psicología experimental

La psicología experimental surgió como una disciplina académica moderna en el siglo XIX, cuando Wilhelm Wundt introdujo un enfoque matemático y experimental en el campo. Wundt fundó el primer laboratorio de psicología en Leipzig, Alemania . ^{[ 2 ]} Otros psicólogos experimentales, como Hermann Ebbinghaus y Edward Titchener , incluyeron la introspección en sus métodos experimentales.

Charles Bell fue un fisiólogo británico cuya principal contribución a la comunidad médica y científica fue su investigación sobre el sistema nervioso . Escribió un folleto que resumía su investigación en conejos . Su investigación concluyó que los nervios sensoriales entran por las raíces posteriores (dorsales) de la médula espinal, y los nervios motores emergen de las raíces anteriores (ventrales) de la médula espinal. Once años después, un fisiólogo francés , François Magendie , publicó los mismos hallazgos sin conocer la investigación de Bell. Debido a que Bell no publicó su investigación, este descubrimiento se denominó ley Bell-Magendie en honor a ambos. El descubrimiento de Bell refutó la creencia de que los nervios transmitían vibraciones o espíritus.

Ernst Heinrich Weber , médico alemán, es considerado uno de los fundadores de la psicología experimental. Sus principales intereses fueron el sentido del tacto y la cinestesia. Su contribución más memorable al campo de la psicología experimental es la sugerencia de que los juicios sobre las diferencias sensoriales son relativos y no absolutos. Esta relatividad se expresa en la "Ley de Weber", que sugiere que la diferencia apenas perceptible ( DAP) es una proporción constante del nivel del estímulo actual. La Ley de Weber se enuncia como una ecuación:

${\displaystyle {\frac {\Delta I}{I}}=k,}$

dónde${\displaystyle I\!}$es la intensidad original de la estimulación,${\displaystyle \Delta I\!}$es la adición a ella necesaria para que se perciba la diferencia (el jnd ), y k es una constante. Por lo tanto, para que k permanezca constante,${\displaystyle \Delta I\!}$debe aumentar a medida que I aumenta. La ley de Weber se considera la primera ley cuantitativa en la historia de la psicología. ^{[ 3 ]}

Fechner publicó en 1860 lo que se considera la primera obra de psicología experimental, "Elemente der Psychophysik". ^{[ 4 ]} Algunos historiadores sitúan el inicio de la psicología experimental en la publicación de "Elemente". Ernst Heinrich Weber no era psicólogo, pero fue Fechner quien comprendió la importancia de la investigación de Weber para la psicología. La ley de Weber y la ley de Fechner se publicaron en la obra de Fechner, "Elemente der Psychophysik", y Fechner, alumno de Weber, nombró su primera ley en honor a su mentor. ^{[ 5 ]} Fechner estaba profundamente interesado en establecer un estudio científico de la relación mente-cuerpo, que llegó a conocerse como psicofísica . Gran parte de la investigación de Fechner se centró en la medición de umbrales psicofísicos y diferencias apenas perceptibles . Inventó el método psicofísico de límites, el método de estímulos constantes y el método de ajuste, que todavía se utilizan.

Oswald Külpe es el principal fundador de la Escuela de Würzburg en Alemania. Fue alumno de Wilhelm Wundt durante unos doce años. A diferencia de Wundt, Külpe creía que era posible experimentar para evaluar los procesos mentales superiores. En 1883 escribió Grundriss der Psychologie, que contenía hechos estrictamente científicos y no hacía mención alguna al pensamiento. ^{[ 4 ]} La ausencia de pensamiento en su libro resulta extraña, ya que la Escuela de Würzburg hacía mucho hincapié en la configuración mental y el pensamiento sin imágenes.

El trabajo de la Escuela de Würzburg fue un hito en el desarrollo de la psicología experimental. Fundada por un grupo de psicólogos liderado por Oswald Külpe, la Escuela ofreció una alternativa al estructuralismo de Edward Titchener y Wilhelm Wundt. Sus miembros se centraron principalmente en operaciones mentales como la disposición mental ( Einstellung ) y el pensamiento sin imágenes. La disposición mental afecta la percepción y la resolución de problemas sin que el individuo sea consciente de ello; puede activarse mediante instrucciones o por la experiencia. De manera similar, según Külpe, el pensamiento sin imágenes consiste en actos mentales puros que no implican imágenes mentales. William Bryan, un estudiante estadounidense que trabajaba en el laboratorio de Külpe, proporcionó un ejemplo de disposición mental. Bryan presentó a los participantes tarjetas con sílabas sin sentido escritas en varios colores. Se les pidió que prestaran atención a las sílabas, pero, como consecuencia, no recordaron los colores de las sílabas sin sentido. Estos resultados llevaron a cuestionar la validez de la introspección como herramienta de investigación, lo que provocó un declive del voluntarismo y el estructuralismo. La obra de la Escuela de Würzburg influyó posteriormente en muchos psicólogos de la Gestalt , entre ellos Max Wertheimer .

George Trumbull Ladd introdujo la psicología experimental en Estados Unidos y fundó el laboratorio de psicología de la Universidad de Yale durante su estancia allí (de 1881 a 1905). En 1887, Ladd publicó Elementos de psicología fisiológica , el primer libro de texto estadounidense que abordó en profundidad la psicología experimental. ^{[ 6 ]} Entre la fundación del Laboratorio de Yale por parte de Ladd y la publicación de su libro de texto, el centro de la psicología experimental en Estados Unidos se trasladó a la Universidad Johns Hopkins , donde George Hall y Charles Sanders Peirce ampliaban y matizaban el trabajo de Wundt.

Con su estudiante Joseph Jastrow , Charles S. Peirce asignó aleatoriamente voluntarios a un diseño ciego de medidas repetidas para evaluar su capacidad de discriminar pesos. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} El experimento de Peirce inspiró a otros investigadores en psicología y educación, que desarrollaron una tradición de investigación de experimentos aleatorios en laboratorios y libros de texto especializados en el siglo XIX. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} Los experimentos de Peirce-Jastrow se llevaron a cabo como parte del programa pragmático de Peirce para comprender la percepción humana ; otros estudios consideraron la percepción de la luz, etc. Mientras Peirce hacía avances en psicología experimental y psicofísica , también estaba desarrollando una teoría de inferencia estadística , que se publicó en " Illustrations of the Logic of Science " (1877-78) y " A Theory of Probable Inference " (1883); Ambas publicaciones enfatizaron la importancia de la inferencia basada en la aleatorización en estadística. A Peirce y a la psicología experimental les corresponde el honor de haber inventado los experimentos aleatorios décadas antes de las innovaciones de Jerzy Neyman y Ronald Fisher en agricultura. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

La filosofía pragmatista de Peirce también incluía una extensa teoría de las representaciones mentales y la cognición, que estudió bajo el nombre de semiótica . ^{[ 11 ]} El alumno de Peirce, Joseph Jastrow, continuó realizando experimentos aleatorios a lo largo de su destacada carrera en psicología experimental, gran parte de los cuales serían reconocidos posteriormente como psicología cognitiva . Ha habido un resurgimiento del interés en el trabajo de Peirce en psicología cognitiva. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Otro alumno de Peirce, John Dewey , realizó experimentos sobre la cognición humana , particularmente en escuelas, como parte de su "lógica experimental" y "filosofía pública".

A mediados del siglo XX, el conductismo se convirtió en el paradigma dominante de la psicología, especialmente en Estados Unidos . Esto provocó cierto descuido de los fenómenos mentales en la psicología experimental. En Europa , la situación fue menos marcada, ya que la psicología europea estuvo influenciada por psicólogos como Sir Frederic Bartlett , Kenneth Craik , W. E. Hick y Donald Broadbent , quienes se centraron en temas como el pensamiento , la memoria y la atención . Esto sentó las bases para el posterior desarrollo de la psicología cognitiva.

En la segunda mitad del siglo XX, el significado de la expresión «psicología experimental» cambió debido a la expansión de la psicología como disciplina y al crecimiento de sus subdisciplinas. Los psicólogos experimentales emplean diversos métodos y no se limitan a un enfoque estrictamente experimental, en parte porque los avances en la filosofía de la ciencia han afectado el prestigio exclusivo de la experimentación. Por el contrario, los métodos experimentales se utilizan ahora ampliamente en campos como la psicología del desarrollo y la psicología social , que antes no formaban parte de la psicología experimental. La expresión se sigue utilizando en los nombres de varias sociedades científicas y revistas de gran prestigio , así como en algunos programas universitarios de psicología.

Quizás la premisa más básica de la ciencia sea que las afirmaciones fácticas sobre el mundo deben basarse, en última instancia, en observaciones del mundo. Esta noción de empirismo exige que las hipótesis y teorías se pongan a prueba con observaciones del mundo natural, en lugar de basarse en razonamientos a priori, intuición o revelación. ^{[ 16 ]}

Estrechamente relacionada con el empirismo está la idea de que, para ser útil, una ley o teoría científica debe ser comprobable con los métodos de investigación disponibles. Si una teoría no puede ser comprobada de ninguna manera concebible, muchos científicos la consideran carente de sentido. La comprobabilidad implica falsabilidad , que es la idea de que un conjunto de observaciones podría demostrar que la teoría es incorrecta. ^{[ 17 ]} La comprobabilidad ha sido enfatizada en psicología porque teorías influyentes o bien conocidas, como las de Freud , han sido difíciles de comprobar.

Los psicólogos experimentales, como la mayoría de los científicos, aceptan la noción de determinismo . Esta presuposición establece que cualquier estado de un objeto o evento está determinado por estados previos. En otras palabras, los fenómenos conductuales o mentales suelen expresarse en términos de causa y efecto. Si un fenómeno es suficientemente general y está ampliamente confirmado, puede denominarse "ley"; las teorías psicológicas sirven para organizar e integrar estas leyes.

Otra idea fundamental de la ciencia es la parsimonia, la búsqueda de la simplicidad. Por ejemplo, la mayoría de los científicos coinciden en que si dos teorías explican un conjunto de observaciones empíricas con igual eficacia, deberíamos preferir la más simple o parsimoniosa. Un argumento temprano y notable a favor de la parsimonia fue formulado por el filósofo inglés medieval Guillermo de Occam , y por esta razón, el principio de parsimonia se conoce a menudo como la navaja de Occam . ^{[ 18 ]}

Algunos conductistas reconocidos, como Edward C. Tolman y Clark Hull, popularizaron la idea del operacionalismo o definición operacional. La definición operacional implica que un concepto se defina en términos de procedimientos concretos y observables. Los psicólogos experimentales intentan definir fenómenos actualmente inobservables, como los eventos mentales, conectándolos con observaciones mediante cadenas de razonamiento. ^{[ 19 ]}

La fiabilidad mide la consistencia o repetibilidad de una observación. Por ejemplo, una forma de evaluar la fiabilidad es el método de "prueba-reprueba", que consiste en medir a un grupo de participantes una vez y luego volver a evaluarlos para comprobar si los resultados son consistentes. Dado que la primera prueba puede alterar los resultados de la segunda, a menudo se utilizan otros métodos. Por ejemplo, en la medición por "división por mitades", un grupo de participantes se divide aleatoriamente en dos subgrupos comparables, y la fiabilidad se mide comparando los resultados de las pruebas de estos grupos. Una medición fiable no necesariamente conduce a una conclusión válida. ^{[ 20 ]}

La validez mide la precisión o corrección relativa de las conclusiones extraídas de un estudio. Para determinar cuantitativamente la validez de una medición, debe compararse con un criterio. ^{[ 16 ]} Por ejemplo, para determinar la validez de una prueba de aptitud académica, esta podría administrarse a un grupo de estudiantes y los resultados correlacionarse con el promedio de calificaciones de los individuos de ese grupo. Como sugiere este ejemplo, suele haber controversia en la selección de criterios apropiados para una medida determinada. Además, una conclusión solo puede ser válida en la medida en que las observaciones en las que se basa sean fiables.

Se han distinguido varios tipos de validez, como se indica a continuación:

En una escala nominal, los números se usan simplemente como etiquetas; una letra o un nombre también servirían. Un ejemplo son los números en las camisetas de los jugadores de fútbol o béisbol. Las etiquetas son más útiles si se puede asignar la misma etiqueta a más de un elemento, lo que significa que estos elementos son equivalentes de alguna manera y pueden clasificarse juntos.

Una escala ordinal surge de la ordenación o clasificación de objetos, de modo que A es mayor que B, B es mayor que C, y así sucesivamente. Muchos experimentos psicológicos arrojan números de este tipo; por ejemplo, un participante podría clasificar olores de manera que A sea más agradable que B, y B sea más agradable que C, pero estas clasificaciones ("1, 2, 3...") no indicarían en qué medida cada olor difiere de otro. Algunas estadísticas pueden calcularse a partir de medidas ordinales —por ejemplo, la mediana , el percentil y la correlación de orden— , pero otras, como la desviación estándar , no pueden utilizarse correctamente.

Una escala de intervalo se construye determinando la igualdad de las diferencias entre las cosas medidas. Es decir, los números forman una escala de intervalo cuando las diferencias entre ellos corresponden a las diferencias entre las propiedades medidas. Por ejemplo, se puede decir que la diferencia entre 5 y 10 grados en un termómetro Fahrenheit es igual a la diferencia entre 25 y 30, pero no tiene sentido decir que algo con una temperatura de 20 grados Fahrenheit está "el doble de caliente" que algo con una temperatura de 10 grados. (Tales proporciones tienen sentido en una escala de temperatura absoluta como la escala Kelvin. Véase la siguiente sección). Se dice que las "puntuaciones estándar" en una prueba de rendimiento son mediciones en una escala de intervalo, pero esto es difícil de demostrar. ^{[ 26 ]}

Una escala de razón se construye determinando la igualdad de razones. Por ejemplo, si en una balanza el objeto A equilibra dos objetos idénticos B, se puede decir que A pesa el doble que B y asignarles valores numéricos apropiados, por ejemplo, "A pesa 2 gramos" y "B pesa 1 gramo". Una idea clave es que dichas razones permanecen constantes independientemente de las unidades de medida utilizadas; por ejemplo, la razón entre A y B se mantiene igual tanto si se usan gramos como onzas. La longitud, la resistencia y la temperatura Kelvin son otras magnitudes que se pueden medir en escalas de razón. Algunas propiedades psicológicas, como la intensidad del sonido, también se pueden medir en una escala de razón. ^{[ 26 ]}

El diseño experimental más simple es un diseño unidireccional, en el que solo hay una variable independiente. El tipo más simple de diseño unidireccional implica solo dos grupos, cada uno de los cuales recibe un valor de la variable independiente. Un diseño de dos grupos generalmente consta de un grupo experimental (un grupo que recibe el tratamiento) y un grupo de control (un grupo que no recibe el tratamiento). ^{[ 27 ]}

El diseño unidireccional puede ampliarse a un diseño unidireccional de grupos múltiples. En este caso, una única variable independiente toma tres o más niveles. ^{[ 28 ]} Este tipo de diseño es particularmente útil porque puede ayudar a delinear una relación funcional entre las variables independientes y dependientes.

Los diseños unidireccionales tienen la limitación de que solo permiten a los investigadores observar una variable independiente a la vez, mientras que muchos fenómenos de interés dependen de múltiples variables. Por ello, R.A. Fisher popularizó el uso de diseños factoriales. Los diseños factoriales contienen dos o más variables independientes que están completamente "cruzadas", lo que significa que cada nivel de cada variable independiente aparece en combinación con cada nivel de todas las demás variables independientes. Los diseños factoriales llevan etiquetas que especifican el número de variables independientes y el número de niveles de cada variable independiente en el diseño. Por ejemplo, un diseño factorial 2x3 tiene dos variables independientes (porque hay dos números en la descripción), la primera variable con dos niveles y la segunda con tres.

Los efectos de las variables independientes en estudios factoriales, tomadas individualmente, se denominan efectos principales. Esto se refiere al efecto general de una variable independiente, promediando todos los niveles de las demás variables independientes. Un efecto principal es el único efecto detectable en un diseño unidireccional. ^{[ 29 ]} A menudo, más importantes que los efectos principales son las "interacciones", que ocurren cuando el efecto de una variable independiente sobre una variable dependiente depende del nivel de una segunda variable independiente. Por ejemplo, la capacidad de atrapar una pelota (variable dependiente) podría depender de la interacción de la agudeza visual (variable independiente n.° 1) y el tamaño de la pelota que se atrapa (variable independiente n.° 2). Una persona con buena vista podría atrapar una pelota pequeña con mayor facilidad, y una persona con muy mala vista podría hacerlo mejor con una pelota grande, por lo que se puede decir que las dos variables interactúan.

Dos enfoques básicos para el diseño de investigación son el diseño intrasujeto y el diseño intersujeto . En los diseños intrasujeto o de medidas repetidas, cada participante participa en más de una o incluso en todas las condiciones de un estudio. En los diseños intersujeto, cada participante participa en una sola condición de un experimento. ^{[ 30 ]} Los diseños intrasujeto tienen ventajas significativas sobre los diseños intersujeto, especialmente en lo que respecta a diseños factoriales complejos con muchas condiciones. En particular, los diseños intrasujeto eliminan las variables de confusión individuales, es decir, eliminan los efectos causados ​​por diferencias entre sujetos que son irrelevantes para el fenómeno en estudio. Sin embargo, el diseño intrasujeto tiene la seria desventaja de los posibles efectos de secuencia. Debido a que cada participante participa en más de una condición, el paso del tiempo o el desempeño de una tarea anterior puede afectar el desempeño de una tarea posterior. Por ejemplo, un participante podría aprender algo de la primera tarea que afecte la segunda. ^{[ 31 ]}

La cognición animal se refiere a las capacidades mentales de los animales no humanos, y la investigación en este campo suele centrarse en temas similares a los que interesan a los psicólogos cognitivos que utilizan participantes humanos. Los estudios cognitivos con animales a menudo permiten un mayor control de las condiciones y el uso de métodos que no están disponibles para la investigación con humanos. Además, procesos como el condicionamiento pueden manifestarse de forma más simple en los animales, algunos animales presentan capacidades únicas (como la ecolocalización en los murciélagos) que aclaran funciones cognitivas importantes, y los estudios con animales suelen tener implicaciones importantes para la supervivencia y la evolución de las especies.