investigação experimental em psicologia
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INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTALPsicologia B – 12º
JB, 2009
Jorge Barbosa, 2009
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Objectivo
• Estabelecer relações causa-efeito: Rejeitar ou aceitar hipóteses relativas a relações
causa-efeito entre variáveis.
Exemplo:Variável independente: “Media” utilizado (videograma ou audiograma)Variável dependente: Eficácia da aprendizagem
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Características
• Num estudo experimental, o investigador:Manipula pelo menos uma variável independente
Controla o efeito de outras variáveis consideradas potencialmente relevantes
Observa o efeito numa ou mais variáveis dependentes.
Exemplos de variáveis independentes:•Adopção de um novo programa de aprendizagem•Introdução de um novo sistema informático
Exemplos de variáveis dependentes:•Eficácia de um novo programa de aprendizagem•Redução do número de horas necessárias para executar uma tarefa
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Características
• A manipulação da variável independente é a característica que melhor distingue a investigação experimental de outros tipos de investigação.
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Características
• Variável dependente é a mudança ou diferença resultante da manipulação da variável independente.
• A variável dependente deverá poder ser medida.
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Etapas da Investigação Experimental
Definição de um problema
Selecção de sujeitos e instrumentos de medida
Escolha de um plano experimental
Execução dos procedimentos
Análise dos dados recolhidos
Formulação de conclusões
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O Plano Experimental
1. Grupo Experimental – aquele ao qual será administrada a variável independente (também chamada tratamento)
Compreende, normalmente, dois grupos:
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O Plano Experimental
2. Grupo de Controlo – aquele ao qual:
a) Não será administrado o tratamento(fica como estava);
b) Será administrado um tratamento diferente do do grupo experimental.
Compreende, normalmente, dois grupos:
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O Plano Experimental
Exemplo:
a) É adoptado para o grupo experimental um novo programa de ensino;
b) O grupo de controlo:
1. Continua com o antigo programa, ou
2. É sujeito a um programa diferente.
Compreende, normalmente, dois grupos:
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Controlo de Outras Variáveis
O investigador deve assegurar-se de que os dois grupos são tão equivalentes quanto possível no que respeita a todas as variáveis, excepto quanto à variável independente.
Para verificar qual o efeito da variável independente, é
necessário fazer o controlo de outras variáveis
Apesar de existirem diversas técnicas para se proceder ao controlo de variáveis, atendendo ao facto de a experimentação ser conduzida em seres humanos, esse controlo reveste-se de grandes dificuldades nas Ciências Sociais.
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Controlo de Variáveis
1. Garantir que a investigação tenha validade interna:
a) As diferenças observadas na variável dependente são unicamente devidas à manipulação da variável independente.
Com o controlo de variáveis, pretende-se:
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Controlo de Variáveis
2. Garantir que a investigação tenha validade externa:
a) Os resultados obtidos devem ser generalizáveis e aplicáveis em contextos diferentes dos experimentados.
Com o controlo de variáveis, pretende-se:
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Controlo de Variáveis
Os resultados da investigação, a relação causa-efeitoestudada, serão confirmados em:
a) Outros grupos;
b) Outros contextos;
c) Outras ocasiões.
desde que as condições experimentais sejam similares.
Se a investigação tiver validade interna e
externa, então:
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Controlo de Variáveis
Um controlo muito rígido sobre as condições experimentais, afasta a situação experimentada da realidade (põe em causa a validade externa):
Os resultados dificilmente são generalizáveis fora do contexto onde se realizou a experimentação.
Garantir a validade interna e a validade externa, simultaneamente, é o grande desafio e o maior problema das investigações experimentais nas Ciências Sociais:
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Controlo de Variáveis
É muito difícil conduzir uma experimentação e controlar variáveis em condições reais:
Conduzir experiências em condições reais, normalmente, dificulta a obtenção de validade interna da experimentação.
Resultados, sem validade interna, não se aplicam a situação nenhuma, nem sequer à experimentada.
Garantir a validade interna e a validade externa, simultaneamente, é o grande desafio e o maior problema das investigações experimentais nas Ciências Sociais:
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Controlo de Variáveis
Hipótese:
Ambientes agradáveis proporcionam aumento da produção em situações que exigem criatividade.
Variável Independente:
Música de fundo numa situação de resolução de “puzzles”.
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Variável Dependente:
Número de Puzzles resolvidos.
Sujeitos do Grupo Experimental:
a) São colocados numa sala, onde se ouve música ambiente suave e alegre;
b) É-lhes solicitado que resolvam o maior número possível de Puzzles, da forma mais criativa que consigam
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Sujeitos do Grupo Controlo:
a) São colocados numa sala, onde se ouve música ambiente suave e triste (fúnebre, por exemplo.);
b) É-lhes solicitado que resolvam o maior número possível de Puzzles, da forma mais criativa que consigam
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Controlo de variáveis:
a) Os sujeitos dos dois grupos foram previamente testados em múltiplas dimensões e só foram admitidos os que tinham características idênticas;
b) Os sujeitos foram distribuídos pelos dois grupos por sorteio completamente cego;
c) O material distribuído pelos dois grupos (Puzzles) era rigorosamente igual;
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Controlo de variáveis:
d) As músicas de fundo foram seleccionadas a partir do juízo unânime e prévio de juízes externos quanto à possibilidade de gerarem um ambiente alegre ou um ambiente triste;
e) A situação experimental decorreu na mesma altura do dia, durante o mesmo período de tempo, em salas rigorosamente iguais.
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Admitamos agora que:
a) O grupo experimental obteve muito melhores resultados do que o grupo controlo;
b) A análise estatística dos resultados garante a validade interna necessária (a probabilidade de a distribuição de resultados, entre os dois grupos e no interior de cada um, está muito longe de poder ser explicada como efeito do acaso).
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Algumas questões sobre a validade externa desta experiência:
a) Numa situação real (sala de aula, por ex.) a música de fundo corresponde a um indicador pertinente de bom ambiente?
b) A resolução de Puzzles tem correspondência com o tipo de problemas que é necessário resolver numa situação real?
Vejamos um Exemplo:
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Controlo de Variáveis
Algumas questões sobre a validade externa desta experiência:
c) Se as mesmas variáveis fossem testadas numa situação real (na sala de aula com diferentes turmas) será legítimo esperar os mesmos resultados?
Vejamos um Exemplo:
Na verdade, o mais importante não é dar respostas afirmativas ou negativas a estas perguntas; o mais
importante é fazê-las e investigá-las.
O mais sedutor no trabalho de
investigação não é a certeza, mas a dúvida e o gosto pela procura da
verdade.
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Ameaças à Validade Interna
• História: ocorrência de um acontecimento estranho ao estudo experimental que pode afectar os resultados;
• Maturação: modificações físicas ou mentais que ocorrem nos sujeitos durante a experimentação (sobretudo se o período for prolongado no tempo);
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Ameaças à Validade Interna
• Testagem: Por vezes, é necessário testar os sujeitos antes da experiência e depois da experiência, para verificar se dela resultou alguma alteração; Sendo o pré-teste e pós-teste iguais, pode acontecer que a melhoria de resultados possa ser explicada pela repetição das perguntas;
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Ameaças à Validade Interna
• Instrumentação: resulta da administração de testes de resultados:Que não são fiáveis, ou
Que dão resultados diferentes em diferentes aplicações;
Que têm níveis diferentes de dificuldade;
Ou de observações que não são sempre realizadas do mesmo modo.
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Ameaças à Validade Interna
• Regressão estatística: refere-se ao facto de serem seleccionados para um estudo experimental sujeitos que obtêm classificações extremas no pré-teste (muito altas ou muito baixas, por exemplo, todas acima ou todas abaixo do ponto médio da escala utilizada):Sujeitos que obtêm resultados extremos no pré-
teste têm tendência a regredir para a média no pós-teste
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• Na investigação experimental pura, a selecção aleatória dos sujeitos, que irão constituir o grupo experimental e o grupo de controlo, permite neutralizar a maior parte das ameaças à validade interna.
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• Na investigação quase-experimental, em que a experimentação recorre a grupos já anteriormente constituídos (turmas de uma escola, por ex.), o investigador tem de controlar uma a uma todas as ameaças à validade interna.
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Planos Experimentais
• Os planos com uma única variável podem ser:Pré-experimentais: não há um controlo adequado
das ameaças à validade interna e externa; servem para estudo preliminar, para sugerir hipóteses.
Experimentais puros: há um controlo adequado de variáveis; a selecção dos sujeitos é sempre aleatória e há sempre, pelo menos, um grupo de controlo.
Quase-experimentais: não há selecção aleatória dos sujeitos; são utilizados grupos já anteriormente constituídos
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Planos Experimentais
• Os planos factoriais são planos experimentais puros onde são manipuladas duas ou mais variáveis, individualmente ou em interacção umas com as outras.
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Planos Experimentais
• Nomenclatura de Campbell e Stanley(1963)A – selecção aleatória dos sujeitos
O – uma observação (pré-teste ou pós-teste)
X – tratamento (manipulação da variável independente)
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.1: pré-teste-pós-teste e grupo de controlo:
A O X O - grupo experimental
A O O – grupo de controlo
Características: Os sujeitos são seleccionados e distribuídos aleatoriamente
por um grupo experimental e por um grupo de controlo;
A ambos os grupos é administrado um pré-teste relativo à variável dependente;
O grupo experimental é sujeito a um tratamento novo ou não tradicional
A ambos os grupos é administrado um pós-teste.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.1: pré-teste-pós-teste e grupo de controlo:
A O X O - grupo experimental
A O O – grupo de controlo
Características: Os resultados do pós-teste dos dois grupos são comparados
para determinar a eficácia do tratamento;
O pré-teste é utilizado para verificar se os grupos são equivalentes em relação à variável dependente:
o Se são equivalentes, os resultados do pós-teste são directamente comparados com um teste t(t de Student)
o Se não são equivalentes, os resultados são sujeitos a um teste de análise de covariância.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.1: pré-teste-pós-teste e grupo de controlo:
A O X O - grupo experimental
A O O – grupo de controlo
Controlo das ameaças: Ameaças à validade interna:
o A combinação da selecção aleatória dos sujeitos e a existência de um pré-teste e de um grupo de controlo permite controlar as ameaças à validade interna:
A regressão é controlada pela selecção aleatória;
A história, a testagem e a instrumentação são controladas pelo grupo de controlo
A combinação do grupo de controlo com a selecção aleatória dos sujeitos permite controlar a maturação.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.1: pré-teste-pós-teste e grupo de controlo:
A O X O - grupo experimental
A O O – grupo de controlo
Controlo das ameaças: Ameaças à validade externa:
o A principal ameaça a este plano, que pode pôr em causa a generalização dos resultados, é a possível interacção entre o pré-teste e o tratamento:
Essa interacção pode ter como consequência que os resultados só sejam generalizáveis a outros grupos a quem seja igualmente administrado o pré-teste.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.2: pós-teste e grupo de controlo:
A X O - grupo experimental
A O – grupo de controlo
Características: Os sujeitos são seleccionados e distribuídos aleatoriamente
por um grupo experimental e por um grupo de controlo;
O grupo experimental é sujeito a um tratamento novo ou não tradicional;
A ambos os grupos é administrado um pós-teste.
o Os resultados do pós-teste dos dois grupos podem ser comparados recorrendo a um teste de tde Student, para determinar o significado da manipulação da variável independente.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.2: pós-teste e grupo de controlo:
A X O - grupo experimental
A O – grupo de controlo
Controlo das ameaças: Ameaças à validade interna:
o A combinação da selecção aleatória dos sujeitos com a existência de um grupo de controlo só não permite controlar a ameaça de “mortalidade” dos sujeitos (isto é: sujeitos que abandonam a experiência).
o A inexistência de um pré-teste exige cuidados acrescidos na garantia de equivalência entre os grupos (por exemplo, deve garantir-se que nenhum sujeito tem qualquer tipo de conhecimento relacionado com a variável dependente.)
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.2: pós-teste e grupo de controlo:
A X O - grupo experimental
A O – grupo de controlo
Controlo das ameaças: Ameaças à validade externa:
o A inexistência de um pré-teste é compensada pela eliminação do risco de interacção entre os resultados do pré-teste e a manipulação da variável independente.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.3: Plano Solomon de Quatro Grupos:
A O X O A O O
A X O A O
Características: Os sujeitos são seleccionados e distribuídos aleatoriamente
por quatro grupos;
A dois grupos é administrado um pré-teste em relação à variável dependente e aos outros dois grupos não;
Dois grupos, um ao qual tinha sido administrado o pré-teste e outro ao qual não tinha sido aplicado, são sujeitos a um tratamento novo ou não tradicional;
Aos quatro grupos é administrado um pós-teste.
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Planos Experimentais
• Planos Experimentais puros.3: Plano Solomon de Quatro Grupos:
A O X O A O O
A X O A O
Controlo das ameaças: Ameaças à validade interna e à validade externa:
o Como este plano é uma combinação dos dois planos anteriores, o resultado é um plano que controla as duas ameaças referidas para os planos anteriores: interacção pré-teste/tratamento e mortalidade.
o Apesar das vantagens que apresenta, ele exige um maior número de sujeitos de investigação.
Para um grande número de estudos, um dos planos anteriores poderá ser igualmente adequado.
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Tipos de Variáveis
• Variáveis.Variáveis são quaisquer características
que variam numa situação
experimental
Tipos de variáveis:
Variável independente: é uma variável estímulo ou input. É o factor que é medido, manipulado ou seleccionado pelo experimentador para determinar a sua relação com um fenómeno observado; é a variável que é manipulada ou alterada para causar uma modificação em outra variável.
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Tipos de Variáveis
• Variáveis.Variável dependente: é uma variável
resposta ou output. É o factor que é
observado e medido para determinar
o efeito da variável independente, ou seja, aquele factor que aparece, desaparece ou varia quando o experimentador introduz, remove ou varia a variável independente.
Muitos estudos envolvem mais do que uma variável independente e uma variável dependente.
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Tipos de Variáveis
• Variáveis.Variável moderadora: é uma variável
independente secundária,
seleccionada para determinar se afecta
a relação entre a variável independente principal e a(s) variável(eis) dependente(s).
Variável de controlo: refere-se às variáveis que têm de ser neutralizadas para garantir que não têm efeito na relação entre a variável independente e a variável dependente. As que mais frequentemente são identificadas, relativamente aos indivíduos, são: o género, a idade, a situação socioeconómica e as habilitações literárias.
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Tipos de Variáveis
• Variáveis.Variável interveniente: é o factor que
teoricamente tem efeito no fenómeno
observado, mas que não pode ser visto, medido ou manipulado; os seus efeitos são inferidos
através dos efeitos das variáveis independentes e moderadoras no fenómeno observado.
As variáveis intervenientes são suportadas pela racionalidade teórica que justifica e dá sentido à própria investigação
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INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTALPsicologia B – 12º
JB, 2009
Jorge Barbosa, 2009