Et enkelt eksperiment er en forsker ofte bruker for å avgjøre om endringer i en variabel kan føre til endringer i en annen variabel - med andre ord for å etablere årsak og virkning. I et enkelt eksperiment som ser på effektiviteten til en ny medisinering, kan for eksempel deltakere i studien tilfeldig tildeles en av to grupper: en av disse vil være kontrollgruppen og ikke motta behandling, mens den andre gruppen vil være den eksperimentelle gruppen som får behandlingen som blir studert.
Elementene til et enkelt eksperiment
Et enkelt eksperiment består av flere nøkkelelementer:
- Den eksperimentelle hypotesen: Dette er en uttalelse som forutsier at behandlingen vil forårsake en virkning, og derfor alltid vil bli formulert som en uttalelse om årsak og virkning. For eksempel kan forskere uttrykke en hypotese på denne måten: "Administrasjon av medisin A vil føre til reduksjon av symptomer på sykdom B."
- Null hypotesen: Dette er en hypotese om at den eksperimentelle behandlingen ikke vil ha noen effekt på deltakerne eller avhengige variabler. Det er viktig å merke seg at å ikke finne en effekt av behandlingen ikke betyr at det ikke er noen effekt. Behandlingen kan påvirke en annen variabel som forskerne ikke måler i det nåværende eksperimentet.
- Den uavhengige variabelen: Behandlingsvariabelen som manipuleres av eksperimentatoren.
- Den avhengige variabelen: Dette refererer til responsen forskerne måler.
- Kontrollgruppen: Dette er individene som er tilfeldig tildelt en gruppe, men som ikke får behandlingen. Målingene tatt fra kontrollgruppen vil bli sammenlignet med de i eksperimentgruppen for å avgjøre om behandlingen hadde en effekt.
- Eksperimentell gruppe: Denne gruppen av studiedeltakere består av tilfeldig utvalgte fag som vil få behandlingen som blir testet.
Bestemme resultatene av et enkelt eksperiment
Når dataene fra det enkle eksperimentet er samlet, sammenligner forskerne resultatene fra eksperimentgruppen med kontrollgruppens for å avgjøre om behandlingen hadde en effekt. På grunn av den alltid tilstede muligheten for feil, er det ikke mulig å være 100 prosent sikker på forholdet mellom to variabler. Det kan være ukjente variabler som spiller inn, for eksempel på utfallet av eksperimentet.
Til tross for denne utfordringen, er det måter å avgjøre om det mest sannsynlig er et meningsfylt forhold. For å gjøre dette bruker forskere inferensiell statistikk - en vitenskapsgren som handler om å trekke slutninger om en populasjon basert på tiltak tatt fra et representativt utvalg av denne befolkningen.
Nøkkelen til å avgjøre om en behandling hadde en effekt er å måle den statistiske signifikansen. Statistisk signifikans viser at forholdet mellom variablene sannsynligvis ikke skyldes bare tilfeldigheter, og at det virkelig er et reelt forhold mellom de to variablene.
Statistisk betydning er ofte representert slik:
p <0,05
En p-verdi på mindre enn 0,05 indikerer at resultatene sannsynligvis skyldes tilfeldigheter og at sannsynligheten for å oppnå disse resultatene ville være mindre enn 5%.
Det finnes en rekke forskjellige måter å måle statistisk signifikans på. Den som brukes vil avhenge av typen forskningsdesign som ble brukt til eksperimentet.