Експериментальна група складається з репрезентативної вибірки досліджуваної сукупності, яку дослідник підпорядковує впливу змінної, що знаходиться під його контролем. Метою експерименту є визначення впливу цієї змінної, яка називається незалежною змінною , на одну або більше змінних відповіді, які називаються залежними змінними . Експериментальні групи також називають лікувальними, особливо в галузі медицини та фармакології.
З іншого боку, контрольна група складається із зразка, дуже схожого на експериментальну групу, але який не піддається впливу незалежної змінної. Останній або залишається постійним у контрольній групі (як у випадку з такими змінними, як температура чи тиск), або є фактором, який взагалі не застосовується (як у випадку з ліками). За цих умов будь-яка зміна залежної змінної в контрольній групі не може бути віднесена до незалежної змінної, а до інших втручаючих змінних.
контрольовані експерименти
Не всі експерименти потребують використання контрольної групи. Це залежить від намірів дослідника, характеру експерименту та складності системи, що вивчається. Експеримент, у якому використовується контрольна група, називається «контрольованим» експериментом .
Відмінності та подібності між контрольною групою та експериментальною групою
відмінності подібності • Експериментальна група піддається впливу незалежної змінної, тоді як контрольна група ні.
•Зміни, що спостерігаються в контрольній групі, безпосередньо пов’язані зі змінними, відмінними від незалежної, тоді як у випадку експериментальної групи їх потрібно спочатку порівняти з контрольною, щоб встановити причинно-наслідковий зв’язок.
• Експериментальні групи необхідні для проведення експерименту, тоді як контрольні групи не завжди необхідні.
• Експериментальна група надає сенс експерименту, тоді як контрольна група надає надійності результатам. • Обидва залежать від плану експерименту та гіпотези, яку дослідник хоче перевірити.
• Обидва складаються з предметів або досліджуваних одиниць однієї сукупності.
• І контрольна, і експериментальна групи мають бути репрезентативними для досліджуваної популяції.
• Обидва вибрані випадковим чином, щоб забезпечити застосовність статистичного аналізу результатів.
• Як правило, вони відбираються з однієї початкової вибірки, яку ділять на дві, щоб створити обидві групи.
• За винятком незалежної змінної, обидві групи піддаються однаковим експериментальним умовам.
• Передбачається, що обидві групи однаково реагують на будь-яку зміну умов експерименту, незалежно від того, чи є ця зміна навмисною чи ні.
Для чого використовуються контрольні групи?
Контрольовані експерименти проводяться щоразу, коли система, що досліджується, є дуже складною і є більше змінних, ніж дослідник може контролювати та підтримувати фіксованим. Піддавання експериментальної та контрольної груп однаковим умовам, за винятком незалежної змінної, гарантує, що будь-яка різниця між двома групами пояснюється незалежною змінною. Таким чином, причинно-наслідковий зв’язок може бути встановлений з більшою впевненістю, що є кінцевою метою всіх експериментів.
Плацебо та контрольні групи
У деяких експериментах просто перебування в контрольній або експериментальній групі може вплинути на відповідь незалежної змінної. Це випадок ефекту плацебо, який у клінічних випробуваннях ліків полягає в поліпшенні, яке відбувається в організмі під час прийому інертної речовини, але з переконанням, що дієвий препарат отримується , хоча насправді це не так. Щоб уникнути впливу цієї нової змінної (яка стосується лише нас, людей), у клінічних дослідженнях членам контрольної групи дають «плацебо», яке виглядає, пахне та смакує так само, як справжній препарат, але без активний інгредієнт.
У цих випадках нікому з учасників не повідомляють, до якої групи вони належать, тому вони приймають препарат або плацебо «наосліп», тому ці дослідження називаються « сліпими» . У деяких випадках, щоб уникнути ненавмисної упередженості дослідника, дослідник також не знатиме, хто отримував плацебо, а хто ні. Оскільки ні учасники, ні дослідник не знають, хто отримував плацебо, таке дослідження називається «подвійним сліпим » .
Позитивний і негативний контролі
Якщо експеримент має лише два можливі результати, контрольні групи можуть бути двох типів:
групи позитивного контролю
Це ті, які, як відомо з досвіду, дають позитивний результат. Вони служать для запобігання хибним негативним результатам, оскільки якщо контрольна група дає негативний результат, знаючи, що він повинен бути позитивним, замість того, щоб бути віднесеним до незалежної змінної, це приписується експериментальній помилці, і експеримент повторюється.
приклад:
Якщо новий антибіотик випробовують на культурі бактерій і антибіотик, який, як відомо, ефективний проти бактерій, використовують як контроль, результати матимуть сенс, лише якщо контроль буде позитивним (бактерії не ростуть на контролі). Якщо цього не відбувається, можливо, виникла проблема з експериментом (можливо, дослідник використав не ті бактерії).
Групи негативного контролю
Це контрольні групи, в яких умови забезпечують негативний результат. Поки результат у контрольній групі негативний, передбачається, що жодна змінна не впливає на результати, тому позитивний результат у експериментальній групі можна вважати справді позитивним результатом.
приклад:
Група плацебо є прикладом негативного контролю. Передбачається, що плацебо не має ніякого впливу на хворобу (саме тому воно є негативним контролем), тому, якщо і плацебо, і експериментальна група демонструють покращення, ймовірно, це якась інша змінна, яка спотворює результати, а не справжня. позитивний. І навпаки, якщо плацебо є негативним (як і очікувалося), а в експериментальній групі спостерігається покращення, це приписують досліджуваному препарату.
Вибір контрольної та експериментальної груп
Правильний відбір контрольної групи та експериментальної групи починається з відбору великої випадкової вибірки, репрезентативної для сукупності. Наприклад, якщо ви хочете вивчити вплив шуму на оцінки, отримані учнями під час тестування, вибірка повинна складатися зі студентів, і обрана група повинна мати в середньому ті ж характеристики, що й ця сукупність.
Наступним кроком є розділення початкової проби на дві максимально схожі групи. Завжди виникає питання про те, що будь-яка змінна, яка, як підозрюється, впливає на результати (така як стать, вік, етнічна приналежність, рівень освіти тощо), однаково представлена в обох групах.
Потім намагаються піддати обидві групи однаковим експериментальним умовам. У прикладі зі студентами було б так, що всі присвячують однакові години вивченню предмету, відвідують однакові заняття та отримують однакові вказівки. Під час обстеження обидві групи повинні отримати точно такий самий тест, можливо, в один і той же час і в схожих кімнатах, але в одній з кімнат (в кімнаті експериментальної групи) організовано все, що створює багато шуму. , а в іншій, де знаходиться контрольна група, ні.
Приклади контрольних груп та експериментальних груп
Кожного разу, коли ви хочете поговорити про конкретні приклади контрольної групи та експериментальної групи, ви повинні спочатку описати експеримент, про який йде мова, і встановити, які є залежними та незалежними змінними. Розглянемо такий приклад:
- Експеримент: Бажано визначити вплив частоти купання на блиск шерсті собак породи йоркширський тер’єр.
- Незалежна змінна: частота ванни.
- Залежна змінна: блиск шерсті йоркширського тер’єра
Приклад експериментальної групи Приклад хорошої контрольної групи Вони не є хорошими контрольними групами… ✔️ Група з 20 самців і 20 самок йоркширських тер’єрів віком від 1 до 3 років, яких купають від 1 до 5 разів на тиждень протягом одного місяця. ✔️ Група з 10 самців йоркширського тер’єра та 10 самок віком від 1 до 3 років, яких купають лише на початку експерименту. ❌ Група з 20 самців йоркширських тер’єрів віком від 1 до 3 років, яких купають від 1 до 5 разів на тиждень протягом одного місяця.
❌ Група з 10 самців йоркширських тер’єрів і 10 самок золотистих ретриверів віком до 1 року, купаних лише на початку експерименту.
❌ Група з 20 перських котів віком від 1 до 3 років, яких купають лише на початку експерименту.
Три приклади поганих контрольних груп підкреслюють відмінності та схожість між експериментальною та контрольною групами. У першому випадку як експериментальна, так і контрольна групи піддаються однаковій варіації незалежної змінної (частоти купання) і відрізняються за іншими змінними, які повинні залишатися постійними (стать).
Другий приклад також не зручний, оскільки він вводить нові змінні (породу та вік), і, крім того, золотисті ретривери не є репрезентативними для досліджуваної популяції, що складається виключно з йоркширських тер’єрів. Те саме можна сказати про останній приклад, у якому група навіть не складається з одного виду тварин, незважаючи на те, що експериментальні умови, яким піддається група, є адекватними.
Джерела
- Бейлі, Р.А. (2008). Дизайн порівняльних експериментів . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-68357-9.
- Чаплін, С. (2006). «Відповідь плацебо: важлива частина лікування». Припис : 16–22. doi: 10.1002/psb.344
- Гінкельман, Клаус; Кемпторн, Оскар (2008). Планування та аналіз експериментів, Том I: Вступ до планування експерименту (2-е видання). Wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
