Enkla experiment i vetenskaplig forskning
Ett enkelt experiment är en forskare som ofta använder för att avgöra om förändringar i en variabel kan leda till förändringar i en annan variabel, med andra ord för att skapa orsak och effekt. I ett enkelt experiment som tittar på effektiviteten hos en ny medicinering kan till exempel studiedeltagare randomiseras till en av två grupper: en av dessa är kontrollgruppen och får ingen behandling, medan den andra gruppen skulle vara den experimentella gruppen som tar emot behandlingen som studeras.
Elementen i ett enkelt experiment
Ett enkelt experiment består av flera nyckelelement:
- Experimentell hypotes. Detta är ett uttalande som förutspår att behandlingen kommer att orsaka en effekt och så kommer alltid att formuleras som en orsak-och-effekt uttalande. Forskare kan till exempel formulera en hypotes på följande sätt: "Administration av medicin A kommer att leda till minskning av symtom på sjukdom B."
- Nollhypotesen. Det här är en hypotes att den experimentella behandlingen inte kommer att ha någon effekt på deltagarna eller beroende variablerna. Det är viktigt att notera att det inte finns någon effekt att det inte finns någon effekt av behandlingen. Behandlingen kan påverka en annan variabel som forskarna inte mäter i det aktuella experimentet.
- Den oberoende variabeln. Behandlingsvariabeln som manipuleras av experimentet.
- Den beroende variabeln. Detta hänvisar till svaret som forskarna mäter.
- Kontrollgruppen. Dessa är de personer som slumpmässigt tilldelas en grupp men får inte behandlingen. Mätningarna som tas från kontrollgruppen kommer att jämföras med de i försöksgruppen för att bestämma om behandlingen hade en effekt.
- Experimentella gruppen. Denna grupp av deltagare i studien består av de slumpmässigt valda ämnena som kommer att få den behandling som testas.
Bestämning av resultaten av ett enkelt experiment
När data från det enkla experimentet har samlats jämförde forskare sedan resultaten från experimentgruppen med kontrollgruppen för att avgöra om behandlingen hade effekt. På grund av den alltid närvarande risken för fel är det inte möjligt att vara 100 procent säker på förhållandet mellan två variabler. Det kan hända att det inte finns några okända variabler som påverkar resultatet av experimentet.
Trots denna utmaning finns det sätt att bestämma om det troligtvis är ett meningsfullt förhållande. För att göra detta använder forskare inferentiell statistik - en gren av vetenskap som handlar om att dra inferenser om en befolkning baserat på åtgärder som tagits från ett representativt urval av den populationen.
Nyckeln till att bestämma om en behandling hade en effekt är att mäta statistisk signifikans. Statistisk signifikans visar att förhållandet mellan variablerna sannolikt inte beror på enbart chans och att ett verkligt förhållande som sannolikt finns mellan de två variablerna.
Statistisk betydelse representeras ofta så här:
p < 0.05
Ett p-värde av mindre än .05 indikerar att resultaten sannolikt beror på chans och att sannolikheten för att erhålla dessa resultat skulle vara mindre än fem procent. Det finns ett antal olika sätt att mäta statistisk signifikans. Den som används beror på vilken typ av forskningsdesign som användes för experimentet.
