Разработайте план исследования, который проверяет влияние социальных медиа на внимание и память студентов: какие экспериментальные условия, измеряемые переменные и статистические методы вы используете, и как будете контролировать культурные и возрастные различия
Цель: проверить влияние использования социальных медиа на внимание и память студентов, учтя культурные и возрастные различия. Краткий план 1) Гипотезы - H1: использование соцсетей ухудшает показатели внимания и кратковременной/рабочей памяти по сравнению с контролем. - H2: эффект модифицируется возрастом и культурой (взаимодействие). 2) Дизайн - Тип: смешанный (within-subjects по условию × между-subjects по культуре/возрасту). - Условия (перемешаны, counterbalanced): Control (no SM)\text{Control (no SM)}Control (no SM), Passive browsing\text{Passive browsing}Passive browsing, Active interaction (posting)\text{Active interaction (posting)}Active interaction (posting), Multitasking (SM + учебная задача)\text{Multitasking (SM + учебная задача)}Multitasking (SM + учебнаязадача) — всего \(\(4\)\) условий. - Длительность каждой сессии: \(\(15\)\) минут задачи + \(\(5\)\)-минутный перерыв (washout). Возможна добавочная отложенная память через \(\(24\)\) часа. 3) Выборка и стратификация - Стратифицировать по культуре (мультисайт) и возрастным группам (например, студенты младших курсов vs старших): рекомендовать минимум по стратирам; использовать симуляцию мощности для LMM. - Примерная формула для простой оценки размера выборки при двух группах (независимых): n=2 (Z1−α/2+Z1−β)2d2,
n=\frac{2\,(Z_{1-\alpha/2}+Z_{1-\beta})^2}{d^2}, n=d22(Z1−α/2+Z1−β)2, где α\alphaα — уровень значимости, β\betaβ — вероятность ошибки II рода, ddd — ожидаемый эффект (Cohen's ddd). При α=0.05\alpha=0.05α=0.05 (Z1−α/2=1.96Z_{1-\alpha/2}=1.96Z1−α/2=1.96), мощность 1−β=0.801-\beta=0.801−β=0.80 (Z1−β=0.84Z_{1-\beta}=0.84Z1−β=0.84) и d=0.3d=0.3d=0.3 получаем приближённо n≈352n\approx 352n≈352 на группу — для внутрисубъектного дизайна требование меньше; поэтому рекомендую смоделировать мощность для LMM и целить минимум по стратирам ∼ 100\sim\!100∼100 участников/страта. 4) Измеряемые переменные - Объективные показатели внимания: - Время реакции (RT) и вариабельность RT на тесте устойчивого внимания (CPT/SART): RT,RTSD\text{RT}, \text{RT}_{\text{SD}}RT,RTSD. - Ошибки пропуска/комиссии (omission/commission). - Память: - Рабочая память: nnn-back (точность, d′). - Эпизодическая память: свободный/пороговый воспроизведение списков (немедленная и отсроченная через \(\(24\)\) ч). - Физиологические/поведенческие: пульс/пульсоксиметрия, зрачковая реакция или EEG (опционально), время фокусировки взгляда (eye-tracking). - Субъективные: шкалы внимания, усталости, стресс; дневной расход времени в соцсетях (мин/день) — самооценка + трекинг (экранное время). - Контрольные переменные: сон предыдущей ночи (часы), употребление кофеина, учебная загрузка, SES, уровень владения устройствами, привычка к многозадачности. 5) Процедура контроля и рандомизации - Рандомизация порядка условий внутри участников; контрбалансировка латинским квадратом. - Стандартизировать окружение (шум, освещение, устройство). - Инструкции и материалы переводить и проверять через back-translation для каждой культуры. - Прескрининг: исключить неврологические/психиатрические расстройства, сильные нарушения сна. 6) Статистические методы - Основной анализ: линейные смешанные модели (LMM) для непрерывных исходов и GLMM для биномиальных/счётных. Пример модели: Yij=β0+β1Conditionij+β2Agei+β3Culturei+β4(Condition×Age)+β5(Condition×Culture)+ui+vsite+eij,
Y_{ij}=\beta_0+\beta_1\text{Condition}_{ij}+\beta_2\text{Age}_i+\beta_3\text{Culture}_i+\beta_4(\text{Condition}\times\text{Age})+\beta_5(\text{Condition}\times\text{Culture})+u_i+v_{site}+e_{ij}, Yij=β0+β1Conditionij+β2Agei+β3Culturei+β4(Condition×Age)+β5(Condition×Culture)+ui+vsite+eij, где uiu_iui — случайный перехват для участника, vsitev_{site}vsite — случайный эффект сайта/культуры при необходимости. - Тестирование гипотез: оценка фиксированных эффектов (t-статистика/приближ. Satterthwaite), likelihood-ratio tests для сравнений моделей. - Множественная проверка: Benjamini–Hochberg для контроля FDR или семейно-wise коррекция (если требуется). - Медиаторы/модераторы: анализ модерации (interaction terms) и медиаторный анализ (путём структурного моделирования или бутстрэп-медиана) для тестирования, например, влияет ли многозадачность через уменьшение внимания на память. - Проверки равенства измерений между культурами: многофакторный подтверждающий факторный анализ (multi-group CFA) для шкал. - Сенситивность: перформить анализы с/без ковариат, проверить влияние выбросов; при отсутствии эффекта — провести тесты эквивалентности. 7) Контроль культурных и возрастных различий - Стратифицированная подборка и равные квоты по ключевым возрастным группам и культурным сайтам. - Локализация материалов и проверка психометрики (конфирмативный факторный анализ) для обеспечения эквивалентности измерений. - Включение культуры и возраста как фиксированных эффектов и их взаимодействий с условием в моделях; при наличии значимых взаимодействий — проводить пост‑hoc анализы по стратам. - Учет различий в доступе/привычках: измерять привычное время использования соцсетей, типы платформ, язык интерфейса и включать как ковариаты или факторные модераторы. - При мультисайтовом исполнении использовать случайные эффекты для сайта и стандартизованные протоколы исследования. 8) Дополнительно - Пререгистрация гипотез и анализа; планирование промежуточных анализов и критериев остановки. - Этические соображения: информированное согласие, конфиденциальность экранного трекинга. - Репликация: тестировать повторно на независимой выборке/стране. Кратко: используйте смешанный дизайн с \(\(4\)\) условиями, измеряйте объективные и субъективные показатели внимания и памяти, анализируйте LMM с взаимодействиями для культуры/возраста, стратифицируйте и подтвердите эквивалентность измерений, рассчитывайте мощность через симуляции для LMM и контролируйте множественные сравнения.
Краткий план
1) Гипотезы
- H1: использование соцсетей ухудшает показатели внимания и кратковременной/рабочей памяти по сравнению с контролем.
- H2: эффект модифицируется возрастом и культурой (взаимодействие).
2) Дизайн
- Тип: смешанный (within-subjects по условию × между-subjects по культуре/возрасту).
- Условия (перемешаны, counterbalanced): Control (no SM)\text{Control (no SM)}Control (no SM), Passive browsing\text{Passive browsing}Passive browsing, Active interaction (posting)\text{Active interaction (posting)}Active interaction (posting), Multitasking (SM + учебная задача)\text{Multitasking (SM + учебная задача)}Multitasking (SM + учебная задача) — всего \(\(4\)\) условий.
- Длительность каждой сессии: \(\(15\)\) минут задачи + \(\(5\)\)-минутный перерыв (washout). Возможна добавочная отложенная память через \(\(24\)\) часа.
3) Выборка и стратификация
- Стратифицировать по культуре (мультисайт) и возрастным группам (например, студенты младших курсов vs старших): рекомендовать минимум по стратирам; использовать симуляцию мощности для LMM.
- Примерная формула для простой оценки размера выборки при двух группах (независимых): n=2 (Z1−α/2+Z1−β)2d2, n=\frac{2\,(Z_{1-\alpha/2}+Z_{1-\beta})^2}{d^2},
n=d22(Z1−α/2 +Z1−β )2 , где α\alphaα — уровень значимости, β\betaβ — вероятность ошибки II рода, ddd — ожидаемый эффект (Cohen's ddd). При α=0.05\alpha=0.05α=0.05 (Z1−α/2=1.96Z_{1-\alpha/2}=1.96Z1−α/2 =1.96), мощность 1−β=0.801-\beta=0.801−β=0.80 (Z1−β=0.84Z_{1-\beta}=0.84Z1−β =0.84) и d=0.3d=0.3d=0.3 получаем приближённо n≈352n\approx 352n≈352 на группу — для внутрисубъектного дизайна требование меньше; поэтому рекомендую смоделировать мощность для LMM и целить минимум по стратирам ∼ 100\sim\!100∼100 участников/страта.
4) Измеряемые переменные
- Объективные показатели внимания:
- Время реакции (RT) и вариабельность RT на тесте устойчивого внимания (CPT/SART): RT,RTSD\text{RT}, \text{RT}_{\text{SD}}RT,RTSD .
- Ошибки пропуска/комиссии (omission/commission).
- Память:
- Рабочая память: nnn-back (точность, d′).
- Эпизодическая память: свободный/пороговый воспроизведение списков (немедленная и отсроченная через \(\(24\)\) ч).
- Физиологические/поведенческие: пульс/пульсоксиметрия, зрачковая реакция или EEG (опционально), время фокусировки взгляда (eye-tracking).
- Субъективные: шкалы внимания, усталости, стресс; дневной расход времени в соцсетях (мин/день) — самооценка + трекинг (экранное время).
- Контрольные переменные: сон предыдущей ночи (часы), употребление кофеина, учебная загрузка, SES, уровень владения устройствами, привычка к многозадачности.
5) Процедура контроля и рандомизации
- Рандомизация порядка условий внутри участников; контрбалансировка латинским квадратом.
- Стандартизировать окружение (шум, освещение, устройство).
- Инструкции и материалы переводить и проверять через back-translation для каждой культуры.
- Прескрининг: исключить неврологические/психиатрические расстройства, сильные нарушения сна.
6) Статистические методы
- Основной анализ: линейные смешанные модели (LMM) для непрерывных исходов и GLMM для биномиальных/счётных. Пример модели: Yij=β0+β1Conditionij+β2Agei+β3Culturei+β4(Condition×Age)+β5(Condition×Culture)+ui+vsite+eij, Y_{ij}=\beta_0+\beta_1\text{Condition}_{ij}+\beta_2\text{Age}_i+\beta_3\text{Culture}_i+\beta_4(\text{Condition}\times\text{Age})+\beta_5(\text{Condition}\times\text{Culture})+u_i+v_{site}+e_{ij},
Yij =β0 +β1 Conditionij +β2 Agei +β3 Culturei +β4 (Condition×Age)+β5 (Condition×Culture)+ui +vsite +eij , где uiu_iui — случайный перехват для участника, vsitev_{site}vsite — случайный эффект сайта/культуры при необходимости.
- Тестирование гипотез: оценка фиксированных эффектов (t-статистика/приближ. Satterthwaite), likelihood-ratio tests для сравнений моделей.
- Множественная проверка: Benjamini–Hochberg для контроля FDR или семейно-wise коррекция (если требуется).
- Медиаторы/модераторы: анализ модерации (interaction terms) и медиаторный анализ (путём структурного моделирования или бутстрэп-медиана) для тестирования, например, влияет ли многозадачность через уменьшение внимания на память.
- Проверки равенства измерений между культурами: многофакторный подтверждающий факторный анализ (multi-group CFA) для шкал.
- Сенситивность: перформить анализы с/без ковариат, проверить влияние выбросов; при отсутствии эффекта — провести тесты эквивалентности.
7) Контроль культурных и возрастных различий
- Стратифицированная подборка и равные квоты по ключевым возрастным группам и культурным сайтам.
- Локализация материалов и проверка психометрики (конфирмативный факторный анализ) для обеспечения эквивалентности измерений.
- Включение культуры и возраста как фиксированных эффектов и их взаимодействий с условием в моделях; при наличии значимых взаимодействий — проводить пост‑hoc анализы по стратам.
- Учет различий в доступе/привычках: измерять привычное время использования соцсетей, типы платформ, язык интерфейса и включать как ковариаты или факторные модераторы.
- При мультисайтовом исполнении использовать случайные эффекты для сайта и стандартизованные протоколы исследования.
8) Дополнительно
- Пререгистрация гипотез и анализа; планирование промежуточных анализов и критериев остановки.
- Этические соображения: информированное согласие, конфиденциальность экранного трекинга.
- Репликация: тестировать повторно на независимой выборке/стране.
Кратко: используйте смешанный дизайн с \(\(4\)\) условиями, измеряйте объективные и субъективные показатели внимания и памяти, анализируйте LMM с взаимодействиями для культуры/возраста, стратифицируйте и подтвердите эквивалентность измерений, рассчитывайте мощность через симуляции для LMM и контролируйте множественные сравнения.