возникающая, когда одни и те же испытуемые подвергаются нескольким воздействиям, поскольку влияние более ранних воздействий, как правило, не исчезает. Это относится особенно к планам экспериментов с одной группой

Рассмотрим в качестве примеров еще два плана. План с  предварительным и итоговым тестированием  различных рандомизированных выборок  отличается от истинного эксперимента тем, что предварительное тестирование проходит одна группа, а итоговое (после воздействия) — эквивалентная (после рандомизации) группа, которая подверглась воздействию:

R  О₁ (X)

      R        Х     О₂

 Этот план называют  также "имитацией плана с  начальным и конечным тестированием". Главный его недостаток — невозможность контролировать влияние фактора "истории" — фоновых событий, происходящих наряду с воздействием в период между первым и вторым тестированием.

Усложненным вариантом  этого плана является схема с  контрольными выборками для предварительного и итогового тестирования. В этом плане используется 4 рандомизированные группы, но воздействию подвергаются лишь 2 из них, причем тестируется после воздействия одна. План имеет следующий вид:

В том случае, если рандомизация проведена  удачно, т.е. группы действительно эквивалентны, данный план по качеству не отличается от планов "истинного эксперимента". Он обладает наилучшей внешней валидностью, поскольку позволяет исключить влияние основных внешних переменных, ее нарушающих: взаимодействие предварительного тестирования и воздействия; взаимодействие состава групп и экспериментального воздействия; реакцию испытуемых на эксперимент. Не удается лишь исключить фактор взаимодействия состава групп с факторами естественного развития и фона, так как отсутствуют возможности сравнить влияния предварительного и последующего тестирования на экспериментальную и контрольную группы. Особенность плана состоит в том, что каждая из четырех групп тестируется всего лишь один раз: либо в начале, либо в конце исследования.

План этот применяется  крайне редко. Кэмпбелл также утверждает, что этот план ни разу не был реализован.

3.1.2 Планы дискретных  временных серий

Гораздо чаще, чем приведенные  выше планы, применяются схемы квазиэкспериментов, которые имеют общее название "дискретные временные серии". Для классификации этих планов можно выделить два основания: исследование проводится 1) с участием одной группы или нескольких; 2) с одним воздействием либо серией. Следует заметить, что планы, в которых реализуется серия однородных или разнородных воздействий с тестированием после каждого воздействия, получили в советской и российской психологической науке по традиции название "формирующие эксперименты". По своей сути они, конечно, являются квазиэкспериментами со всеми присущими таким исследованиям нарушениями внешней и внутренней валидности.

Используя такие планы, мы с самого начала должны давать себе отчет в том, что в них отсутствуют  средства контроля внешней валидности. Невозможно проконтролировать взаимодействие предварительного тестирования и экспериментального воздействия, ликвидировать эффект систематического смешения (взаимодействия состава групп и экспериментального воздействия), проконтролировать реакцию испытуемых на эксперимент и определить эффект взаимодействия между различными экспериментальными воздействиями.

Квазиэкспериментальные  планы, построенные по схеме временных серий на одной группе, по структуре сходны с экспериментальными планами для одного испытуемого.

План дискретных временных серий чаще всего используется в психологии развития, педагогической, социальной и клинической психологии. Суть его состоит в том, что первоначально определяется исходный уровень зависимой переменной на группе испытуемых с помощью серии последовательных замеров. Затем исследователь воздействует на испытуемых экспериментальной группы, варьируя независимую переменную, и проводит серию аналогичных измерений. Сравниваются уровни, или тренды, зависимой переменной до и после воздействия. Схема плана выглядит так:

О₁ О₂ О₃ Х О₄ О₅ О₆

Главный недостаток плана  дискретных временных серий в  том, что он не дает возможности отделить результат влияния независимой переменной от влияния фоновых событий, которые происходят в течение исследования. Чтобы ликвидировать эффект "истории", рекомендуют использовать экспериментальную изоляцию испытуемых.

Модификацией этого  плана является другой квазиэксперимент по схеме временных серий, в котором  воздействие перед замером чередуется с отсутствием воздействия перед замером:

Х  0₁ – О₂  Х 0₃ – О₄  Х О₅

Чередование может быть регулярным или случайным. Этот вариант подходит лишь в том случае, когда эффект воздействия обратим. При обработке серии разбивают на две последовательности и сравнивают результаты тех замеров, где было воздействие, с результатами замеров, где оно отсутствовало. Для сравнения данных используется t-критерий Стьюдента с числом степеней свободы п-2 (где n-число ситуаций одного типа).

Планы временных серий часто  реализуются на практике.

Схема плана временных серий для двух неэквивалентных групп, из которых одна не получает воздействия, выглядит так:

О₁ О₂ О₃ Х О₄ О₅ Х О₆ О₇ О₈   О₉ О₁₀

О’₁ О’₂ О’₃ О’₄ О’₅       О’₆ О’₇ О’₈ О’₉ О’₁₀

Квазиэксперимент позволяет контролировать действие фактора фоновых воздействий (эффект "истории"). Обычно именно этот план рекомендуется исследователям, проводящим эксперименты с участием естественных групп в детских садах, школах, клиниках или на производстве. Его можно назвать планом формирующею эксперимента с контрольной выборкой. Реализовать этот план весьма трудно, но в том случае, если удается провести рандомизацию групп, он превращается в план "истинного формирующего эксперимента".

Возможна комбинация этого плана  и предыдущего, в котором чередуются серии с воздействием и его отсутствием на одной выборке.

3.2Типы

3.2.1 Квазиэкспериментальные  планы со специальной организацией  воздействий

Для многих психологических экспериментов  очевидны допустимые зоны обобщения  и оправдана готовность исследователей осуществлять перенос полученных результатов на другие ситуации, виды деятельности, группы людей. Это позволяет проводить эксперименты, обладающие хорошей внешней валидностью. Иногда приближение к естественным, или «полевым», условиям ограничивает возможные обобщения.

Таковыми являются «полевые»  эксперименты, которые проводятся в  условиях реально функционирующих  учебных групп. В них НП «метод обучения» задана в комплексе  реалий учебной деятельности. Но при  этом может отсутствовать теоретическое  обоснование преимуществ нового метода. Именно опосредующее звено теории – теоретического понимания оснований установленной закономерности, а не высокая оценка внешней валидности – позволяет осуществлять перенос знаний об установленных эффектах влияния НП на другие виды обучения и учебную деятельность в других учреждениях сходного типа.

В педагогических исследованиях распространен  план с неэквивалентной контрольной  группой (один из квазиэкспериментальных планов со снижением контроля до организации  воздействий). Если в эксперименте используются реально сложившиеся коллективы, то экспериментальное и контрольное условия нельзя считать уравненными, так как между группами возможны различия, которые могут «наложиться» на изучаемую закономерность и обусловить неверные интерпретации. Дж. Кэмпбелл приводит следующий пример.

В университете г. Аннаполис (США) изучали  влияние преподавания психологии на личностное развитие студентов. Предполагалось позитивное влияние знакомства с  этим курсом на личностный рост.

Экспериментальная группа состояла из всех обучающихся второкурсников, которым в соответствии с учебным  планом читали курс психологии. После  прохождения этого курса у  студентов тестировали их личностные особенности. Контрольная группа состояла из третьекурсников, для которых жизненная ситуация является более стабильной, поскольку наиболее сложные процессы адаптации приходятся именно на первые два года обучения в вузе. Поэтому отношение к предполагавшимся более высоким показателям, ожидаемым после чтения курса в экспериментальной группе, могло быть разным.

Рассмотренная в примере  квазиэкспериментальная схема включала измерение ЗП в обеих группах  не только после, но и до периодов экспериментального воздействия. Сравнить можно было данные конечных показателей между группами и изменения в тестируемых показателях в пределах каждой группы. Оказалось, что при первоначальном тестировании превосходство третьекурсников над второкурсниками и направление изменений показателей в контрольной и экспериментальной группах были иного порядка, чем то, что предсказывала конкурирующая гипотеза, исходящая из ведущей роли фактора естественного развития.

Включение, пусть и неэквивалентной, контрольной группы позволяет в  ряде случаев отвергнуть гипотезу о  роли взаимодействия факторов состава групп и естественного развития. Валидность вывода о роли воздействия чтения курса психологии была существенно выше, чем, если бы контрольная группа отсутствовала.

Чаще всего недостижимый в практике исследований в ВШ истинный эксперимент, где экспериментальная и контрольная группы должны быть полностью эквивалентны, вполне апроксимируется планом с неэквивалентной группой, если нет оснований заподозрить, что изначально отбор в каждую из имеющихся «естественных» групп осуществлялся каким-то специальным образом. В частности, если одна из групп сформировалась по принципу «добровольцев», то в нее попали люди с желанием подвергнуться испытаниям; здесь выводу о роли экспериментального воздействия будет угрожать фактор «мотивационного неравенства» групп.

3.2.2 Планы с неэквивалентными группами

Один из способов образования  квазиэкспериментальных схем - невыполнение условия рандомизации как стратегии  отбора испытуемых в группы. При этом межгрупповая схема бывает схожей с планами истинных экспериментов. НП при этом может варьировать по стандартным схемам (сравнения экспериментального и контрольного условий).

Причины невыполнения условия  рандомизации оказываются разными. Часто это желание экспериментировать в реальных условиях, а значит - с реально сложившимися группами. Например, ими выступают учебные группы, классы школы, в которых уже сложилась своя внутригрупповая история. Главное следствие работы психолога с реально сложившимися группами - их неэквивалентность и смешения состава групп с факторами фона и развития.

Следующее существенное снижение эквивалентности условий происходит из-за фактора мотивации. Так, введение новых методов обучения показало, что существует эффект «желательности» экспериментальных условий и люди «хотят быть подвергнутыми воздействию», а проще говоря – большинство хочет учиться по новым методам, предполагая их заведомо лучшими. Это ставит проблему «замаскированного эксперимента», т. е. лучше было бы, если бы никто не знал о проводимом исследовании, а дети проходили бы обучение, имея обычную мотивацию.

Из-за неэквивалентности  состава групп психолог никогда  не может приписать полученный экспериментальный эффект только изменению НП.

Вместе с тем неэквивалентные группы не следует путать с однородными. Последние подразумевают обычно наличие внешнего критерия, по которому экспериментальная и контрольная группы испытуемых различаются. Тогда данное различие выступает аналогом НП. По всем же другим факторам, или побочным переменным, группы однородны. Пример подобного плана (причем в качестве корреляционного исследования) дан в учебнике Р.Готтсданкера, когда подбирались группы детей, родившихся в семье первыми, вторыми, третьими, четвертыми, пятыми (1982). Этот план был необходим для проверки гипотезы о том, что порядок рождаемости ребенка в семье влияет на последующие показатели его интеллекта (в качестве ЗП измерялся IQ).

Существуют разные стратегии  подбора испытуемых в однородные группы. Приведем пример попарной стратегии. В пару объединяют потенциальных испытуемых так, чтобы они были сходны во всем, кроме исследуемого фактора. Отобранные группы называют при этом однородными.

Часто используется стратегия  подбора или отбора контрольной группы для экспериментальной, которая уже существует.