Výzkumné metody kognitivní psychologie

Výzkumné metody kognitivní psychologie

#Cíle výzkumu

Pro lepší proniknutí do specifických metod kognitivní psychologie musíme nejdøíve pochopit cíle výzkumu kognitivní psychologie. Nìkteré z nich si nyní pøedstavíme. Struènì øeèeno, tyto cíle zahrnují sbìr dat, jejich analýzu, vývoj teorií, formulaci hypotéz i aplikaci poznatkù vnì výzkumného prostøedí. Vìdci se obvykle snaží o zkoumaném jevu získat co nejvìtší poèet informací. Již v této fázi mohou, ale nemusí, mít pøedbìžnou pøedstavu o výsledcích výzkumu. V každém pøípadì je jejich výzkum zamìøen na popis specifických kognitivních jevù, napø. jak lidé rozpoznávají oblièeje nebo jak získávají vysoce odborné zkušenosti (jak se stávají experty).

Sbìr dat pøedstavuje empirický aspekt vìdecké aktivity. Jakmile je sebrán dostateèný poèet relevantních dat o kognitivních jevech, kognitivní psychologové pøistoupí k aplikaci metod používaných za úèelem vyvození závìrù z dat. V ideálním pøípadì pracují s konvergentními typy dùkazù, které by podpoøily jejich hypotézy. Nìkdy letmý pohled na data vede k intuitivním závìrùm ohlednì zákonitostí, které ze sebraných dat vyplynou. Èastìji se však pracuje s rùznými statistickými metodami analýzy dat.

Sbìr dat a statistická analýza pomáhají vìdcùm pøi popisu kognitivních jevù. Bez popisù by se žádná vìdecká èinnost daleko nedostala. Pøesto vìtšina kognitivních psychologù chce získat odpovìdi na více otázek než pouze na otázku co. Øada z nich se snaží získat odpovìï i na otázku jak a proè. To znamená, že se vìdci snaží najít zpùsoby, jak by mohli kognici nejen popsat, ale i vysvìtlit. Za hranice popisu se kognitivní psychologové dostanou pøesunem od toho, co mohou pøímo pozorovat, k tomu, co mùže být z pozorování logicky odvozeno.

Pøedpokládejme, že chceme zkoumat nìjaký aspekt poznávání, napø. jak lidé chápou informace v uèebnicích. Obvykle zaèneme u teorie (organizovaného komplexu obecných vysvìtlujících principù týkajících se urèitého jevu) a hypotéz (pøedbìžných návrhù ohlednì oèekávaných empirických dùsledkù teorie, napø. pøedpokládaných výsledkù výzkumu) odvozených z teorie. Pak pøistoupíme k testování teorie, abychom zjistili, zda je schopna predikovat (pøedpovídat) urèité aspekty zkoumaného jevu. Jinými slovy náš myšlenkový proces probíhá podle úvahy: „Je-li naše teorie správná, tak pøi každém výskytu x by mìl následovat výsledek y.“

Poté testujeme hypotézy experimentálním postupem. I když zjištìné výsledky zdánlivì potvrzují hypotézu, nejdøíve je musíme podrobit statistické analýze, aby byla zjištìna statistická významnost. Mìøení statistické významnosti uvádí pravdìpodobnost, že výsledky nepøedstavují pouze náhodné kolísání dat.

Po experimentálním testování a statistické analýze hypotetických pøedpokladù mohou zjištìní vyplývající z experimentù vést k dalšímu sbìru dat, analýze dat, vývoji a úpravám teorie, formulaci další hypotézy a k jejímu testování. Navíc øada kognitivních psychologù doufá, že využijí vhledy, které získají v prùbìhu výzkumu. Nìkteré výzkumy na poli kognitivní psychologie jsou aplikovány v praxi již od samého zaèátku, napø. odborníci se takto snaží pomoci lidem zlepšit kvalitu života a podmínek, v nichž žijí. Tímto zpùsobem mùže základní výzkum vést k praktickému využití. Pro každý z tìchto úèelù nabízejí rozlièné výzkumné metody výhody i nevýhody.

#Jednotlivé výzkumné metody

Kognitivní psychologové pøi zkoumání lidského myšlení využívají rùzné metody. Tyto metody zahrnují: a) laboratorní èi jinak kontrolované pokusy; b) psychobiologický výzkum; c) sebepozorování; d) kazuistiky; e) pozorování v pøirozených podmínkách; f) poèítaèové simulace a umìlou inteligenci (popisy a pøíklady metod jsou uvedeny v tab. 1.1). Z tabulky 1.1 je patrné, že každá metoda má své výhody i nevýhody.

#Laboratorní výzkum chování

Kontrolované laboratorní experimenty jsou patrnì první metodou, která každého napadne pøi zmínìní vìdeckého výzkumu. Z kurzù úvodu do psychologie èi z jiných úvodních kurzù si jistì vzpomenete, že pøi experimentálních kontrolovaných výzkumech provádí experimentátor výzkum v laboratoøi, kde nastavuje a øídí - kontroluje - tolik aspektù experimentální situace, kolik jich kontrolovat mùže. Poté manipuluje s nezávislými promìnnými, kontroluje úèinky nežádoucích promìnných a pozoruje vliv na závislé promìnné (výsledky).

Pøi aplikaci experimentální metody musí výzkumník pracovat s reprezentativním vzorkem zkoumané populace a musí dùslednì kontrolovat experimentální podmínky, náhodnì pøiøazuje probandy do experimentálních skupin (napø. dostávajících léèbu) a kontrolních skupin. Pokud jsou všechny požadavky experimentální metody splnìny, badatel mùže vyvodit pravdìpodobné pøíèinné vztahy, tedy vliv nezávislé promìnné (léèba) na závislou promìnnou (výsledky). Pokud výsledky v experimentální skupinì vykazují statisticky významný rozdíl vzhledem k výsledkùm kontrolní skupiny, výzkumník mùže vyvodit závìry o pravdìpodobnosti pøíèinné závislosti mezi nezávislou promìnnou a závislou promìnnou. Vzhledem k tomu, že badatel mùže vyvodit pravdìpodobný pøíèinný vztah mezi konkrétními nezávislými promìnnými a závislými promìnnými, kontrolované laboratorní experimenty nabízejí výborný prostøedek pro testování hypotéz.

Tab. 1.1: P

Pøedpokládejme tedy, že bychom chtìli zjistit, zda hlasité, rušivé zvuky mají vliv na kvalitní výkon pøi plnìní zadaného kognitivního úkolu (napø. ètení úryvku z uèebnice a odpovídání na otázky vztahující se k porozumìní pøeèteného textu). V ideálním pøípadì bychom si ze zkoumané populace nejdøíve vybrali náhodný vzorek probandù. Pak bychom probandy náhodnì rozdìlili na experimentální a kontrolní skupinu a probandùm v experimentální skupinì, nikoli však probandùm v kontrolní skupinì, bychom pøi plnìní úkolu pouštìli rušivé zvuky. Výkon probandù v obou skupinách by byl mìøen relevantními prostøedky (napø. bychom sledovali rychlost a pøesnost odpovìdí na otázky týkající se porozumìní textu). Nakonec bychom výsledky podrobili statistické analýze, abychom zjistili, jestli je rozdíl mezi obìma skupinami statisticky významný. Pokud probandi v experimentální skupinì vykážou horší výsledky než probandi v kontrolní skupinì, pøièemž rozdíl dosahuje statistické významnosti, mùžeme se domnívat, že hlasité a rušivé zvuky skuteènì ovlivòují schopnost dosáhnout kvalitního výkonu pøi plnìní zadaného kognitivního úkolu.

V kognitivnìpsychologickém výzkumu mohou být závislé promìnné rozmanité, pøi mìøení pøesnosti (napø. frekvenci chyb) nebo reakèních èasù (èi obou promìnných) èasto vznikají rùzné výsledky. Mezi nesèetné možnosti nezávislých promìnných patøí charakteristika situace, úkolu, probandù. Napøíklad charakteristika situace mùže obsahovat pøítomnost, èi naopak absenci urèitého podnìtu, kupø. vodítka pro øešení problémù. Charakteristiky úkolu mohou zahrnovat ètení, nebo naopak poslech øady slov, a následné odpovídání na otázky týkající se porozumìní. Charakteristiky probandù zahrnují rozdíly ve vìku, vzdìlání nebo ve výkonech v rùzných testech.

Aèkoli mohou být charakteristiky situace nebo úkolu ovlivnìny náhodným pøiøazením probandù buï do výzkumné, nebo kontrolní skupiny, charakteristiky probandù nelze experimentálnì pøíliš ovlivnit. Pokud je napø. cílem výzkumu zjistit vliv stárnutí na rychlost a pøesnost øešení problémù, výzkumník nemùže probandy náhodnì pøiøadit k rùzným vìkovým skupinám. V takových situacích badatelé kupø. zjišují korelace - statistický vztah mezi dvìma (èi více) znaky (charakteristikami probandù, charakteristikami situace apod.), které jsou vyjádøeny v podobì èísel na škále v rozmezí od -1 (negativní korelace), pøes 0 (nulová èili žádná korelace) po +1 (pozitivní korelace). Napøíklad mùžeme oèekávat negativní korelaci mezi únavou a soustøedìnou pozorností, nulovou korelaci mezi inteligencí a délkou ušního lalùèku a pozitivní korelaci mezi rozsahem slovní zásoby a porozumìním ètenému textu.

Zjišování statistických vztahù je vysoce informativní a hodnotu výsledkù bychom rozhodnì nemìli podceòovat. Dále vzhledem k tomu, že korelaèní studie nevyžadují náhodné pøiøazování probandù do skupin, je tato metoda vysoce flexibilní. Avšak vzhledem k tomu, že korelaèní studie obecnì neumožòují jednoznaèné závìry ohlednì pøíèinných vztahù, velký poèet psychologù upøednostòuje experimentálnì získaná data pøed daty, která jsou získána výpoètem korelací.

#Psychobiologický výzkum

Prostøednictvím psychobiologického výzkumu vìdci studují vztah mezi kognitivní èinností a procesy odehrávajícími se v mozku. Kapitola 2 se zabývá rùznými specifickými metodami, které se v oblasti psychobiologického výzkumu používají. Tyto metody lze rozdìlit do tøí základních skupin: a) postmortální metody výzkumu mozku (po úmrtí jedince), které uvádìjí do souvislosti kognitivní funkce jedince pøed smrtí se sledovatelnými rysy mozku; b) metody studující struktury mozku èi jeho aktivity u jedincù s poškozením mozku; c) metody získávání informací o mozkových procesech v prùbìhu normálního vykonávání kognitivní èinnosti.

Studie post mortem nabídly jedny z prvních vhledù do problematiky lézí (oblastí poškození mozku) a zabývaly se otázkou, jak jsou specifické léze spojeny s konkrétními kognitivními deficity. Tyto studie i nadále poskytují informace o tom, jak mozek ovlivòuje kognitivní funkce. Souèasný technický pokrok umožnil vìdcùm studium jedincù trpících kognitivními deficity tzv. in vivo (v prùbìhu života). Studium jedincù s abnormálními kognitivními funkcemi, které souvisejí s patologií mozkové struktury, pøispívá k vìtšímu porozumìní normálním kognitivním funkcím.

Psychobiologický výzkum se rovnìž zabývá výzkumem nìkterých aspektù normálních kognitivních funkcí na základì studia mozkové èinnosti zvíøat. Zvíøata jsou èasto využívána pøi neurochirurgických postupech, které nelze provádìt na lidech, protože by takové postupy byly pøíliš složité, neetické èi nerealizovatelné. Napøíklad na koèkách a opicích byly provedeny výzkumy mapující neurální aktivitu mozkové kùry (kupø. psychobiologický výzkum reakce mozku na zrakové podnìty; viz kap. 4).

Nìkteøí kognitivní psychologové si pokládají otázku, zda lze zobecnit výsledky založené na kognitivních procesech a mozkové aktivitì zvíøat a jedincù s poškozením mozku èi s kognitivními poruchami na kognitivní procesy a mozkové funkce normálních jedincù. Psychobiologové na tuto otázku odpovídají rùznì, pøièemž vìtšina odpovìdí pøesahuje rámec této kapitoly (viz kap. 2). U nìkterých druhù kognitivní èinnosti však dostupná technologie umožòuje vìdcùm zkoumat dynamickou mozkovou èinnost normálních lidských probandù v prùbìhu kognitivního zpracovávání informací (viz techniky zobrazování mozku v kap. 2).

#Sebepozorování, kazuistiky, pozorování v pøirozených podmínkách

Experimenty a psychobiologické studie se obvykle zamìøují na pøesné urèení jednotlivých aspektù kognice u rùzných jedincù. Za úèelem získání komplexnìjších informací o tom, jak jedinci uvažují o nejrozliènìjších tématech, vìdci využívají sebepozorování (jedinec zaznamenává vlastní kognitivní procesy), kazuistiky (detailní sledování a popis jedince) a pozorování v pøirozených podmínkách (podrobný výzkum kognitivního výkonu v každodenních situacích a nelaboratorních kontextech). Zatímco pro úèely testování hypotéz je nejvhodnìjší experimentální výzkum, pro samotnou formulaci hypotéz je obvykle nejvhodnìjší výzkum založený na sebepozorování, kazuistikách a pozorování v pøirozených podmínkách.

Reliabilita (spolehlivost) dat založených na rùzných druzích sebepozorování závisí na nezaujatosti a schopnosti objektivizace probandù provádìjících sebepozorování. Dokonce i v pøípadech, kdy jsou probandi vysoce hodnovìrní, dochází k tomu, že získané informace (napø. deníky, restrospektivní výpovìdi, dotazníky a prùzkumy) jsou málo reliabilní, protože probandi nìkdy prostì zapomenou, co všechno dìlali. Pøi studiu složitých kognitivních procesù, kupø. øešení problémù nebo rozhodování, vìdci èasto využívají verbální protokoly, kdy probandi nahlas popisují všechny své myšlenky a úvahy v prùbìhu vykonávání èinnosti. (Tøeba: „Dùm s bazénem se mi líbí víc, ale nemohu si ho dovolit, takže bych se mohl rozhodnout pro “)

Alternativou verbálních protokolù je záznam specifických informací ohlednì konkrétního aspektu kognitivního zpracovávání. Napøíklad pøi výzkumu øešení problémù založeného na vhledu (viz kap. 11) mìli probandi v patnáctisekundových intervalech èíselnì vyjádøit, jak blízko jsou podle svého názoru k vyøešení problému. Bohužel i tyto metody sebepozorování mají svá omezení, protože kognitivní procesy mohou být ovlivnìny samotnou skuteèností, že o nich proband vypovídá (napø. procesy zahrnující formy okamžité pamìti; viz kap. 5). Kognitivní procesy navíc mohou probíhat bez vìdomé kontroly (mj. procesy nevyžadující vìdomou pozornost nebo procesy odehrávající se tak rychle, že je ani nestaèíme zaznamenat; viz kap. 3). Pro získání pøedstavy o obtížích doprovázejících sebepozorování si zkuste provést úkoly uvedené v následujícím rámeèku a uvìdomte si, k èemu dochází.

1. Zkuste nahlas popsat proces zavazování tkanièky krok za krokem, aniž byste se však dívali na boty.

2. Nahlas vyprávìjte, jak probíhaly vaše loòské narozeniny.

3. Teï si opravdu zavažte tkanièky u bot (nebo zavažte tkanièku, kterou obmotáte kolem nohy stolu) a znovu nahlas popisujte, co dìláte. Je podle vás mezi tímto úkolem a prvním úkolem nìjaký rozdíl?

4. Nahlas pøemýšlejte o tom, jak jste si uvìdomovali jednotlivé kroky pøi zavazování tkanièky nebo prùbìh loòských narozenin. Dokážete uvést, jak tento proces uvìdomování probíhal? Dokázali byste øíci, která èást mozku byla pøi jednotlivých úkolech nejaktivnìjší?

Kazuistiky (kupø. výzkum výjimeènì nadaných jedincù) a pozorování v pøirozených podmínkách (napø. pozorování jedincù pracujících v jaderné elektrárnì) mohou být využívány jako metody pro doplnìní údajù zjištìných pøi laboratorních experimentech, protože nabízejí vysokou ekologickou validitu, která pøedstavuje míru, v níž mohou být zjištìní v jednom kontextu považována za relevantní vnì daného kontextu. Jak jistì víte, ekologie je studium vzájemného vztahu mezi organismem (nebo organismy) a jeho prostøedím. Øada kognitivních psychologù se snaží porozumìt interaktivnímu vztahu mezi myšlenkovými procesy lidí a prostøedím, v nìmž daní lidé uvažují. Obèas nejsou kognitivní procesy, které lze vysledovat v jednom prostøedí (napø. v laboratoøi), shodné s procesy zjištìnými v jiném prostøedí (napø. v kontrolní vìži na letišti nebo ve školní tøídì).

#Poèítaèová simulace a umìlá inteligence

Mùžeme øíci, že digitální poèítaèe hrály pøi vzniku kognitivní psychologie zásadní roli. Jejich vliv je jak nepøímý - na základì modelù kognice založených na modelech zpracovávání informací poèítaèi -, tak i pøímý - prostøednictvím poèítaèové simulace a umìlé inteligence.

V pøípadì poèítaèové simulace programují výzkumníci poèítaèe tak, aby byly schopny napodobit urèitou funkci nebo proces, napø. vykonávání zadaného kognitivního úkolu (manipulování s objekty v trojrozmìrném prostoru) èi prùbìh urèitých kognitivních procesù (rozpoznávání obrazcù). Nìkteøí badatelé se dokonce pokoušejí vytvoøit poèítaèové modely celé kognitivní struktury lidské mysli. Jejich modely podnítily živé diskuse týkající se otázky, jak lidská mysl funguje jako celek (viz kap. 8). Rozdíl mezi simulací a umìlou inteligencí se obèas stírá, jako je tomu v pøípadì programù, jejichž úkolem je souèasnì simulovat výkon lidského mozku a tím i co nejlépe øešit nìjaký úkol.

#Shrneme-li to, co víme

Kognitivní psychologové rozšiøují a prohlubují své znalosti kognitivních procesù výzkumem v oblasti kognitivní vìdy, interdisciplinárního oboru využívajícího poznatky a metody kognitivní psychologie, psychobiologie, umìlé inteligence, filozofie, lingvistiky a antropologie. Kognitivní vìdci využívají tyto poznatky a metody, aby zjistili, jak lidé získávají informace a pracují s nimi. Kognitivní psychologové rovnìž tìží ze spolupráce s dalšími psychology, mezi nìž patøí sociální psychologové (napø. interdisciplinární obor zabývající se sociální kognicí), psychologové studující motivaci a emoce, inženýrští psychologové (tj. psychologové zabývající se vztahy mezi strojem a èlovìkem). Spolupráce s inženýrskými psychology je pøíkladem kooperace základního kognitivnìpsychologického výzkumu a aplikovaného psychologického zkoumání.