Группа контрольная в эксперименте это: Понятие об экспериментальных и контрольных группах. Принципы их формирования.

Понятие об экспериментальных и контрольных группах. Принципы их формирования.

Экспериментальная группа – это группа, непосредственно подвергающаяся экспериментальному воздействию в процессе исследования. Экспериментальная группа состоит из лиц, которые будут подвергнуты воздействию независимой переменной, или стимула.

Контрольная группа определяется как группа испытуемых, аналогичная экспериментальной группе, которая помещается в те же условия, что и экспериментальная, за исключением того, что испытуемые в ней не подвергаются экспериментальному воздействию (независимой переменной).

Экспериментальная и контрольная группы должны быть практически идентичными. Идентичность экспериментальной и контрольной групп достигается тремя способами.

Первый способ — попарное выравнивание объектов по значимым переменным, установленным до проведения экспериментальных операций. Для каждого выбранного испытуемого в состав контрольной группы подбирается другой испытуемый, имеющий то же самое сочетание релевантных характеристик.

В результате возникает две группы, тождественные с точки зрения характеристик, которые могли бы повлиять на их реакцию в эксперименте.

Второй, более доступный, метод выравнивания групп основан на выравнивании частотныхраспределений, а не каждой пары в отдельности. Испытуемые распределяются по группам таким образом, чтобы было гарантировано наличие в каждой группе одних и тех же средних характеристик и одинаковое распределение каждой характеристики. Например, экспериментатор обеспечивает 30-процентную долю испытуемых с высшим образованием и в той, и в другой группе. Аналогичные выравнивания осуществляются и по другим признакам, а отдельные испытуемые уже не контролируются. Разумеется, в данном случае не достигается высокого сходства между группами, но комплектование групп намного облегчается.

Третий метод формирования групп более гибок по сравнению с точным подбором соответствий. Это метод рандомизации. Испытуемый, выбранный из списка всех подходящих испытуемых, включается в группу посредством некоторого случайного процесса, например с помощью таблицы случайных чисел. Рандомизация имеет большое преимущество, создавая у нас чувство уверенности, что все наши группы сходны между собой во всех отношениях, а не только с точки зрения переменных, которые мы считаем релевантными для эксперимента, поскольку при отборе большого числа испытуемых случайное распределение по группам гарантирует нейтрализацию различий между испытуемыми.

Выбранная экспериментальная группа предназначается для установления достоверных статистических зависимостей между изучаемыми переменными, а контрольные группы — для того, чтобы, сравнивая получаемые в них результаты с теми, которые установлены на экспериментальной группе, отклонять альтернативные причинно-следственному объяснения выявленной статистической зависимости. В простейшем случае реализации этой схемы берутся одна экспериментальная и одна контрольная группы.

В экспериментальной группе выделяется и целенаправленно изменяется переменная, которая рассматривается как вероятная причина объясняемого явления, а в контрольной группе ничего этого не происходит. По завершении эксперимента оцениваются и сравниваются между собой изменения, которые в экспериментальной и контрольной группах произошли с другой переменной — зависимой, и если окажется, что в экспериментальной группе эти изменения больше, чем в контрольной, то делается вывод о том, что подлинной их причиной является именно действие независимой переменной, которое имели место в экспериментальной группе.

 

Ошибка в запросе БД:

Диск заполнен. (/var/tmp/#sql_943_0). Ожидаем, пока кто-то не уберет после себя мусор…

SELECT i.*, s.title as s_title, s.slug as s_slug, s.avt as s_avt, s.time as s_time, u.nickname as user_nickname, f.title as folder_title
FROM cms_con_term i
FORCE INDEX (date_pub)
LEFT OUTER JOIN cms_con_slovari as s ON s.oldid = i.slovar
INNER JOIN cms_users as u FORCE INDEX (PRIMARY) ON u.id = i.user_id
LEFT JOIN cms_content_folders as f ON f.id = i.folder_id
WHERE (i. slug = ‘grupp-kontrolna’) AND (i.is_private = ‘0’) AND (i.is_approved = ‘1’) AND (i.is_deleted IS NULL) AND (i.is_pub = ‘1’)

ORDER BY i.date_pub desc
LIMIT 1000

Последние вызовы:

• get() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/controllers/content/model.php : 2312
• getContentItems() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/controllers/content/hooks/content_before_item.php : 44
• run()
• call_user_func_array() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/core/controller. php : 521
• runExternalHook() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/core/controller.php : 483
• runHook() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/core/eventsmanager.php : 37
• hook() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/controllers/content/actions/item_view.php : 305
• run()
• call_user_func_array() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary. ru/system/core/controller.php : 453
• runExternalAction() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/core/controller.php : 371
• runAction() @ /var/www/www-root/data/www/voluntary.ru/system/controllers/content/frontend.php : 20

Человек в медицинском эксперименте: пределы контроля | Мнения

У нацистских медиков, которые оказались на скамье подсудимых, были достаточно квалифицированные адвокаты. Они доказывали, что проведение экспериментов было попыткой извлечь хоть какое-то благо в виде знаний из того зла, которое не зависело от врачей. Конечно же, при сопоставлении таких аргументов с тем бесспорным вредом, который был нанесен, вплоть до умерщвления значительного количества людей (по официальным данным, это более 275 000 погибших в результате экспериментов из 33 стран), настоятельно заявила о себе задача осуществить регламентирование экспериментов.

Первым международным документом такой направленности стал так называемый Нюрнбергский кодекс – свод правил о проведении экспериментов на людях, основные положения которого сводимы к нескольким пунктам.

Первое, абсолютно необходимое условие для проведения экспериментов, которое было обосновано в Нюрнбергском кодексе, — это добровольное согласие испытуемого. Именно такого согласия не получали в экспериментах нацистские врачи.

Добровольное согласие означает, что лицо, вовлеченное в эксперимент, имеет законное право дать такое согласие и обладает свободой выбора без какого-либо элемента насилия, обмана, мошенничества, хитрости или других скрытых форм принуждения. В современной биоэтике используется понятие «добровольное информированное согласие», то есть требуется, чтобы потенциальный участник эксперимента обладал достаточными знаниями, чтобы понять сущность эксперимента и принял осознанное решение о том, соглашаться или нет стать участником эксперимента.

Для предоставления согласия испытуемый был информирован о его характере, продолжительности и цели; методе и способах, с помощью которых он будет проводиться; обо всех возможных неудобствах и рисках; о последствиях для его здоровья и морального благополучия, которые могут возникнуть в результате участия в экспериментах.

Далее в Нюрнбегском кодексе было провозглашено, что эксперимент должен приносить плодотворные результаты, недостижимые с помощью других методов и средств. Такой эксперимент должен организовываться и основываться на базе предварительных экспериментов над животными. Эксперимент должен быть построен так, чтобы исключить всякое ненужное физическое и психическое страдание или повреждение. Ни один эксперимент не должен проводиться там, где существует априорный повод полагать, что может иметь место смерть или калечащее повреждение. Нельзя рисковать там, где исследуемая проблема не является слишком важной для человечества. Необходимы соответствующие предосторожности, чтобы оградить того, кто участвует в эксперименте от возможности повреждений, смерти и недееспособности.

Эксперимент должен проводиться только квалифицированными специалистами. Во время эксперимента подопытный должен иметь право в любой момент прекратить эксперимент. Во время эксперимента исследователь должен быть готов в любой момент прекратить эксперимент, если, по его мнению, продолжение последнего может привести к повреждениям, недееспособности или смерти подопытного.

Интересно, что текст Нюрнбергского кодекса даже в странах антигитлеровской коалиции не публиковался в полном объеме достаточно долго. Например, в нашей стране полный текст документа был опубликован только в 1993 году. Во многом это неслучайно, потому что регламентация биомедицинских экспериментов естественным образом имеет в качестве следствия ограничение на привлечение количества испытуемых.

Поскольку многие биомедицинские эксперименты имеют двойное назначение — как гражданское, так и военное, известны случаи, когда и в нашей стране, к сожалению, и в США, и в других странах, несмотря на установленные Нюрнбергским кодексом нормы, эксперименты на недобровольной основе продолжались.

В настоящее время с точки зрения биоэтической оправданности и правового регулирования оцениваются четыре типа экспериментов в биомедицине. Первый тип — это экспериментирование врачей на себе. С этической точки зрения врачи, обладающие всей полнотой знаний о сути эксперимента, о последствиях, проводя эксперименты на себе, имеют возможности для того, чтобы дать добровольное информированное согласие. В истории медицины есть масса примеров, когда врачи проводили эксперименты на себе. Например, эксперимент Ильи Ильича Мечникова едва не стоил ему жизни, когда он на себе проверял вакцину против тифа. Второй тип экспериментов — это эксперименты над здоровыми людьми. В таких экспериментах, которые являются обязательным этапом фармакологических исследований, проверяется предельная доза и побочные эффекты.

Третий тип — это эксперименты над пациентами, в ходе которых ожидается польза для самого испытуемого. Этот тип называется терапевтическими экспериментами. Четвертый тип — это эксперименты над больными людьми, в ходе которых терапевтического эффекта не ожидается. Целью такого эксперимента является получение знаний. Это нетерапевтический эксперимент. Так же как нетерапевтическим может быть назван эксперимент над здоровыми людьми.

В медицине сегодня достаточно трудно провести границу между терапевтическим и экспериментальным вмешательством.

Одной из причин является сложность самой современной медицинской помощи. Другой причиной является то, что для значительной части населения приемлемой моделью общения с врачом является патернализм. Патернализм – это такая модель отношений врача и пациента, когда пациент делегирует врачу право в полном объеме принимать решения относительно медицинских вмешательств. В рамках патернализма подобно тому, как ребенок не ожидает от отца зла и подчиняется его воле, пациент выполняет распоряжения врача. И многие пациенты, не разделяя терапию и эксперименты, не вникают в суть предлагаемых врачом экспериментальных процедур и манипуляций.

Биоэтический вопрос связан с тем, насколько полным должно быть информирование пациента, для того чтобы его согласие можно было бы трактовать как этически корректное. Насколько такое согласие может быть получено от отдельных категорий граждан, жизнь которых, например, контролируется? Это обитатели государственных учреждений, например психиатрических клиник, детских домов, домов престарелых. Жизнь тех, кто находится в таких учреждениях, зависит, зачастую абсолютно, от действий персонала. Возникает вопрос: существует ли у этих людей хоть какая-то возможность дать информированное согласие? Согласно международным нормам права, разработанным после обнародования некоторых фактов проведения сомнительных с точки зрения этики экспериментов, на использование институционально заключенных лиц, кроме как в целях терапевтического исследования (когда последним оказывается определенная помощь), наложен запрет.

До недавнего времени заключенные и военнослужащие составляли самый большой резерв потенциальных подопытных, особенно, при проверке действия лекарств. Многие страны мира отказались от привлечения к экспериментам над здоровыми людьми таких больших групп населения, как военнослужащие и заключенные. То, что предполагаемый подопытный находится в контролируемых условиях, делает его согласие на участие в эксперименте весьма сомнительным. Оценить является ли согласие на участие в эксперименте, данное военнослужащим или заключенным, лишенным какого-либо явного или скрытого насилия, крайне сложно. Кроме того, исследования с привлечением военнослужащих или военных не поддаются тщательному контролю общественности, что создает возможности для злоупотреблений: если ожидается отрицательная реакция со стороны общественности, такие злоупотребления легко скрыть.

Как достигается согласие? Непосредственный ответ состоит в том, что о согласии на участие в эксперименте можно просто спросить. Однако детальное обсуждение этого вопроса показывает, что ответ не так прост.

Например, корректным условием проведения медицинского эксперимента является наличие контрольной группы, которая получает вместо препарата плацебо –«пустышку». Слово «плацебо» происходит от латинской фразы, означающей «я бы хотел понравиться». Это необходимо для того, чтобы отличить психосоматические эффекты приема лекарства, связанные с верой человека в то, что экспериментальный препарат ему может помочь, от реального терапевтического воздействия. Как быть в том случае, если участник эксперимента не должен быть проинформирован о том, получает он реальный препарат или пустышку? Как в этом случае обеспечить получение информированного согласия? В некоторых экспериментах неинформированным должен быть не только участник эксперимента, но и экспериментатор, его проводящий. Это так называемый двойной слепой эксперимент. Рассматривая такие случаи, биоэтика предполагает специальные формы получения добровольного информированного согласия, где пациент получает информацию о том, с какой вероятностью он попадает в контрольную группу, получающую плацебо.

Для отдельных категорий пациентов, например детей, участие в эксперименте нуждается в специальной регламентации, строго различающей терапевтический и нетерапевтический эксперимент. Как правило, привлечение детей к нетерапевтическим экспериментам до 14 лет запрещено. В международных правовых актах указывается, что родители могут дать согласие на участие в эксперименте за ребенка, если лечение проводится во благо и на пользу последнего, то есть в терапевтических целях. Приниматься могут только те решения, которые не ведут к нарушению физического или умственного состояния ребенка. Однако, ни нравственно, ни по закону родители не могут принимать решение за ребенка, когда медицинское вмешательство приводит к серьезному риску. Одна из трудностей состоит в том, что представления о благе и пользе могут трактоваться чрезвычайно широко.

Если эксперимент проводится не в терапевтических целях, то принятая в большинстве стран практика ставит условия: ребенку должно быть не менее 14 лет, он должен самостоятельно мыслить и быть достаточно зрелыми, чтобы понять природу предстоящей процедуры, включая потенциальные опасности, и не должно быть никакого насилия или взывания к чувству долга. Если эти условия удовлетворены, согласие ребенка — при наличии согласия родителей или опекунов — соответствует нормам международного права. При некоторых типах рискованных экспериментальных вмешательств этот возраст на национальном государственном уровне может быть изменен как для нетерапевтических, так и для терапевтических экспериментов. Так, по законодательству Франции, если речь идет о том, что ребенку необходима пересадка донорского органа, например почки, возраст, с которого у потенциального реципиента должно быть испрошено согласие, снижается до 6 лет. И это тоже проблема. Только ли календарный возраст определяет понимание предоставленной врачом информации?

Также возникает вопрос относительно того, насколько добровольным может быть согласие ребенка, данное под влиянием информации, полученной от родителей или врачей. Понятие «добровольное информированное согласие» подразумевает, что не были использованы никакие аргументы, связанные с запугиванием, с призывом к альтруистическому донорству (если речь идет об использовании парных донорских органов, например, о заборе от здорового человека донорской почки).

В настоящее время трансплантология как тип медицинской помощи в целом считается экспериментальным, и на него распространяются все правила, регламентирующие медицинские эксперименты.

Размах экспериментов в биомедицине будут нарастать. Чем дальше будет развиваться наука, тем больше людей будут становиться участниками экспериментов, тем больше задач возникает у биоэтики. Биоэтика обращает внимание на необходимость выработки государственных механизмов информирования людей о правилах медицинских экспериментов. В настоящее время основной европейский документ, который регламентирует эксперименты в биомедицине, — это Конвенция о правах человека и биомедицине. Ее официальное название — Конвенция о защите прав и достоинства человека в связи с применением биологии и медицины. Этот документ принят в 1996 году, к нему было несколько дополнительных протоколов, например, в 1997-м году к нему было приложение, касающееся запрета на проведение экспериментов в области клонирования человека. Данная конвенция подписана большинством европейских стран с целью предотвращения возможности негативных последствий использования новых медицинских технологий, защиты прав и достоинства человека, оказывающегося в роли пациента или испытуемого.

В настоящее время эксперименты с участием добровольцев в обязательном порядке до начала их проведения получают оценку со стороны биоэтических комиссий или комитетов. Они существуют сегодня от государственного уровня до уровня отдельного научного и образовательного учреждения, которое проводит эксперименты. В ходе подачи заявки экспериментатор обязан подробно описать научную базу, которая есть в настоящее время в данной предметной области, для того чтобы не допустить повторного проведения экспериментов, если уже где-то в мире они были проведены, а данные опубликованы. Обязательно указывается количество участников эксперимента, длительность его проведения. Этическая комиссия оценивает бланк информированного согласия, включая информацию о том, насколько подробно потенциальный участник эксперимента будет проинформирован организаторами эксперимента о сути эксперимента, рисках, побочных эффектах и так далее.

Примеры контрольных групп

Контрольная группа в эксперименте — это группа, которая не получает никакого лечения. Он используется в качестве эталона, по которому сравниваются результаты других тестов. В эту группу входят люди, которые во многих отношениях очень похожи на людей, получающих лечение, с точки зрения возраста, пола, расы или других факторов. Изучите примеры контрольных групп, чтобы лучше понять, что такое контрольная группа.

Почему в экспериментах используются контрольные группы?

Контрольная группа используется в эксперименте как точка сравнения.Имея группу, которая не получает никакого лечения, исследователи могут лучше определить, повлияло ли экспериментальное лечение на субъектов, которые его получали.

Участники эксперимента не знают, находятся ли они в контрольной или экспериментальной группе. Членам контрольной группы часто дают плацебо. Это позволяет исследователям более точно определять эффективность того, что изучается.

Примеры тестирования лекарств с использованием контрольных групп

Контрольные группы обычно используются, когда фармацевтические компании тестируют новые лекарства для физического или психологического здоровья.Испытуемые проверяются, чтобы убедиться, что они являются подходящими кандидатами для эксперимента. Те, кто допущены к участию, случайным образом распределяются либо в экспериментальную группу, либо в контрольную группу.

Медицина кровяного давления

В эксперименте, в котором тестируют лекарство от кровяного давления, одной группе дают лекарство от кровяного давления, а контрольной группе дают таблетку плацебо.

Лечение тревожности

При тестировании лечения тревожности одна группа посещает индивидуальные сеансы терапии и получает новое лекарство.Контрольная группа получает только инертную таблетку.

Лечение наркозависимости

Если проводится тестирование лечения от наркозависимости, для участия в исследовании будут привлечены люди со схожей зависимостью. Одна группа получит лечение, а контрольная группа получит плацебо.

Лекарство от болезни Крона

Исследователи, которые проверяют эффективность лекарства, предназначенного для уменьшения симптомов болезни Крона, вероятно, будут использовать дизайн контрольной группы.Многие люди, страдающие болезнью Крона, привлекаются к работе, и группа, получающая плацебо, является контрольной группой.

Препарат для похудания

Врачи, изучающие препараты для похудания, будут набирать добровольцев, отвечающих определенным требованиям для их исследования. Например, они могут искать участников в возрасте от тридцати лет и с избыточным весом не менее 50 фунтов. Контрольная группа получает пачку таблеток, которая выглядит точно так же, как пачка, которую получили другие, но пачка контрольной группы — плацебо.

Препарат от СДВГ

Психиатры проверяют эффективность предложенного препарата от СДВГ. Они нанимают родителей, которые готовы разрешить своему ребенку пройти клинические испытания. Все дети в возрасте от 9 до 14 лет, у них был диагностирован СДВГ. Психиатры вовлекают родителей и учителей в анкетирование на протяжении всего процесса, но только одна группа имеет тестируемую таблетку, а другая группа детей получает сахарную пилюлю.

Лекарство от посттравматического стрессового расстройства

В настоящее время проводятся испытания, чтобы определить, может ли недавно разработанное лекарство помочь облегчить последствия посттравматического стрессового расстройства (ПТСР).Исследователи могут стремиться набрать добровольцев из определенной возрастной группы или фона, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством, и разделить их на экспериментальную группу и контрольную группу. Члены контрольной группы получают то же самое лекарство, что и участники экспериментальной группы, но это всего лишь инертная таблетка.

Тестирование косметических средств с использованием примеров контрольной группы

Процедура тестирования эффективности и безопасности косметических продуктов и средств лечения также опирается на методологию экспериментальных исследований. В результате в этот тип исследования обычно включаются контрольные группы.

Лечение выпадения волос

Новое средство от выпадения волос у мужчин будет протестировано с использованием экспериментальной группы, которая получает лечение, и контрольной группы, которая получает плацебо. Для участия в исследовании будут привлечены мужчины того же возраста с аналогичным выпадением волос. Одна группа получает приложение с активным ингредиентом, а контрольная группа получает приложение, которое выглядит так же, но не содержит активного ингредиента.

Средства против морщин для лица

Исследователи, которые тестируют средства против морщин для лица, следовали бы аналогичному подходу. Они набирали добровольцев в пределах указанного возрастного диапазона от 38 до 45 лет и раздавали бутылки всем испытуемым. Хотя кажется, что во всех флаконах содержится один и тот же продукт, те, кто был случайно отнесен к контрольной группе, получат флаконы, не содержащие соединения, предназначенного для уменьшения морщин.

Стойкая краска для губ

Косметическая компания, которая разработала продукт, который, по их мнению, является стойким красителем для губ, должна протестировать продукт перед выпуском на рынок, чтобы иметь возможность обосновать свои заявления.

Участники исследования будут разделены на экспериментальную и контрольную группы, при этом участникам экспериментальной группы будет поручено использовать новый продукт в течение определенного периода времени и записывать данные о том, как долго он действует. Тем в контрольной группе будет предоставлен цвет губ, отличный от новой формулы, и их попросят записать те же данные, что и в другой группе.

Примеры контрольных групп в бизнес-исследованиях

Контрольные группы не всегда привязаны к тестированию новых лекарств или косметических продуктов.У контрольных групп могут быть бизнес-приложения, которые не используются для проверки эффективности и безопасности продуктов, разработанных в научной лаборатории. Этот подход часто используется для принятия решений об инвестировании в обучение или корректировке деловой практики.

Влияние обучения

Если руководители компании заинтересованы в том, чтобы выяснить, повлияет ли обучение на производительность сотрудников, организация может использовать контрольную группу. Например, если менеджер хочет знать, приведет ли программа обучения продажам к увеличению продаж, продавцов можно случайным образом распределить в экспериментальную группу, которая посещает это обучение, и контрольную группу, которая не участвует в обучении.

Компания будет оценивать показатели продаж и другие данные, связанные с производительностью, через соответствующие промежутки времени после того, как экспериментальная группа завершит обучение, чтобы определить, показали ли те, кто участвовал в программе, лучшие результаты, чем те, кто этого не сделал.

Тестирование изменений бизнес-процессов

Для компаний, стремящихся оптимизировать бизнес-процессы, может оказаться полезным изменение способа выполнения операций и сравнение результатов с контрольной группой. Например, если компания в настоящее время требует трех раундов собеседований, прежде чем делать предложение о работе, но рассматривает возможность сокращения до двух раундов, эксперимент может быть полезным.

Открытые позиции могут быть переданы в контрольную группу, которая будет работать в обычном режиме. Должности, назначенные экспериментальной группе, будут заполнены с использованием предложенной новой процедуры. Если данные покажут, что отмена цикла собеседований не снижает качество найма, компания, скорее всего, продвинется вперед в этом изменении.

Контрольные и лечебные группы в экспериментальном дизайне

Контрольные группы имеют решающее значение для научного метода. Дизайн экспериментального исследования зависит от использования экспериментальной и контрольной групп для проверки гипотезы.Без контрольной группы исследователи могли бы сообщать результаты, характерные для участников исследования, которые получали лечение, но у них не было бы возможности продемонстрировать, что само лечение действительно имело какое-либо влияние.

Включая контрольную группу для использования в качестве точки сравнения, исследователи могут лучше выделить эффекты лечения. Возможность сообщить о различиях (или отсутствии различий) между контрольной и экспериментальной группами очень важна для обеспечения достоверности выводов, сделанных в результате исследования.

Подробнее о методологии исследования

Теперь, когда вы лучше знакомы с контрольной группой в эксперименте и рассмотрели несколько примеров контрольных групп, вы готовы узнать больше о методологии исследования. Начните с изучения разницы между параметрами и популяциями в исследованиях.

Что такое контролируемый эксперимент? (с рисунками)

Контролируемый эксперимент — это эксперимент, в котором осуществляется строгий контроль над переменными, при этом обычно одна или несколько переменных изменяются или «манипулируются», в то время как все другие переменные остаются неизменными.Это одна из отличительных черт многих видов научных исследований. Когда гипотеза проверяется, ее проверка не будет столь же эффективной, если есть несколько переменных, которые могут повлиять на результат. Попытка создать среду, в которой исключено наибольшее количество переменных, может помочь сделать результаты тестирования более достоверными.

Ученый хочет сделать предметы, которые они используют в эксперименте, как можно более похожими, поэтому исследователь садоводства будет контролировать породу растений, освещение и питание в исследовании.

Если бы кто-то хотел изучить реакцию растения на определенный тип звука, можно было бы создать контролируемый эксперимент и способы быстро потерять контроль. Человек может взять шесть растений и разместить каждое в разных частях дома. Затем он мог подвергать растения воздействию звука в разное время дня. Легко увидеть, сколько переменных имеет значение: растения не находятся в одном месте, звук не воспроизводится в одно и то же время дня, а растения могут даже быть разных видов.

Ученый проводит управляемый эксперимент.

Чтобы дать больше контроля над этим экспериментом, исследователь мог сделать несколько вещей.Он мог убедиться, что купил примерно одно и то же растение и определенно того же вида, а также поместил все растения в одном месте. Это означает, что другие факторы, такие как различное воздействие света, не повлияют на результаты. Один и тот же звук должен был воспроизводиться в одно и то же время.

По сути, цель — сделать все как можно более похожим до начала тестирования.Это позволяет исследователю управлять одной переменной — воздействием звука — чтобы определить, какой эффект он может оказать на растения. В то же время эксперимент должен смотреть на поведение растений без воздействия звука.

Следовательно, образец растений, максимально приближенный к первой группе, необходимо будет содержать в почти идентичной среде.Таким образом, есть основа для сравнения между поведением растения, когда оно подвергается звуку, и поведением растения, когда оно не подвергается воздействию звука. Вторую группу, которая не подвергается воздействию изменяемой переменной, часто называют контрольной группой.

Проведение контролируемого эксперимента может быть очень трудным, поскольку очень легко упустить переменную и не контролировать ее.Что особенно сложно, так это попытка изучить реакцию людей таким способом. Люди разнообразны: они бывают разных размеров, имеют разные генетические маркеры и демонстрируют самые разные формы поведения. Для таких вещей, как исследования лекарств, ученым, возможно, потребуется искать людей с одинаковым возрастом, профилем здоровья и во многих других областях, чтобы результаты не были искажены. Им также необходимо найти аналогичную группу людей, которая будет служить в качестве контрольной группы и не получит наркотик или управляемую переменную.

Причинно-следственная связь и эксперименты »Биостатистика» Колледж общественного здравоохранения и медицинских профессий »Университет Флориды

CO-3: Опишите сильные и слабые стороны запланированных экспериментов и наблюдательных исследований.

LO 3.2: Объясните, как дизайн исследования влияет на типы выводов, которые можно сделать.

LO 3.3: Идентифицировать и определить ключевые особенности экспериментального дизайна (рандомизированный, слепой и т. Д.).

Напомним, что в эксперименте именно исследователи присваивают участникам значения объясняющей переменной. Ключ к обеспечению того, чтобы люди различались только в отношении объясняющих ценностей, что также является ключом к установлению причинно-следственной связи, заключается в способе выполнения этого задания.Давайте вернемся к исследованию отказа от курения как к контексту, чтобы исследовать основные составляющие дизайна эксперимента.

ПРИМЕР:

При обсуждении различия между наблюдательными исследованиями и экспериментами мы описали следующий эксперимент: собрать репрезентативную выборку из 1000 человек из популяции курильщиков, которые только сейчас пытаются бросить курить. Мы делим выборку на 4 группы по 250 человек и инструктируем каждую группу использовать другой метод, чтобы бросить курить. Год спустя мы связываемся с той же 1000 человек и определяем, чьи попытки были успешными при использовании нашего назначенного метода.

Это был эксперимент, потому что исследователи сами определили значения объясняющей переменной, представляющей интерес для изучаемых лиц, вместо того, чтобы позволить им выбирать.

Мы начнем с использования контекста этого примера отказа от курения, чтобы проиллюстрировать специализированный словарь экспериментов. Прежде всего, объясняющая переменная или фактор , в данном случае это метод, используемый для выхода. Различные навязанные значения объясняющей переменной или лечения (обычное сокращение: ttt) состоят из четырех возможных методов прекращения курения.Группы, получавшие различное лечение, называются группами лечения . Группу, которая пытается бросить курить без лекарств или терапии, можно назвать контрольной группой группой — те люди, которым не было назначено специальное лечение. В идеале субъектов (люди-участники эксперимента) в каждой экспериментальной группе отличаются от таковых в других лечебных группах только в отношении лечения (метода выхода). Как упоминалось в нашем обсуждении того, почему скрытые переменные мешают нам установить причинно-следственную связь в обсервационных исследованиях, устранение всех других различий между группами лечения будет ключом к установлению причинно-следственной связи с помощью эксперимента.Как этого добиться?

Рандомизированные контролируемые эксперименты

Ваша интуиция может уже правильно сказать вам, что случайное распределение для лечения — лучший способ предотвратить различия между группами лечения, отличными от назначенного лечения. Для выполнения случайного распределения можно использовать компьютерное программное обеспечение или таблицы. Полученный план называется рандомизированным контролируемым экспериментом , , потому что исследователи контролируют значения объясняющей переменной с помощью процедуры рандомизации.При случайном распределении группы не должны существенно различаться по какой-либо потенциальной скрытой переменной. Затем, если мы видим взаимосвязь между объясняющими переменными и переменными ответа, у нас есть доказательства того, что это причинно-следственная связь.

Комментарии:

• Обратите внимание, что в рандомизированном контролируемом эксперименте процедура рандомизации может использоваться в два этапа. Сначала собирается выборка испытуемых. В идеале это была бы случайная выборка , чтобы она была полностью репрезентативной для всей генеральной совокупности.

• Часто у исследователей нет другого выбора, кроме как нанимать добровольцев. Использование добровольцев может помочь устранить один из недостатков экспериментов, который будет обсуждаться позже, а именно проблему несоблюдения правил.

• Во-вторых, мы случайным образом распределяем людей по группам лечения, чтобы гарантировать, что единственная разница между ними будет связана с лечением, и мы можем получить доказательства причинной связи. На этом этапе жизненно важна рандомизация.

Давайте обсудим некоторые другие вопросы, связанные с экспериментированием.

Включение контрольной группы

Распространенное заблуждение состоит в том, что эксперимент должен включать контрольную группу людей, не получающих лечения. Могут быть ситуации, когда полное отсутствие лечения не является вариантом, или когда включение контрольной группы является этически сомнительным, или когда исследователи изучают эффекты лечения без сравнения. Вот несколько примеров:

ПРИМЕР:

Если врачи хотят провести эксперимент, чтобы определить, является ли Програф или Циклоспорин более эффективным в качестве иммунодепрессанта, они могут случайным образом назначить пациентам после трансплантации тот или иной препарат.Конечно, было бы неэтично включать в контрольную группу пациентов, не получающих иммунодепрессантов.

ПРИМЕР:

Недавно были проведены эксперименты, в которых лечение представляет собой высокоинвазивную операцию на головном мозге. Единственный способ иметь законную контрольную группу в этом случае — это случайным образом распределить половину субъектов для проведения всей операции, за исключением фактического компонента лечения (введение стволовых клеток в мозг). Это, конечно, также проблематично с этической точки зрения (но, хотите верьте, хотите нет, это делается).

ПРИМЕР:

Может быть даже эксперимент, рассчитанный только на одно лечение. Например, производители нового продукта для волос могут попросить группу людей обработать волосы этим продуктом в течение нескольких недель, а затем оценить, насколько послушными стали их волосы. Такой дизайн явно ошибочен из-за отсутствия группы сравнения, но это все еще эксперимент, потому что использование продукта было навязано его производителями, а не естественным образом выбрано отдельными людьми.Тем не менее ошибочный эксперимент — это эксперимент.

Комментарий:

• Слово control используется как минимум в трех разных смыслах.
  • В контексте обсервационных исследований мы контролируем смешивающую переменную , выделяя ее.
  • Ссылаясь на эксперимент как на контролируемый эксперимент , подчеркивает, что значения объясняющих переменных (факторов) эксперимента были присвоены исследователями, а не произошли естественным путем.
  • В контексте экспериментов контрольная группа состоит из субъектов, которые не получают лечения, но с которыми в остальном обращаются так же, как с теми, кто действительно получает лечение.

Слепые и двойные слепые эксперименты

Предположим, что эксперимент по методам отказа от курения был проведен с рандомизированным распределением субъектов по четырем видам лечения, и исследователи определили, что процент успешных результатов с комбинированным методом лечения / лекарственного средства был самым высоким, а процент успешных результатов без лекарств или терапии был самым низким. .Другими словами, предположим, что есть явное свидетельство связи между используемым методом и показателем успеха. Можно ли сделать вывод, что лекарство / метод терапии приносит больше успеха, чем попытка бросить курить без лекарств или терапии? Возможно.

Хотя рандомизированные контролируемые эксперименты действительно дают нам больше шансов выявить эффекты интересующей объясняющей переменной, они не являются полностью беспроблемными. Например, предположим, что производители препарата для прекращения курения только что начали очень громкую рекламную кампанию с целью убедить людей в том, что их препарат чрезвычайно эффективен как метод отказа от курения.

Даже при рандомизированном назначении лечения между субъектами в четырех группах будет существенное различие: участники группы, принимающей лекарство и комбинированное лекарство / терапия, будут воспринимать свое лечение как многообещающее, и у них будет больше шансов на успех просто из-за дополнительной уверенности в успехе назначенного им метода. Таким образом, в идеальном случае испытуемые не знают, какое лечение им проводят: другими словами, испытуемые в эксперименте должны быть (если возможно) слепыми к тому, какое лечение они получали.

Как исследователи могли сделать так, чтобы испытуемые оставались слепыми, если лечением является лекарство? Они могли дать контрольной группе таблетку плацебо , чтобы не было психологических различий между теми, кто принимает препарат, и теми, кто его не принимает. Слово «плацебо» происходит от латинского слова, которое означает «угождать». Он назван так из-за естественной тенденции людей к самочувствию только из-за «приятной» идеи о лечении, независимо от преимуществ самого лечения.Когда состояние пациентов улучшается, потому что им говорят, что они получают лечение, даже если они фактически не получают лечения, это называется эффектом плацебо .

Затем, как исследователи могли сделать так, чтобы испытуемые были слепыми, если лечение было одним из видов терапии? Это более проблематично. Ясно, что субъекты должны знать, проходят ли они какой-либо тип терапии или нет. Не существует практического способа назначать некоторым субъектам терапию «плацебо».Таким образом, относительный успех лечения препаратом / терапией может быть связан с повышенной уверенностью субъектов в успехе метода, который им назначили. Мы можем быть совершенно уверены в том, что сам метод помогает бросить курить, но мы не можем быть абсолютно уверены.

Когда интересующий ответ довольно прост, например, отказ от сигарет или отказ от сигарет, тогда запись его значений является простым процессом, в котором исследователям не нужно использовать собственное суждение при оценке.Есть много экспериментов, в которых интересующий ответ менее определен, например, улучшилось ли состояние больного раком, или психиатрический пациент менее подавлен. В таких случаях важно, чтобы исследователи оценивали реакцию как слепой , какое лечение получал субъект, чтобы предотвратить влияние эффекта экспериментатора на их оценки. Если ни испытуемые, ни исследователи не знают, кому какое лечение было назначено, эксперимент называется « двойным слепым».

Самый надежный способ определить, действительно ли объясняющая переменная вызывает изменения в ответной переменной, — это провести рандомизированный контролируемый двойной слепой эксперимент . В зависимости от представляющих интерес переменных такой план может быть не совсем осуществимым, но чем ближе исследователи подходят к достижению этого идеального плана, тем убедительнее их утверждения о причинной связи (или ее отсутствии).

Подводные камни в экспериментах

Некоторые из неотъемлемых трудностей, с которыми можно столкнуться при экспериментировании, — это эффект Хоторна, отсутствие реализма, несоблюдение и методы лечения, которые неэтично, невозможно или непрактично применять.

Мы уже проводили гипотетический эксперимент, чтобы определить, склонны ли люди больше перекусывать, пока смотрят телевизор:

• Набрать участников для исследования.
• В то время как они предположительно ожидают интервью, половина людей сидит в зале ожидания с легкими закусками и включенным телевизором. Другая половина сидит в зале ожидания с закусками и без телевизора, только с журналами.
• Исследователи определяют, потребляют ли люди больше закусок перед телевизором.

Предположим, что на самом деле испытуемые, которые сидели в зале ожидания с телевизором, съели больше закусок, чем те, кто сидел в комнате без телевизора. Можно ли сделать вывод, что в повседневной жизни и в собственном доме люди едят больше закусок, когда включен телевизор? Не обязательно, потому что поведение людей в этой очень контролируемой обстановке может сильно отличаться от их обычного поведения.

Если они подозревают, что за ними наблюдают, они могут изменить свое поведение сознательно или подсознательно.Это явление, при котором люди в эксперименте ведут себя не так, как обычно, называется эффектом Хоторна . Даже если они не подозревают, что за ними наблюдают в зале ожидания, отношения между телевизором и перекусом в зале ожидания могут не отражать того, что происходит в реальной жизни.

Одно из величайших преимуществ эксперимента — то, что исследователи берут под свой контроль независимую переменную — также может быть недостатком, поскольку это может привести к довольно нереалистичной постановке. Отсутствие реализма (также называемое отсутствием экологической достоверности ) — это возможный недостаток использования эксперимента, а не наблюдательного исследования для изучения взаимосвязи. В зависимости от интересующей объясняющей переменной это может быть довольно просто или может оказаться практически невозможным взять под контроль значения переменной и при этом сохранить достаточно естественные настройки.

В нашем примере с гипотетическим отказом от курения и обсервационное исследование, и эксперимент проводились на случайной выборке из 1000 курильщиков с намерением бросить курить.В случае обсервационного исследования было бы разумно найти 1000 таких людей среди населения в целом, определить их предполагаемый метод и снова связаться с ними через год, чтобы установить, преуспели они или нет.

В случае эксперимента не так просто взять под контроль объясняющую переменную (метод прекращения), просто сказав всем 1000 испытуемых, какой метод они должны использовать. Несоблюдение (отказ пройти назначенное лечение) могло иметь такие большие масштабы, что сделали результаты недействительными.

Для того, чтобы гарантировать, что субъекты в каждой группе лечения действительно проходят назначенное лечение, исследователи должны будут платить за лечение и сделать его легко доступным. Стоимость этого для группы из 1000 человек выйдет за рамки бюджета большинства исследователей.

Даже если бы лекарства или терапия были оплачены, очень маловероятно, что большинство субъектов, с которыми контактировали наугад, захотели бы использовать метод не по их собственному выбору, а продиктованный исследователями.С практической точки зрения такое исследование, скорее всего, будет проводиться на небольшой группе добровольцев, набранных с помощью листовок или какой-либо другой рекламы.

Тот факт, что они являются добровольцами, может несколько отличать их от большей группы курильщиков с намерением бросить курить, но это уменьшит более тревожную проблему несоблюдения. У добровольцев может быть больше шансов на успех, но если исследователей в первую очередь интересует, какой метод наиболее успешен, то относительный успех различных методов должен быть примерно таким же для выборки добровольцев, как и для населения в целом, поскольку пока методы назначаются случайным образом.Таким образом, наиболее важным этапом рандомизации в эксперименте является назначение лечения, а не выбор субъектов.

Есть и другие, более серьезные недостатки экспериментирования, как показано в следующих гипотетических примерах:

ПРИМЕР:

Предположим, исследователи хотят определить, вызывает ли препарат экстази потерю памяти. Один из возможных вариантов состоит в том, чтобы взять группу добровольцев и случайным образом назначить некоторых из них принимать экстази на регулярной основе, в то время как другим давать плацебо.Периодически проверяйте их, чтобы увидеть, не испытывает ли группа экстази больше проблем с памятью, чем группа плацебо.

Очевидный недостаток этого эксперимента состоит в том, что неэтично (а на самом деле также незаконно) вводить опасный наркотик, такой как экстази, даже если испытуемые являются добровольцами. Единственно возможный способ поиска ответов на этот конкретный вопрос исследования — это исследование с использованием наблюдений.

ПРИМЕР:

Предположим, исследователи хотят определить, моют ли женщины волосы чаще, чем мужчины.

Невозможно отнести одних испытуемых к женщинам, а к другим — к мужчинам, поэтому эксперимент здесь не подходит. Опять же, наблюдение будет единственным способом продолжить.

ПРИМЕР:

Предположим, исследователи хотят определить, может ли принадлежность к группе с более низким доходом быть причиной ожирения у женщин, по крайней мере в некоторой степени, потому что они не могут позволить себе более питательную пищу и не имеют средств для занятий фитнесом.

Социально-экономический статус объекта исследования — это переменная, которая не может контролироваться исследователями, поэтому эксперимент невозможен.(Даже если бы исследователи каким-то образом смогли собрать деньги, чтобы предоставить случайной выборке женщин с существенной заработной платой, последствия их пищевых привычек в течение их жизни до начала исследования все равно присутствовали бы и повлияли бы на результаты исследования.)

Эти примеры должны убедить вас в том, что, в зависимости от интересующих переменных, исследование их взаимосвязи посредством эксперимента может быть слишком нереалистичным, неэтичным или непрактичным. Наблюдательные исследования имеют недостатки, но часто они являются единственным выходом.

Давайте резюмируем то, что мы узнали на данный момент:

1. Наблюдательные исследования:

• Значения объясняющей переменной могут встречаться естественным образом.
• Из-за возможности скрытых переменных трудно установить причинно-следственную связь.
• Если возможно, контролируйте предполагаемые скрытые переменные, изучая группы похожих индивидуумов по отдельности.
• Некоторые скрытые переменные трудно контролировать; другие не могут быть идентифицированы.

2. Эксперименты

• Значения объясняющей переменной контролируются исследователями (лечение навязывается).
• Рандомизированное назначение обработок автоматически контролирует все скрытые переменные.
• Ослепление субъектов позволяет избежать эффекта плацебо.
• Ослепление исследователей позволяет избежать сознательного или подсознательного влияния на их субъективную оценку ответов.
• Рандомизированный контролируемый двойной слепой эксперимент обычно оптимален для установления причинной связи.
• Отсутствие реализма может помешать исследователям обобщить экспериментальные результаты на реальные ситуации.
• Несоблюдение может подорвать эксперимент. Выборка добровольцев может решить (по крайней мере частично) эту проблему.
• Невозможно, непрактично или неэтично навязывать некоторые виды лечения.

Сильные и слабые стороны — Обучающиеся ученые

В этом духе в сегодняшнем блоге я пишу об общих исследовательских методологиях, которые могут быть использованы, чтобы помочь нам понять процесс обучения студентов.Для каждой методологии я описываю, что это такое и как можно использовать, а также сильные и слабые стороны подхода. Этот блог немного длиннее, чем наши обычные блоги, потому что я занимаюсь некоторыми важными темами, но, надеюсь, вы найдете обсуждение различных методологий исследования в одном месте так же важно, как и я!

Описательные исследования

Основная цель описательных исследований — это именно то, чем они должны звучать: описать происходящее. Существует множество индивидуальных подходов, подпадающих под действие описательных исследований.Вот некоторые из них:

Примеры из практики — это очень глубокий анализ отдельного человека, небольшой группы людей или даже события. Исследователь может провести тематическое исследование на человеке, у которого есть определенная неспособность к обучению, или в классе, который занимается определенным способом обучения.

Наблюдательное исследование включает в себя сидение (так сказать) и наблюдение за тем, как люди взаимодействуют в естественной среде. Исследователь может (конечно, с разрешения школы и родителей детей) наблюдать за группой дошкольников через двустороннее зеркало, чтобы увидеть, как дети взаимодействуют друг с другом.Существует также особый тип наблюдательного исследования под названием партисипативное наблюдение . Этот метод используется, когда сложно или невозможно просто наблюдать на расстоянии. Вы можете думать об этом как об уходе под прикрытие, когда исследователь присоединяется к группе, чтобы узнать о группе. Классический пример — исследователь Леон Фестингер, присоединившийся к секту, который считал, что мир будет разрушен наводнением в 1950-х годах. На основе этой работы Фестингер предложил теорию когнитивного диссонанса (чтобы узнать больше, посетите эту страницу).

Обзорное исследование считается описательным исследованием. В этой работе исследователь составляет набор вопросов и просит людей ответить на эти вопросы. Типы вопросов могут быть разными. В некоторых опросах люди могут оценивать свои чувства или убеждения по шкале от 1 до 7 (также известную как шкала «Лайкерта») или отвечать на вопросы «да-нет». В некоторых опросах может быть задано больше открытых вопросов, и многие из них используют сочетание этих типов вопросов. Если исследователь задает много открытых вопросов, мы могли бы назвать исследование интервью или фокус-группой , если несколько человек обсуждают тему и отвечают на вопросы в группе.В этом исследовании участники могут фактически определять направление исследования.

Есть еще одно важное различие, которое следует провести в рамках описательного исследования: количественное исследование против качественного исследования . В количественном исследовании данные собираются в виде чисел. Если исследователь просит учащегося указать по шкале от 1 до 10, сколько, по его мнению, он запомнит из урока, то мы количественно оцениваем восприятие учащимся собственного обучения.В качественном исследовании слова собираются, и иногда эти слова могут быть каким-то образом определены количественно, чтобы использовать их для статистического анализа. Если исследователь просит учащегося описать процесс обучения или проводит с учителями подробные интервью об обучении в классе, то мы имеем дело с качественным исследованием.

Достоинства:

Описательное исследование может дать подробное представление о любой теме, которую мы, возможно, захотим изучить, а уровень детализации, который мы можем найти в описательном исследовании, чрезвычайно ценен.Это особенно верно для описательных исследований, которые собираются качественно. В этой форме исследования мы можем найти информацию, о которой даже не догадывались! Этот тип исследования можно использовать для создания новых исследовательских вопросов или формирования гипотез о причинно-следственных связях (хотя мы не можем определить причину и следствие только на основе этого исследования). Наблюдательные исследования имеют дополнительное преимущество, позволяя нам увидеть, как вещи работают в своей естественной среде.

Слабые стороны:

Мы не можем определить причинно-следственную связь с помощью описательных исследований.Например, если учащийся говорит о применении определенной стратегии обучения, а затем подробно описывает, почему, по их мнению, она помогла им в обучении, мы не можем сделать вывод, что эта стратегия действительно помогла учащемуся в обучении.

Мы также должны быть очень осторожны с реактивностью в этом типе исследований. Иногда люди (и животные тоже) меняют свое поведение, если знают, что за ними наблюдают. Точно так же в опросах мы должны беспокоиться о том, что участники дают ответы, которые считаются желательными или соответствующими социальным нормам.(Например, если родителя спрашивают: «Курили ли вы когда-нибудь во время беременности своим ребенком?», Мы должны беспокоиться о том, что родители скажут «нет, никогда», потому что это более желательный ответ или тот, который соответствует социальным нормам. .)

Корреляционные исследования

Корреляционные исследования включают измерение двух или более переменных. По этой причине данное исследование носит количественный характер. Затем исследователи могут посмотреть, как переменные связаны друг с другом. Если две переменные связаны или коррелированы, то мы можем использовать одну переменную для прогнозирования значения другой переменной.Чем больше корреляция, тем выше точность нашего прогноза. Например, корреляционное исследование могло бы сказать нам, какие факторы дома связаны с более высоким уровнем обучения учащихся в классе. Эти факторы могут включать такие вещи, как здоровый завтрак, достаточный сон, доступ к большому количеству книг, чувство безопасности и т. Д.

Мои студенты часто думают о страховании автомобилей, чтобы объяснить корреляционные исследования. Компании по страхованию автомобилей измеряют множество различных переменных, а затем пытаются сделать все возможное, чтобы предсказать, какие клиенты, вероятно, будут стоить им больше всего денег (например,g., вызвать автомобильную аварию, повредить автомобиль и т. д.). Они знают, что в среднем молодые мужчины, скорее всего, будут стоить им денег, и что водители, получившие штрафы за превышение скорости, с большей вероятностью будут стоить им денег. Они также знают, что люди, живущие в определенных районах, с большей вероятностью попадут в автомобильные аварии из-за высокой плотности населения или повредят свою машину во время стоянки. Значит ли это, что 16-летний мальчик, который получил штраф за превышение скорости и живет в городе, обязательно попадет в автомобильную аварию? Нет, конечно нет.Означает ли это, что получение штрафов за превышение скорости, а именно , позже приведет к автомобильным авариям? Нет. Это просто означает, что компания по страхованию автомобилей знает, что человека этого типа с большей вероятностью станут причиной автомобильной аварии по любому количеству причин, и использует эту информацию для определения страховых взносов.

Сильные стороны:

Корреляционные исследования могут помочь нам понять сложные взаимосвязи между множеством различных переменных. Если мы измерим эти переменные в реальных условиях, то сможем больше узнать о том, как на самом деле устроен мир.Этот тип исследования позволяет нам делать прогнозы и может сказать нам, не связаны ли две переменные, и, таким образом, поиск причинно-следственной связи между ними — огромная трата времени.

Слабые стороны:

Корреляция — это не то же самое, что причинная связь! Даже если две переменные связаны друг с другом, это не означает, что мы можем с уверенностью сказать, как работает причинно-следственная связь. Возьмите среднее потребление кофеина и средний тест. Допустим, мы обнаружили, что эти два показателя коррелируют, где повышенный уровень кофеина связан с более высокими показателями теста.Мы не можем сказать, что кофеин вызвал более высокие результаты теста или что более высокие результаты теста привели к увеличению потребления кофеина. На самом деле, любой из них мог работать! Например, учащиеся могут пить больше кофеина, и это может улучшить их результаты на тестах. Или студенты, которые лучше справляются с тестами, с большей вероятностью будут пить больше кофеина. Третья переменная тоже может быть связана с ними обоими! Может случиться так, что ученики, которые больше озабочены своими оценками, могут больше учиться и добиться лучших результатов на тестах, а также могут пить больше кофеина, чтобы не заснуть во время учебы! Мы просто не знаем, исходя только из корреляции, но знание того, что две переменные каким-то образом связаны, может быть очень полезной информацией.

Истинные эксперименты

Истинные эксперименты включают манипулирование (или изменение) одной переменной и последующее измерение другой. Есть несколько вещей, которые необходимы для того, чтобы исследование можно было считать настоящим экспериментом. Во-первых, нам нужно случайным образом распределить студентов по разным группам. Это случайное назначение помогает с самого начала создавать эквивалентные группы. Во-вторых, нам нужно что-то изменить (например, тип стратегии обучения) в двух группах, сохраняя все остальное как можно более постоянным.Ключевым моментом здесь является изоляция того, что мы меняем, так, чтобы это единственное различие между группами. Нам также необходимо убедиться, что хотя бы одна из групп служит контрольной группой или группой, служащей для сравнения. Нам нужно убедиться, что единственное, что систематически изменяется, — это наши манипуляции. (Обратите внимание, иногда мы можем систематически манипулировать несколькими вещами одновременно, но это более сложные схемы.) Наконец, мы затем измеряем обучение в разных группах.Если мы обнаружим, что наша манипуляция привела к большему обучению по сравнению с контрольной группой, и мы убедились, что провели эксперимент правильно со случайным назначением и соответствующими элементами управления, то мы можем сказать, что наша манипуляция вызвала обучение. Взяв пример из раздела корреляций, если мы хотим узнать, увеличивает ли употребление кофе результативность теста, тогда нам необходимо случайным образом назначить некоторых студентов, пьющих кофе, и других студентов, пьющих напитки без кофеина (контроль), а затем измерить результаты теста.А потом повторяем, чтобы быть увереннее в своих выводах! Обычно мы повторяем эксперименты с небольшими изменениями, чтобы продолжить получение новой информации.

Эксперименты также могут проводиться по схеме «внутри субъектов». Это означает, что каждый человек, участвующий в эксперименте, служит их собственным контролем. В этих экспериментах каждый человек участвует во всех условиях. Чтобы убедиться, что порядок условий или материалов не влияет на результаты, исследователь рандомизирует порядок условий и материалов в процессе, называемом уравновешиванием.Затем исследователь случайным образом распределяет разных участников по разным версиям эксперимента, при этом условия появляются в разном порядке. Есть несколько способов реализовать уравновешивание для поддержания контроля над экспериментом, чтобы исследователи могли определить причинно-следственные связи. Специфика того, как это сделать, для наших целей здесь не важна. Важно отметить, что даже когда участники проводят внутрисубъектные эксперименты и участвуют в нескольких условиях обучения, чтобы определить причину и следствие, нам все равно необходимо поддерживать контроль и исключать альтернативные объяснения любых результатов (например,g., заказ или материальные эффекты).

Сильные стороны:

Этот тип эксперимента позволяет определить причинно-следственные связи! Истинные эксперименты часто разрабатываются на основе описательных или корреляционных исследований для определения основных причин. Если мы действительно хотим знать, как способствовать обучению учащихся в классе или дома, то нам нужно знать, что вызывает обучение.

Слабые стороны:

Конечно, настоящие эксперименты не лишены недостатков. Настоящие эксперименты требуют тщательного контроля, чтобы мы могли изолировать переменные, вызывающие изменения.Чем больше у нас контроля, тем лучше у нас измерения. Однако в то же время, чем больше у нас контроля, тем более искусственным становится эксперимент. Тот факт, что мы утверждаем, что стратегия обучения вызывает обучение в одном конкретном эксперименте, не означает, что она будет работать одинаково с разными типами учащихся или в условиях живого класса. Другими словами, эффект не может быть обобщенным. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы подойти к вопросу с помощью ряда различных экспериментов и включить другие исследовательские подходы, чтобы получить лучшее представление о том, что происходит.Один из способов, которым мы пытались сделать это в исследованиях обучения, — это использовать модель от лаборатории к классу.

От лаборатории к классу Модель:

Каково одно из решений большой слабости, связанной с настоящими экспериментами? Проведите еще кучу экспериментов! Конечно, не просто какие-то эксперименты, а эксперименты, которые вместе помогают бороться с описанными выше недостатками. Когда мы говорим о модели «лаборатория — класс» *, мы в первую очередь говорим о настоящих экспериментах. В модели от лаборатории к классу мы начинаем с базовых, строго контролируемых экспериментов в очень искусственных условиях.Это позволяет нам лучше всего определять причинно-следственные связи. Затем мы медленно продвигаемся к более реалистичной обстановке. Когда мы делаем это, мы теряем контроль, и становится труднее определить причину и следствие, но когда мы соберем все экспериментальные данные вместе, мы сможем быть гораздо более уверенными в своих выводах!

.