INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTALPsicologia B – 12º

JB, 2009

Jorge Barbosa, 2009

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

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

Características

• A manipulação da variável independente é a característica que melhor distingue a investigação experimental de outros tipos de investigação.

Características

• Variável dependente é a mudança ou diferença resultante da manipulação da variável independente.

• A variável dependente deverá poder ser medida.

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

O Plano Experimental

1. Grupo Experimental – aquele ao qual será administrada a variável independente (também chamada tratamento)

Compreende, normalmente, dois grupos:

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:

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:

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.

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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.

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);

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;

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.

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

• 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.

• 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.

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

Planos Experimentais

• Os planos factoriais são planos experimentais puros onde são manipuladas duas ou mais variáveis, individualmente ou em interacção umas com as outras.

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)

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.

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.

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.

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.

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.

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.)

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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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