Μια πειραματική ομάδα αποτελείται από ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα ενός πληθυσμού υπό μελέτη που ο ερευνητής υποβάλλει στην επιρροή μιας μεταβλητής που βρίσκεται υπό τον έλεγχό του. Ο σκοπός του πειράματος είναι να προσδιορίσει την επίδραση αυτής της μεταβλητής, που ονομάζεται ανεξάρτητη μεταβλητή , σε μία ή περισσότερες μεταβλητές απόκρισης που ονομάζονται εξαρτημένες μεταβλητές . Οι πειραματικές ομάδες ονομάζονται επίσης θεραπευτικές ομάδες, ειδικά στον τομέα της ιατρικής και της φαρμακολογίας.
Από την άλλη πλευρά, η ομάδα ελέγχου αποτελείται από ένα δείγμα πολύ παρόμοιο με την πειραματική ομάδα, αλλά το οποίο δεν υπόκειται στην επίδραση της ανεξάρτητης μεταβλητής. Το τελευταίο είτε παραμένει σταθερό στην ομάδα ελέγχου (όπως συμβαίνει με μεταβλητές όπως η θερμοκρασία ή η πίεση), είτε είναι ένας παράγοντας που δεν ισχύει καθόλου (όπως στην περίπτωση ενός φαρμάκου). Υπό αυτές τις συνθήκες, οποιαδήποτε αλλαγή στην εξαρτημένη μεταβλητή στην ομάδα ελέγχου δεν μπορεί να αποδοθεί στην ανεξάρτητη μεταβλητή, αλλά σε άλλες παρεμβαλλόμενες μεταβλητές.
ελεγχόμενα πειράματα
Δεν απαιτούν όλα τα πειράματα τη χρήση ομάδας ελέγχου. Αυτό εξαρτάται από τις προθέσεις του ερευνητή, τη φύση του πειράματος και την πολυπλοκότητα του συστήματος που μελετάται. Ένα πείραμα στο οποίο χρησιμοποιείται μια ομάδα ελέγχου ονομάζεται “ελεγχόμενο” πείραμα .
Διαφορές και ομοιότητες μεταξύ της ομάδας ελέγχου και της πειραματικής ομάδας
διαφορές ομοιότητες • Η πειραματική ομάδα υπόκειται στην επίδραση της ανεξάρτητης μεταβλητής ενώ η ομάδα ελέγχου όχι.
•Οι αλλαγές που παρατηρούνται στην ομάδα ελέγχου αποδίδονται άμεσα σε μεταβλητές άλλες από την ανεξάρτητη, ενώ, στην περίπτωση της πειραματικής ομάδας, πρέπει πρώτα να συγκριθεί με την ομάδα ελέγχου για να διαπιστωθεί η σχέση αιτίου-αποτελέσματος.
•Οι πειραματικές ομάδες είναι απαραίτητες για τη διεξαγωγή ενός πειράματος, ενώ οι ομάδες ελέγχου δεν είναι πάντα απαραίτητες.
•Η πειραματική ομάδα δίνει νόημα στο πείραμα ενώ η ομάδα ελέγχου δίνει αξιοπιστία στα αποτελέσματα. •Και τα δύο εξαρτώνται από τον πειραματικό σχεδιασμό και την υπόθεση που επιθυμεί να ελέγξει ο ερευνητής.
•Και τα δύο αποτελούνται από υποκείμενα ή μονάδες μελέτης από τον ίδιο πληθυσμό.
• Τόσο η ομάδα ελέγχου όσο και η πειραματική ομάδα πρέπει να είναι αντιπροσωπευτικές του υπό μελέτη πληθυσμού.
•Και τα δύο επιλέγονται τυχαία για να διασφαλιστεί η δυνατότητα εφαρμογής της στατιστικής ανάλυσης των αποτελεσμάτων.
• Γενικά επιλέγονται από το ίδιο αρχικό δείγμα, το οποίο χωρίζεται σε δύο για να προκύψουν και οι δύο ομάδες.
• Εκτός από την ανεξάρτητη μεταβλητή, και οι δύο ομάδες υπόκεινται στις ίδιες πειραματικές συνθήκες.
•Υποτίθεται ότι και οι δύο ομάδες ανταποκρίνονται με τον ίδιο τρόπο σε οποιαδήποτε παραλλαγή των πειραματικών συνθηκών, είτε αυτή η παραλλαγή είναι σκόπιμη είτε όχι.
Σε τι χρησιμεύουν οι ομάδες ελέγχου;
Τα ελεγχόμενα πειράματα εκτελούνται όποτε το υπό μελέτη σύστημα είναι πολύ περίπλοκο και υπάρχουν περισσότερες μεταβλητές από αυτές που μπορεί να ελέγξει ο ερευνητής και να κρατήσει σταθερές. Η υποβολή της πειραματικής και της ομάδας ελέγχου στις ίδιες συνθήκες, εκτός από την ανεξάρτητη μεταβλητή, διασφαλίζει ότι οποιαδήποτε διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων μπορεί να αποδοθεί στην ανεξάρτητη μεταβλητή. Έτσι, η σχέση αιτίου-αποτελέσματος μπορεί να εδραιωθεί με μεγαλύτερη βεβαιότητα, που είναι ο απώτερος στόχος όλων των πειραμάτων.
Placebo και Ομάδες Ελέγχου
Σε ορισμένα πειράματα, το να είσαι μόνο μέρος της ομάδας ελέγχου ή της πειραματικής ομάδας μπορεί να επηρεάσει την απόκριση της ανεξάρτητης μεταβλητής. Αυτή είναι η περίπτωση του φαινομένου εικονικού φαρμάκου, το οποίο στις κλινικές δοκιμές φαρμάκων συνίσταται σε μια βελτίωση που εμφανίζεται στον οργανισμό όταν λαμβάνεται μια αδρανή ουσία, αλλά με την πεποίθηση ότι λαμβάνεται ένα αποτελεσματικό φάρμακο , ενώ στην πραγματικότητα δεν είναι. Για να αποφευχθεί η επιρροή αυτής της νέας μεταβλητής (η οποία αφορά μόνο εμάς τους ανθρώπους), σε κλινικές μελέτες δίνεται στα μέλη της ομάδας ελέγχου ένα “εικονικό φάρμακο” που έχει την ίδια εμφάνιση, οσμή και γεύση με το πραγματικό φάρμακο. , αλλά χωρίς το ενεργό συστατικό.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, κανένας από τους συμμετέχοντες δεν ενημερώνεται σε ποια ομάδα ανήκει, επομένως παίρνουν το φάρμακο ή το εικονικό φάρμακο «στα τυφλά», γι’ αυτό οι μελέτες αυτές ονομάζονται « τυφλές» μελέτες . Σε ορισμένες περιπτώσεις, για να αποφευχθεί η ακούσια μεροληψία του ερευνητή, ο ερευνητής δεν θα γνωρίζει επίσης ποιος έλαβε το εικονικό φάρμακο και ποιος όχι. Δεδομένου ότι ούτε οι συμμετέχοντες ούτε ο ερευνητής γνωρίζουν ποιος έλαβε το εικονικό φάρμακο, αυτού του είδους η μελέτη ονομάζεται “διπλή τυφλή ” .
Θετικοί και αρνητικοί έλεγχοι
Όταν ένα πείραμα έχει μόνο δύο πιθανά αποτελέσματα, οι ομάδες ελέγχου μπορεί να είναι δύο τύπων:
ομάδες θετικού ελέγχου
Είναι εκείνα που, εκ πείρας, είναι γνωστό ότι δίνουν θετικό αποτέλεσμα. Χρησιμεύουν για την αποτροπή ψευδών αρνητικών, αφού εάν η ομάδα ελέγχου δώσει αρνητικό αποτέλεσμα, γνωρίζοντας ότι θα έπρεπε να είναι θετικό, αντί να αποδοθεί στην ανεξάρτητη μεταβλητή, αποδίδεται σε πειραματικό σφάλμα και το πείραμα επαναλαμβάνεται.
Παράδειγμα:
Εάν ένα νέο αντιβιοτικό δοκιμαστεί σε καλλιέργεια βακτηρίων και χρησιμοποιηθεί ως μάρτυρας ένα γνωστό ότι είναι αποτελεσματικό κατά των βακτηρίων, τα αποτελέσματα θα έχουν νόημα μόνο εάν ο έλεγχος είναι θετικός (τα βακτήρια δεν αναπτύσσονται στον μάρτυρα). Εάν αυτό δεν συμβεί, μπορεί να υπάρχει πρόβλημα με το πείραμα (ίσως ο ερευνητής χρησιμοποίησε λάθος βακτήρια).
Αρνητικές ομάδες ελέγχου
Είναι ομάδες ελέγχου στις οποίες οι συνθήκες εξασφαλίζουν αρνητικό αποτέλεσμα. Εφόσον το αποτέλεσμα στην ομάδα ελέγχου είναι αρνητικό, θεωρείται ότι καμία μεταβλητή δεν επηρεάζει τα αποτελέσματα, επομένως ένα θετικό αποτέλεσμα στην πειραματική ομάδα μπορεί να θεωρηθεί πραγματικά θετικό αποτέλεσμα.
Παράδειγμα:
Η ομάδα εικονικού φαρμάκου είναι ένα παράδειγμα αρνητικού ελέγχου. Το εικονικό φάρμακο δεν υποτίθεται ότι έχει καμία επίδραση στη νόσο (γι’ αυτό είναι αρνητικός μάρτυρας), οπότε εάν τόσο το εικονικό φάρμακο όσο και η πειραματική ομάδα δείξουν βελτίωση, είναι πιθανώς κάποια άλλη μεταβλητή που συγχέει τα αποτελέσματα και όχι μια αληθινή θετικός. Αντίθετα, εάν το εικονικό φάρμακο είναι αρνητικό (όπως αναμένεται) και η πειραματική ομάδα παρουσιάζει βελτίωση, τότε αυτό αποδίδεται στο φάρμακο της μελέτης.
Η επιλογή της ομάδας ελέγχου και της πειραματικής ομάδας
Η σωστή επιλογή της ομάδας ελέγχου και της πειραματικής ομάδας ξεκινά με την επιλογή ενός μεγάλου τυχαίου δείγματος που είναι αντιπροσωπευτικό του πληθυσμού. Για παράδειγμα, εάν θέλετε να μελετήσετε την επίδραση του θορύβου στους βαθμούς που έλαβαν οι μαθητές σε ένα τεστ, το δείγμα πρέπει να αποτελείται από μαθητές και η επιλεγμένη ομάδα πρέπει να έχει, κατά μέσο όρο, τα ίδια χαρακτηριστικά με αυτόν τον πληθυσμό.
Το επόμενο βήμα είναι να χωρίσετε αυτό το αρχικό δείγμα σε δύο ομάδες που να είναι όσο το δυνατόν πιο παρόμοιες. Είναι πάντα ένα ερώτημα ότι οποιαδήποτε μεταβλητή υπάρχει υποψία ότι επηρεάζει τα αποτελέσματα (όπως φύλο, ηλικία, εθνικότητα, μορφωτικό επίπεδο κ.λπ.) εκπροσωπείται εξίσου και στις δύο ομάδες.
Στη συνέχεια, επιχειρείται να υποβληθούν και οι δύο ομάδες στις ίδιες πειραματικές συνθήκες. Στο παράδειγμα των μαθητών, θα ήταν όλοι να αφιερώνουν τις ίδιες ώρες στη μελέτη του θέματος, να παρακολουθούν τα ίδια μαθήματα και να λαμβάνουν την ίδια καθοδήγηση. Την ώρα της εξέτασης και οι δύο ομάδες θα πρέπει να λάβουν ακριβώς το ίδιο τεστ, πιθανώς την ίδια ώρα και σε παρόμοια δωμάτια, αλλά σε ένα από τα δωμάτια (σε αυτό της πειραματικής ομάδας) οργανώνεται οτιδήποτε προκαλεί πολύ θόρυβο. , ενώ στην άλλη, όπου βρίσκεται η ομάδα ελέγχου, όχι.
Παραδείγματα ομάδων ελέγχου και πειραματικών ομάδων
Κάθε φορά που θέλετε να μιλήσετε για συγκεκριμένα παραδείγματα μιας ομάδας ελέγχου και μιας πειραματικής ομάδας, πρέπει πρώτα να περιγράψετε το εν λόγω πείραμα και να καθορίσετε ποιες είναι οι εξαρτημένες και οι ανεξάρτητες μεταβλητές. Ας δούμε το παρακάτω παράδειγμα:
- Πείραμα: Είναι επιθυμητό να προσδιοριστεί η επίδραση της συχνότητας του μπάνιου στη λάμψη του τριχώματος της ράτσας σκύλων Yorkshire Terrier.
- Ανεξάρτητη μεταβλητή: Συχνότητα μπάνιου.
- Εξαρτημένη μεταβλητή: Γυαλάδα παλτό Yorkshire Terrier
Παράδειγμα Πειραματικής Ομάδας Παράδειγμα καλής ομάδας ελέγχου Δεν είναι καλές ομάδες ελέγχου… ✔️ Ομάδα 20 αρσενικών και 20 θηλυκών τεριέ Γιορκσάιρ μεταξύ 1 και 3 ετών που λούζονται μεταξύ 1 και 5 φορές την εβδομάδα για περίοδο ενός μήνα. ✔️ Ομάδα 10 αρσενικών Yorkshire Terrier και 10 θηλυκών μεταξύ 1 και 3 ετών που λούζονται μόνο στην αρχή του πειράματος. ❌ Ομάδα 20 αρσενικών τεριέ Γιορκσάιρ μεταξύ 1 και 3 ετών που λούζονται μεταξύ 1 και 5 φορές την εβδομάδα για περίοδο ενός μήνα.
❌ Ομάδα 10 αρσενικών Yorkshire Terriers και 10 θηλυκών Golden Retriever ηλικίας μικρότερης του 1 έτους, που λούστηκαν μόνο στην αρχή του πειράματος.
❌ Ομάδα 20 περσικών γατών μεταξύ 1 και 3 ετών που λούζονται μόνο στην αρχή του πειράματος.
Τα τρία παραδείγματα φτωχών ομάδων ελέγχου υπογραμμίζουν τις διαφορές και τις ομοιότητες μεταξύ της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου. Στην πρώτη περίπτωση, τόσο η πειραματική ομάδα όσο και η ομάδα ελέγχου υποβάλλονται στην ίδια διακύμανση της ανεξάρτητης μεταβλητής (συχνότητα κολύμβησης) και διαφέρουν σε άλλες μεταβλητές που θα πρέπει να παραμένουν σταθερές (φύλο).
Το δεύτερο παράδειγμα δεν είναι επίσης βολικό, καθώς εισάγει νέες μεταβλητές (φυλή και ηλικία) και, επιπλέον, τα Golden Retriever δεν είναι αντιπροσωπευτικά του πληθυσμού που θα μελετηθεί, που αποτελείται αποκλειστικά από Yorkshire Terriers. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για το τελευταίο παράδειγμα, στο οποίο η ομάδα δεν αποτελείται καν από τα ίδια είδη ζώων, παρά το γεγονός ότι οι πειραματικές συνθήκες στις οποίες υποβάλλεται η ομάδα είναι επαρκείς.
Πηγές
- Bailey, R.A. (2008). Σχεδιασμός Συγκριτικών Πειραμάτων . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-68357-9.
- Chaplin, S. (2006). «Η απόκριση εικονικού φαρμάκου: σημαντικό μέρος της θεραπείας». Συνταγογραφήστε : 16–22. doi: 10.1002/psb.344
- Hinkelmann, Klaus; Kempthorne, Oscar (2008). Design and Analysis of Experiments, Volume I: Introduction to Experimental Design (2η έκδ.). wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
