Unterschiede zwischen Kontrollgruppe und Versuchsgruppe

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Eine experimentelle Gruppe besteht aus einer repräsentativen Stichprobe einer zu untersuchenden Population, die der Forscher dem Einfluss einer von ihm kontrollierten Variablen aussetzt. Der Zweck des Experiments besteht darin, die Wirkung dieser Variablen, die als unabhängige Variable bezeichnet wird , auf eine oder mehrere Antwortvariablen, die als abhängige Variablen bezeichnet werden, zu bestimmen . Experimentalgruppen werden auch Behandlungsgruppen genannt, insbesondere im Bereich der Medizin und Pharmakologie.

Andererseits besteht die Kontrollgruppe aus einer Stichprobe, die der Versuchsgruppe sehr ähnlich ist, aber nicht dem Einfluss der unabhängigen Variablen unterliegt. Letzterer bleibt in der Kontrollgruppe entweder konstant (wie es bei Variablen wie Temperatur oder Druck der Fall ist) oder ist ein Faktor, der überhaupt nicht zutrifft (wie im Fall eines Medikaments). Unter diesen Bedingungen kann jede Änderung der abhängigen Variablen in der Kontrollgruppe nicht der unabhängigen Variablen, sondern anderen intervenierenden Variablen zugeschrieben werden.

kontrollierte Experimente

Nicht alle Experimente erfordern die Verwendung einer Kontrollgruppe. Das hängt von den Absichten des Forschers, der Art des Experiments und der Komplexität des untersuchten Systems ab. Ein Experiment, bei dem eine Kontrollgruppe verwendet wird, wird als „kontrolliertes“ Experiment bezeichnet .

Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen der Kontrollgruppe und der Versuchsgruppe

Unterschiede Ähnlichkeiten
• Die Versuchsgruppe ist dem Einfluss der unabhängigen Variablen ausgesetzt, die Kontrollgruppe jedoch nicht.
•Die in der Kontrollgruppe beobachteten Veränderungen werden direkt auf andere als die unabhängige Variable zurückgeführt, während im Falle der Versuchsgruppe diese zuerst mit der Kontrollgruppe verglichen werden muss, um die Ursache-Wirkungs-Beziehung herzustellen.
•Die Experimentalgruppen sind für die Durchführung eines Experiments unerlässlich, während die Kontrollgruppen nicht immer notwendig sind.
• Die Experimentalgruppe verleiht dem Experiment Bedeutung, während die Kontrollgruppe den Ergebnissen Zuverlässigkeit verleiht.
•Beide hängen vom experimentellen Design und der Hypothese ab, die der Forscher testen möchte.
•Beide bestehen aus Fächern oder Studieneinheiten aus derselben Grundgesamtheit.
• Sowohl die Kontrollgruppe als auch die Versuchsgruppe müssen für die untersuchte Population repräsentativ sein.
•Beide werden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um die Anwendbarkeit der statistischen Analyse der Ergebnisse sicherzustellen.
• In der Regel werden sie aus derselben Ausgangsstichprobe ausgewählt, die zweigeteilt wird, um beide Gruppen zu bilden.
• Bis auf die unabhängige Variable sind beide Gruppen den gleichen Versuchsbedingungen ausgesetzt.
• Es wird davon ausgegangen, dass beide Gruppen gleich auf jede Variation der experimentellen Bedingungen reagieren, ob diese Variation beabsichtigt ist oder nicht.

Wozu dienen Kontrollgruppen?

Kontrollierte Experimente werden immer dann durchgeführt, wenn das untersuchte System sehr komplex ist und es mehr Variablen gibt, als der Forscher kontrollieren und festhalten kann. Indem die Versuchs- und die Kontrollgruppe den gleichen Bedingungen ausgesetzt werden, mit Ausnahme der unabhängigen Variablen, wird sichergestellt, dass jeder Unterschied zwischen den beiden Gruppen der unabhängigen Variablen zuzuschreiben ist. Somit kann die Ursache-Wirkungs-Beziehung mit größerer Sicherheit festgestellt werden, was das ultimative Ziel aller Experimente ist.

Placebos und Kontrollgruppen

In einigen Experimenten kann die bloße Zugehörigkeit zur Kontrollgruppe oder Versuchsgruppe die Reaktion der unabhängigen Variablen beeinflussen. Dies ist der Fall des Placebo-Effekts, der in klinischen Arzneimittelstudien aus einer Verbesserung besteht, die im Körper auftritt, wenn eine inerte Substanz eingenommen wird, aber in der Überzeugung, dass ein wirksames Medikament erhalten wird , obwohl dies in Wirklichkeit nicht der Fall ist. Um den Einfluss dieser neuen Variablen (die nur für uns Menschen relevant ist) zu vermeiden, wird den Mitgliedern der Kontrollgruppe in klinischen Studien ein „Placebo“ verabreicht, das genauso aussieht, riecht und schmeckt wie das echte Medikament Wirkstoff.

In diesen Fällen erfährt keiner der Teilnehmer, zu welcher Gruppe er gehört, er nimmt also „blind“ das Medikament oder Placebo ein, weshalb diese Studien „blinde“ Studien genannt werden . Um eine unbeabsichtigte Befangenheit des Prüfers zu vermeiden, weiß der Prüfer in einigen Fällen auch nicht, wer das Placebo erhalten hat und wer nicht. Da weder die Teilnehmer noch der Prüfer wissen, wer das Placebo erhalten hat, wird diese Art von Studie als „doppelblind “ bezeichnet.

Positive und negative Kontrollen

Wenn ein Experiment nur zwei mögliche Ergebnisse hat, kann es zwei Arten von Kontrollgruppen geben:

positive Kontrollgruppen

Sie sind diejenigen, die erfahrungsgemäß ein positives Ergebnis liefern. Sie dienen dazu, falsche Negative zu verhindern, denn wenn die Kontrollgruppe ein negatives Ergebnis liefert, obwohl sie weiß, dass es positiv sein sollte, wird es nicht der unabhängigen Variablen zugeschrieben, sondern einem experimentellen Fehler zugeschrieben und das Experiment wird wiederholt.

Beispiel:

Wenn ein neues Antibiotikum an einer Bakterienkultur getestet wird und ein Antibiotikum, von dem bekannt ist, dass es gegen die Bakterien wirksam ist, als Kontrolle verwendet wird, sind die Ergebnisse nur sinnvoll, wenn die Kontrolle positiv ist (die Bakterien wachsen nicht auf der Kontrolle). Geschieht dies nicht, liegt möglicherweise ein Problem mit dem Experiment vor (vielleicht hat der Forscher die falschen Bakterien verwendet).

Negative Kontrollgruppen

Sie sind Kontrollgruppen, bei denen die Bedingungen für ein negatives Ergebnis sorgen. Solange das Ergebnis in der Kontrollgruppe negativ ist, wird davon ausgegangen, dass keine Variable die Ergebnisse beeinflusst, sodass ein positives Ergebnis in der Versuchsgruppe als wirklich positives Ergebnis angesehen werden kann.

Beispiel:

Die Placebogruppe ist ein Beispiel für eine Negativkontrolle. Das Placebo soll keine Wirkung auf die Krankheit haben (weshalb es eine Negativkontrolle ist). Wenn also sowohl das Placebo als auch die Versuchsgruppe eine Verbesserung zeigen, ist es wahrscheinlich eine andere Variable, die die Ergebnisse verfälscht und nicht wahr ist positiv. Umgekehrt, wenn das Placebo (wie erwartet) negativ ist und die Versuchsgruppe eine Verbesserung zeigt, dann wird dies dem Studienmedikament zugeschrieben.

Die Auswahl der Kontrollgruppe und der Versuchsgruppe

Die richtige Auswahl der Kontrollgruppe und der Versuchsgruppe beginnt mit der Auswahl einer großen Zufallsstichprobe, die repräsentativ für die Bevölkerung ist. Wenn Sie beispielsweise die Auswirkung von Lärm auf die von Schülern in einem Test erzielten Noten untersuchen möchten, muss die Stichprobe aus Schülern bestehen, und die ausgewählte Gruppe muss im Durchschnitt dieselben Merkmale wie diese Population aufweisen.

Im nächsten Schritt wird diese Ausgangsstichprobe in zwei möglichst ähnliche Gruppen aufgeteilt. Es kommt immer darauf an, dass alle Variablen, die im Verdacht stehen, die Ergebnisse zu beeinflussen (wie Geschlecht, Alter, ethnische Zugehörigkeit, Bildungsgrad etc.), in beiden Gruppen gleichermaßen vertreten sind.

Dann wird versucht, dass beide Gruppen den gleichen Versuchsbedingungen ausgesetzt werden. Im Beispiel der Schüler wäre es so, dass alle die gleichen Stunden dem Studium des Fachs widmen, dass sie die gleichen Klassen besuchen und dass sie die gleiche Anleitung erhalten. Zum Zeitpunkt der Untersuchung sollten beide Gruppen genau den gleichen Test erhalten, möglichst gleichzeitig und in ähnlichen Räumen, aber in einem der Räume (in dem der Experimentalgruppe) wird alles organisiert, was viel Lärm verursacht , während in der anderen, wo sich die Kontrollgruppe befindet, dies nicht der Fall ist.

Beispiele für Kontrollgruppen und Versuchsgruppen

Wann immer Sie über konkrete Beispiele einer Kontrollgruppe und einer Versuchsgruppe sprechen wollen, müssen Sie zunächst das betreffende Experiment beschreiben und feststellen, welches die abhängigen und unabhängigen Variablen sind. Sehen wir uns das folgende Beispiel an:

  • Versuch: Es soll der Einfluss der Badehäufigkeit auf den Fellglanz der Hunderasse Yorkshire Terrier ermittelt werden.
  • Unabhängige Variable: Badehäufigkeit.
  • Abhängige Variable: Fellglanz des Yorkshire Terriers
Beispiel einer experimentellen Gruppe Beispiel einer guten Kontrollgruppe Sie sind keine guten Kontrollgruppen …
✔️ Gruppe von 20 männlichen und 20 weiblichen Yorkshire Terriern im Alter von 1 bis 3 Jahren, die 1 bis 5 Mal pro Woche für einen Zeitraum von einem Monat gebadet werden. ✔️ Gruppe von 10 männlichen Yorkshire Terriern und 10 weiblichen zwischen 1 und 3 Jahren, die nur zu Beginn des Experiments gebadet werden. Gruppe von 20 männlichen Yorkshire Terriern im Alter zwischen 1 und 3 Jahren, die für einen Zeitraum von einem Monat zwischen 1 und 5 Mal pro Woche gebadet werden.
Gruppe von 10 männlichen Yorkshire Terriern und 10 weiblichen Golden Retrievern unter 1 Jahr, nur zu Beginn des Experiments gebadet.
Gruppe von 20 Perserkatzen im Alter zwischen 1 und 3 Jahren, die nur zu Versuchsbeginn gebadet werden.

Die drei Beispiele für schlechte Kontrollgruppen heben die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen der experimentellen Gruppe und der Kontrolle hervor. Im ersten Fall unterliegen sowohl die Versuchs- als auch die Kontrollgruppe der gleichen Variation der unabhängigen Variablen (Badehäufigkeit) und unterscheiden sich in anderen Variablen, die konstant bleiben sollten (Geschlecht).

Auch das zweite Beispiel ist nicht zweckmäßig, da es neue Variablen einführt (Rasse und Alter) und darüber hinaus Golden Retriever nicht repräsentativ für die zu untersuchende Population sind, die ausschließlich aus Yorkshire Terriern besteht. Dasselbe gilt für das letzte Beispiel, bei dem die Gruppe nicht einmal aus der gleichen Tierart besteht, obwohl die Versuchsbedingungen, denen die Gruppe ausgesetzt ist, angemessen sind.

Quellen

  • Bailey, RA (2008). Design von Vergleichsexperimenten . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-68357-9.
  • Chaplin, S. (2006). «Die Placebo-Reaktion: ein wichtiger Teil der Behandlung». Verschreiben : 16–22. doi: 10.1002/psb.344
  • Hinkelmann, Klaus; Kempthorne, Oscar (2008). Design und Analyse von Experimenten, Band I: Einführung in das experimentelle Design  (2. Aufl.). wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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