Come i ricercatori scoprono le relazioni causa-effetto
Un semplice esperimento è quello che i ricercatori spesso usano per determinare se i cambiamenti in una variabile potrebbero portare a cambiamenti in un'altra variabile, in altre parole, per stabilire la causa-effetto. In un semplice esperimento, esaminando l'efficacia di un nuovo farmaco, ad esempio, i partecipanti allo studio possono essere assegnati casualmente a uno dei due gruppi: uno di questi sarebbe il gruppo di controllo e non riceverebbe alcun trattamento, mentre l'altro gruppo sarebbe il gruppo sperimentale che riceve il trattamento in fase di studio.
Gli elementi di un semplice esperimento
Un semplice esperimento è composto da elementi chiave severi:
- L'ipotesi sperimentale. Questa è una dichiarazione che prevede che il trattamento causerà un effetto e quindi sarà sempre formulato come una dichiarazione di causa-effetto. Ad esempio, i ricercatori potrebbero formulare un'ipotesi in questo modo: "L'amministrazione della medicina A si tradurrà in una riduzione dei sintomi della malattia B."
- L'ipotesi nulla. Questa è un'ipotesi che il trattamento sperimentale non avrà alcun effetto sui partecipanti o sulle variabili dipendenti. È importante notare che non riuscire a trovare un effetto del trattamento non significa che non ci sia alcun effetto. Il trattamento potrebbe influire su un'altra variabile che i ricercatori non stanno misurando nell'esperimento in corso.
- La variabile indipendente . La variabile di trattamento che viene manipolata dallo sperimentatore.
- La variabile dipendente . Questo si riferisce alla risposta che i ricercatori stanno misurando.
- Il gruppo di controllo. Questi sono gli individui che vengono assegnati in modo casuale a un gruppo ma non ricevono il trattamento. Le misurazioni prelevate dal gruppo di controllo verranno confrontate con quelle del gruppo sperimentale per determinare se il trattamento ha avuto un effetto.
- Il gruppo sperimentale. Questo gruppo di partecipanti allo studio è composto da soggetti selezionati a caso che riceveranno il trattamento in fase di test.
Determinazione dei risultati di un semplice esperimento
Una volta raccolti i dati del semplice esperimento, i ricercatori confrontano i risultati del gruppo sperimentale con quelli del gruppo di controllo per determinare se il trattamento ha avuto un effetto. A causa della sempre presente possibilità di errori, non è possibile essere sicuri al 100 percento della relazione tra due variabili. Potrebbero esserci variabili sconosciute in gioco che influenzano il risultato dell'esperimento, per esempio.
Nonostante questa sfida, ci sono modi per determinare se c'è probabilmente una relazione significativa. Per fare questo, gli scienziati usano statistiche inferenziali - una branca della scienza che si occupa di trarre inferenze su una popolazione basata su misure prese da un campione rappresentativo di quella popolazione.
La chiave per determinare se un trattamento ha avuto un effetto è misurare la significatività statistica. Il significato statistico mostra che la relazione tra le variabili probabilmente non è dovuta al semplice caso e che esiste una relazione reale tra le due variabili.
Il significato statistico è spesso rappresentato in questo modo:
p <0,05
Un valore p inferiore a 0,05 indica che i risultati sono probabilmente dovuti al caso e che la probabilità di ottenere questi risultati sarebbe inferiore al 5%.
Esistono diversi mezzi per misurare la significatività statistica. Quello usato dipenderà dal tipo di progetto di ricerca utilizzato per l'esperimento.