Voorbeelden van eenvoudige experimenten in wetenschappelijk onderzoek

Onderzoekers gebruiken een eenvoudig experiment om te bepalen of veranderingen in de ene variabele leiden tot veranderingen in een andere variabele . Met andere woorden, om oorzaak en gevolg vast te stellen. 

Bijvoorbeeld, bij een eenvoudig experiment om de effectiviteit van een nieuw medicijn te onderzoeken, worden deelnemers  willekeurig toegewezen aan een van twee groepen: de ene groep is de controlegroep en krijgt geen behandeling, terwijl de andere groep de experimentele groep is die de onderzochte behandeling krijgt.

De elementen van een eenvoudig experiment

Een eenvoudig experiment bestaat uit verschillende hoofdelementen:

• De experimentele hypothese: Dit is een stelling die voorspelt dat de behandeling een effect zal veroorzaken. Het zal altijd worden geformuleerd als een oorzaak-en-gevolg-stelling. Bijvoorbeeld, onderzoekers kunnen een hypothese formuleren als: “Toediening van Medicijn A zal resulteren in een vermindering van symptomen van Ziekte B.”
• De nulhypothese: Dit is een hypothese die stelt dat de experimentele behandeling geen effect zal hebben op de deelnemers of afhankelijke variabelen. Het is belangrijk om op te merken dat het niet vinden van een effect van de behandeling niet betekent dat er geen effect is. De behandeling kan een andere variabele beïnvloeden die de onderzoekers niet meten in het huidige experiment.
• De onafhankelijke variabele :  de behandelingsvariabele die door de experimentator wordt gemanipuleerd.
• De afhankelijke variabele : de respons die de onderzoekers meten.
• De controlegroep:  De groep willekeurig toegewezen personen die de behandeling niet krijgen. De metingen van de controlegroep worden vergeleken met die van de experimentele groep om te bepalen of de behandeling effect had.
• De experimentele groep:  Deze groep willekeurig toegewezen personen die de behandeling krijgen die wordt getest. 

De resultaten van een eenvoudig experiment bepalen

Zodra de gegevens van het eenvoudige experiment zijn verzameld, vergelijken onderzoekers de resultaten van de experimentele groep met die van de controlegroep om te bepalen of de behandeling effect had. Vanwege de alomtegenwoordige mogelijkheid van fouten is het niet mogelijk om 100 procent zeker te zijn van de relatie tussen twee variabelen. Er kunnen altijd onbekende variabelen zijn die de uitkomst van het experiment beïnvloeden.

Ondanks deze uitdaging zijn er manieren om te bepalen of er waarschijnlijk een zinvolle relatie is tussen de variabelen. Om dit te doen, gebruiken wetenschappers inferentiële statistieken, een tak van wetenschap die zich bezighoudt met het trekken van conclusies over een populatie op basis van metingen die zijn gedaan bij een representatieve steekproef van die populatie.

De sleutel tot het bepalen of een behandeling effect had, is het meten van de statistische significantie. Statistische significantie laat zien dat de relatie tussen de variabelen waarschijnlijk niet te wijten is aan puur toeval en dat er hoogstwaarschijnlijk een echte relatie bestaat tussen de twee variabelen.

Er zijn verschillende manieren om statistische significantie te meten. Welke gebruikt wordt, hangt af van het type onderzoeksontwerp dat voor het experiment is gebruikt.