Ett enkelt experiment är ett som forskare ofta använder för att avgöra om förändringar i en variabel kan leda till förändringar i en annan variabel - med andra ord för att fastställa orsak och effekt. I ett enkelt experiment som tittar på effektiviteten av ett nytt läkemedel kan till exempel studiedeltagare slumpmässigt tilldelas en av två grupper: en av dessa skulle vara kontrollgruppen och inte få någon behandling, medan den andra gruppen skulle vara den experimentella gruppen som får den behandling som studeras.
Elementen i ett enkelt experiment
Ett enkelt experiment består av flera viktiga element:
- Den experimentella hypotesen: Detta är ett uttalande som förutspår att behandlingen kommer att orsaka en effekt och därför alltid kommer att formuleras som ett orsak-och-effekt-uttalande. Till exempel kan forskare uttrycka en hypotes på detta sätt: "Administration av medicin A kommer att resultera i en minskning av symtomen på sjukdom B."
- Nullhypotesen: Detta är en hypotes att den experimentella behandlingen inte kommer att ha någon effekt på deltagarna eller beroende variabler. Det är viktigt att notera att det inte betyder att det inte finns någon effekt om man inte hittar en effekt av behandlingen. Behandlingen kan påverka en annan variabel som forskarna inte mäter i det aktuella experimentet.
- Den oberoende variabeln: Behandlingsvariabeln som manipuleras av experimentet.
- Den beroende variabeln: Detta hänvisar till svaret som forskarna mäter.
- Kontrollgruppen: Det här är individerna som slumpmässigt tilldelats en grupp men inte får behandlingen. Mätningarna från kontrollgruppen kommer att jämföras med mätningarna i experimentgruppen för att avgöra om behandlingen hade en effekt.
- Experimentgruppen: Denna grupp av deltagare i studien består av de slumpmässigt utvalda ämnena som kommer att få behandlingen som testas.
Bestämma resultaten av ett enkelt experiment
När data från det enkla experimentet har samlats in, jämför forskare sedan resultaten från experimentgruppen med kontrollgruppens resultat för att avgöra om behandlingen hade en effekt. På grund av den alltid närvarande möjligheten till fel är det inte möjligt att vara 100 procent säker på förhållandet mellan två variabler. Det kan finnas okända variabler i spel som till exempel påverkar resultatet av experimentet.
Trots denna utmaning finns det sätt att avgöra om det mest sannolikt finns ett meningsfullt förhållande. För att göra detta använder forskare slutlig statistik - en gren av vetenskapen som handlar om att dra slutsatser om en befolkning baserat på åtgärder som tagits från ett representativt urval av den befolkningen.
Nyckeln till att avgöra om en behandling hade en effekt är att mäta den statistiska signifikansen. Statistisk signifikans visar att förhållandet mellan variablerna troligen inte beror på enbart slump och att ett verkligt förhållande sannolikt existerar mellan de två variablerna.
Statistisk betydelse representeras ofta så här:
p <0,05
Ett p-värde på mindre än 0,05 indikerar att resultaten sannolikt beror på slump och att sannolikheten att uppnå dessa resultat skulle vara mindre än 5%.
Det finns ett antal olika sätt att mäta statistisk signifikans. Den som används beror på vilken typ av forskningsdesign som användes för experimentet.