과학적 연구는 연구 문제 선정, 연구 방법 설계, 네이터 수집 및 분석, 결론 도출, 결과 발표 등의 과정을 거친다.
1) 연구 문제의 선정
연구를 시작하기 전에 연구할 주제를 선정하여야 한다. 연구 주제는 어떤 현상에 대한 의문으로 시작한다. 예를 들면, '남성은 여성보다 더 공격적인가?' 잠을 충분히 자면 학습 효율성이 높아지는가?'와 같은 것들이다. 이때 주의할 점은 이러한 질문은 과학적 연구가 가능한 것이어야 한다는 점이다. 가령, '인류는 결국 멸망할 것인가?'와 같은 질문보다는 술을 마신 뒤 콩나물국을 먹으면 속이 편안해지는가?'와 같은 질문이 더 과학적인 질문이다. 왜냐하면 해답의 도출 과정을 명확하고 세밀하게 기술할 수 있으며, 그로 인해 연구의 객관성이 확보되기 때문이다.
연구 주제가 정해지면, 연구자는 그 주제와 관련된 기존 연구를 철저하게 검토하여야 한다. 기존 연구를 충분히 검토하여야 어떤 주제가 이미 연구되었고, 어떤 문제가 아직 해결되지 않았는지를 알 수 있다. 문헌 검토는 수십년 전의 저서 및 논문에서 시작하여야 한다. 문헌 검토 결과 수집된 정보들은 연구의 서론 작성 시 사용되며, 가설 설정에도 도움이 된다.
2) 가설 설정과 조작적 정의
가설은 둘 또는 그 이상의 변인 간의 관계성에 대한 추측이다. 추측을 문장으로 기술하되 매우 구체적이어야 한다. 예를 들면, 어떤 연구자가 공부 시간과 시험 불안 간의 관계에 대해 관심을 가지고 있다고 하자, 가설은 '공부 시간이 많을수록 시험 불안은 감소할 것이다.'와 같이 이 두 변인이 어떻게 관계되는지를 기술하여야 한다. 여기서 변인이란 관찰 가능하고 측정 가능한방식으로 변환된 개념이다. 앞의 가설에서 시험 불안과 공부 시간이 변인이며, 성별, IQ, 성격, 직무만족 등과 같은 것들이 심리학에서 흔히 다루는 변인들이다. 변인들이 측정 가능해야 한다는 말은 이들에 숫자를 부여 할 수 있어야 한다는 의미다. 성별의 경우 남성은 1, 여성은 2와 같이 숫자를 부여할 수 있으며, IQ는 95, 100, 120 등으로 점수화할 수 있다. 성격 변인도 리키트 5점 척도를 이용하여 점수를 부여하는 것이 가능하다. 예를 들면, 내향성의 정도를 측정하는 '나는 사람이 많은 곳에 가면 불편하다.'와 같은 문항에 대 해서 '전혀 그렇지 않다' '그렇지 않다' '보통이다' '그렇다' '매우 그렇다'로 응답하게 하고, 각 응답에 대해서 1점부터 5점까지의 점수를 부여하는 것이다.
이와 같이 어떤 개념을 측정 가능하게 정의하는 것을 조작적 정의(operational definition)라고 한다. 즉, 조작적 정의란 추상적인 개념을 관찰과 측정이 가능한 구체적인 현상과 연결시키는 과정(operationalization)을 말한다. 예를 들어,
지능을 '어떤 개인의 종합적 능력'이라고 정의하는 것은 조작적 정의가 아니다. 지능을 '지능검사에서 얻은 점수 또는 ‘귀 위쪽 머리의 둘레' 라고 정의하는 것이 조작적 정의다. 앞의 가설에서 시험 불안은 '시험 중에 경험하는 불안에 대한 자기보고 측정치' 로, 공부 시간은 일정 시간 동안 실제로 공부한 양으로 조작적으로 정의할 수 있다.
조작적 정의는 변인에 대한 한정된 의미만을 나타낸다. 다시 말해서, 어떠한 조작적 정의라도 변인의 모든 측면을 포함할 수 없다. 그럼에도 불구하고 조작적 정의는 과학적 연구를 위해 반드시 필요하다. 과학적 연구의 주요 원 리는 그 결과가 반복 가능하여야 한다는 것이다. 변인을 어떻게 측정하고 분석하였는지를 명료하게 기술해야 다른 연구자들이 결과를 더 잘 이해할 수있고, 필요할 경우 그 연구를 반복할 수 있다.
3) 연구 방법 결정과 데이터 수집
심리학 연구의 세 번째 단계는 연구 방법과 데이터 수집 방법을 선택하는 것이다. 연구 방법은 기술적 연구 (descriptive researclt), 상관연구(correlational Study), 그리고 실험연구 (experimental research)로 대별되는데, 무엇을 연구하느냐에 따라 결정된다. 뒤에서 더 자세히 설명하겠지만, 기술적 연구는 사례 연구, 자연적 관찰, 조사법과 같은 방법으로, 어떤 행동이 얼마나 자주 일어나는가를 기술하기 위해 사용한다. 상관연구는 변인 간 관계성을 밝히고가 할 때 사용하며, 실험연구는 변인 간 인과관계를 설명하기 위해 사용한다. 즉, 상관연구는 두 변인 간에 관계가 있는지 없는지, 있다면 어떤 관계인기를 알아보기 위한 것이고, 실험법은 한 변인의 변화가 다른 변인의 변화를 야기(Case) 하는지를 알아보기 위한 것이다.
데이터 수집 방법은 연구 방법에 따라 다르다. 기술적 연구 및 상관 연구에서는 관찰이나 설문조사를 통해 데이터를 수집하고, 실험연구에서는 피험자의 반응을 측성함으로써 데이터를 수집한다.
4) 데이터 분석과 결론 도출
연구를 설계하고 데이터를 수집한 후, 연구자는 데이터를 분석하고 결론을 도출해야 한다. 연구가는 다양한 북게기법을 활용하여 데이터를 요약 및 분석하고, 분석 결과에 기초하여 결론을 도출한다. 연구의 결과가 의미 있는지는 통계 분석 결과가 가설을 지지하는가를 가지고 판단한다.
5) 연구 결과 보고
심리학 연구의 마지막 단계는 연구의 결과를 대외적으로 보고하는 것이다. 연구의 과정과 결과를 구체적으로 기술하여 학술지 또는 전문잡지에 출판한다. 심리학과 관련된 학술지는 'Psychological Bulletini, Journal of Applied
Psychology, Jourmal of Personality and Social Psychology』, 『한국심리학 회지: 산업 및 조지』, 『한국심리학회지: 임상』 등이 있고, 전문잡지로는 Psychology Todays, Science』 등이 있다. 논문은 전형적으로 다음과 같이 구성된다.
㉠ 시론 선행연구의 여사와 배경, 연구의 목적 및 필요성
㉡ 연구 가설
㉢ 피험자 선정 방법과 피험자 특성
㉣ 변인들의 조작적 정의
㉤ 측정 방법과 수집된 데이터 분석 방법
㉥ 데이터 분석 결과
㉦ 결과에 대한 논의
학술지나 전문잡지에 투고된 원고는 출판되기 전에 동료 학자들이 심사하 여 연구의 과학적 건전성을 확인한다. 출판이 되고 나면, 그 연구는 인류의 지식 축적에 기여하는 또 하나의 선행연구가 된다.