Экспериментальная группа состоит из репрезентативной выборки изучаемой совокупности, которую исследователь подвергает влиянию переменной, находящейся под его контролем. Цель эксперимента состоит в том, чтобы определить влияние этой переменной, называемой независимой переменной , на одну или несколько переменных отклика, называемых зависимыми переменными . Экспериментальные группы также называют лечебными группами, особенно в области медицины и фармакологии.
С другой стороны, контрольная группа состоит из выборки, очень похожей на экспериментальную группу, но не подверженной влиянию независимой переменной. Последнее либо остается постоянным в контрольной группе (как в случае с такими переменными, как температура или давление), либо является фактором, который вообще не действует (как в случае с лекарством). В этих условиях любое изменение зависимой переменной в контрольной группе можно отнести не к независимой переменной, а к другим промежуточным переменным.
контролируемые эксперименты
Не все эксперименты требуют использования контрольной группы. Это зависит от намерений исследователя, характера эксперимента и сложности изучаемой системы. Эксперимент, в котором используется контрольная группа, называется «контролируемым» .
Различия и сходства между контрольной группой и экспериментальной группой
различия сходство • Экспериментальная группа подвержена влиянию независимой переменной, а контрольная группа – нет.
• Изменения, наблюдаемые в контрольной группе, напрямую связаны с переменными, отличными от независимой, в то время как в случае экспериментальной группы их необходимо сначала сравнить с контролем, чтобы установить причинно-следственную связь.
• Экспериментальные группы необходимы для проведения эксперимента, в то время как контрольные группы не всегда необходимы.
• Экспериментальная группа придает смысл эксперименту, в то время как контрольная группа придает достоверность результатам. • Оба зависят от плана эксперимента и гипотезы, которую исследователь хочет проверить.
• Оба состоят из субъектов или единиц исследования из одной и той же совокупности.
• И контрольная группа, и экспериментальная группа должны представлять изучаемую популяцию.
• Оба выбираются случайным образом, чтобы обеспечить применимость статистического анализа результатов.
• Как правило, они выбираются из одной и той же исходной выборки, которая делится на две, чтобы получить обе группы.
• За исключением независимой переменной, обе группы находятся в одинаковых экспериментальных условиях.
• Предполагается, что обе группы одинаково реагируют на любое изменение условий эксперимента, независимо от того, является ли это изменение преднамеренным или нет.
Для чего используются контрольные группы?
Контролируемые эксперименты проводятся всякий раз, когда изучаемая система очень сложна и существует больше переменных, чем исследователь может контролировать и зафиксировать. Помещение экспериментальной и контрольной групп в одни и те же условия, за исключением независимой переменной, гарантирует, что любое различие между двумя группами будет связано с независимой переменной. Таким образом, причинно-следственная связь может быть установлена с большей достоверностью, что и является конечной целью всех экспериментов.
Плацебо и контрольные группы
В некоторых экспериментах простое участие в контрольной или экспериментальной группе может повлиять на реакцию независимой переменной. Это случай эффекта плацебо, который в клинических испытаниях препаратов состоит в улучшении, происходящем в организме при приеме инертного вещества, но с убеждением, что принимается эффективное лекарство , когда на самом деле это не так. Чтобы избежать влияния этой новой переменной (которая имеет отношение только к нам, людям), в клинических исследованиях членам контрольной группы давали «плацебо», которое выглядит, пахнет и имеет такой же вкус, как настоящий наркотик. активный компонент.
В этих случаях никому из участников не сообщают, к какой группе они принадлежат, поэтому они принимают препарат или плацебо «вслепую», поэтому такие исследования называются « слепыми» . В некоторых случаях, чтобы избежать непреднамеренной предвзятости исследователя, исследователь также не будет знать, кто получил плацебо, а кто нет. Поскольку ни участники, ни исследователь не знают, кто получал плацебо, такое исследование называется «двойным слепым » .
Положительный и отрицательный контроль
Когда эксперимент имеет только два возможных исхода, контрольные группы могут быть двух типов:
группы положительного контроля
Это те, которые, как известно из опыта, дают положительный результат. Они служат для предотвращения ложноотрицательных результатов, так как если контрольная группа дает отрицательный результат, зная, что он должен быть положительным, вместо отнесения к независимой переменной его относят к ошибке эксперимента и эксперимент повторяют.
Пример:
Если новый антибиотик тестируется на культуре бактерий, а в качестве контроля используется антибиотик, который, как известно, эффективен против бактерий, результаты будут иметь смысл только в том случае, если контроль положительный (бактерии не растут на контроле). Если этого не происходит, может возникнуть проблема с экспериментом (возможно, исследователь использовал не те бактерии).
Отрицательные контрольные группы
Это контрольные группы, в которых условия обеспечивают отрицательный результат. Пока результат в контрольной группе отрицательный, предполагается, что никакая переменная не влияет на результаты, поэтому положительный результат в экспериментальной группе можно считать действительно положительным результатом.
Пример:
Группа плацебо является примером отрицательного контроля. Предполагается, что плацебо не оказывает никакого влияния на заболевание (именно поэтому это отрицательный контроль), поэтому, если и плацебо, и экспериментальная группа показывают улучшение, вероятно, это какая-то другая переменная, которая искажает результаты, а не истинный результат. положительный. И наоборот, если плацебо дает отрицательный результат (как и ожидалось) и в экспериментальной группе наблюдается улучшение, то это приписывается исследуемому препарату.
Отбор контрольной группы и экспериментальной группы
Правильный отбор контрольной и экспериментальной групп начинается с отбора большой случайной выборки, репрезентативной для населения. Например, если вы хотите изучить влияние шума на оценки, полученные учащимися за тест, выборка должна состоять из учащихся, а выбранная группа должна иметь в среднем те же характеристики, что и эта совокупность.
Следующим шагом является разделение исходной выборки на две максимально похожие группы. Всегда возникает вопрос, что любая переменная, предположительно влияющая на результаты (например, пол, возраст, этническая принадлежность, уровень образования и т. д.), в равной степени представлена в обеих группах.
Затем делается попытка поставить обе группы в одинаковые экспериментальные условия. В примере со студентами было бы так, что все они посвящают одинаковое количество часов изучению предмета, посещают одни и те же занятия и получают одинаковое руководство. Во время обследования обе группы должны получить точно такой же тест, возможно, в одно и то же время и в одинаковых помещениях, но в одном из помещений (в том, в котором находится экспериментальная группа) организовано все, что производит много шума. , а в другом, где находится контрольная группа, нет.
Примеры контрольных групп и экспериментальных групп
Всякий раз, когда вы хотите говорить о конкретных примерах контрольной группы и экспериментальной группы, вы должны сначала описать рассматриваемый эксперимент и установить, какие переменные являются зависимыми, а какие независимыми. Давайте посмотрим на следующий пример:
- Эксперимент: желательно определить влияние частоты купания на блеск шерсти собак породы йоркширский терьер.
- Независимая переменная: частота ванн.
- Зависимая переменная: блеск шерсти йоркширского терьера .
Пример экспериментальной группы Пример хорошей контрольной группы Они не являются хорошими контрольными группами… ✔️ Группа из 20 кобелей и 20 сук йоркширских терьеров в возрасте от 1 до 3 лет, которых купают от 1 до 5 раз в неделю в течение одного месяца. ✔️ Группа из 10 кобелей йоркширских терьеров и 10 сук в возрасте от 1 до 3 лет, которых купают только в начале эксперимента. ❌ Группа из 20 йоркширских терьеров мужского пола в возрасте от 1 до 3 лет, которых купают от 1 до 5 раз в неделю в течение одного месяца.
❌ Группа из 10 самцов йоркширских терьеров и 10 самок золотистых ретриверов в возрасте до 1 года, купавшихся только в начале эксперимента.
❌ Группа из 20 персидских кошек в возрасте от 1 до 3 лет, которых купают только в начале эксперимента.
Три примера плохих контрольных групп подчеркивают различия и сходства между экспериментальной и контрольной группами. В первом случае и опытная, и контрольная группы подвержены одинаковому изменению независимой переменной (частота купания) и различаются по другим переменным, которые должны оставаться постоянными (полу).
Второй пример также неудобен, поскольку вводит новые переменные (порода и возраст) и, кроме того, золотистые ретриверы не являются репрезентативными для изучаемой популяции, состоящей исключительно из йоркширских терьеров. То же самое можно сказать и о последнем примере, в котором группа даже не состоит из животных одного и того же вида, несмотря на то, что экспериментальные условия, которым подвергается группа, адекватны.
Источники
- Бейли, Р. А. (2008). Планирование сравнительных экспериментов . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-68357-9.
- Чаплин, С. (2006). «Реакция на плацебо: важная часть лечения». Прописать : 16–22. дои : 10.1002/psb.344
- Хинкельманн, Клаус; Кемпторн, Оскар (2008). Планирование и анализ экспериментов, Том I: Введение в план экспериментов (2-е изд.). хитрый ISBN 978-0-471-72756-9.
