Ett experiment är en studie där forskaren manipulerar nivån på någon oberoende variabel och sedan mäter resultatet. Experiment är kraftfulla tekniker för att utvärdera orsak-och-effekt-förhållanden. Många forskare anser att experiment är den ”guldstandarden” som alla andra forskningsdesigner bör bedömas mot. Experiment utförs både i laboratoriet och i verkliga situationer.

Typer av experimentell design

Det finns två grundläggande typer av forskningsdesign:

• Sanna experiment
• Kvasi-experiment

Syftet med båda är att undersöka orsaken till vissa fenomen.

Sanna experiment, där alla viktiga faktorer som kan påverka intressanta fenomen kontrolleras fullständigt, är den föredragna designen. Ofta är det dock inte möjligt eller praktiskt att kontrollera alla nyckelfaktorer, så det blir nödvändigt att implementera en kvasi-experimentell forskningsdesign.

Likheter mellan sanna och kvasi-experiment:

• Studiedeltagare utsätts för någon typ av behandling eller tillstånd
• Några intressanta resultat mäts
• Forskarna testar om skillnader i detta resultat är relaterade till behandlingen

Skillnader mellan sanna experiment och kvasi-experiment:

• In ett riktigt experiment tilldelas deltagarna slumpmässigt till antingen behandlingen eller kontrollgruppen, medan de inte slumpmässigt tilldelas i ett kvasi-experiment
• I ett kvasi-experiment skiljer sig kontroll- och behandlingsgrupperna inte bara i termer för den experimentella behandlingen de får, men också på andra, ofta okända eller okända sätt. Således måste forskaren försöka statistiskt kontrollera så många av dessa skillnader som möjligt
• Eftersom kontroll saknas i kvasi-experiment kan det finnas flera ”rivaliserande hypoteser” som konkurrerar med den experimentella manipuleringen som förklaringar för observerade resultat

Nyckelkomponenter i experimentell forskningsdesign

Manipulationen av prediktorvariabler

I ett experiment manipulerar forskaren den faktor som antas att påverkar resultatet av intresset. Faktorn som manipuleras kallas vanligtvis behandling eller intervention. Forskaren kan manipulera om forskningsämnen får en behandling (t.ex. antidepressiva läkemedel: ja eller nej) och behandlingsnivån (t.ex. 50 mg, 75 mg, 100 mg och 125 mg).

Antag till exempel var en grupp forskare intresserade av orsakerna till mödrarnas anställning. De antar kanske att tillhandahållandet av statligt subventionerad barnomsorg skulle främja sådan anställning. De kunde sedan utforma ett experiment där vissa ämnen skulle ges möjlighet till statligt finansierade barnomsorgssubventioner och andra inte. Forskarna kan också manipulera värdet på barnomsorgssubventionerna för att avgöra om högre subventioner kan leda till olika nivåer av mödrarnas sysselsättning.

Slumpmässig uppgift

• Studiedeltagare tilldelas slumpmässigt till olika behandlingsgrupper
• Alla deltagare har samma chans att vara i ett givet tillstånd
• Deltagarna tilldelas antingen den grupp som får behandlingen, känd som ”experimentellt grupp ”eller” behandlingsgrupp ”eller till den grupp som inte får behandlingen, kallad” kontrollgrupp ”
• Slumpmässig uppgift neutraliserar andra faktorer än de oberoende och beroende variablerna, vilket gör det möjligt att direkt dra slutsatsen om orsak och verkan

Slumpmässig provtagning

Traditionellt har experimentella forskare använt bekvämt provtagning för att välja deltagare i studien. Eftersom forskningsmetoderna har blivit mer noggranna och problemen med att generalisera från ett bekvämlighetsprov till den större befolkningen har blivit tydligare, vänder sig experimentella forskare alltmer till slumpmässigt urval. I experimentellpolitiska forskningsstudier väljs deltagare ofta slumpmässigt från programadministrativa databaser och slumpmässigt tilldelas kontroll- eller behandlingsgrupper.

Resultatens giltighet

De två typerna av experimentens giltighet är interna och externa . Det är ofta svårt att uppnå både i samhällsvetenskapliga forskningsexperiment.

Intern giltighet

• När ett experiment är internt giltigt är vi säkra på att den oberoende variabeln (t.ex. barn vårdbidrag) orsakade resultatet av studien (t.ex. mödrarnas anställning)
• När försökspersoner slumpmässigt tilldelades behandlings- eller kontrollgrupper kan vi anta att den oberoende variabeln orsakade de observerade resultaten eftersom de två grupperna inte borde har skiljt sig från varandra i början av experimentet
• Ta till exempel exemplet för barnomsorgssubventioner ovan.Eftersom forskningsämnen slumpmässigt tilldelades behandlingsgrupperna (barnomsorgssubventioner tillgängliga) och kontrollgrupperna (inga barnomsorgssubventioner tillgängliga) borde de två grupperna inte ha skiljt sig från början av studien. Om mödrar i behandlingsgruppen efter ingreppet var mer benägna att arbeta, kan vi anta att tillgången till barnomsorgssubventioner främjade mödrarnas sysselsättning

Ett potentiellt hot mot intern validitet i experiment inträffar när deltagare antingen lämnar studien eller vägrar att delta i studien. Om vissa typer av individer tappar eller vägrar att delta oftare än individer med andra egenskaper, kallas detta differentiell förslitning. Antag till exempel att ett experiment genomfördes för att bedöma effekterna av en ny läroplan. Om den nya läroplanen var så tuff att många av de långsammaste läsarna hoppade av skolan, skulle skolan med den nya läroplanen uppleva en ökning av de genomsnittliga läsresultaten. Anledningen till att de upplevde en ökning av läsresultaten är dock för att de värsta läsarna lämnade skolan, inte för att den nya läroplanen förbättrade elevernas läsförmåga.

Extern giltighet

• Extern validitet är också av särskilt intresse i samhällsvetenskapliga experiment
• Det kan vara mycket svårt att generalisera experimentella resultat till grupper som inte ingick i studien
• Studier som slumpmässigt väljer deltagare från de mest olika och representativa populationerna är mer benägna att ha extern giltighet
• Användningen av slumpmässiga provtagningstekniker gör det lättare att generalisera resultaten av studier till andra grupper

För till exempel visar en forskningsstudie att en ny läroplan förbättrade läsförståelsen för barn i tredje klass i Iowa. För att bedöma studiens externa giltighet, skulle du fråga om den här nya läroplanen också skulle vara effektiv med tredje klass i New York eller med barn i andra elementära betyg .

Glo ssary termer relaterade till giltighet:

• intern giltighet
• extern giltighet
• differentiell slitage

Etik

Det är särskilt viktigt i experimentell forskning att följa etiska riktlinjer. Det är absolut nödvändigt att skydda forskarnas hälsa och säkerhet. För att garantera ämnesäkerhet bör alla forskare granska sitt projekt av Institutional Review Boards (IRBS). National Institutes of Health tillhandahåller strikta riktlinjer för projektgodkännande. Många av dessa riktlinjer är baserade på Belmont-rapporten (pdf).

De grundläggande etiska principerna:

• Respekt för personer – kräver att forskningsämnen inte tvingas delta i en studie och kräver skydd av forskningsämnen som har minskat autonomi
• Beneficence – kräver att experiment inte skadar forskningsämnen, och att forskare minimerar riskerna för ämnen samtidigt som de maximerar nyttan för dem
• Rättvisa – kräver att alla former av differentierad behandling mellan forskningspersoner är motiverade

Fördelar och nackdelar med experimentell design

Fördelar

Miljön där forskningen äger rum kan ofta kontrolleras noggrant. Följaktligen är det lättare att uppskatta den verkliga effekten av variabeln av intresse på resultatet av intresset.

Nackdelar

Det är ofta svårt att försäkra sig om den externa giltigheten av experimentet, på grund av till de ofta icke-slumpmässiga urvalsprocesserna och den konstgjorda naturen i det experimentella sammanhanget.