Esempi di semplici esperimenti nella ricerca scientifica

I ricercatori utilizzano un semplice esperimento per determinare se i cambiamenti in una variabile portano a cambiamenti in un’altra variabile , in altre parole per stabilire un rapporto di causa ed effetto. 

Ad esempio, in un semplice esperimento che esamina l’efficacia di un nuovo farmaco, i partecipanti allo studio verrebbero  assegnati in modo casuale 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 riceverebbe il trattamento in studio.

Gli elementi di un semplice esperimento

Un semplice esperimento è composto da diversi elementi chiave:

• Ipotesi sperimentale: questa è un’affermazione che prevede che il trattamento causerà un effetto. Sarà sempre formulata come un’affermazione di causa ed effetto. Ad esempio, i ricercatori potrebbero formulare un’ipotesi come: “La somministrazione del medicinale A determinerà una riduzione dei sintomi della malattia B”.
• L’ipotesi nulla: questa è un’ipotesi che afferma 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 avere un impatto su un’altra variabile che i ricercatori non stanno misurando nell’esperimento attuale.
• Variabile indipendente :  la variabile del trattamento manipolata dallo sperimentatore.
• La variabile dipendente : la risposta che i ricercatori stanno misurando.
• Il gruppo di controllo:  il gruppo di individui assegnati in modo casuale che non ricevono il trattamento. Le misurazioni effettuate dal gruppo di controllo saranno confrontate con quelle del gruppo sperimentale per determinare se il trattamento ha avuto un effetto.
• Gruppo sperimentale:  gruppo di individui assegnati in modo casuale a cui verrà somministrato il trattamento in fase di sperimentazione. 

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 dell’onnipresente possibilità di errori, non è possibile essere sicuri al 100 percento della relazione tra due variabili. Possono sempre esserci variabili sconosciute che influenzano l’esito dell’esperimento.

Nonostante questa sfida, ci sono modi per determinare se è molto probabile che ci sia una relazione significativa tra le variabili. Per farlo, gli scienziati usano la statistica inferenziale, una branca della scienza che si occupa di trarre inferenze su una popolazione in base a misurazioni prese da un campione rappresentativo di quella popolazione.

La chiave per determinare se un trattamento ha avuto un effetto è misurarne la significatività statistica. La significatività statistica mostra che la relazione tra le variabili probabilmente non è dovuta al mero caso e che molto probabilmente esiste una relazione reale tra le due variabili.

Esistono diversi mezzi per misurare la significatività statistica. Quello utilizzato dipenderà dal tipo di disegno di ricerca utilizzato per l’esperimento.