Simpele experimenten in wetenschappelijk onderzoek

Een eenvoudig experiment is dat een onderzoeker vaak gebruikt om te bepalen of veranderingen in een variabele kunnen leiden tot wijzigingen in een andere variabele - met andere woorden, oorzaak en gevolg vaststellen. In een eenvoudig experiment waarin de effectiviteit van een nieuw medicijn wordt onderzocht, kunnen bijvoorbeeld onderzoeksdeelnemers willekeurig worden ingedeeld in een van de twee groepen: een daarvan zou de controlegroep zijn en geen behandeling krijgen, terwijl de andere groep de experimentele groep zou zijn die de behandeling ontvangt die wordt bestudeerd.

De elementen van een eenvoudig experiment

Een eenvoudig experiment bestaat uit verschillende belangrijke elementen:

De experimentele hypothese. Dit is een verklaring die voorspelt dat de behandeling een effect zal veroorzaken en dus altijd zal worden geformuleerd als oorzaak-en-gevolgverklaring. Onderzoekers zouden bijvoorbeeld een hypothese op deze manier kunnen formuleren: "Toediening van Geneesmiddel A zal resulteren in een vermindering van symptomen van Ziekte B."
De nulhypothese. Dit is een hypothese dat de experimentele behandeling geen effect zal hebben op de deelnemers of afhankelijke variabelen. Het is belangrijk op te merken dat het niet vinden van een effect van de behandeling niet betekent dat er geen effect is. De behandeling kan een andere variabele beïnvloeden die de onderzoekers in het huidige experiment niet meten.
De onafhankelijke variabele. De behandelingsvariabele die door de onderzoeker wordt gemanipuleerd.
De afhankelijke variabele. Dit verwijst naar het antwoord dat de onderzoekers meten.
De controlegroep. Dit zijn de personen die willekeurig worden toegewezen aan een groep, maar die de behandeling niet ontvangen. De metingen van de controlegroep zullen worden vergeleken met die in de experimentele groep om te bepalen of de behandeling effect had.

De experimentele groep. Deze groep studiedeelnemers bestaat uit de willekeurig geselecteerde proefpersonen die de te testen behandeling zullen ontvangen.

Bepaling van de resultaten van een eenvoudig experiment

Nadat de gegevens van het eenvoudige experiment zijn verzameld, vergelijken onderzoekers de resultaten van de experimentgroep met die van de controlegroep om te bepalen of de behandeling effect heeft gehad. Vanwege de altijd aanwezige mogelijkheid van fouten, is het niet mogelijk om 100% zeker te zijn van de relatie tussen twee variabelen. Er kunnen onbekende variabelen in het spel zijn die de uitkomst van het experiment beïnvloeden, bijvoorbeeld.

Ondanks deze uitdaging zijn er manieren om te bepalen of er waarschijnlijk een zinvolle relatie bestaat. Om dit te doen, gebruiken wetenschappers inferentiële statistieken - een tak van de wetenschap die zich bezighoudt met het trekken van conclusies over een populatie op basis van maatregelen uit een representatieve steekproef van die populatie.

De sleutel tot het bepalen of een behandeling effect had, is het meten van de statistische significantie. Statistische significantie toont aan dat de relatie tussen de variabelen waarschijnlijk niet het gevolg is van louter toeval en dat er waarschijnlijk een echte relatie bestaat tussen de twee variabelen.

Statistische significantie wordt vaak als volgt weergegeven:

p < 0.05

Een p-waarde van minder dan 0,05 geeft aan dat de resultaten waarschijnlijk te wijten zijn aan toeval en dat de kans om deze resultaten te behalen minder dan vijf procent is. Er zijn een aantal verschillende manieren om statistische significantie te meten. De gebruikte is afhankelijk van het type onderzoeksontwerp dat voor het experiment is gebruikt.