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Asignatura: Metodología y Estadística I, Profesor: Rafi Luna, Carrera: Psicología, Universidad: UMA
Tipo: Apuntes
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Arnau, J. (1995). Metodología de la investigación psicológica. Madrid: Síntesis (pp. 23-43) Ato, M. (1991). Investigación en ciencias del comportamiento. Vol. I: Fundamentos. Barcelona: PPU. (Cap. 2)
Ato, M. y Vallejo, G. (2007). Diseños experimentales en Psicología. Madrid: Ediciones Pirámide. Balluerca, N. y Vergara, A.I. (2002). Diseños de investigación experimental en Psicología. Madrid: Prentice-Hall. Castro Posada, J.A. (2002). Metodología de la investigación. Fundamentos. Salamanca: Amarú. Capítulo 4. Corbetta, P. (2007). Metodología y Técnicas de Investigación Social. Madrid: McGraw-Hill. Delgado, A. R. y Prieto, G. (1997). Introducción a los métodos de investigación de la Psicología. Madrid: Pirámide. Capítulo 3. García Jiménez, M.V. y Alvarado, J. (2000). Métodos de investigación científica en psicología: experimental, selectivo, observacional. Barcelona: E.U.B. García Pérez, J.F., Frías, M.D. y Pascual, J. (2006). Los diseños de la investigación experimental. Comprobación de las hipótesis. Valencia: Editorial CSV. León, O.G. y Montero, I. (1997). Diseño de investigaciones. Introducción a la lógica de la investigación en Psicología y Educación. Madrid: McGraw- Hill. (Cap. 2 y 3). Morales Domínguez, J.F. (2008). Método, teoría e investigación en psicología social. Madrid : Pearson Educación. Navas, M.J. (2001). Métodos, diseños y técnicas de investigación psicológica. Madrid: UNED. (Caps. 9, 10, 11)
2.1. Estrategia manipulativa 2.1.1. Metodología experimental
La metodología experimental representa el método científico por excelencia cuyo objetivo fundamental es la identificación de las causas y la evaluación de los efectos.
Este objetivo se consigue introduciendo variaciones sistemáticas en uno o varios aspectos de la causa (a la que se le denomina factor o VI) y observando las variaciones que se producen en uno o varios aspectos del efecto (al que denominamos respuesta o VD), evitando que se introduzcan variables ajenas a la investigación (a las que denominamos variables contaminantes o VE). Para ello, se hace necesario utilizar procedimientos de control de VE.
Existen dos formas básicas de investigación experimental: la experimentación de laboratorio y la experimentación de campo. La primera, se emplea en contextos altamente artificiales, por lo general laboratorios, donde el control sobre la producción del fenómeno es máximo. Mientras que, en la segunda, tiene lugar en ambientes naturales, donde el control sobre la producción del fenómeno es mínimo.
A) Características en la metodología experimental
La metodología experimental presenta cuatro características esenciales:
De acuerdo con dichas características, podemos definir un experimento como “la observación sistemática de fenómenos provocados en condiciones estrictamente controladas, en las que todo permanece constante menos una, que se hace variar”.
Sin embargo, esto nos llevaría a afirmar que cualquier experimento únicamente se puede llevar a cabo en el laboratorio. Pues bien, fue Campbell (1969) el primer autor que amplió la noción de experimento distinguiendo entre diseños experimentales o aleatorios o también denominados puros, diseños cuasi- experimentales y diseños pre-experimentales. Diseños puros siempre se llevan a cabo en el laboratorio con un control riguroso de las condiciones experimentales y los sujetos se asignan al azar a los distintos grupos experimentales. Diseños cuasi- experimentales se pueden desarrollar en el laboratorio o en ambientes naturales y la asignación de los sujetos a los grupos experimentales no es al azar, sino que los grupos experimentales son de carácter natural (Ejemplo de la edad, ¿influye la edad en las preferencias musicales?. Diseños pre-experimentales siempre se planifican en ambientes naturales y los grupos de sujetos también son de carácter natural.
Además, toda investigación experimental debe cumplir dos requisitos básicos:
La técnica que más se emplea para el control de VE es la aleatorización que presenta dos vertientes:
Debemos distinguir entre los términos selección y asignación aleatoria. La primera, es específica de la metodología de encuesta, y de ella depende la validez externa de la investigación, es decir, la posibilidad de poder repetir o duplicar la investigación generalizándola a otros contextos, tratamientos, a otras personas, etc.
Tipos de variables en función de lo que miden:
Escala de medidas de las VD:
Existen tres formas de conseguir el control de VE:
Las principales técnicas experimentales que se aplican se encuentran en función del diseño que se haya seguido en el estudio. Pues bien, en el caso de los diseños de tipo I, también llamados intergrupo, intersujeto o intertratamiento, las principales técnicas que se aplican son la técnica de la eliminación, la constancia y el balanceo, para conseguir la igualación de los diversos grupos de sujetos. En los diseños de tipo II, o también llamados diseños intragrupo, intrasujeto o intratratamiento, se aplica la técnica del contrabalanceo, para controlar la existencia de error progresivo, es decir, los efectos de fatiga, el aburrimiento, etc ., que puede aparecer en los sujetos que forman parte de una investigación. En ambos, se puede aplicar la técnica de simple ciego (cuando los sujetos desconocen el objetivo real de la investigación) o doble ciego (ni el experimentador ni los sujetos experimentales conocen el objetivo real de la investigación).
DISEÑO: Es el plan general de la investigación. Es la planificación de la sistematización del proceso de estudio. Es decir, cómo se van a escoger los sujetos, cuántos VI vamos a manipular, cuántas VD vamos a medir o registrar, características que debe cumplir la muestra de sujetos escogida, cómo vamos a aplicar la VI, cuántos valores vamos a seleccionar, cómo vamos a medir la VD, etc.
-PÁGINA WEB “diseño de investigación experimental” Kerlinger (1982).
El fin último de cualquier investigación experimental es conocer a qué se debe la variabilidad que pueda haber en las respuestas emitidas por los sujetos.
Hablamos de Variabilidad primaria (influencia VI sobre la VD), Variabilidad secundaria (influencia de VE sobre la VD) y la Variabilidad del error (fluctuaciones aleatorias impredecibles que se pueden presentar en el estudio, como son las diferencias individuales de los sujetos, cansancio, no ha dormido bien la noche anterior, necesita lentes graduadas y no las trae puestas, etc., o falla la calibración de los instrumentos de medida, un ordenador que comienza a registrar inadecuadamente la respuesta emitida por los sujetos, etc.).
Variabilidad primaria, lo más elevada posible, Maximizar Variabilidad secundaria, se ha de controlar Variabilidad del error, lo suyo es que no exista error en la investigación, pero de aparecer debe ser lo menor posible, Minimizar
PRINCIPIO DE MAX-MIN-CON
C) Criterios de clasificación y tipos de diseños experimentales
A continuación se van a exponer los criterios de clasificación más comúnmente utilizados en la investigación logopédica así como sus principales diseños.
PÁGINA WEB todas las diapositivas de “diseños experimentales: clasificación”
Número de sujetos que vayan a formar parte de la muestra
Se distingue entre diseño experimental clásico (Fisher, 1925, 1936), o también denominado diseño de N > 1 o de comparación de grupo, y diseño experimental de caso único o N = 1 (Hersen y Barlow, 1976; Kazdin, 1982; Kratochwill, 1978). La estructura básica de los diseños de caso único puede representarse como una sucesión de fases en las que se registran las respuestas de un sujeto en distintos puntos en el tiempo. En el diseño más sencillo se toman registros de la VD en ausencia del tratamiento, lo que se conoce con el nombre de línea base o fase A. En una segunda fase, llamada de tratamiento o fase B, se administra el tratamiento y, a continuación, se continúa registrando a la VD. Para poder afirmar que los cambios producidos en la variable de registro o VD se deben a la introducción del tratamiento, es imprescindible llevar a cabo un estricto control de las posibles VE, además de un punto de comparación de sus efectos, que será proporcionado por la línea base. Así pues, se pueden caracterizar a los diseños de
surgieron los experimentos que registraban varias VD, como consecuencia del empleo del análisis multivariante de la varianza (MANOVA) para estudiar la influencia de varias VI en varias VD.
Número de sujetos presentes en cada condición experimental
Dependiendo de la cantidad de sujetos en cada condición experimental, los diseños se pueden clasificar en diseños equilibrados , los cuales mantienen el mismo número de sujetos en cada condición experimental, y diseños no equilibrados , cuyas condiciones experimentales presentan números de sujetos distintos.
Comparación de tratamientos administrados a los sujetos
Se pueden distinguir tres tipos de diseños: a) diseño intersujeto , en el que se compara la actuación de los diferentes grupos de sujetos ante determinados niveles de la VI. En esta estrategia de comparación intersujeto es necesario que los grupos sean inicialmente equivalentes, para poder afirmar que las diferencias que se presenten después de la aplicación del tratamiento se deben a la manipulación de la VI. b) diseño intrasujeto o de medidas repetidas , en el que se emplea un único grupo de sujetos al que se le administran todos los tratamientos comparándose los datos obtenidos en las diversas condiciones experimentales (Blanca, 1998). Este tipo de diseño presenta determinadas ventajas sobre el intersujeto, tales como la reducción de la varianza del error (Kirk, 1995), la necesidad de un menor tamaño muestral y una situación experimental de bajo coste económico. Sin embargo, no por ello está exento de inconvenientes , tales como los efectos de práctica y de fatiga (Jones y Lewis, 1995; Senn, 1993, 1994; Portell, 1997; Vallejo, 1991). c) diseño mixto o de medidas parcialmente repetidas , en el que se utilizan ambas estrategias, es decir, factores inter e intra. Por tanto, se dispone de diferentes grupos de sujetos, medidos en un nivel específico de una de las VI (condición inter) a los que se les administran todos los niveles de la otra VI (condición intra). Estos diseños poseen, necesariamente, dos VI y se les conoce con el nombre de diseños mixtos de múltiples VI (Arnau, 1990b; Blanca, 1994; Kirk, 1995; Maxwell y Delaney, 1990).
Combinaciones de las condiciones experimentales
Las combinaciones de los niveles de varias VI pueden ser completas o incompletas, generando diversos tipos de diseños. En los diseños completos - estructura de cruzamiento-, se efectúan todas las combinaciones posibles de los
valores de la VI recibiendo la denominación de factorial, y en los diseños incompletos -estructura de anidación-, alguna combinación posible de los valores de la VI no se lleva a cabo.
Con objeto de analizar los datos que mantienen una estructura de anidación, como son los denominados diseños jerárquicos, se planifican los modelos multinivel. Estos modelos siguen una estructura jerárquica, frecuentemente organizada en dos niveles, en los que el nivel 1 o micro-nivel lo constituyen las observaciones realizadas sobre cada sujeto (v.g. alumnos), y el nivel 2 o macro- nivel las observaciones de los sujetos anidadas o agrupadas en bloques (v.g. centro educativo) (Bryk y Raudenbush, 1992; Clemente, 1992; Goldstein, 1995; Klein y Kozlowski, 2000; Kreft y Leeuw, 1999; Raudenbush y Willms, 1991, Rousseau, 1985; Taylor y Spencer, 1989).
Parámetro temporal de la VD
Este criterio clasifica a los diseños experimentales en función del registro de la VD en un solo momento temporal o en diversos momentos temporales, dando lugar a los diseños transversales y diseños longitudinales , respectivamente. Los primeros son los diseños propios de la investigación experimental (Delgado y Prieto, 1997), estudian la conducta de diferentes grupos de sujetos en el mismo período temporal (Blanca, 1994), realizando las mediciones de la VD simultáneamente. Los segundos son propios de la investigación cuasi-experimental y no-experimental (Arnau, 1995a; Delgado y Prieto, 1997), evalúan la conducta del mismo grupo de sujeto registrando la VD en diferentes momentos temporales.
Técnica de formación de grupos
En función de la técnica de control utilizada, se pueden distinguir tres grupos de diseños (Arnau, 1986b; Balluerka y Vergara, 2002): a) diseños de grupos al azar , cuando se emplea la aleatorización como técnica de control. b) diseños de bloques , en los que se emplea la técnica de apareamiento o bloqueo. Con la técnica de bloqueo se consigue formar grupos homogéneos de sujetos a partir de alguna característica o de alguna puntuación obtenida en una o más variables a las que se denominan variables de bloqueo, relacionadas con la variable medida en el estudio. Una vez formados los bloques de sujetos, éstos se asignan aleatoriamente a las diferentes condiciones experimentales (Cochran y Cox, 1957; Kirk, 1995). c) diseños intrasujeto , cuando es el propio sujeto el que se utiliza como técnica de control (Arnau, 1990b), en el que se considera que el tamaño del bloque es uno.
2.1. 2. Metodología cuasi-experimental
A) Características metodología cuasi-experimental
B) Criterios de clasificación de los diseños cuasi-experimentales Además de la clasificación de los experimentales, pero para el caso de grupos naturales, los diseños cuasi-experimentales se clasifican en función de la regla de asignación no-aleatoria, conocida o desconocida, y el número de medidas pre y post tratamiento, con pocas o muchas medidas.
Asignación no-aleatoria y desconocida: Diseños con grupo de control no equivalente. Asignación no-aleatoria y conocida: Diseños de discontinuidad en la regresión y diseños de series temporales interrumpidas (series temporales, únicos diseños con muchas medidas pre y post tratamiento. Los demás, serían con pocas medidas pre y post tratamiento), y los diseños de caso único.
PÁGINA WEB “de grupos no equivalentes”
B.1.) DISEÑOS CON GRUPO CONTROL NO EQUIVALENTE CON SÓLO MEDIDA POSTEST Este plan de investigación incluye dos grupos cuyos sujetos no han sido adjudicados al azar a los mismos: el grupo control, que no recibe tratamiento, y el experimental que sí lo recibe. Posteriormente, se realiza la medición de la VD en ambos grupos.
Grupo Control O
Grupo Experimental X O O: Medida u observación de la VD X: VI o tratamiento experimental
La principal amenaza contra la validez interna es el sesgo en la selección de los sujetos , es decir, la diferente composición de los grupos experimentales en relación con las características de los sujetos asignados a los mismos. Esta composición diferencial provoca que los grupos experimentales no sean equivalentes antes de aplicar el tratamiento y, por tanto, no sean comparables entre sí. Por consiguiente, las diferencias previas entre los grupos pueden convertirse en una hipótesis explicativa, alternativa a la VI, del cambio acaecido en la VD.
Algunos procedimientos de control que se podrían utilizar para mejorar las inferencias realizadas son los siguientes: a) Asegurar la equivalencia de los grupos , utilizando la técnica del apareamiento o del bloqueo a partir de variables relevantes en el estudio, como por ejemplo edad, sexo, nivel de inteligencia, etc. El apareamiento consiste en formar pares de participantes con las mismas características en una o más variables que se desean controlar y después adjudicar cada miembro del par al grupo experimental o al control. En bloqueo consiste en formar grupos de sujetos que compartan un rango en la variable de interés. Por ejemplo, con la variable edad se pueden forman tres grupos: 20-30 años, 31-40 años y 41- años. Posteriormente, la mitad de cada bloque es adjudicado al grupo experimental y la otra mitad al gupo control. El diseño, por tanto, incluiría una variable independiente activa, el grupo (experimental y control), y una variable de bloqueo, la edad (20-30, 31-40 y 41-50 años), que actúa como una variable independiente pasiva. b) Incluir mediciones pretest , siguiendo un diseño pretest-postest con grupo de control no equivalente. A veces no es posible realizar mediciones pretest, por lo que se pueden registrar otras variables que estén relacionadas con la VD, denominadas variables Proxy , y que actúan como covariables en el diseño. Por ejemplo, supongamos que se desea analizar la efectividad de dos métodos de enseñanza de Diseños de investigación. La VD es el rendimiento en la misma. Variables relacionadas que se pueden medir previamente son, por ejemplo, las habilidades matemáticas, los conocimientos previos de metodología o las calificaciones en asignaturas afines, como Metodología de Investigación y Estadística. En estos casos, también se pueden registrar variables utilizando datos de archivo (e.g., inteligencia, razonamiento abstracto, etc.). Igualmente, las variables sociodemográficas cuantitativas pueden ser utilizadas como covariables, como por ejemplo la edad, años de estudios, etc.
Control
Control (^) Experimental
Experimental
Bajo el supuesto de que el tratamiento tiene un efecto nulo, sólo debería encontrarse una recta que ajuste a las puntuaciones de ambos grupos, tal como se representa en la figura de la izquierda. En ambos grupos, experimental y control, se observan las mismas medidas, es decir, las mismas respuestas. Por lo tanto, el tratamiento o terapia administrada no tiene efecto.
tratamiento. Esta interrupción puede estar caracterizada, entre otros, por un cambio en el nivel de la serie o en la tendencia de la misma. Un cambio en el nivel de la serie implica una discontinuidad o interrupción en la serie de datos desde el final del pretest y el comienzo del postest. El cambio en tendencia (positiva, negativa o nula) implica un cambio en la pendiente de la línea entre el pretest y el postest, que puede ser tanto en la dirección de ésta como en su grado de inclinación. A su vez, las series pueden presentar tanto un cambio de nivel como un cambio de tendencia.
Además, los patrones de cambio pueden ser: a) Abrupto. El cambio es notable entre el pretest y el postest, produciéndose desde las primeras observaciones del postest. b) Demorado. El cambio se produce de forma tardía en el postest. c) Permanente en el tiempo. El cambio persiste durante todo el postest. d) Temporal. El cambio sólo se produce durante algunas sesiones del postest.
E F
A B C
D
A = Tendencia nula sin cambio de nivel B = Tendencia nula con cambio de nivel C = Tendencia positiva sin cambio de nivel D = Tendencia negativa con cambio de nivel E = Cambio de tendencia sin cambio de nivel F = Cambio de tendencia con cambio de nivel
precisa un período de tiempo largo para demostrar su efecto.
2. Medidas repetidas de la conducta. La variable dependiente se registra de forma repetida durante las distintas fases del diseño. La estructura más básica consiste en registrar repetidamente la variable dependiente antes y durante el tratamiento aplicado. 3. El sujeto es su propio control , ya que se analiza la variabilidad intrasujeto para evaluar el impacto del tratamiento. Es decir, se compara la actuación del mismo sujeto en las distintas fases del diseño. El control viene dado, por un lado, por la línea de base y, por otro lado, por la fase de reversión , en aquellos casos en los que ésta se lleve a cabo. 4. Se utiliza la replicación para asegurar la validez interna y externa del estudio. La replicación consiste en la repetición de la investigación original con el mismo o distintos sujetos para comprobar si los resultados de la anterior se reproducen. 5. Flexibilidad en lo que se refiere a los siguientes aspectos: a) El número de sujetos participantes. La unidad experimental puede ser un solo sujeto (de aquí la denominación de diseños de caso único, sujeto único o N=1) o bien un grupo. b) El número de VD. se puede considerar una sola VD (diseño univariante), o más de una VD, respetando las características básicas del diseño (diseño multivariante). 6. Análisis de datos. Tradicionalmente se ha empleado el análisis gráfico (o inspección visual) para comprobar el efecto del tratamiento sobre la variable dependiente. No obstante, el creciente interés por el análisis estadístico de los datos provenientes de los diseños de caso único ha dado lugar al desarrollo de nuevas técnicas analíticas alternativas.
Clasificación de los diseños de caso único
1. Según las fases implicadas para evaluar el impacto del tratamiento Hayes (1981) clasificó los diseños de caso único en tres grupos: intraserie, interserie o combinados. a) Los diseños intraseries tienen como objetivo demostrar el efecto del tratamiento en una sóla serie temporal de datos tomada secuencialmente y se subdividen en diseños de cambio de fase simple (e.g. diseños AB, ABA, ABAB) y diseños de cambio de fase complejo, incluyendo las estrategias de investigación que pretenden analizar el efecto de más de un tratamiento y los diseños de cambio de criterio. b) Los diseños interserie intentan comprobar la acción de los tratamientos mediante la comparación de dos o más series temporales tomadas en el mismo intervalo temporal (e.g. diseños de tratamientos alternos o diseños de tratamientos simultáneos, sin línea de base inicial). c) Los diseños combinados pretenden aunar las dos estrategias de investigación anteriores, donde se puedan utilizar comparaciones dentro y entre las diferentes
series de datos (e.g. diseño de línea de base múltiple).
2. Según la existencia de fase de reversión Otro criterio más frecuentemente usado ha sido en función de la necesidad de retirar o no el tratamiento experimental para demostrar su efecto. Siguiendo la línea de Arnau (1984), utilizaremos este criterio para realizar una síntesis de los diseños más importantes. Sabiendo que todos los diseños de caso único pueden ser seguidos con un sólo sujeto o con un grupo y que pueden ser consideradas una o varias variables dependientes, se dividen en: 2.A ) Diseño de reversión. Se caracterizan por la retirada del tratamiento durante el transcurso del mismo y por la replicación de su efecto a través de las sucesivas fases: Diseños ABA. Implican el registro de la variable dependiente en situación de no-manipulación, seguido de una fase B en la cual se toman medidas repetidas de la conducta bajo el efecto de la intervención. Finalmente, el tratamiento es retirado y se observa el cambio conductual acaecido. Diseños ABAB. Supone la inclusión de una segunda fase B, donde se introduce de nuevo el tratamiento y se compara su efecto con el encontrado en la primera fase B. Diseños BAB y BABA , en los que se altera el orden de las fases. Diseños AB1AB2 o AB1AB2AB3AB4. Se pretende analizar el impacto de diferentes niveles del tratamiento. 2.B) Diseños de no reversión. No incluyen la fase de retirada del tratamiento, es decir, no deja la conducta objeto de estudio sin la acción del tratamiento. El diseño más simple es el diseño AB. Su extensión ha dado lugar a las siguientes estructuras: Diseños de línea base múltiple. Se puede registrar una misma conducta en distintos sujetos, una conducta en el mismo sujeto en situaciones distintas, o varias conductas de un mismo sujeto. Comienzan con el registro de la conducta en ausencia de intervención. En el caso que se trate de registrar varias conductas de un mismo sujeto, una vez que las líneas base presenten un nivel estable, se procede a la implantación del tratamiento en la primera conducta, mientras que las restantes quedan en situación de línea de base. Cuando la primera conducta presenta un efecto estable bajo el tratamiento, éste se introduce en la segunda conducta, en tanto que las restantes siguen en el nivel basal. Cuando se demuestre el cambio conductual en la segunda, se introduce el tratamiento en la tercera, mientras las demás conductas (en el caso que las haya) continúan en línea de base, y así sucesivamente. Diseño de cambio de criterio (diseño AB1B2B3B4). Posterior al registro de la línea de base, el investigador fija un nivel específico de ejecución al cual el sujeto debe ajustarse. Poco a poco este criterio se va haciendo más restrictivo a medida que el sujeto va alcanzando los objetivos de cada fase. Es muy útil cuando se desea eliminar o implantar alguna conducta de forma gradual.