Eksperyment to taki rodzaj badania, w którym badacz kontroluje zjawiska będące przedmiotem jego zainteresowania i ustala warunki, w jakich zjawiska te są obserwowane i mierzone.
Ustalenie warunków pomiaru tych zjawisk następuje jeszcze przed jego przeprowadzeniem.
W przypadku badań sondażowych, badacz nie ma kontroli nad warunkami przeprowadzenia badania: badanie jest prowadzone w warunkach istniejących w danym społeczeństwie.
Sondaż ukazuje jedynie deklaracje i opinie, a eksperyment konkretne zachowania
Eksperyment wykorzystuje się do różnych celów, najczęściej jednak stosuje się go do testowania hipotez, jest najlepszym znanym w nauce narzędziem empirycznego sprawdzania hipotez.
Hipoteza to zdanie (twierdzenie) określające, jaki związek zachodzi między dwiema zmiennymi bądź większą liczbą zmiennych. W najprostszym przypadku, hipoteza składa się z jednej zmiennej zależnej i jednej zmiennej niezależnej oraz określenia, jaki zachodzi między nimi związek (rosnący czy malejący).
W skład hipotez wchodzą też warunki zakresowe, czyli specjalne twierdzenia określające, w jakich okolicznościach hipoteza zachowuje prawdziwość.
Przykład: Gdy spełniony jest warunek W, wówczas im większe jest X, tym mniejsze jest Y.
Hipotezy pochodzą w ogólności z dwóch źródeł:
1. są formułowane ad hoc, jako uogólnienia wyników badań lub na podstawie intuicji, mają na celu
ustalenie, czy między zmiennymi zachodzi zależność empiryczna - eksperymenty takie nazywa się empirycystycznymi.
2. są wyprowadzane w sposób ścisły z jasno sformułowanej teorii dotyczącej danego zjawiska, mają na celu
ustalenie, czy zależności wyprowadzone z teorii są prawdziwe (zgodne z obserwacjami), mają na celu test teorii i nazywa się je eksperymentami kierowanymi przez teorię.
Przykład hipotezy: W grupach, które pracują nad rozwiązaniem pewnego zadania, wpływ osób, które mają większe kompetencje do rozwiązania tego zadania, jest częściej akceptowany, natomiast wpływ osób, które mają mniejsze kompetencje do rozwiązania tego zadania, jest częściej odrzucany przez pozostałych członków grupy.
- zmienną zależną w tej hipotezie jest akceptacja wpływu społecznego danej osoby.
- zmienną niezależną są kompetencje danej osoby do rozwiązania zadania grupowego.
Związek pomiędzy zmiennymi jest rosnący: im większe kompetencje, tym częściej wpływ jest akceptowany.
Hipoteza odnosi się do grup, które mają charakter zadaniowy - jest to warunek zakresowy tej hipotezy.
Zależności określane przez hipotezy są explicite lub domyślnie opatrzone klauzulą “ceteris paribus”, czyli “przy pozostałych warunkach niezmienionych”. Oznacza to, że ścisły test hipotezy wymaga eliminacji bądź kontroli wpływu tych zmiennych, których hipoteza nie dotyczy. Eksperyment pozwala na wydzielenie badanego zjawiska spośród wszystkich innych zjawisk i badanie go w izolacji od nich - dlatego właśnie jest najlepszym narzędziem testowania hipotez.
W przypadku naszej hipotezy, eksperyment pozwoli więc na sprawdzenie efektu kompetencji na akceptację wpływu w oderwaniu od efektu :
- statusu danej osoby,
- tego, jak bardzo jest lubiana przez innych członków grupy,
- emocji,
- trudności zadania rozwiązywanego przez grupę, itd., itp.
Rozróżnienie między zmiennymi zależnymi i zmiennymi niezależnymi ma doniosłe znaczenie dla
planowania eksperymentu.
- zmienne niezależne podlegają manipulacji eksperymentalnej: badacz ustala ich wartości jeszcze przed rozpoczęciem badania i kontroluje warunki, w jakich przyjmują określoną wartość.
- zmienne zależne z kolei podlegają pomiarowi: ich wartości nie są ustalane przez badacza z góry, lecz mierzone w trakcie eksperymentu.
W przypadku naszej hipotezy, badacz może ustalić, że zmienna niezależna przyjmuje dwie wartości: wysokie i niskie kompetencje, a następnie przeprowadzić kontrolowany pomiar wpływu społecznego, by sprawdzić, czy osoby o wysokich kompetencjach są lubiane bardziej niż osoby o niskich kompetencjach.
Ta sama przyczyna nie może dawać innych skutków
Kanon jedynej zgodności
Sytuacje, które różnią się pod wszystkimi względami po za jednym – ta sama przyczyna nie może prowadzić do różnych skutków
Możemy przeprowadzić kilka różnych par porównań i w każdym przypadku para dotyczy obu kanonów
Szukamy sytuacji, które różnią się natężeniem jednej cechy, natężenie jednej zmiennej pociąga za soba zmianę drugiej zmiennej.
Przeprowadzenie eksperymentu wymaga, tak jak przeprowadzenie każdego innego badania ilościowego,
operacjonalizacji zmiennych występujących w hipotezie. Operacjonalizacja polega na “przełożeniu” zmiennych na język pewnych obserwowalnych “operacji”, “zadań” czy też “zachowań” (ogólnie: “wskaźników”).
Test hipotezy wymaga operacjonalizacji:
- warunków zakresowych,
- zmiennej niezależnej,
- zmiennej zależnej.
Wskaźniki w badaniach eksperymentalnych muszą, tak jak wskaźniki we wszystkich innych badaniach ilościowych, spełniać dwa zasadnicze kryteria: rzetelności i trafności.
1.Wskaźnik jest rzetelny, jeśli daje stabilne wyniki przy pomiarach powtarzanych wielokrotnie w tych samych warunkach.
2. Wskaźnik jest trafny, jeśli definicyjne własności zmiennej i obserwowane, własności wskaźnika są z sobą spójne.
Dobór wskaźników w badaniach eksperymentalnych wymaga kreatywności, pomysłowości i wyobraźni. Wskaźniki wybrane wstępnie poddaje się następnie pretestowi, czyli badaniu mającemu sprawdzić skuteczność
zastosowanych procedur.
Nasza hipoteza ogranicza się do grup zadaniowych, w pierwszym kroku należy więc opracować zadanie, które
badani będą wykonywać w trakcie eksperymentu. Przykładem takiego zadania jest zadanie polegające na ocenie, który z dwóch prostokątów ma więcej pól czarnych (zob. następny slajd). Uczestnicy mają 5 sekund na wskazanie swojej odpowiedzi. Ponadto, są przekonani, że (a) poprawne rozwiązanie tego zadania
istnieje i (b) wskazanie poprawnego rozwiązania jest związane z pewną umiejętnością percepcyjną -“wrażliwością na kontrast”. Wreszcie, aby zadanie miało charakter grupowy, uczestnikom mówi się, że zadania będą rozwiązywać wspólnie z partnerem i że przy rozwiązywaniu zadań powinni brać pod uwagę zdanie swojego partnera. Każdy uczestnik zaznacza więc najpierw swoją odpowiedź, następnie poznaje odpowiedź partnera
i wtedy zaznacza swoją ostateczną odpowiedź. Przypuśćmy, że eksperyment sprawdzający naszą hipotezę podzielono na dwie fazy: “indywidualną” i “grupową”. W pierwszej każdy z uczestników pracuje samodzielnie nad serią 20 zadań dotyczących wrażliwości na kontrast, a w drugiej badani pracują wspólnie nad serią kolejnych 20 takich zadań. Aby przypisać danej osobie wysoką kompetencję zadaniową, po zakończeniu fazy indywidualnej badacz informuje badanego, że poprawnie rozwiązał 17 zadań z 20. Aby przypisać danej osobie niską kompetencję zadaniową, po zakończeniu fazy indywidualnej badacz informuje badanego, że poprawnie rozwiązał 3 zadania z 20. Jednocześnie, badacz informuje badanych, że średnia liczba poprawnych odpowiedzi w testach tego typu wynosi 10. Aby zmierzyć skłonność do akceptacji wpływu ze strony partnera, badacz wykonuje dwie rzeczy: 1. Po zakończeniu fazy indywidualnej informuje badanego o jego wyniku i o wyniku partnera. 2. Po zakończeniu fazy grupowej zlicza, jak często badany zmieniał swoją pierwotną odpowiedź na odpowiedź wybraną przez partnera. Innymi słowy, gdy odpowiedzi badanego i jego partnera się różnią, a badany zmienia swoją pierwotną odpowiedź na tę, którą zaznaczył jego partner, wówczas badany ulega wpływowi partnera. Gdy natomiast pozostaje przy swojej pierwotnej odpowiedzi, oznacza to, że odrzuca wpływ swojego partnera.
Kiedy badacz podejmie decyzje co do operacjonalizacji zmiennych i warunków zakresowych, poddaje je tzw. pretestowi. Pretest ma na celu ustalenie, czy:
- instrukcje przekazywane badanym w trakcie eksperymentu są dla nich jasne,
- czy badani interpretują poszczególne elementy sytuacji eksperymentalnej zgodnie z intencją badacza.
Uczestników eksperymentu dzieli się na grupy. Liczba wyróżnionych grup zależy od:
- liczby zmiennych niezależnych,
- liczby wartości zmiennych niezależnych wyróżnionych na potrzeby eksperymentu.
W najprostszym przypadku, gdy mamy tylko jedną zmienną niezależną, która przyjmuje jedynie dwie wartości,
do sprawdzenia hipotezy wystarczą nam dwie grupy. Gdy mamy dwie zmienne niezależne, z których każda
przyjmuje dwie wartości, potrzebujemy już 4 grup, itd.
W przypadku naszej hipotezy, mamy tylko jedną zmienną niezależną, która przyjmuje 2 wartości: wysoka i niska kompetencja. Do sprawdzenia naszej hipotezy wystarczą nam więc dwie grupy: w pierwszej osoby oceniane będą zawsze miały wysokie kompetencje, w drugiej osoby oceniane będą zawsze miały niskie kompetencje. Przypuśćmy jednak, że interesuje nas zbadanie skłonności do akceptacji wpływu społecznego w sytuacji, kiedy badany i partner mają (i) takie same kompetencje, (ii) różne kompetencje do rozwiązania zadania. Mamy więc de facto 2 zmienne niezależne, z których każda przyjmuje 2 wartości, potrzebujemy więc 4 grup
Gdy zmienna niezależna przyjmuje tylko dwie wartości, jedna z nich oznacza często brak lub niewystępowanie pewnej cechy, natomiast druga wartość - obecność (występowanie) tej cechy. Tworzy się wtedy tylko dwie grupy
eksperymentalne, przy czym pierwsza z nich (brak danej cechy) pełni funkcję grupy kontrolnej, a druga z nich (obecność danej cechy) pełni funkcję grupy eksperymentalnej.
Różnica między grupą eksperymentalną a kontrolną polega na tym, że badani w grupie eksperymentalnej poddawani są działaniu pewnego “bodźca”, natomiast badani w grupie kontrolnej - nie. Rozróżnienie między grupą eksperymentalną i kontrolną ma swoje źródło w badaniach medycznych, w których części badanych (grupie eksperymentalnej) podaje się pewien lek, natomiast pozostałej części (grupie kontrolnej) placebo.
Również bardziej złożone schematy eksperymentalne można przedstawić w terminach podziału na grupy eksperymentalne i kontrolne. W eksperymencie sprawdzającym naszą hipotezę, mamy dwie grupy eksperymentalne i dwie grupy kontrolne. W grupach kontrolnych, oceniany (partner) ma kompetencje niskie, w grupach eksperymentalnych – wysokie.
Przypisanie uczestników do grup musi mieć charakter losowy. Losowy przydział uczestników do grup wyróżnionych w eksperymencie nazywa się randomizacją. Losowy przydział badanych do grup oznacza, że każdy z uczestników ma jednakową szansę znaleźć w każdej grupie. Gdy w eksperymencie wyróżniono jedynie 2 grupy, eksperymentalną i kontrolną, badani trafiają do każdej z nich z prawdopodobieństwem 50%. Gdy liczba grup wynosi 4, badani trafiają do każdej z nich z prawodopodobieństwem 25%.
Randomizacja “wyrównuje” badanych we wszystkich grupach ze względu na wszystkie cechy - zarówno te znane, jak i nieznane. Mówiąc inaczej, dzięki randomizacji badani we wszystkich grupach są identyczni (w granicach zakłóceń losowych) ze względu na cechy:
- historyczne (np. rozwód rodziców, dorastanie w ubóstwie),
- genetyczne (np. kolor oczu, grupa krwi),
- fizyczne (płeć, wzrost, waga, siła fizyczna),
- społeczne (status społeczny, tożsamość)
- i wiele, wiele innych.
Randomizacja pozwala na kontrolę wpływu wszystkich zmiennych, które nie interesują badacza, których badacz nie jest w stanie zmierzyć lub po prostu nie bierze ich pod uwagę wszystkich zmiennych: znanych i nieznanych, mierzonych i niemierzonych. Dzięki losowemu przydzieleniu badanych do grup, badacz może mieć pewność, że poszczególne grupy różnią się wyłącznie poziomem zmiennej niezależnej (zmiennych niezależnych). Wszelkie różnice wartości zmiennej zależnej w różnych grupach badacz może więc przypisać oddziaływaniu zmiennych
niezależnych.
Pojęcie manipulacji pokrywa się pod pewnymi względami z pojęciem operacjonalizacji. W badaniach eksperymentalnych, badacz kontroluje zmienne niezależne. W sytuacji idealnej, wszystkie zmienne z wyjątkiem
zmiennej zależnej podlegają kontroli poprzez manipulację. Należy pamiętać, że przedmiotem manipulacji są
zmienne niezależne, a nie uczestnicy badania. Manipulacja odnosi się do stworzenia lub "wywołania" określonej wartości zmiennej niezależnej w danej grupie.
W eksperymencie testującym naszą hipotezę wyróżniliśmy 4 grupy z uwagi na to, że hipoteza obejmuje 2 zmienne, z których każda przyjmuje dwie wartości.
Manipulacja eksperymentalna zmiennymi niezależnymi polega na wprowadzeniu do procedury eksperymentalnej elementów, które pozwolą na wywołanie odpowiednich wartości tych zmiennych w grupach. Na przykład, “wywołanie” wysokiej kompetencji badanego i niskiej kompetencji jego partnera może polegać na tym, iż po zakończeniu fazy indywidualnej badacz informuje badanego, że uzyskał 17 punktów na 20, a jego partner 3 punkty na 20, przy czym średni wynik w testach tego rodzaju wynosi 10 punktów.
Ważnym elementem eksperymentu jest sprawdzenie skuteczności manipulacji. Skuteczność manipulacji sprawdza się najczęściej (choć nie wyłącznie) za pomocą kwestionariusza, w którym badanych
pyta się o różne elementy przebiegu badania. W przypadku naszego eksperymentu, badanych można w kwestionariuszu zapytać, na przykład, czy pamiętają, jaki wynik w fazie indywidualnej osiągnął ich partner - w ten sposób sprawdzimy skuteczność manipulacji zmienną niezależną.
Ostatni krok polega na kontrolowanym pomiarze zmiennej zależnej (w naszym przykładzie - akceptacji wpływu).
Jeśli manipulacja zmiennymi niezależnymi była skuteczna, wówczas wszelkie różnice między grupami eksperymentalnymi i kontrolnymi pod względem wartości zmiennej zależnej można przypisać oddziaływaniu zmiennych niezależnych.
Przypuśćmy, że porównujemy poziom akceptacji wpływu ze strony partnera w dwóch grupach: NN (zarówno badany, jak i jego partner mają niskie kompetencje) oraz NW (badany ma niskie kompetencje, a jego partner - wysokie). Przypuśćmy, że badani w grupie NW akceptowali wpływ ze strony partnera znacznie częściej niż badani w grupie NN. Jeśli manipulacja zmiennymi niezależnymi była skuteczna i jeśli badani zostali losowo przypisani do grup, wówczas różnicę akceptacji wpływu partnera w obu grupach można przypisać kompetencji partnera, bo jest to jedyny czynnik, który różni obie grupy.
Pojęcie trafności wewnętrznej odnosi się do stopnia, w jakim zmianę wartości zmiennej zależnej można przypisać zmiennej niezależnej, nie zaś innym elementom planu eksperymentalnego bądź czynnikom zewnętrznym, niezwiązanym z planem eksperymentalnym. Innymi słowy, jeśli zmiana wartości zmiennej zależnej jest nie jest związana ze zmienną niezależną, lub jest związana nie tylko z nią, wówczas eksperyment jest nietrafny wewnętrznie.
Najpoważniejszym źródłem nietrafności wewnętrznej jest czynnik zaburzający (ang. confound), który występuje
wówczas, gdy badacz w sposób niezamierzony manipuluje również innymi zmiennymi niż zmienne niezależne w testowanej przez niego hipotezie.
Przykład: Przypuśćmy, że chcemy sprawdzić następującą hipotezę: Oglądanie scen przemocy przyczynia się do wzrostu agresji wśród widzów. Zmienną zależną jest w tej hipotezie poziom agresji, natomiast zmienną niezależną - oglądanie scen przemocy. Zgodnie z tą hipotezą, im więcej scen przemocy ogląda dana osoba, a także im bardziej brutalne są oglądane przez nią sceny, tym większe jest prawdopodobieństwo wystąpienia zachowań agresywnych u tej osoby. Na początku eksperymentu informujemy uczestników, że przedmiotem badania są procesy negocjacyjne dotyczące podziału cennych zasobów. W trakcie eksperymentu, uczestnicy będą w parach negocjować podział 10 PLN w dwudziestu kolejnych rundach. Ich wynagrodzenie za udział w badaniu będzie uzależnione od tego, jaką część z tych 10 PLN zdołają wynegocjować dla siebie. Najmniejszą jednostką podziału jest 1 PLN - nie dopuszcza się więc podziałów typu: 5,50 PLN do 4,50 PLN. Ponadto, do transakcji
dochodzi wówczas, kiedy każda ze stron na niej zyskuje – nie dopuszcza się więc podziałów typu: 10 PLN do 0 PLN. Najbardziej nierównomierny podział, jaki się dopuszcza, to 9:1. Każda runda trwa trzy minuty. Jeśli partnerzy niedojdą do porozumienia w tym czasie, żaden z nich nic nie otrzymuje z puli 10 PLN. Na zakończenie każdej rundy, która nie zakończyła się transakcją, badany może “ukarać” partnera, jeśli czuje, że do transakcji nie doszło z winy partnera. “Kara” polega na wysłaniu partnerowi “sankcji”, która zmniejsza stan jego posiadania o 5 PLN. Jednocześnie, wysłanie sankcji jest dla badanego kosztowne: pomniejsza jego stan posiadania o 2 PLN.
Wreszcie, mówimy badanym, że nie zakończył się eksperyment z udziałem dwóch poprzednich badanych, więc prosimy ich, aby zaczekali w pokoju obok, gdzie dla zabicia czasu będą mogli obejrzeć sobie film. Badani udają się do “poczekalni”, gdzie przez pół godziny oglądają fragment filmu zawierającego dużą liczbę scen przemocy. Następnie, prosimy badanych do laboratorium, aby wzięli udział we “właściwej” części eksperymentu. Jednym z partnerów w badaniu jest zawsze asystent badacza, który w połowie przypadków celowo nie dopuszcza do zawarcia transakcji. Częstość karania partnera za to, że nie udało się zawrzeć transakcji, to nasza miara zachowania agresywnego. Zebrane wyniki pokazują, że badani karali partnera w 9 przypadkach na 10. Czy możemy wyciągnąć stąd wniosek, że oglądanie scen przemocy sprzyja agresji?
Zwróćmy uwagę, że w opisanym przykładzie można wskazać przynajmniej dwa potencjalne źródła zachowań
agresywnych:
- fakt obejrzenia filmu ze scenami przemocy,
- irytację na niefrasobliwość badacza, przez którego uczestnik eksperymentu musiał stracić pół godziny na oglądaniu głupawego filmu.
Nie potrafimy w tej sytuacji jednoznacznie stwierdzić, który z tych elementów wpłynął na zachowania agresywne badanych.
• Studium przypadku z pojedynczym pomiarem (brak pretestu, brak grupy kontrolnej)
• Schemat z dwukrotnym pomiarem w jednej grupie (pretest, brak grupy kontrolnej)
• Statyczne porównanie międzygrupowe (brak pretestu, grupa kontrolna)
Opisany w przykładzie schemat badawczy można przedstawić za pomocą następującego rysunku:
X, O gdzie “X” reprezentuje naszą zmienną niezależną (oglądanie scen przemocy), natomiast “O” reprezentuje
wynik pomiaru (częstość karania partnera jako miara zachowań agresywnych). Schemat ten ma niewielką, o ile jakąkolwiek, użyteczność w badaniach naukowych. Przypuśćmy, że modyfikujemy nieco plan opisany poprzednio. Informujemy badanych, że będą negocjować podział 10 PLN w dwóch sesjach po 10 rund negocjacyjnych każda, z krótką przerwą między nimi. Badani odbywają 10 rund negocjacyjnych według zasad opisanych uprzednio, po czym następuje przerwa, w trakcie których badacz musi zapisać wyniki pierwszej sesji, a następnie zrestartować system przed rozpoczęciem drugiej sesji. Ponieważ cała operacja potrwa chwilę, prosimy badanych, by udali się do poczekalni, gdzie mogą obejrzeć sobie film. Następnie przechodzimy do drugiej sesji, która wygląda tak, jak opisana poprzednio. Schemat badawczy można przedstawić za pomocą następującego rysunku: O1 X O2 gdzie “X” oznacza naszą zmienną niezależną, lub “bodziec”, zaś O1 i O2 to pomiary zmiennej zależnej (częstości karania partnera), odpowiednio, przed zaaplikowaniem “bodźca” i po zaaplikowaniu “bodźca”. Przypuśćmy, że wyniki pokazują, iż O1 < O2, to znaczy, częstość karania partnera przy drugim pomiarze przewyższyła częstość karania partnera przy pierwszym pomiarze. Czy ów wzrost można przypisać oddziaływaniu bodźca? Nie, ponieważ w dalszym ciągu nie wiemy, jakie inne czynniki zaburzające mogły wystąpić między oboma pomiarami.
1. Historia
2. Dojrzewanie
3. Selektywny dobór uczestników do badania
4. Interakcja między (2) i (3)
5. Pomiar (jako sugestia jak mają respondenci działać)
6. Regresja (zmiany ze względu na dobór osób przystępujących do eksperymentu błędnie przypisane bodźcowi)
7. Narzędzia (różne narzędzia pomiaru jako przyczyna błędu, różne standardy i umiejętności eksperymentatora)
8. Wymieranie grup
9. Efekt eksperymentatora
Występuje wówczas, gdy badani usiłują swoim postępowaniem potwierdzić lub podważyć testowaną hipotezę, badacz w sposób niezamierzony wpływa na zachowanie badanych.
Aby uniknąć wpływu eksperymentatora, należy posłużyć się tzw. technikami zaślepiania (ang. blinding techniques) Eksperyment ślepy polega na tym, iż badany nie wie, jaka hipoteza jest przedmiotem badania. Skoro zaś nie zna tej hipotezy, nie może swoim zachowaniem wpłynąć na jej potwierdzenie lub obalenie. Eksperyment ślepy wymaga wprowadzenia badanych w błąd co do rzeczywistego celu badania, już to przez nieudzielenie im pełnej informacji, już to przez podanie informacji fałszywej (tzw. historyjki fasadowej).
Polega na tym, iż ani badany, ani eksperymentator nie wiedzą, jaka hipoteza jest przedmiotem badania. W eksperymencie podwójnie ślepym, jeden badacz jest odpowiedzialny za opracowanie całego planu badania i przydzielenie badanych do grup, ale nie bierze udziału w przeprowadzaniu eksperymentu. Zajmuje się tym drugi badacz, który informuje badanych o celu badania, odpowiada na ich pytania i wyjaśnia, na czym polega ich zadanie, ale nie wie, którzy badani zostali przydzieleni do grupy kontrolnej, a którzy do eksperymentalnej. W przypadku innych wariantów eksper...
malgorzata.petrus