W badanich pedagogicznych pytamy o to, jakie zmiany zostały wywołane przez dany czynnik, częstokroć towarzyszy pytanie o trwałość zmian wywołanych przez ten czynnik. Danych niezbędnych do udzielenia odpowiedzi na oba tego rodzaju pytania dostarczać mogą eksperymenty z pomiarami dystansowymi wartości zmiennej zależnej (krócej: eksperymenty z pomiarami dystansowymi). Eksperyment tego rodzaju konstruuje się, dodając do określonego schematy eksperymentalnego jeden lub więcej pomiarów dystansowych wartości zmiennej zależnej. Przez pomiar dystansowy rozumie się pomiar warości zmiennej zależnej realizowany po określonym czasie od przeprowadzenia posttestu.
Na ogół eksperymenty z pomiarami dystansowymi realizuje się przeprowadzając w każdej grupie tylko jeden pomiar dystansowy. W tym przypadku bardziej adekwatna wydaje się być nazwa esperymenty z pomiarem dystansowym. Przykładem tego może być eksperyment klasyczny z pomiarem dystansowym, który realzowany jest według schematu:
| Pretest | WZE | Posttest | PDyst. | |
|---|---|---|---|---|
| GE: | P1 | + | P3 | P5 |
| GK: | P2 | - | P4 | P6 |
W eksperymencie tym miara wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną jest następująca:
dE= (P3 - P1) - (P4 - P2)
Natomiast do orzekania o trwałości wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną służy następująca miara:
dT = (P5 - P3) - (P6 - P4)
Wprzypadku grup różnoliczonych dla zmiennej co najmniej interwałowej zastosowanie znajdują natomiast następujące miary:
dE = (P3 - P1) - (P4 -P2)
dT = (P5 - P3) - (P6 - P4)
Do orzekania o istotności poszczególnych różnic wykorzystać można analogicznie test istotności, jaki stosuje się w przypadku stosowania klasycznego schematu eksperymentalnego, a zatem odpowiednio testu t lub testu ᵡ2.
Zgodnie z powyższymi wzorcami, by orzekać o trwałości wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną, należy od różnicy (lub średniej różnicy) wartości zniennej zależnej w pomiarze dostansowym i postteście w grupie eksperymentalnej odjąć różnicę (lub średnią różnicę) wartości zmiennej zależnej w pomiarze dystansowym i postteście w grupie kontrolnej. Zabieg powyższy ma na celu wyeliminowanie ze stosowanej miary tej części zmiany wartości zmiennej zależnej, którą można przypisać zmiennym ubocznym, które oddziaływały w obu grupach w czasie pomiędzy posttestem a pomiarem dystansowym. Zakłada się przy tym, iż ich wpływ na zmienną zależną w obu grupach był analogiczny. Zwłaszcza w tych przypadkach, kiedy upływ czasu między posttestem a pomiarem dystansowym jest dość duży, ale nie tylko wtedy, powyższe założenie niekoniecznie musi być spełnione. Mając zatem na uwadze, iż w działalności dydaktyczno- wychowawczej realizuje się działania mające na celu utrwalenie takich wartości, jak wiedza, umiejętności, porządane zachowań uczniów, itp., a zakres i forma ich realizacji powinny uwzględniać aktualny stan określonej właściwości w konkretnej grupie (klasie), to założenie, iż wpływ zmiennych ubocznych na zmienną zależną w obu grupach był analogiczny, obciążone bywa ryzykiem znacznego błędu. Interpretując wyniki eksperymentu z pomiarem dystansowym (pomiarami dystansowymi), należy zatem miec to na uwadze.
Częstokroć dla zwiększenia wiarygodności wyników eksperymentu klasycznego z pomiarem dystansowym w eksperymencie zwiększa się liczbę grup. Przykładem eksperymentu klasycznego ze zwiększoną liczbą grup i pomiarem dystansowym jest eksperyment:
| Pretest | WZE | Posttest | PDyst. | |
|---|---|---|---|---|
| GE1: | P1 | + | P5 | P9 |
| GE2: | P2 | + | P6 | P10 |
| GK1: | P3 | - | P7 | P11 |
| GK2: | P4 | - | P8 | P12 |
W przypadku pomiaru wartości zmiennej zależnej co najmniej w skali interwałowej do wyliczenia wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną wykorzystuje się następujący wzór:
dE = (P5;6 – P1;2) – (P7;8 –P3;4)
Oznaczenia poszczególnych wyrazów różnić są analogiczne jak w przypadku eksperymentu klasycznego z dwoma grupami eksperymentalnymi i dwoma grupami kontrolnymi.
Natomiast do określenia trwałości wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną wykorzystuje się następujący wzór:
dT = (P9;10 – P5;6) – (P11;12 –P7;8)
W powyższym wzorze zastosowana została analogiczna symbolika, jak we wzorze poprzednim.
O istotności poszczególnych różnic w tym rodzaju eksperymentu z dwoma grupami eksperymentalnymi i dwoma grupami kontrolnymi. Uwzględnia się jednak uwagi sformułowane w odniesieniu do eksperymentu klasycznego z pomiarem dystansowym.
W sytuacji, gdy prawdopodobny jest wpływ wcześniejzrealizowanych pomiarów wartości zmiennej zależnej na jej wartości uzyskiwane w pomiarze dystansowym, zastosować można eksperyment bez pretestu z losowym doborem grup i przydziałem do nich posttestu i pomiaru dystansowego, który ma postać:
| WZE | Posttest | PDyst. | |
|---|---|---|---|
| GE1: | + | P1 | - |
| GE2: | + | - | P3 |
| GK1: | - | P2 | - |
| GK2: | - | - | P4 |
W eksperymencie tym realizuje się 3 losowania. I tak w losowaniu pierwszym spośród potencjalnych grup losuje się 4 grupy. W losowaniu drugim spośród 4 wcześniej wylosowanych grup llosuje się 2 grupy, które będą grupami eksperymentalnymi. W losowaniu trzecim odpowiednio w każdej parze grup losuje się tę grupe, która zostanie obdarzona numerem jeden. W eksperymencie w tym grupach obdarzonych numerem jedenrealizuje się posttest, a w grupach obdarzonych numerem dwa – pomiar dystansowy.
W eksperymencie bez protestu z losowym doborem grup i przydziałem do nich posttestu i pomiaru dystansowego wpływ zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną wyraża następująca miara:
dE = (P1 – P2)
natomiast do orzekania o trwałości wpływu zmiennej ekperymentalnej na zmienną zależną służy następująca miara:
dT = (P3 – P4) – (P1 – P2)
Z kolei w przypadku grup różnolicznych dla zmiennej co najmniej interwałowej zastosowanie znajdują następujące miary:
dE = P1 – P2
dT = (P3 – P4) – (P1 – P2)
Zastosowanie powyższych miar w omawianym rodzaju eksperymentu związane jest z następującymi założeniami, na jakich bazuje ten eksperyment:
grupy biorące w eksperymencie są w dostatecznym stopniu zrównoważone przynajmniej pod względem początkowej wartości zmiennej zależnej, a wpływ ewentualnych braków w tym względzie zminimalizowane poprzez losowy dobór grup i przydział do nich stposttestu i pomiaru dystansowego;
jeżeli w grupach, w których nie był realizowany posttest,został on przeprowadzony, to wyniki w nim uzyskane w stopniu nieistotnym statystycznie różniły by się od wyników odpowiadających im grup, w których posttest był realizowany;
wpływ zmiennych ubocznych na zmienną zależną w obu grupach obdarzonych numerem dwa w czasie pomiędzy posttestem a pomiarem dystansowym jest identyczny.
O ile nie jest spełnione założenie (1), to należy liczyć się z konsekwencjami typowymi dla eksperymentów bez protestu. Z kolei niespełnienie założenia (3) sprawi, iż omawiany eksperyment posiada wady typowe dla eksperymentu z pomiaram dystansowym. Natomiast w sytuacji, w której wysoce prawdopodobne jest niespełnienie założenia (2), nie powinno się stosować eksperymentu bez pretestu z losowym doborem grup i przydziałem do nich posttestu i pomiaru dystansowego, bowiem jego stosowanie nie znajduje dostatecznego uzasadnienia.
Czasami w badaniach stosuje się eksperymenty z większą niż jedną liczbą pomiarów dystansowych. Tego typu eksperymenty pozwalają z określonym prawdopodobieństwem wypowiadać się o trwałości zmiany wywołanej przez zmienną eksperymentalną w przypadku zróżnicowanych odcinków czasowych . Przykładem tego może być eksperyment klasyczny z trzema pomiarami dystansowymi, który oddaje schemat:
| Pretest | WZE | Posttest | PD1 | PD2 | PD3 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GE: | P1 | + | P3 | P5 | P7 | P9 |
| GK: | P2 | - | P4 | P6 | P8 | P10 |
W eksperymencie tym przykładowo symbol PD1wykorzystany został do oznaczenia pierwszego piaru dystansowego. Analogicznie są oznaczone pozostałe . Miarę wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną wyraża wzór:
dE = (P3 – P1) – (P4 – P2)
dla grup różnolicznych w przypadku zmiennej co najmniej interwałowej wzór:
dE = (P3 – P1) – (P4 – P2)
Przypominając, iż okres czasu między posttestem a pierwszym pomiarem dystansowym oznacza się jako t1, międy posttestem a drugim pomiarem dystansowym – jako t2, oraz, międy posttestem a trzecim pomiarem dystansowym – jako t3, do orzekania o trwałości wpływu zmiennej eksperymentalnej na zmienną zależną na przestrzeni poszczególnych odcinków czasowych służą następujące miary:
d1 = (P5 – P3) – (P6 – P4)
d2 = (P7 – P3) – (P8 – P4)
d3 = (P9 – P3) – (P10 – P4)
lub w przypadku grup różnoliczonych i zmiennej co najmniej interwałowej odpowiednio:
d1 = (P5 – P3) – (P6 – P4)
d2 = (P7 – P3) – (P8 – P4)
d3 = (P9 – P3) – (P10 – P4)
W przypadku zaprezentowanych miar trwałości wpływu zmiennej eksperymentalnej możliwe są podstawowe sytuacje, a mianowicie:
d1 > d2 > d3 lub d1 > d2 > d3
d1 = d2 = d3 lub d1 = d2 = d3
d1 < d2 < d3 lub d1 < d2 < d3
Sytuacja (1) świadczy o tym, iż wraz z upływem czasu zmiana wywołana przez zmienną eksperymentalną jest coraz słabsza. Sytuacja (2) dokumentuje, iż trwałość zmiennej eksperymentalnej nie ulega zmianie wraz z upływem czasu. Natomiast sytuacja (3) świadczy o tym, iż wraz z upływem czasu zmiana wywołana przez zmienną eksperymentalną jest coraz silniejsza. Ze statystycznego punktu widzenia z sytuacją (2) mamy do czynienia nie tylko wtedy, gdy wyliczone wartości są identyczne. Zachodz ona również wtedy, gdy w sytuacji (1) lub sytuacji (3) wyliczone wartości nie różnią się między sobą w sposób istotny statystycznie. Do sprawdzenia tego można w przypadku rozpatrywanego eksperymentu wykorzystać stosowne testy istotności, przykłądowo test t lub test ᵡ2.