Differenze tra gruppo di controllo e gruppo sperimentale

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Un gruppo sperimentale è costituito da un campione rappresentativo di una popolazione oggetto di studio che il ricercatore sottopone all’influenza di una variabile che è sotto il suo controllo. Lo scopo dell’esperimento è determinare l’effetto di questa variabile, detta variabile indipendente , su una o più variabili di risposta chiamate variabili dipendenti . I gruppi sperimentali sono anche chiamati gruppi di trattamento, specialmente nel campo della medicina e della farmacologia.

Il gruppo di controllo è invece costituito da un campione molto simile al gruppo sperimentale, ma che non è soggetto all’influenza della variabile indipendente. Quest’ultimo o rimane costante nel gruppo di controllo (come nel caso di variabili come la temperatura o la pressione), oppure è un fattore che non si applica affatto (come nel caso di un farmaco). In queste condizioni, qualsiasi cambiamento nella variabile dipendente nel gruppo di controllo non può essere attribuito alla variabile indipendente, ma ad altre variabili intervenienti.

esperimenti controllati

Non tutti gli esperimenti richiedono l’uso di un gruppo di controllo. Ciò dipende dalle intenzioni del ricercatore, dalla natura dell’esperimento e dalla complessità del sistema studiato. Un esperimento in cui viene utilizzato un gruppo di controllo è chiamato esperimento “controllato” .

Differenze e somiglianze tra il gruppo di controllo e il gruppo sperimentale

differenze analogie
• Il gruppo sperimentale è soggetto all’influenza della variabile indipendente mentre il gruppo di controllo no.
•I cambiamenti osservati nel gruppo di controllo sono attribuiti direttamente a variabili diverse da quella indipendente, mentre, nel caso del gruppo sperimentale, deve essere prima confrontato con il controllo per stabilire la relazione causa-effetto.
•I gruppi sperimentali sono indispensabili per realizzare un esperimento, mentre i gruppi di controllo non sono sempre necessari.
•Il gruppo sperimentale dà significato all’esperimento mentre il gruppo di controllo dà affidabilità ai risultati.
•Entrambi dipendono dal disegno sperimentale e dall’ipotesi che il ricercatore desidera testare.
•Entrambi sono costituiti da soggetti o unità di studio appartenenti alla stessa popolazione.
•Sia il gruppo di controllo che il gruppo sperimentale devono essere rappresentativi della popolazione oggetto di studio.
•Entrambi sono selezionati in modo casuale per garantire l’applicabilità dell’analisi statistica dei risultati.
• Generalmente vengono selezionati dallo stesso campione iniziale, che viene diviso in due per dare origine a entrambi i gruppi.
• Fatta eccezione per la variabile indipendente, entrambi i gruppi sono sottoposti alle stesse condizioni sperimentali.
•Si presume che entrambi i gruppi rispondano allo stesso modo a qualsiasi variazione delle condizioni sperimentali, sia che tale variazione sia intenzionale o meno.

A cosa servono i gruppi di controllo?

Gli esperimenti controllati vengono eseguiti ogni volta che il sistema in esame è molto complesso e ci sono più variabili di quelle che il ricercatore può controllare e mantenere fisse. Sottoporre i gruppi sperimentali e di controllo alle stesse condizioni, ad eccezione della variabile indipendente, garantisce che qualsiasi differenza tra i due gruppi sia attribuibile alla variabile indipendente. Pertanto, la relazione causa-effetto può essere stabilita con maggiore certezza, che è l’obiettivo finale di tutti gli esperimenti.

Placebo e gruppi di controllo

In alcuni esperimenti, il solo fatto di far parte del gruppo di controllo o del gruppo sperimentale può influenzare la risposta della variabile indipendente. È il caso dell’effetto placebo, che nelle sperimentazioni cliniche sui farmaci consiste in un miglioramento che si verifica nell’organismo quando si assume una sostanza inerte, ma con la convinzione che si stia ricevendo un farmaco efficace , quando in realtà non lo è. Per evitare l’influenza di questa nuova variabile (che è rilevante solo per noi umani), negli studi clinici ai membri del gruppo di controllo viene somministrato un “placebo” che ha l’aspetto, l’odore e il sapore del farmaco reale, ma senza il principio attivo.

In questi casi, a nessuno dei partecipanti viene detto a quale gruppo appartiene, quindi assumono il farmaco o il placebo “alla cieca”, motivo per cui questi studi sono chiamati studi “alla cieca” . In alcuni casi, per evitare pregiudizi involontari del ricercatore, il ricercatore non saprà nemmeno chi ha ricevuto il placebo e chi no. Poiché né i partecipanti né il ricercatore sanno chi ha ricevuto il placebo, questo tipo di studio è chiamato “doppio cieco “.

Controlli positivi e negativi

Quando un esperimento ha solo due possibili esiti, i gruppi di controllo possono essere di due tipi:

gruppi di controllo positivi

Sono quelli che, per esperienza, sono noti per dare un risultato positivo. Servono a prevenire falsi negativi, poiché se il gruppo di controllo dà un risultato negativo, sapendo che dovrebbe essere positivo, invece di essere attribuito alla variabile indipendente, viene attribuito a un errore sperimentale e l’esperimento viene ripetuto.

Esempio:

Se un nuovo antibiotico viene testato su una coltura di batteri e ne viene utilizzato uno noto per essere efficace contro i batteri come controllo, i risultati avranno senso solo se il controllo è positivo (i batteri non crescono sul controllo). Se ciò non accade, potrebbe esserci un problema con l’esperimento (forse il ricercatore ha usato i batteri sbagliati).

Gruppi di controllo negativi

Sono gruppi di controllo in cui le condizioni assicurano un risultato negativo. Finché il risultato nel gruppo di controllo è negativo, si presume che nessuna variabile stia influenzando i risultati, quindi un risultato positivo nel gruppo sperimentale può essere considerato un risultato veramente positivo.

Esempio:

Il gruppo placebo è un esempio di controllo negativo. Il placebo non dovrebbe avere alcun effetto sulla malattia (quindi è un controllo negativo) quindi se sia il placebo che il gruppo sperimentale mostrano miglioramenti, è probabilmente qualche altra variabile che sta confondendo i risultati e non di un vero positivo. Al contrario, se il placebo è negativo (come previsto) e il gruppo sperimentale mostra un miglioramento, questo viene attribuito al farmaco in studio.

La selezione del gruppo di controllo e del gruppo sperimentale

La corretta selezione del gruppo di controllo e del gruppo sperimentale inizia con la selezione di un ampio campione casuale rappresentativo della popolazione. Ad esempio, se si vuole studiare l’effetto del rumore sui voti ottenuti dagli studenti in un test, il campione deve essere composto da studenti, e il gruppo scelto deve avere, in media, le stesse caratteristiche di questa popolazione.

Il passaggio successivo consiste nel dividere questo campione iniziale in due gruppi il più simili possibile. È sempre una questione che qualsiasi variabile sospettata di influenzare i risultati (come sesso, età, etnia, livello di istruzione, ecc.) sia ugualmente rappresentata in entrambi i gruppi.

Quindi, si tenta di sottoporre entrambi i gruppi alle stesse condizioni sperimentali. Nell’esempio degli studenti, sarebbe che tutti dedichino le stesse ore allo studio della materia, che frequentino le stesse classi e che ricevano la stessa guida. Al momento dell’esame, entrambi i gruppi dovrebbero ricevere esattamente lo stesso test, possibilmente nello stesso momento e in stanze simili, ma in una delle stanze (in quella del gruppo sperimentale) viene organizzato tutto ciò che produce molto rumore , mentre nell’altro, dove si trova il gruppo di controllo, no.

Esempi di gruppi di controllo e gruppi sperimentali

Ogni volta che vuoi parlare di esempi specifici di un gruppo di controllo e di un gruppo sperimentale, devi prima descrivere l’esperimento in questione e stabilire quali sono le variabili dipendenti e indipendenti. Vediamo il seguente esempio:

  • Esperimento: si desidera determinare l’influenza della frequenza dei bagni sulla lucentezza del mantello della razza di cani Yorkshire Terrier.
  • Variabile indipendente: Frequenza del bagno.
  • Variabile dipendente: lucentezza del mantello dello Yorkshire Terrier
Esempio di gruppo sperimentale Esempio di un buon gruppo di controllo Non sono buoni gruppi di controllo…
✔️ Gruppo di 20 Yorkshire Terrier maschi e 20 femmine di età compresa tra 1 e 3 anni che vengono lavati da 1 a 5 volte a settimana per un periodo di un mese. ✔️ Gruppo di 10 Yorkshire Terrier maschi e 10 femmine di età compresa tra 1 e 3 anni che vengono lavati solo all’inizio dell’esperimento. Gruppo di 20 Yorkshire Terrier maschi di età compresa tra 1 e 3 anni che vengono lavati da 1 a 5 volte a settimana per un periodo di un mese.
Gruppo di 10 Yorkshire Terrier maschi e 10 Golden Retriever femmine di età inferiore a 1 anno, bagnati solo all’inizio dell’esperimento.
Gruppo di 20 gatti persiani di età compresa tra 1 e 3 anni che vengono lavati solo all’inizio dell’esperimento.

I tre esempi di gruppi di controllo poveri evidenziano le differenze e le somiglianze tra il gruppo sperimentale e quello di controllo. Nel primo caso, sia il gruppo sperimentale che quello di controllo sono soggetti alla stessa variazione della variabile indipendente (frequenza dei bagni) e differiscono per altre variabili che dovrebbero rimanere costanti (sesso).

Anche il secondo esempio non è conveniente, in quanto introduce nuove variabili (razza ed età) e, inoltre, i Golden Retriever non sono rappresentativi della popolazione da studiare, composta esclusivamente da Yorkshire Terrier. Lo stesso si può dire dell’ultimo esempio, in cui il gruppo non è nemmeno costituito dalla stessa specie di animali, nonostante le condizioni sperimentali a cui il gruppo è sottoposto siano adeguate.

Fonti

  • Bailey, RA (2008). Progettazione di esperimenti comparativi . Pressa dell’Università di Cambridge. ISBN 978-0-521-68357-9.
  • Chaplin, S. (2006). «La risposta al placebo: una parte importante del trattamento». Prescrivi : 16–22. doi: 10.1002/psb.344
  • Hinkelmann, Klaus; Kempthorne, Oscar (2008). Progettazione e analisi degli esperimenti, volume I: Introduzione alla progettazione sperimentale  (2a ed.). 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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