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MÓDULO 2202- EL MÉTODO EXPERIMENTAL EN PSICOLOGÍA 1 Para profundizar en este tipo de contenidos consulte la obra: Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. UNIDAD IV DISEÑOS EXPERIMENTALES L e c t u r a 1 Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. pp. 345-353 DDIISSEEÑÑOO EEXXPPEERRIIMMEENNTTAALL .............................................................................................................. 11 Proposito General....................................................... 1 Estructura Basica Del Diseno Experimental................. 2 Diseño Experimental Y Control ................................... 3 Validez Interna Y Validez Externa............................... 3 Objetivos Del Diseño Experimental ............................. 5 El Diseño De Experimentación Clasico Y Sus Posibles Alternativas................................................................ 6 DDIISSEEÑÑOO EEXXPPEERRIIMMEENNTTAALL Proposito General Se suele entender por diseño experimental al plan, estructura o estrategia que se adopta para el estudio preciso de un fenómeno psicológico. Una de las definiciones que mejor se ajustan al sentido de diseño es la propuesta por O'Neil (1968), para quien es un modelo particular de variación y constancia. De hecho, todo diseño obedece a este esquema. Por una parte es un modelo de variación porque a través de el se estudian los efectos de dos o más condiciones experimentales. También es un modelo de constancia, porque con el diseño se pretende mantener constantes una serie de factores extraños capaces de comprometer la validez de los tratamientos experimentales. Si bien todo diseño obedece fundamentalmente a este esquema básico, por otra parte, depende de los propósitos de la investigación, es decir, cada investigación requiere un modelo especial que depende de las decisiones previas tomadas por el experimentador. Supóngase, por ejemplo, que se desea estudiar la posible influencia del significado en el aprendizaje de pares asociados. Para ello utilizamos dos listas diferentes de palabras: una con palabras significativas y otra con palabras sin sentido. Podríamos emplear un diseño de manera que todos los sujetos pasen por las dos condiciones; o bien, un diseño en que a un grupo le fuera presentada la lista de palabras significativas y a otro la lista de palabras sin sentido. En el momento de planificar un experimento, nos encontramos ya ante una primera alternativa. En efecto, debe decidirse si los sujetos van a ser los mismos para las dos condiciones o, por el contrario, cada una de las condiciones se aplicara a UU NN II DD AA DD II VV .. Diseños Experimentales MÓDULO 2202- EL MÉTODO EXPERIMENTAL EN PSICOLOGÍA 2 Para profundizar en este tipo de contenidos consulte la obra: Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. UNIDAD IV DISEÑOS EXPERIMENTALES un grupo distinto. Básicamente, el hecho de utilizar un tipo concreto de diseño está en función de una serie de consideraciones de orden práctico. Como afirma Underwood (1972), no existe un solo conjunto de principios de validez universal que nos permita tomar una decisión automática. Sólo se da una serie de problemas de orden práctico y lógico, que deben tenerse en cuenta en el momento de tomar una decisión relacionada con la utilización de uno de estos dos procedimientos. Así, por ejemplo, si sólo contamos con 10 sujetos para cinco condiciones experimentales, es más aconsejable que todos los sujetos pasen por todas las condiciones, que formar con ellos cinco grupos independientes. AI utilizar un diseño, deberá también considerase la forma en que tradicionalmente se ha investigado en determinado campo de trabajo. Así, concretamente, en áreas tales como el estudio de tiempos de reacción, cualidades sensoriales, aspectos perceptivos, fenómenos de discriminación, etc., se han utilizado diseños de observaciones repetidas sobre un mismo sujeto (diseño intrasujeto); sin embargo, este criterio no debe tomarse como norma absoluta, ya que como acertadamente señala Underwood (1971), la utilización de nuevos métodos, diferentes a los tradicionales, ha permitido descubrir una serie de errores que aquellos métodos implicaban. Así, pues, cuando se tome una decisión acerca de la forma de diseñar un experimento, deberán tenerse en cuenta estos y otros aspectos relativos a la investigación en particular. Estructura Basica Del Diseno Experimental El diseño experimental ha venido concibiéndose como una estructura lógica unitaria que, según Fisher (1935), implica dos actividades básicas que no son sino dos aspectos de una misma realidad. Para Fisher el diseño experimental supone determinada organización de los diferentes aspectos que constituyen un experimento y, a su vez, determinado procedimiento estadístico que permita interpretar los resultados obtenidos. Si no se tienen en cuenta estas dos vertientes de una misma realidad lógica, se corre el peligro de llevar a cabo experimentos cuya finalidad inicial sea la de acumular datos, para recurrir inmediatamente después al estadístico a fin de conseguir algo (Reuchlin, 1953). Por tanto, se puede afirmar que el diseño experimental es un plan o estructura unitaria determinada por una serie de prescripciones operativas referentes a la selección de los grupos experimentales, a la aplicación de los respectivos tratamientos, a la utilización de determinadas pruebas estadísticas, etc. En suma, el diseño constituye la mejor estrategia a seguir por el investigador para la adecuada solución del problema que tiene planteado. Desde este punto de vista cabe considerar el diseño como un autentico esquema de acción que requiere, por parte del experimentador, todo un laborioso proceso de toma de decisiones, es decir, el científico, para hacerse de la información relevante para su hipótesis deberá plantearse y resolver una serie de cuestiones relativas a: 1. Identificación de aquellos factores que de una manera u otra intervendrán en el experimento. 2. Selección del tipo de medidas que se utilizarán para el registro de las observaciones. 3. La correcta disposición y organización de los datos para el análisis, así como la adecuada aplicación de las correspondientes pruebas de significación estadística. 4. Posibilidad de extender los resultados a determinado universo población. Cada uno de estos pasos implica una toma de decisión por parte del experimentador, más se debe tener presente que cualquier planificación de un diseño experimental se halla supeditada a un objetivo fundamental. Dicho objetivo consiste, según Matalon (1969), en evidenciar la acción de los factores experimentales, así como eliminar la influencia de los factores extraños. Sólo con base en este criterio podremos disponer de un argumento en favor de las posibles relaciones que esperamos encontrar entre las diversas variables experimentales. Puesto que, en último término, el diseño se define por su objetivo ultimo, deberemos concluir que toda estrategia dependerá de la naturaleza propia del problema planteado. Con ello queremos dar a entender que si bien existe en metodología experimental una serie de modelos de diseño o diseños experimentales estandarizados, el concepto de diseño tiene un significado mucho más amplio. Sin duda alguna hemos de convenir que cada experimento particular requiere la utilización de un diseño específico. No obstante, puesto que la metodología científica a lo largo de estos últimos años, ha elaborado una serie de modelos de diseño básicos, cuya eficacia ha sido ampliamente demostrada, nos referiremos a éstos, no como única solución a los problemas científicos, sino más bien como pautas fundamentales para la descripción del diseño experimental.Se ha afirmado que todo diseño debe constituir un adecuado MÓDULO 2202- EL MÉTODO EXPERIMENTAL EN PSICOLOGÍA 3 Para profundizar en este tipo de contenidos consulte la obra: Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. UNIDAD IV DISEÑOS EXPERIMENTALES esquema de acción; sin embargo, deberemos considerarlo también como, una buena técnica de control del error experimental. Si dejamos a un lado consideraciones relativas al costo y al esfuerzo, entre los diferentes diseños, encontramos importantes diferencias en cuanto a la reducción del error experimental De ello se concluirá que la mayor o menor precisión de los resultados obtenidos, dependerá, en definitiva, de la correcta elección del diseñó. Diseño Experimental Y Control El concepto de control se halla directamente relacionado con el de diseño de experimentación. Vimos ya, al hablar del control, que existe gran confusión en relación con su uso. Boring (1954), en su artículo sobre al historia del concepto de control, afirma que han silo tres los principales usos que se han hecho del mismo. En primer lugar, el término control se ha utilizado como sinónimo de limitación de condiciones, es decir, eliminación de todas aquellas condiciones que pueden llegar a interferir en los resultados. En efecto, un control muy estricto se logra en las situaciones propias de laboratorios, en que, cualquier fuente de distorsión, como ruidos, luces, colores, etc., pueden ser, si no eliminada totalmente, si al menos mantenida en condiciones constantes pan todos los sujetos. En segundo lugar, se entiende por control la acción directa que ejerce el experimentador sobre la variable independiente. La manipulación activa de dicha variable es, muchos veces, sinónimo de control, Por ejemplo, la utilización de diversos programas de refuerzo a fin do estudiar su efecto en la conducta operante, es un tipo de variable manejada por el investigador, y que, por tanto, se halla bajo su control. Por ultimo, el investigador suele referirse en muchos casos a experimentos con grupo control. La utilización de este procedimiento se debe, fundamentalmente, a John Stuart Mill (1846), quien propuso dos métodos para el descubrimiento de las relaciones causales: el método de la concordancia y el de la diferencia. El método de la concordancia establece: si dos o más instancias del fenómeno investigado tienen una sola circunstancia en común, en la cual todas las instancias concuerdan, es la causa (o efecto) del fenómeno estudiado; o sea, si un fenómeno X va seguido siempre por un fenómeno Y, se puede concluir que presumiblemente X es la causa de Y. Ahora bien, según J. S. Mill, este método puede ir acompañado del de la diferencia. Este último establece que: "si dos o más momentos en los que se produce un fenómeno tienen un unto elemento en común, en tanto que entre dos o más momentos en los cuales el fenómeno no se` manifiesta, no existe nada en común salvo la ausencia de esta circunstancia; la circunstancia por la: cual difieren los dos momentos del fenómeno es efecto o causa, o bien elemento constituvo de la causa del fenómeno". Evidentemente, este último método es una consecuencia del anterior y supone la introducción del control o ausencia de la circunstancia X, que constituye la posible causa del fenómeno que se observa. La utilización del control como grupo de contraste es práctica común en la experimentación psicológica y constituye uno de los métodos más frecuentes con que suelen diseñarse los experimentos. Ahora bien, la utilización de un grupo control con objeto de inferir la eficacia de un determinado tratamiento o condición antecedente requiere la previa suposición de que ambos grupos son equivalentes en relación con el fenómeno que pretende observarse. La presuposición de la equivalencia de grupos obedece fundamentalmente a dos razones básicas. La primera se refiere a la validez del experimento y, por tanto, a la correcta inferencia de la hipótesis experimental. El segundo propósito a que obedece la equivalencia es el aumentar la sensibilidad del experimento. Se entiende por sensibilidad la precisión o capacidad que nos ofrece el diseño para captar las mínimas diferencias entre los tratamientos experimentales. Esto implica partir de grupos homogéneos con respecto a los factores independientes extraños. Para esto existe una serie de técnicas que van desde el apareo de sujetos hasta la formación de grupos con igual media y desviación típica. En la medida en que se logren formar grupos homogéneos con respecto a una serie de características que pueden afectar la variabilidad de los datos experimentales, se podrán detectar diferencias mínimas entre los tratamientos experimentales. Fijémonos, por otra parte, en que este segundo objetivo se cumple para los estadios avanzados de la investigación, ya que en los estadios iniciales, lo que básicamente interesa es la validez del diseño. Validez Interna Y Validez Externa Una de las características más importantes del diseño experimental es que sea válido para inferir la hipótesis, es decir, que nos permita comprobar la supuesta relación entre los factores antecedentes y consecuentes. Se trata, por tanto, de un problema de eficacia, del cual dependerá fundamentalmente el logro de los objetivos de la investigación. Según Campbell y Stanley (1963) pueden darse dos clases de MÓDULO 2202- EL MÉTODO EXPERIMENTAL EN PSICOLOGÍA 4 Para profundizar en este tipo de contenidos consulte la obra: Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. UNIDAD IV DISEÑOS EXPERIMENTALES validez: la interna y la externa. Presentaremos estos dos tipos de validez, y analizaremos aquellos factores que pueden llegar a comprometer a ambos. Validez interna Cuando se habla de validez interna el investigador debe preguntarse hasta quo punto la variación observada en la variable dependiente ha sido causada por la presencia de la variable independiente. Como afirma Campbell (1957): "la validez interna representa la exigencia mínima; cuando se habla de ella es para preguntar si la estimulación experimental ha determinado la diferencia en la situación concreta de tal experiencia". Antes de dar una respuesta afirmativa es necesario haber asegurado que las posibles variables extrañas al experimento no lo hayan contaminado. Describiremos algunas de las posibles variables extrañas que deberán ser objeto de control. 1. La historia o conjunto de factores diferentes de X (variable independiente) que pueden producirse dentro o fuera del marco del experimento y, consecuentemente, pueden afectar los resultados del mismo La presencia de tales variables, que suelen aparecer a lo largo del proceso de experimentación, puede llegar a contaminar los efectos de la variable estudiada. Como es obvio, estas variables suelen manifestarse con mayor frecuencia en experimentos a largo plazo, como la investigación de carácter secuencial. 2. La maduración, que abarca el conjunto de procesos biológicos y psicológicos que se operan en los sujetos como consecuencia del paso del tiempo. Son, pues, procesos de orden interno, como el crecimiento; la fatiga, el hambre, etc., que pueden interferir en la acción de, la variable independiente. 3. El efecto de la medida aplicada a los sujetos antes de someterlos a tratamientos experimentales. Las medidas tomadas de los sujetos o los tests previamente suministrados, a fin de obtener datos para la posible formación de grupos, pueden influir en los resultados finales, independientemente de la acción del tratamiento. 4. Los instrumentos de medida pueden también sufrir cambios. Estos cambios no sólo pueden darse en los aparatos de registro (falta de precisión), sino en las personas encargadas de evaluar o registrar las observaciones. 5. La regresión estadística se produce sobre todo cuandola selección de los sujetos se realiza en función de los puntajes extremes. Supóngase que se ha aplicado un test de rendimiento y se han seleccionado los sujetos con las puntuaciones más altas (por ejemplo, superiores al centil 85). Si se les pasa posteriormente un nuevo test de rendimiento, independientemente de la aplicación del tratamiento experimental, la puntuación media que obtendrá el grupo de sujetos en este segundo test tenderá a desplazarse hacia el valor media de la población original; o sea, se producirá una dispersión más amplia en los puntajes obtenidos por los sujetos. Lo mismo hubiera sucedido si se hubiesen elegido los sujetos del extremo opuesto (es decir, con puntuaciones bajas). En el segundo test la media del grupo, baja en el primero, se desplazaría hacia la media real de la población, es decir, seria mayor en el segundo que en el primero. En estos dos casos ocurre un fenómeno de regresión, cuyas causes principales son el azar, o bien, las propias deficiencias de los instrumentos de medición. 6. La selección diferencial de los sujetos determina en muchos cases que los resultados acusen más bien las diferencias existentes entre los grupos, que la acción del tratamiento experimental. Si se quiere probar, por ejemplo, la eficacia de un nuevo método para el aprendizaje de lectura y se eligen para ello dos clases de alumnos de primer curso, puede ocurrir, independientemente del método, que el grupo experimental tenga más habilidad para la lectura que el grupo control. 7. La mortalidad experimental o perdida de sujetos puede afectar también la validez interna del experimento, sobre todo, si esta pérdida se produce en los sujetos situados en los extremos de la distribución. Esta posibilidad es muy alta en aquellos experimentos que se programan para periodos prolongados. Los sujetos pueden enfermar o cansarse, y no acudir cuando se aplican los tratamientos. Todo esto puede alterar, sensiblemente, los resultados. 8. La interacción entre selección y maduración, selección e historia y otras condiciones puede comprometer seriamente la validez de los re- sultados experimentales. Puede ocurrir, par ejemplo, que si bien tanto el grupo experimental coma el de control han presentado puntuaciones similares en el pretest, dada que el grupo experimental se halla más motivado, o muestre más rapidez en captar las explicaciones, obtiene un rendimiento superior en el pretest que el grupo control, independien- temente del tratamiento. Estas posibles interacciones deberán tenerse en cuenta a fin de invalidar la consistencia interna del experimento. Validez externa Si la validez interna constituye la exigencia mínima para la adecuada inferencia de la hipótesis y el logro de los objetivos de la MÓDULO 2202- EL MÉTODO EXPERIMENTAL EN PSICOLOGÍA 5 Para profundizar en este tipo de contenidos consulte la obra: Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. UNIDAD IV DISEÑOS EXPERIMENTALES experimentación, la validez externa se relaciona con el problema de la generalización de los resultados. La validez externa se halla asociada a la generalización y representatividad de los logros de la investigación. "Cuando hablamos de ella —dice Campbell (1957) — es para preguntarnos a qué poblaciones, a qué contextos, a qué variables puede extenderse el efecto constatado." Es muy importante, para las investigaciones conductuales tener asegurada la representatividad de los resultados ya que de ella depende su capacidad predictiva. A continuación presentaremos los factores que deberán ser controlados a fin de asegurar la validez externa del diseño. 1. El efecto reactivo o interactivo del pretest puede restringir la posibilidad de generalización de los resultados experimentales. La previa aplicación de un test puede incrementar o disminuir la sensibilidad de un grupo de sujetos en relación con la variable independiente. De ahí que los resultados obtenidos de un experimento en el que los sujetos han sido sometidos a una previa prueba, no podrán ser representativos del efecto de la variable experimental para una población que no ha sido sometida a dicha prueba. 2. Los efectos de la interacción entre los errores de selección y la variable experimental pueden comprometer, en gran manera, la generalidad de los resultados. Esto nos lleva a un problema de muestreo. Si los grupos experimental y control no han sido seleccionados al azar de la población de donde proceden, los resultados difícilmente podrán extenderse a toda la población. Sobre todo si se parte de grupos naturales o muestras no representativas es posible que determinado tratamiento interactúe con el grupo experimental debido a sus características particulares. 3. Los efectos interactivos de los procedimientos experimentales restringen también la amplitud de la generalización de los resultados. Esto suele ocurrir en aquellos experimentos en los que por parte de los sujetos se da una predisposición en participar en ellos. Ejemplo típico de este efecto lo encontramos en aquellos experimentos que se realizan con estudiantes de primer ano de especialidad, o bien, con sujetos voluntarios. Como señala Rosenthal (1965): "los sujetos voluntarios difieren considerablemente de los sujetos no voluntarios", y, consecuentemente, no constituyen una muestra representativa. Este extremo atenta contra el principio del muestreo probabilística. De ahí que los resultados obtenidos. de las situaciones en que los sujetos o bien están predispuestos, o bien, tienen cierta familiaridad con las técnicas experimentales, no pueden ser considerados como representativos. 4. La interferencia del tratamiento múltiple viene a ser una ampliación de lo afirmado en el punto anterior. Así, en aquellos casos en que el experimento exige una exposición repetitiva a dos o más tratamientos, es posible que la acción de los tratamientos anteriores interactúe con los tratamientos posteriores, a no ser que su acción quede eliminada con el tiempo. Siempre que precisamente no interese conocer el efecto de esta exposición sucesiva, como ocurre en los experimentos sobre el aprendizaje y la transferencia. En todo diseño experimental se dan pues dos tipos de validez, cuya importancia no puede ponerse en duda. Ahora bien, el problema surge cuando se produce una incompatibilidad entre ambos tipos de validez. En efecto, los controles que se utilizan para asegurar la validez interna tienden a comprometer la validez externa, es decir, a medida que se aumentan las restricciones sobre la situación experimental, desfiguramos totalmente el contexto y limitamos automáticamente la representatividad de la misma. Esto nos llevará, sin duda, a preguntarnos, en el caso que se hallen comprometidos los dos tipos de validez, cuál de los dos deberá prevalecer. Según Campbell (1957), la respuesta es clara: deberá darse prioridad a la validez interno. Siempre será mejor para la ciencia conseguir probar hipótesis que sacrificarlas en aras de generalizaciones vagas o imprecisas. Objetivos Del Diseño Experimental El diseño de experimentación tiene dos objetivos básicos: a) suministrar datos adecuados para la inferencia de la hipótesis, y b) controlar la varianza debida a los tratamientos; la varianza extraña y la varianza debida al error. Todo diseño debe ser concebido deliberadamente para aportar evi- dencia empírica sobre la posible relación que se establece en la hipótesis. El resultado a que se llega, en el momento de contrastar la hipótesis con los datos o información empírica, está íntimamente unida a la "forma en que han sido hechas las observaciones y las inferencias". El éxito de una investigación depende, por tanto, de la buena planificación y ejecución del diseño, por cuanto que nos permite efectuar comparaciones adecuadas entre las observaciones y, por tanto, inferir consecuencias. ¿Cómo se consigue todo esto con eldiseño? El diseño de investigación nos proporciona la pauta para la aplicación de las pruebas mas adecuadas, las cuales permitirán analizar las relaciones existentes entre las variables. El diseño nos indica, en cierto modo, qué MÓDULO 2202- EL MÉTODO EXPERIMENTAL EN PSICOLOGÍA 6 Para profundizar en este tipo de contenidos consulte la obra: Arnau, J. (1978). Psicología Experimental enfoque metodológico. México: Ed. Trillas. UNIDAD IV DISEÑOS EXPERIMENTALES observaciones deberemos hacer, la forma de registrarlas, cómo analizar los resultados, etc. En síntesis, nos indica: a) cuántas observaciones deben ser hechas; b) qué tipo de análisis debe aplicarse, y c) qué posibles conclusiones podrán obtenerse a partir del análisis estadístico de los resultados. El Diseño De Experimentación Clasico Y Sus Posibles Alternativas El diseño simple de experimentación o, como algunos prefieren, diseño clásico de una cola variable, es un esquema experimental heredado de la física, en el que sólo se varia un factor, manteniéndose constante el recto. Este principio de experimentación, válido para las ciencias físico-naturales, es aplicable a situaciones de constancias simples, de regularidades causa-efecto, es decir, a situaciones de un control absoluto de variación; sin embargo, las situaciones de máximo rigor y control no suelen darse en ciencias de la conducta y mucho menos en psicología. En efecto, en psicología, la mayoría de las variables se hallan directamente relacionadas con las restantes, y el hecho de variar una de ellas implica automáticamente la alteración de las otras. Por esta razón, el principio de experimentación clásico, tal como lo hemos descrito, plantea graves dificultades cuando se intenta aplicar a la psicología. Se puede afirmar que son dos las dificultades más impor- tantes que entrañaría la utilización del esquema de investigación clásico en la ciencia psicológica. A continuación analizaremos estos dos problemas básicos a los que se ha intentado buscar una solución.
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