METODOLOGIA DELLA RICERCA EPG PSICOMETRIA II -VERI ESPERIMENTI: DISEGNI SPERIMENTALI AD UN SOLO FATTORE- FASCIA I-Z a.macchia@unich.it www.psicometria.unich.it

VERI ESPERIMENTI Caratteristica cruciale dei veri esperimenti è il CONTROLLO. In un vero esperimento lo sperimentatore controlla i fattori che potrebbero minare la validità dell’esperimento. Ha un controllo completo sull’esperimento: sul chi, sul cosa, sul quando, sul dove e sul come.

VERI ESPERIMENTI Il controllo sul chi comporta che lo sperimentatore possa assegnare casualmente i soggetti alle condizioni sperimentali Il controllo sul cosa, sul quando e sul dove comporta che lo sperimentatore padroneggi totalmente il modo in cui l’esperimento è seguito.

QUASI ESPERIMENTI Un quasi esperimento somiglia ad un esperimento, ma manca almeno di una delle caratteristiche che definiscono quest’ ultimo.

Alcuni termini importanti … Fattori: Le variabili indipendenti fanno riferimento a ciò che lo sperimentatore manipola. In un esperimento vengono spesso chiamate fattori. N.B. Ogni esperimento per essere tale, necessita almeno di una variabile indipendente!

Livelli: Un esperimento può avere più di una variabile indipendente. Ogni variabile indipendente ha sempre almeno 2 livelli. Il livello è un particolare valore di una variabile indipendente.

Es. manipolazione dell’uomo sullo stato emotivo dei ratti Es. manipolazione dell’uomo sullo stato emotivo dei ratti. 2 livelli del tipo di gabbia = gabbia normale/gabbia “arricchita” N.B. ci possono essere diversi livelli della variabile. Infatti i ratti potrebbero essere manipolati per 0, 10, 20, 30 ecc minuti al giorno, creando molti livelli della variabile indipendente.

Condizione: Si riferisce ad un particolare modo con cui sono trattati i soggetti. Il Trattamento: E’ un altro modo di chiamare la condizione.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE I Disegni Sperimentali ad un solo fattore sono quelli in cui lo sperimentatore studia gli effetti di una sola variabile indipendente.

E’ quasi impossibile tenere sotto controllo TUTTI i possibili fattori di minaccia. Tuttavia è indispensabile che si faccia riferimento a due elementi fondamentali per tenere sotto controllo la validità dell’esperimento: Esistenza di un gruppo o di una condizione di controllo. Assegnazione casuale dei soggetti alle condizioni.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE In questo modo la confusione tra le variabili legate al soggetto e la variabile sperimentale può essere solo casuale: La probabilità che i due gruppi siano molto diversi è bassa I due gruppi hanno uguale probabilità di avere una maggiore percentuale di soggetti di un certo tipo e le differenze riscontrate possono essere attribuite alle differenze tra le due condizioni.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE Esperimento tra soggetti : i soggetti sono assegnati a caso alle condizioni. Le condizioni sperimentali coincidono con i gruppi. Ciò assicura che i gruppi siano uguali da tutti i punti di vista, se si escludono le differenze dovute al caso.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE Esperimento entro i soggetti: tutti i soggetti vengono sottoposti a tutte le condizioni. In questo caso parliamo di varie condizioni, non di gruppi, perché c’è un solo gruppo di soggetti e viene sottoposto a tutte le condizioni. Il comportamento del soggetto in una condizione viene confrontato con il comportamento dello stesso soggetto in un’altra condizione.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO I SOGGETTI. Dato che nei disegni sperimentali entro i soggetti gli stessi soggetti vengono sottoposti a tutte le condizioni sperimentali, è spesso necessario trovare qualche espediente per controllare i possibili effetti di una condizione sull’altra. Gli effetti da controllare sono: EFFETTO DELL’ORDINE EFFETTO DELLA SEQUENZA

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. EFFETTI DELL’ORDINE: Derivano dalla posizione (ordinale) delle condizioni nell’esperimento, indipendentemente dalla specificità della condizione.

Es. effetto pratica nei compiti di apprendimento. Qualsiasi condizione venga applicata per prima si associa sempre ad una prestazione inferiore rispetto alle condizioni successive, proprio perché i soggetti non hanno sufficiente pratica nel compito.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. EFFETTI DELLA SEQUENZA: Dipendono da un interazione fra le condizioni specifiche dell’esperimento. Es. Valutazione della pesantezza degli oggetti sollevati. Apparente eccessiva leggerezza di un oggetto sollevato dopo un oggetto più pesante e viceversa.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. In generale gli effetti dell’ordine si controllano facendo in modo che ciascuna condizione capiti con la stessa frequenza in ciascuna posizione ordinale (prima, seconda, terza, ecc) In generale gli effetti della sequenza si controllano disponendo le condizioni in modo che ciascuna condizione segua qualsiasi altra con la stessa frequenza.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONTROLLO DEGLI EFFETTI DI ORDINE E SEQUENZA ENTRO I SOGGETTI E’ possibile quando ciascun soggetto è sottoposto a tutte le condizioni. Possiamo effettuare un controllo randomizzando l’ordine delle posizioni per ciascun soggetto!

AABDBCCD effetti indesiderati della sequenza DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONTROLLO DEGLI EFFETTI DI ORDINE E SEQUENZA ENTRO I SOGGETTI Randomizzazione a blocchi: l’ordine delle condizioni è randomizzato all’interno di ciascun blocco e ciascuna condizione viene applicata una volta prima della ripetizione di qualsiasi condizione Es: con 4 condizioni (A, B, C, D) da applicare 2 volte, si avrà : BCAD, ADBC Ciascuna delle quattro condizioni è applicata una volta in ordine casuale entro ciascuno dei due blocchi. AABDBCCD effetti indesiderati della sequenza La randomizzazione a blocchi è particolarmente utile se si desidera applicare ciascuna condizione due volte e l’esperimento richiede due sedute

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONTROLLO DEGLI EFFETTI DI ORDINE E SEQUENZA ENTRO I SOGGETTI Contobilanciamento inverso o sequenza ABCCBA, O ABBA: è utilizzato quando ci sono pochi soggetti è parecchie condizioni da applicare poche volte. Es. condizioni A,B,C da applicare 2 volte: ABC-CBA. Funziona bene quando le possibili variabili di confusione agiscono in maniera lineare attraverso le condizioni.

L’effetto dell’ordine produce un forte aumento della variabile dipendente che si compensa perché l’effetto è lineare. Il Controbilanciamento ha funzionato.

Esempio di un esperimento in cui una variabile ha un forte effetto nella parte iniziale dell’esperimento e successivamente un effetto minore (pratica o riscaldamento). Il controbilanciamento non è riuscito ad eliminare l’effetto dell’ordine.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONTROLLO DEGLI EFFETTI DI ORDINE E SEQUENZA ENTRO I GRUPPI. Se non è possibile presentare ciascuna condizione un numero di volte sufficiente a randomizzare l’ordine, o se il controbilanciamento entro i soggetti non funziona: si lascia che l’ordine e la sequenza si confondano con la condizione entro i soggetti, ma vengano controllati entro i gruppi.

1 A B C 2 3 4 5 6 Es: Supponiamo di avere tre condizioni: A, B e C. Ciascuna di queste deve essere applicata a ciascun soggetto una volta sola. I soggetti sono 6 (6 n). Attraverso questo metodo ciascuna condizione occupa ciascuna condizione ordinale lo stesso numero di volte, e segue ciascun altra condizione lo stesso numero di volte. In questo modo controlliamo ordine e sequenza in un gruppo di soggetti, anche se ciascun soggetto viene sottoposto ad una sequenza non bilanciata! SOGGETTI ORDINE 1 A B C 2 3 4 5 6

SVANTAGGIO: il numero richiesto di ordini aumenta geometricamente con il numero delle condizioni. es. Con 2 condizioni vi sono 2 possibili ordini (AB,BA), con 3 condizioni vi sono 6 ordini, con 4 condizioni 24 ordini, con 5 condizioni 120 ordini…

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. QUADRATO LATINO. Si usa quando abbiamo pochi soggetti. Questa tecnica è in grado di controllare l’ordine ma non la sequenza, rinunciando al requisito che ciascuna condizione segua qualsiasi altra lo stesso numero di volte. B segue sempre A, C segue sempre B … SOGG ORDINE 1 2 3 4 1 A B C D 2 3 4

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. QUADRATO LATINO BILANCIATO In questa tecnica ciascuna condizione è preceduta immediatamente per una sola volta da ciascuna altra condizione. Questa tecnica è più flessibile e compensa la precedente, controllando l’effetto del contrasto per le condizioni a coppie. SOGG ORDINE 1 2 3 4 1 A B C D 2 3 4

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. La tecnica del Quadrato latino, rispetto al controbilanciamento completo permette una maggiore flessibilità nella scelta del numero di soggetti. Anche se non è in grado di controllare i piccoli effetti della sequenza, ci consente di non ricorrere necessariamente a 24 soggetti in un esperimento a 4 condizioni, ma di usarne anche 4!

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. IL DISEGNO SPERIMENTALE A DUE CONDIZIONI E’ il più semplice disegno possibile per un vero esperimento poiché ha solo due condizioni. Tutti i soggetti vengono sottoposti ad entrambe le condizioni e ogni soggetto funge da controllo di se stesso. L’ordine delle condizioni è controbilanciato.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. IL DISEGNO SPERIMENTALE A DUE CONDIZIONI ASSEGNAZIONE TRATTAMENTO PROVA Condizione1 Tutti i soggetti sono sottoposti a Condizione1 si (o sperimentale) entrambe le condizioni in ordine (o trattamento sperimentale) controbilanciato Condizione 2 Condizione 2 si (o di controllo) (o trattamento di controllo) SVANTAGGIO: possibile effetto di trasferimento di una condizione sull’altra!

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. IL DISEGNO SPERIMENTALE A DUE CONDIZIONI Es: Fenomeno del neglet (Marshall, 1974) Disegno con ratti con lesioni unilaterali dell’ipotalamo laterale. La lesione permetteva di usare ciascun animale come controllo di se stesso.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONDIZIONI MULTIPLE, ESAMINATE ENTRO I SOGGETTI. Di solito si opta per esperimenti con condizioni multiple, in quanto in questo modo è possibile confrontare l’efficacia di parecchie variabili o trattamenti.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONDIZIONI MULTIPLE, ESAMINATE ENTRO I SOGGETTI. La maggior parte degli esperimenti a condizioni multiple sono TRA i soggetti, perché spesso è impossibile o scorretto sottoporre tutti i soggetti alle varie condizioni. Tuttavia gli esperimenti ENTRO i soggetti sono abbastanza frequenti.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali ENTRO i soggetti. CONDIZIONI MULTIPLE, ESAMINATE ENTRO I SOGGETTI. ASSEGNAZIONE TRATTAMENTO PROVA Condizione1 Tutti i soggetti sono sottoposti 1 si Condizione2 a tutte le condizioni in ordine 2 si Condizione3 casuale o contobilanciato 3 si

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali TRA i soggetti. I Disegni Sperimentali TRA i soggetti vengono usati quando i soggetti non possono essere utilizzati come controllo di se stessi a causa della possibilità di effetti di influenza di una prova sull’altra. Come i disegni entro i soggetti, anche i disegni tra i soggetti possono avere due condizioni o più di due.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali TRA i soggetti. DUE CONDIZIONI, ESAMINATE TRA I SOGGETTI

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali TRA i soggetti. CONDIZIONI MULTIPLE, ESAMINATE TRA I SOGGETTI

CONDIZIONI MULTIPLE, ESAMINATE TRA I SOGGETTI. Es: Pinel (1969) Stima del tempo che serve per memorizzare le esperienze attraverso lo schok elettroconvulsivo. IPOTESI: un effetto collaterale dello shock è l’amnesia per gli episodi precedenti a questo. Stima tramite lo shock, del tempo necessario per memorizzare le esperienze. METODO: abituare dei ratti assetati ad esplorare una gabbia nuova con un angolo per 10 minuti per 5 giorni. Al sesto giorno posizionava dell’acqua nell’angolo. Applicazione di una scossa 5 gruppi sperimentali, uno per ogni intervallo di tempo trascorso tra l’apprendimento della gabbia e lo shock. Lo shock veniva dato dopo: 10 secondi, 1 minuto, 10 minuti, 1 ora e 3 ore 3 gruppi di controllo Nuovo inserimento dei ratti in gabbia e misura del numero di esplorazioni della gabbia. Variabile dipendente: numero di esplorazioni dell’angolo (quantità di informazioni apprese), se il ratto esplorava l’angolo vuol dire che si era ricordato dell’acqua. Variabile indipendente: tempo tra l’apprendimento e lo schok

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Disegni sperimentali TRA i soggetti. CONDIZIONI MULTIPLE ESAMINATE TRA I SOGGETTI. 10 8 6 4 2 RISULTATI: Il numero di esplorazioni aumenta fino a 3 ore, dimostrando che i processi di consolidamento della memoria hanno bisogno di almeno 3 ore per completarsi. Numero di esplorazioni 10s 1min 10min 1h 3h Intervallo tra apprendimento e ESC

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Alcuni disegni sperimentali da evitare DISEGNO SPERIMENTALE CON UN GRUPPO E UNA SOLA PROVA. NO! Disegno in cui un soggetto viene sottoposto ad un trattamento e poi esaminato riguardo a qualche variabile dipendente Non c’è una misura di come era la situazione precedente, non c’è prova che sia intervenuto qualche altro fattore, per cui non si può attribuire il cambiamento al trattamento. TRATTAMENTO PROVA SINGOLO GRUPPO SI Es. Valutazione dell’efficacia di programmi motivazionali.

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Alcuni disegni sperimentali da evitare DISEGNO SPERIMENTALE CON UNA SOLA PROVA E GRUPPI DI CONTROLLO NON EQUIVALENTI NO! Quando il gruppo di controllo non è preso a partire dalla stessa popolazione; anche se si cerca di creare un gruppo di controllo pareggiandolo per il maggior numero di variabili ( come età, stipendio, scolarità, ecc), in ogni caso non è così efficace. Otteniamo un gruppo di controllo che non è equivalente a quello sperimentale perché non fa parte della stessa popolazione. E’ un disegno migliore del precedente, ma lo classifichiamo come quasi esperimento in quanto non vi è l’assegnazione casuale dei soggetti alle condizioni. Assegnazione di soggetti e gruppi Trattamento Prova Gruppo1 Qualsiasi metodo non casuale si Gruppo2 no

DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE DISEGNI SPERIMENTALI AD UN FATTORE. Alcuni disegni sperimentali da evitare DISEGNO CON UN GRUPPO E DUE PROVE Manca il gruppo di controllo. Si fa una prova prima e una dopo il trattamento Tuttavia non possiamo determinare con sicurezza se il cambiamento è dovuto al trattamento o ad altri fattori non legati ad esso. Se anche il cambiamento fosse causato dal trattamento, non potremmo dire a quale aspetto di esso è dovuto l’effetto. NO! Prima prova Trattamento Seconda prova Singolo Gruppo si Per migliorare ulteriormente il controllo, si potrebbe aggiungere un gruppo di controllo non equivalente, e può così essere considerato un quasi esperimento!

ESERCITAZIONI

1 Craik e Tulving(1975): Diverse strategie di elaborazione di parole influenzano la memoria IPOTESI :Vi sono strategie di elaborazione basate sulle proprietà Visive, Acustiche e Semantiche della parola che influenzano diversamente il ricordo. Scendendo di profondità di elaborazione si ha un miglior ricordo. METODO: Prima che ogni parola apparisse si facevano al soggetto delle domande per favorire a seconda un elaborazione più o meno profonda: PROPRIETA’ VISIVE: “La parola è scritta in lettere maiuscole?” PROPRIETA’ ACUSTICHE: “La parola può fare rima con treno?” PROPRIETA’ SEMANTICHE: “La parola può stare nella frase- La ragazza mise il ………… sul tavolo-?” Le domande erano variate casualmente per ogni prova. Alla fine si effettuava un compito di riconoscimento di parole. RISULTATI: i soggetti riconobbero il 96% delle parole sottoposte ad elaborazione semantica, il 78% di quelle elaborate acusticamente e il 18% di quelle elaborate visivamente.

2 Es: Braun, Ellis e Loftus (2002) Studio sull’effetto che un annuncio pubblicitario può avere sulla memoria. IPOTESI: Annunci pubblicitari che fanno leva sulla nostalgia per vendere un prodotto potrebbero generare una falsa memoria Obbiettivo: Convincere le persone di aver visitato Disneyland e stretto la mano a Topolino dopo aver visto una pubblicità nostalgica. METODO: Valutare per 20 episodi di infanzia, la sicurezza di aver vissuto quell’ episodio. Le persone che erano certe di aver incontrato e stretto la mano a topolino a Disnayland erano escluse dall’esperimento. Il resto dei partecipanti era incerto di averlo fatto o sicuri di non averlo fatto. Una parte dei soggetti vedevano la pubblicità di Disneyland che raffigurava un bambino che stringe la mano a topolino e l’atro gruppo vedeva una pubblicità normale, con compito per tutti i soggetti di immaginare di aver vissuto l’evento descritto dalla pubblicità. Successivamente lo sperimentatore fingeva di aver perso i dati iniziali e chiedeva una seconda raccolta di dati sulla valutazione degli episodi dell’infanzia. RISULTATI:Le persone che avevano visto la pubblicità nostalgica erano più sicure di aver visitato il parco e aver stretto al mano a Topolino

Riferimenti bibliografici: McBurney, D.H.; Withe T.L. (2007). Metodologia della ricerca in psicologia. Mulino, Bologna Ercolani, A.P; Areni, A.; Manetti, L. (2004). La ricerca in Psicologia. Carocci editore. Roma