实验组由研究人员提交的受其控制的变量影响的研究人群的代表性样本组成。实验的目的是确定这个称为自变量的变量对一个或多个称为因变量的响应变量的影响。实验组也称为治疗组,尤其是在医学和药理学领域。
另一方面,对照组由与实验组非常相似的样本组成,但不受自变量的影响。后者要么在对照组中保持不变(如温度或压力等变量的情况),要么是一个根本不适用的因素(如药物的情况)。在这些条件下,对照组中因变量的任何变化都不能归因于自变量,而是归因于其他干预变量。
对照实验
并非所有实验都需要使用对照组。这取决于研究人员的意图、实验的性质以及所研究系统的复杂性。使用对照组的实验称为“受控”实验。
对照组与实验组的异同
差异 相似之处 • 实验组受自变量的影响,而对照组则不受。
•在对照组中观察到的变化直接归因于独立变量以外的变量,而在实验组中,必须首先与对照组进行比较以建立因果关系。
•实验组对于进行实验是必不可少的,而控制组并非总是必需的。
•实验组赋予实验意义,而对照组赋予结果可靠性。 •两者都取决于实验设计和研究人员希望检验的假设。
•两者均由同一人群的受试者或研究单位组成。
• 对照组和实验组都必须代表所研究的人群。
•均为随机抽取,保证结果统计分析的适用性。
• 通常它们是从同一个初始样本中选出的,样本被分成两部分以产生两组。
• 除自变量外,两组都接受相同的实验条件。
•假设两组对实验条件的任何变化都以相同的方式做出反应,无论这种变化是有意还是无意。
对照组有什么用?
只要所研究的系统非常复杂并且变量多于研究人员可以控制和固定的变量,就会进行受控实验。将实验组和对照组置于相同条件下(自变量除外),确保两组之间的任何差异都归因于自变量。因此,可以更加确定地建立因果关系,这是所有实验的最终目标。
安慰剂和对照组
在一些实验中,仅仅作为控制组或实验组的一部分就可以影响自变量的响应。这就是安慰剂效应的情况,在临床药物试验中,它包括服用惰性物质时身体发生的改善,但坚信正在接受有效药物,而实际上并非如此。所以。为了避免这个新变量(只与我们人类有关)的影响,在临床研究中,对照组的成员被给予一种“安慰剂”,它看起来、闻起来和尝起来都与真正的药物相同,但没有有效成分。
在这些情况下,没有参与者被告知他们属于哪个组,因此他们“盲目”服用药物或安慰剂,这就是为什么这些研究被称为“盲目”研究。在某些情况下,为了避免无意的研究者偏见,研究者也不知道谁接受了安慰剂,谁没有接受。由于参与者和研究者都不知道谁接受了安慰剂,这种研究被称为“双盲” 。
阳性和阴性对照
当实验只有两种可能的结果时,控制组可以分为两种类型:
阳性对照组
根据经验,它们是已知会产生积极结果的那些。它们用于防止假阴性,因为如果对照组给出阴性结果,知道它应该是阳性的,而不是归因于自变量,而是归因于实验错误并重复实验。
例子:
如果在细菌培养物上测试一种新抗生素,并且使用已知对细菌有效的抗生素作为对照,则只有当对照呈阳性(细菌不在对照上生长)时,结果才有意义。如果这没有发生,则实验可能存在问题(可能研究人员使用了错误的细菌)。
阴性对照组
他们是控制组,其中的条件确保了阴性结果。只要对照组的结果是阴性的,就认为没有变量影响结果,所以实验组的阳性结果可以认为是真正的阳性结果。
例子:
安慰剂组是阴性对照的一个例子。安慰剂不应该对疾病有任何影响(这就是为什么它是阴性对照)所以如果安慰剂和实验组都显示出改善,则可能是其他一些变量混淆了结果而不是真实的积极的。相反,如果安慰剂是阴性的(如预期的那样)并且实验组表现出改善,则这归因于研究药物。
对照组和实验组的选择
控制组和实验组的正确选择始于选择能够代表总体的大量随机样本。例如,如果要研究噪音对学生考试成绩的影响,则样本必须由学生组成,并且所选组的平均特征必须与该人群相同。
下一步是将这个初始样本分成尽可能相似的两组。任何被怀疑影响结果的变量(如性别、年龄、种族、教育水平等)在两组中的代表性都一样,这始终是一个问题。
然后,尝试使两组都处于相同的实验条件下。以学生为例,所有学生都花相同的时间学习该科目,参加相同的课程并接受相同的指导。在检查时,两组应该接受完全相同的测试,可能在同一时间在相似的房间进行,但是在其中一个房间(在实验组的一个房间)中组织任何会产生大量噪音的东西, 而在另一个控制组所在的位置, 则没有。
对照组和实验组的例子
每当你想谈论控制组和实验组的具体例子时,你必须首先描述所讨论的实验并确定哪些是因变量和自变量。让我们看下面的例子:
- 实验:需要确定沐浴频率对约克夏犬品种毛发光泽的影响。
- 自变量:浴频。
- 因变量:约克夏犬皮毛闪耀
实验组示例 一个好的控制组的例子 他们不是好的控制组…… ✔️ 一组 20 只雄性和 20 只雌性约克夏犬,年龄在 1 至 3 岁之间,每周沐浴 1 至 5 次,为期一个月。 ✔️ 一组 10 只雄性约克夏犬和 10 只 1 至 3 岁的雌性犬只在实验开始时洗澡。 ❌ 一组 20 只 1 至 3 岁的雄性约克夏犬,每周洗澡 1 至 5 次,为期一个月。
❌ 一组 10 只雄性约克夏犬和 10 只不到 1 岁的雌性金毛猎犬,只在实验开始时洗澡。
❌ 一组 20 只 1 至 3 岁的波斯猫,它们仅在实验开始时才洗澡。
不良对照组的三个例子突出了实验组和对照组之间的差异和相似之处。在第一种情况下,实验组和对照组都受到自变量(沐浴频率)的相同变化的影响,并且在其他应该保持不变的变量(性别)上有所不同。
第二个例子也不方便,因为它引入了新的变量(品种和年龄),而且金毛猎犬不代表要研究的种群,它完全由约克夏犬组成。最后一个例子也是如此,在这个例子中,尽管该组所处的实验条件是足够的,但该组甚至不是由同一种类的动物组成。
来源
- Bailey, R.A. (2008)。 比较实验设计。剑桥大学出版社。国际标准书号 978-0-521-68357-9。
- 卓别林 (2006)。“安慰剂反应:治疗的重要组成部分”。 规定:16-22。doi: 10.1002/psb.344
- 欣克尔曼,克劳斯;肯普索恩,奥斯卡 (2008)。 实验设计与分析,第一卷:实验设计简介 (第 2 版)。威利。国际标准书号 978-0-471-72756-9。