Роберт Вудвортс (R. S. Woodworth), який опублікував свій класичний підручник з експериментальної психології («Experimental psychology», 1938), визначав експеримент як впорядковане дослідження, в ході якого дослідник безпосередньо змінює якийсь фактор (або фактори), підтримує інші незмінними і спостерігає результати систематичних змін. Відмінною особливістю експериментального методу він вважав управління експериментальним фактором, або, за термінологією Вудвортса, «незалежною змінною», і відстеження його впливу на спостережуваний наслідок, або «залежну змінну». Метою експериментатора вважається збереження постійними всіх умов, за винятком одного - незалежної змінної.
У спрощеному прикладі незалежну змінну можна розглядати як якийсь релевантний стимул (St (r)), силу якого варіює експериментатор, в той час, як залежна змінна - реакція (R) випробовуваного, його психіки (P) на вплив цього релевантного стимулу. Схематично це можна висловити наступним чином:
Однак, як правило, саме шукана стабільність всіх умов, крім незалежної змінної, в психологічному експерименті недосяжна, оскільки практично завжди крім цих двох змінних присутні і додаткові змінні, систематичні іррелевантні стимули (St (1)) і випадкові стимули (St (2)), що ведуть відповідно до систематичних і випадкових помилок. Таким чином остаточне схематичне зображення експериментального процесу виглядає так:
Отже, в експерименті можна виділити три види змінних:
- Незалежна змінна
- Залежна змінна
- Додаткові змінні (або зовнішні змінні)
Отже, експериментатор намагається встановити функціональну залежність між залежною і незалежною змінною, що виражається у функції R = f (St (r)), спробувавши при цьому врахувати систематичну помилку, що виникла внаслідок впливу іррелевантних стимулів (прикладами систематичної помилки можна назвати фази Місяця, час доби та ін.). Для зменшення ймовірності впливу випадкових помилок на результат дослідник прагне проводити серію дослідів (прикладом випадкової помилки, може бути, наприклад, втома або ж що потрапила в око випробуваному соринку).
Основне завдання експериментального дослідження
Загальне завдання психологічних експериментів полягає в тому, щоб встановити наявність зв'язку R = f (S, P) і, по можливості, вид функції f (бувають різні види зв'язку - причинно-наслідкові, функціональні, кореляційні та ін.). В даному випадку R - реакція випробовуваного, S - ситуація, а P - особистість випробовуваного, психіка, або «внутрішні процеси» [3]. Тобто, грубо кажучи, оскільки психічні процеси неможливо «побачити», в психологічному експерименті на підставі реакції випробовуваних на стимулювання, регульоване експериментатором, робиться якийсь висновок про психіку, психічні процеси або особистість випробовуваного.