Для чего нужны эксперименты
Как и зачем ученые проводят эксперименты над людьми?
Подписаться:
Поделиться:
Сотрудник факультета психологии СПбГУ Роман Тихонов, работающий в научно-исследовательских проектах по когнитивной и социальной психологии, прочитал лекцию о том, как проходят эксперименты с участием людей и почему их не стоит бояться. Мы записали самые интересные тезисы его выступления.
Кадр из фильма «Заводной апельсин»
Обычно, когда я знакомлюсь с новым человеком, и он узнает, что я занимаюсь психологией, он с облегчением говорит «Слушай, у меня столько проблем, я должен тебе о них рассказать, как хорошо, что я тебя встретил!» Я говорю ему: «Я не консультирую. Я занимаюсь экспериментальной психологией и провожу эксперименты». Облегчение на лице человека сменяется ужасом. Люди боятся формулировки «психологический эксперимент» или «эксперимент с участием людей».
Чаще тебя либо начинают подозревать в том, что ты прямо сейчас проводишь над ними эксперимент, либо просто пугаются. В какой-то момент я задался вопросом, как же люди представляют себе психологические эксперименты? Интернет на такой запрос выдает кадры из фильмов «Франкенштейн», «Заводной апельсин», где люди крепко связаны и подсоединены к страшного вида аппаратуре, фотографии людей, которых бьют током. В массовой культуре психологические эксперименты представляются чем-то жутким и бесчеловечным.
В истории психологии действительно были эксперименты, которые считались неэтичными — например, Стэнли Милгрэм, проведенный в 60-е годы. Милгрэм задался вопросом, почему во время второй мировой в нацистской Германии люди без сопротивления выполняли жестокие приказы и как они могли быть вовлечены в эту систему. Он пригласил людей на эксперимент, который якобы выявлял влияние наказаний на человеческую память. В эксперименте принимали участие по два человека, сидевшие в разных комнатах, один был «учителем» а другой «учеником», причем «ученик» был подставным человеком. «Учителю» нужно было наказывать «ученика» ударами тока за неправильные ответы. Предположение Милгрэма состояло в том, что под влиянием авторитета экспериментатора люди продолжали бы бить «ученика» током, даже когда слышали просьбы о помощи и понимали, что он находится в смертельной опасности. По результатам эксперимента 65% испытуемых прекращали бить «учеников» током только тогда, когда об этом просил экспериментатор. И только 12,5% остановились, когда услышали просьбы о помощи. В то же время появился этический кодекс психологов, который ограничивал их деятельность и запрещал подобные эксперименты.
Еще один случай – тюремный эксперимент Зимбардо. Тогда в подвале Стэнфордского университета была смоделирована тюрьма и добровольцы были распределены на надзирателей и заключенных, которые должны были вести себя соответствующе. Существует даже фильм об этом эксперименте, однако вопреки тому, как в нем изложены события, никто не умер, но участники точно получили эмоциональный дискомфорт.
Последний, и, по-моему, самый жестокий эксперимент – «маленький Альберт». Эксперимент проводил психолог-бихевиорист Джон Уотсон. Он считал, что нами управляют внешние стимулы, и заявлял, что если ребенка поместить в особую контролируемую среду, он (Уотсон), сможет сделать из ребенка специалиста любого профиля — вне зависимости от его талантов и наклонностей. На первом этапе 11-месячного ребенка поместили в комнату и позволяли играть с белой крысой, накладной бородой и другими мягкими белыми предметами. На следующем этапе Уотсон начинал издавать громкие звуки с помощью молотка и металлического листа во время игры ребенка, и мальчик пугался. Далее каждый раз, когда Альберту показывали белый пушистый предмет, он также пугался. Уотсон сделал вывод, что можно повлиять на формирование эмоциональных реакций человека. Эксперимент был раскритикован, поскольку не имел четкого плана и структуры и не был этичен. Позже также выяснилось, что ребенок страдал от гидроцефалии, а Уотсон, зная об этом, все равно согласился на эксперимент.
Еще одни пример психологического эксперимента, который, однако, полностью этичен – зефирный тест. Ребенка 3-5 лет сажают в комнату, дают ему зефир и обещают дать еще одну только в том случае, если он подождет, пока в комнату вернется взрослый. Данный эксперимент показывал, насколько дети способны к самоконтролю и связаны ли их дальнейшие успехи (например, в учебе) с результатами эксперимента. Через несколько лет оказалось, что дети, которые были более терпеливыми и дождались взрослого, лучше сдали выпускные экзамены в школе.
Что происходит в психологических лабораториях? Люди ожидают увидеть там колбы с зельями, склянки, странное оборудование и т.д. На самом деле это обычные офисные помещения, в которых добровольцы решают загадки, задачи на компьютерах, реагируют на смоделированные ситуации. Когнитивные психологи следят за тем, как человек обрабатывает информацию из окружающей среды. Они наблюдают за работой памяти и восприятия, дают задание что-то классифицировать или запомнить. Когда экспериментатор понимает, как работает сознание — он может строить определенные модели. Исследования, проводимые психологами, имеют огромное поле для применения: на их основе можно создавать образовательные программы, предложить новые методы управление персоналом. Также психологи пытаются предсказывать поведение человека. Например, кто лучше справится с той или иной задачей, или предугадает, как человек поступит в определенной повторяющейся ситуации (скажем, повторит ли нарушитель совершенное преступление.) Еще исследовательская работа психологов нацелена на управление и на создание нового. В частности, для создания искусственного интеллекта им необходимо понять, по какой модели работает наш разум и на основе этих механизмов уже можно будет пытаться что-либо создавать.
Текст: Мария Вершинина на основе лекции на Geek Picnic
Фото: страница Романа Тихонова в соцести «ВКонтакте»
Путешествие в мир химии
Наука — это поиск истины и знаний, процесс исследования окружающего мира. Она стремится найти ответы на вопросы, что и как совершается в действительности. Ученые собирают информацию о происходящем и разрабатывают методы изучения различных явлений. Работая в научных лабораториях, исследователи анализируют получаемые результаты. Это называется «экспериментальной деятельностью».
Зачем нужны эксперименты?
Эксперименты помогают изучать, что и почему происходит. Когда идеи проверяют на практике, становится легче понимать трудные, казалось бы, теории. Вот почему научные опыты — это тест на верность тех или иных идей. Благодаря экспериментам люди изобретают и усовершенствуют машины и технологии, облегчающие жизнь. Сегодня от научных достижений зависит все, что касается нашего комфорта, здоровья и развлечений, транспорта и связи.
Изменения и инновации
Умение формулировать вопросы и находить ответы на них в процессе наблюдений и опытов — одно из важнейших качеств исследователя. Экспериментировать и открывать что-то новое можно бесконечно, и ученые не устают искать ответы на актуальные вопросы. Наука никогда не застынет на месте. Инновации и изобретения меняют наш взгляд на мир, и мы многое начинаем видеть не так, как прежде. Представьте, например, что люди думали о звездах, до того как был построен первый телескоп, позволивший приблизить картину небесных объектов.
Для чего нужны эксперименты
Если вы думаете, что знаете о своем продукте и клиентах всё, – подумайте снова.
Экспериментирование является важной частью инноваций, и некоторые утверждают, что нет инноваций без экспериментов. Если инновации и эксперименты так тесно связаны друг с другом, то прежде чем мы сможем начать говорить об экспериментах, нам нужно понять, что такое инновации. Большое заблуждение заключается в том, что инновации – это новые идеи: пока у нас есть идеи, все остальное волшебным образом будет решено. Мы ассоциируем инновации с красочными стикерами и бесчисленными мозговыми штурмами. В то время как поиск новых идей является частью инноваций и процесса, это не реальная проблема и не самая сложная часть инноваций. Понимание инноваций как «лучшей идеи» – миф: это не только слишком узкое и упрощенное понимание, но и пагубное.
Бизнес-словарь определяет инновации как «процесс перевода идеи или изобретения в товар или услугу, создающую ценность.» Основное внимание уделяется процессу и созданию ценности, а не идеям или изобретениям, и именно в этот момент появляются эксперименты. Редко бывает так, чтобы у одинокого изобретателя был момент «эврики» (еще один миф об инновациях), ведущий к успешно реализованному решению. Превращение идеи или концепции во что-то реальное и значимое имеет тысячи переменных, которые вы не можете понять в одиночку или в спорах на совещаниях. Эксперименты имеют фундаментальное значение для получения новых знаний. Так, в отношении инноваций экспериментирование можно рассматривать как «поиск новой ценности» (Zevae M. Zaheer), путь к инновациям.
Существует бесчисленное множество подходов к экспериментам, т. е. Изучение и выявление возможностей, сбор отзывов, тестирование и оценка идей/решений, воплощение идей в решения. Слышали ли вы о рандомизированных контролируемых испытаниях (РКИ)? Как насчет прототипирования? Минимальный жизнеспособный продукт (MVP)? Дизайн-Мышление? Дизайн, ориентированный на человека (human-centered design)? Неудивительно, что есть путаница в том, что мы на самом деле имеем в виду, когда говорим об инновациях или экспериментах.
Эксперимент
Эксперимент является любым сложным процессом, в котором используется измерения и испытания проводятся для проверки и изучения процесса. В этот момент проводятся всевозможные исследования, чтобы проверить работоспособность исследуемого объекта. Теории и гипотезы рождаются из экспериментов, проводимых вокруг помещения.
Эксперименты имеют жизненно важное значение в научной сфере, они являются неотъемлемой частью исследований, проводимых в лаборатории.
Эксперимент — это процесс, с помощью которого одна или несколько независимых переменных, определенных как причины, намеренно управляются для последующего анализа последствий, которые они имеют для других переменных, определенных как эффекты.
Эксперимент определяется как такой вид научного опыта, в котором некоторые изменения вызываются преднамеренно, а их результаты наблюдаются или интерпретируются с познавательной целью.
Согласно Сампье, метод эксперимента – это намеренное манипулирование действием, которое задействовано для анализа его возможных последствий. То есть это исследование, в котором одна или несколько независимых переменных (предполагаемая причина) намеренно манипулируются для анализа действия. Последствия этой манипуляции с одной или несколькими зависимыми переменными, является предполагаемым эффектом в контрольной ситуации для исследователя.
Эксперимент как метод исследования
Эксперимент — один из основных методов эмпирических исследований из-за важности демонстрации причинно-следственных связей. Долгое время эксперимент известен и используется на практике на все стадии развития науки.
Однако его использование в качестве центрального метода научного познания появилось недавно.
В Средние века важность эксперимента уже была широко признана, однако именно во второй половине 16 века Галилео Галилей перешел от этого признания к поискам планирования и организации экспериментов.
Для Галилея экспериментирование было центральным пунктом научного метода начиная с теоретического подхода в подходе к методу и в разработке экспериментальных данных.
На самом деле, эксперимент с течением времени был тщательно изучен и вызвал много дискуссий.
Разные авторы интерпретировали его по-разному и поэтому пришли к разным определениям в отношении концепции, а иногда даже к противоречиям.
В настоящее время, когда научная деятельность обогатилась с разных сторон, экспериментирование продолжает приобретать трансцендентное значение, поскольку с его помощью могут использоваться механизмы, позволяющие изолировать изучаемое явление, многократно воспроизводить ход процесса при фиксированных условиях и подлежат контролю и, наконец, планомерно варьировать, искать разные комбинации, чтобы получить желаемый результат.
Понятие эксперимента включает в себя вопросы, которые задают, чтобы выявить то, что не является очевидным. Цель эксперимента — собрать достоверную информацию по какой-то специальной теме.
Другими словами, эксперимент устроен таким образом, что мы можем сделать открытие чего-то неизвестного или почувствовать ранее скрытые отношения, и его цель — увеличить объем данных, которые мы знаем об испытуемом предмете или явлении.
Эксперименты проводятся с помощью научных методов. Повышение уверенности в точности результатов важно для минимизации экспериментальных ошибок в смещении, и если эксперимент плохо спланирован, вы можно не получить правильный ответ. Можно даже не получить однозначного ответа!
Простым и адаптированным способом можно разделить научный метод на эти 5 шагов
Виды экспериментов
Эксперимент устроен таким образом, что мы можем сделать открытие чего-то неизвестного или почувствовать ранее скрытые отношения (взаимодействия), и его цель — увеличить объем данных, которые мы знаем о чем-либо. Для достижения лучших результатов классифицируют и используют различные виды эксперимента.
Классификация экспериментов
Что такое эксперимент в научном исследовании
Экспериментирование — это метод научного исследования, возможно, самый узнаваемый из ряда методов, который также включает описание, сравнение и моделирование. Хотя все эти методы используют общий научный подход, эксперимент уникален тем, что включает в себя манипулирование определенными аспектами системы, реальной жизнью объекта (или явления) и наблюдение за последствиями этой манипуляции.
Манипулирование и контроль переменных — ключевые аспекты, которые отделяют эксперимент от других методов научного исследования.
Положительные и отрицательные результаты экспериментов
Всем нравится получать положительные результаты экспериментов, но на самом деле их меньшинство, особенно когда речь идет о науке. Положительные результаты подтверждают исходную гипотезу. Отрицательные или «вторичные» результаты опровергают ее.
Эти отрицательные результаты ведут к следующему этапу исследования. Обнародование результатов в лучшую сторону сказывается на научном сообществе. Цель состоит в том, чтобы сделать эти эксперименты доступными для остальной части сообщества, избегая траты времени и денег для остальной части научного сообщества и способствуя гораздо более быстрому научному прогрессу.
Примеры экспериментов
Некоторые социологические эксперименты, которые сегодня даже близко не соответствуют этическим стандартам, стали отличными ориентирами для психологии.
Хоторнский эффект
Термин был придуман в середине прошлого века, истоки этого явления восходят к 20-м и 30-м годам 20-го века. В те годы американская Western Electric провела серию исследований производительности труда на своем заводе в Хоторне.
Исследователи пришли к выводу, что повышение производительности не было следствием изменений на рабочем месте, а было связано с их особой ролью в эксперименте, которая заставила рабочих поверить, что их заметили и оценили, поэтому они работали все больше и больше.
Со временем идея о том, что участие в эксперименте влияет на отношение человека, стала известна как эффект Хоторна, и именно эти эксперименты породили индустриальную психологию, которая, в свою очередь, превратилась в различные специализации, такие как профессиональная психология, психология здоровья и позитивная психология.
Эксперимент Милгрэма
Основная этическая проблема эксперимента Милгрэма — это чрезвычайный психологический стресс, который применялся к участникам эксперимента.
Главный вывод психолога заключался в том, что человек не считает себя ответственным за свои действия, а считает себя инструментом, исполняющим желание другого человека, в данном случае исследователя.
Эффект Рингельмана
Своим названием эффект обязан немецкому физиологу, продемонстрировавшему его в 1913 году в знаменитом эксперименте с веревкой. Для этого была изучена группа людей и групп, которые тянули веревку, соединенную с экстензометром.
Эффект Рингельмана, также называемый проблемой безбилетного пассажира, связан с тенденцией к снижению производительности при работе в группе, то есть по мере увеличения числа членов продуктивность группы снижается, поскольку усилия группы не равны сумма всех усилий индивидуально.
Чудовищный эксперимент
Этот эксперимент, проводимый в Давенпорте (американском штате Айова) в 1939 году, назвали – «Исследованием монстров». Он представлял собой группу исследований заикания, проведенных с участием 22 детей-сирот. Руководителем исследования был профессор психологии Венделл Джонсон из Университета штата Айова и ученица магистра Джонсона, Мэри Тюдор. Она и возглавила практику по реализации и проведения экспериментов. Дети-участники подвергались преследованиям в течение шести месяцев, а затем у некоторых из них были пожизненные последствия.
Только в 2001 году этот эксперимент придали огласки. А в 2007 году, оставшиеся в живых участники эксперимента получили компенсацию от штата Айова.
Модели эксперимента
На самом базовом уровне ученые используют множество моделей эксперимента таким же образом, как и люди используют детали при игре LEGO. Научные модели могут быть или не быть физическими объектами (виртуальные, концептуальные, математические и т.д.), но ученые конструируют их по тем же самым разнообразным причинам: для создания или воспроизведения систем, например, реального мира путем упрощения, для проведения эксперимента, который не может быть проведен в полевых условиях в реальном мире или для того, чтобы связать несколько известных идей во что-то единое, чтобы строить и проверять гипотезы.
Исследователи успешно включают различные модели эксперимента в ключевые процессы, чтобы лучше понять, как эти процессы взаимодействуют.
Какое значение имеет экспериментальный метод для психологии?
Одним из самых авторитетных методов в любой науке является эксперимент, который ученый обычно проводит в рамках своего научного исследования. Эксперимент помогает проверить разные гипотезы и установить связи между объектами или явлениями.
Экспериментальный метод обладает рядом преимуществ перед другими – например, исследователь может сам создавать среду для своих опытов вместо того, чтобы ждать удобного случая или искать необходимые условия в окружающем мире. К тому же, исследователь может самостоятельно диктовать обстоятельства, при которых проводится эксперимент – что-то изолировать, что-то добавлять, и, таким образом, выявлять различные закономерности в изучаемом объекте. Именно эксперимент считается основным двигателем практически любой науки.
Важнейшая задача любого психологического эксперимента – сделать разнообразные особенности внутреннего психического процесса доступными для внешнего наблюдения. Изменяя внешние условия, исследователь ищет необходимую ситуацию, отражающую адекватное выражение внутреннего психологического содержания. Для достижения цели психологического эксперимента очень важно правильно интерпретировать действия и поступки человека.
Немецкий физиолог В.Вундт, основатель экспериментальной и когнитивной психологии, считал человеческое сознание подобным сложному химическому веществу, которое удобнее всего изучать, разбив на составные элементы. Однако постепенно экспериментальная психология стала использовать альтернативные подходы, основанные на новейших открытиях в области изучения человеческой памяти. Эксперимент поднялся на уровень выше и стал использоваться для изучения высших психических процессов, протекающих в определенных физических условиях.
На протяжении первой половины ХХ века эксперимент широко применялся в различных областях психологической науки – в общей и возрастной психологии, в психологии животных и т.д. Было разработано множество методик, не уступавших по сложности естественнонаучным изысканиям физиков и химиков. Однако, поскольку предметом изучения в психологии является такое сложное явление, как человек – со временем были выявлены и некоторые недостатки психологического эксперимента.
Во-первых, всякий эксперимент в некотором роде является искусственным. Это обстоятельство особенно актуально, если речь идет о психологии. Во время проведения эксперимента создаются определенные условия, и чаще всего человек оказывается лишенным многих факторов и явлений повседневной жизни, которые оказывают очень важное влияние на восприятие и формирование его картины мира. Следовательно, и конечный результат может оказаться весьма неожиданным и трудно применимым к дальнейшей работе.
Следующая трудность заключается в абстрактности лабораторного эксперимента, его оторванности от реальной жизни. Изучая различные психологические процессы, исследователь создает условия, которые порой оказываются весьма далекими от привычных человеку в повседневной жизни. Человек оказывается как бы изолированным. В этом случае результат эксперимента может получиться предельно общим и абстрактным, и извлечь из него практическую пользу для человечества будет трудно.
Наконец, один из главных и наиболее спорных моментов – вопрос воздействия исследователя на испытуемого. Человеческий фактор в психологии играет первостепенную роль, и испытуемый в любом случае ощущает влияние – даже если ученый не инструктирует его лично, человек прекрасно осознает, что является объектом наблюдения, а это существенно влияет на его реакции.
Было выявлено, что влияние – прямое или опосредованное – неизбежно при проведении эксперимента, и дальнейшие исследования были посвящены тому, чтобы найти способ использовать это влияние максимально деликатно и умело организовать работу лабораторий. Поскольку одним из основных направлений изучения является детская психология, очень важно свести к минимуму любое вредное влияние на личность.
В начале ХХ века русский психолог А. Ф. Лазурский внедрил экспериментальную методику под названием «естественный эксперимент», суть которой заключалась в следующем: исследования проводились в естественных условиях, максимально приближенных к обычной повседневной деятельности испытуемого, который даже не подозревал о том, что участвует в исследовании – например, при изучении взаимосвязи некоторых школьных предметов на психические процессы детей.
Но, как это ни парадоксально, полностью избежать влияния в данной сфере невозможно, да и не нужно, потому что любой ребенок развивается должным образом лишь в условиях воспитания и обучения, которые сами по себе предполагают воздействие. Главный принцип возрастной психологии – изучать и обучать одновременно, стараясь не только всесторонне изучить уровень развития ребенка, но и помочь ему продвинуться на следующий.