Experimenteel onderzoek is het meest bekende type onderzoeksopzet voor mensen in de natuurwetenschappen en een groot aantal andere vakgebieden. Dit komt vooral omdat experimenteel onderzoek een klassiek wetenschappelijk experiment is, vergelijkbaar met de experimenten die in de natuurkundelessen op de middelbare school worden uitgevoerd.
Stel je voor dat je 2 monsters van dezelfde plant neemt en een daarvan blootstelt aan zonlicht, terwijl de andere uit de buurt van zonlicht wordt gehouden. Laten we de aan zonlicht blootgestelde plant monster A noemen, terwijl de laatste monster B wordt genoemd.
Als we na de duur van het onderzoek ontdekken dat monster A groeit en monster B sterft, ook al worden ze allebei regelmatig natgemaakt en krijgen ze dezelfde behandeling. Daarom kunnen we concluderen dat zonlicht de groei van alle gelijksoortige planten bevordert.
Wat is experimenteel onderzoek?
Experimenteel onderzoek is een wetenschappelijke benadering van onderzoek, waarbij een of meer onafhankelijke variabelen worden gemanipuleerd en toegepast op een of meer afhankelijke variabelen om hun effect op de laatste te meten. Het effect van de onafhankelijke variabelen op de afhankelijke variabelen wordt gewoonlijk gedurende enige tijd geobserveerd en geregistreerd, om onderzoekers te helpen een redelijke conclusie te trekken met betrekking tot de relatie tussen deze 2 soorten variabelen.
De experimentele onderzoeksmethode wordt veel gebruikt in de natuur- en sociale wetenschappen, de psychologie en het onderwijs. Zij is gebaseerd op de vergelijking tussen twee of meer groepen met een rechtlijnige logica, die echter moeilijk uitvoerbaar kan zijn.
Het meest verwant aan een testprocedure in een laboratorium, gaat het bij experimentele onderzoeksopzetten om het verzamelen van kwantitatieve gegevens en het uitvoeren van statistische analyses daarop tijdens het onderzoek. Daarom is het een voorbeeld van een kwantitatieve onderzoeksmethode.
Wat zijn de types van experimentele onderzoeksopzet?
De types van experimentele onderzoeksopzet worden bepaald door de manier waarop de onderzoeker proefpersonen toewijst aan verschillende condities en groepen. Er zijn 3 typen, namelijk; pre-experimenteel, quasi-experimenteel, en echt experimenteel onderzoek.
Pre-experimentele onderzoeksopzet
In een pre-experimentele onderzoeksopzet wordt of een groep of worden verschillende afhankelijke groepen geobserveerd op het effect van de toepassing van een onafhankelijke variabele waarvan wordt verondersteld dat deze verandering veroorzaakt. Het is de eenvoudigste vorm van experimentele onderzoeksopzet en er wordt zonder controlegroep gewerkt.
Hoewel het zeer praktisch is, ontbreekt het bij experimenteel onderzoek op verschillende punten aan de waar-experimentele criteria. De pre-experimentele onderzoeksopzet wordt verder onderverdeeld in drie typen
- One-shot Case Study Research Design
In dit type experimentele studie wordt slechts één afhankelijke groep of variabele beschouwd. Het onderzoek wordt uitgevoerd na een of andere behandeling die verondersteld werd verandering teweeg te brengen, waardoor het een posttest-onderzoek is.
- One-group Pretest-posttest Research Design:
Dit onderzoeksontwerp combineert zowel posttest- als pretestonderzoek door een test uit te voeren op een enkele groep voordat de behandeling wordt toegediend en nadat de behandeling is toegediend. De eerste test wordt aan het begin van de behandeling uitgevoerd en de tweede aan het eind van de behandeling.
- Static-group Comparison:
In een vergelijkende studie met statische groepen worden 2 of meer groepen onder observatie geplaatst, waarbij slechts één van de groepen een of andere behandeling ondergaat, terwijl de andere groepen statisch worden gehouden. Alle groepen worden achteraf getest, en de waargenomen verschillen tussen de groepen worden verondersteld een gevolg te zijn van de behandeling.
Quasi-experimentele onderzoeksopzet
Het woord “quasi” betekent gedeeltelijk, half, of pseudo. Daarom vertoont het quasi-experimentele onderzoek een gelijkenis met het echte experimentele onderzoek, maar is het niet hetzelfde. In quasi-experimenten worden de deelnemers niet willekeurig toegewezen, en als zodanig worden zij gebruikt in omgevingen waar randomisatie moeilijk of onmogelijk is.
Dit komt vaak voor in onderwijsonderzoek, waar beheerders niet bereid zijn de willekeurige selectie van studenten voor experimentele steekproeven toe te staan.
Een aantal voorbeelden van quasi-experimentele onderzoeksopzetten zijn; de tijdreeks, geen equivalente controlegroep ontwerp, en de counterbalanced design.
Trouw Experimentele Onderzoeksopzet
De echte experimentele onderzoeksopzet vertrouwt op statistische analyse om een hypothese goed te keuren of te weerleggen. Het is de meest nauwkeurige vorm van experimenteel ontwerp en kan worden uitgevoerd met of zonder een pretest op ten minste 2 willekeurig toegewezen afhankelijke proefpersonen.
Het echte experimentele onderzoeksontwerp moet een controlegroep bevatten, een variabele die door de onderzoeker kan worden gemanipuleerd, en de verdeling moet willekeurig zijn. De classificatie van echte experimentele ontwerpen omvat:
- Het posttest-only Control Group Design: In dit ontwerp worden proefpersonen willekeurig geselecteerd en toegewezen aan de 2 groepen (controle en experimenteel), en alleen de experimentele groep wordt behandeld. Na nauwkeurige observatie, worden beide groepen post-tested, en een conclusie wordt getrokken uit het verschil tussen deze groepen.
- De pretest-posttest Control Group Design: Voor dit controlegroepontwerp worden proefpersonen willekeurig toegewezen aan de 2 groepen, beide worden gepresenteerd, maar alleen de experimentele groep wordt behandeld. Na nauwkeurige observatie worden beide groepen post-tested om de mate van verandering in elke groep te meten.
- Solomon vier-groep Design: Dit is de combinatie van de pretest-only en de pretest-posttest controlegroepen. In dit geval worden de willekeurig geselecteerde proefpersonen in 4 groepen geplaatst.
De eerste twee van deze groepen worden getest met de posttest-only methode, terwijl de andere twee worden getest met de pretest-posttest methode.
Voorbeelden van experimenteel onderzoek
Experimentele onderzoeksvoorbeelden zijn verschillend, afhankelijk van het type experimenteel onderzoeksontwerp dat wordt overwogen. Het meest elementaire voorbeeld van experimenteel onderzoek zijn laboratoriumexperimenten, die afhankelijk van het onderwerp van onderzoek van aard kunnen verschillen.
Examens afnemen na afloop van het semester
Tijdens het semester krijgen de studenten in een klas college over bepaalde vakken en aan het eind van het semester wordt een examen afgenomen. In dit geval zijn de studenten de proefpersonen of afhankelijke variabelen, terwijl de colleges de onafhankelijke variabelen zijn die op de proefpersonen worden toegepast.
Er is in dit onderzoek slechts sprake van één groep zorgvuldig geselecteerde proefpersonen, waardoor het een voorbeeld is van een pre-experimenteel onderzoeksontwerp. We zullen ook opmerken dat de tests alleen aan het eind van het semester worden uitgevoerd, en niet aan het begin.
Daarnaast kunnen we gemakkelijk concluderen dat het om een eenmalig casestudy-onderzoek gaat.
Evaluatie van de vaardigheden van werknemers
Voordat een werkzoekende in dienst wordt genomen, voeren organisaties tests uit die worden gebruikt om minder gekwalificeerde kandidaten te screenen uit de pool van gekwalificeerde sollicitanten. Op deze manier kunnen organisaties de vaardigheden van een werknemer op het moment van indiensttreding bepalen.
In de loop van het dienstverband geven organisaties ook trainingen aan werknemers om de productiviteit van de werknemers te verbeteren en de organisatie in het algemeen te laten groeien. Aan het eind van elke opleiding wordt een evaluatie uitgevoerd om het effect van de opleiding op de vaardigheden van de werknemer te testen en na te gaan of verbetering mogelijk is.
Hier is het onderwerp de werknemer, terwijl de behandeling de gevolgde opleiding is. Dit is een voorbeeld van een pretest-posttest experimentele controlegroep.
Evaluatie van onderwijsmethode
Laten we eens kijken naar een academische instelling die de onderwijsmethode van 2 docenten wil evalueren om te bepalen welke de beste is. Stelt u zich een geval voor waarin de leerlingen die aan elke docent worden toegewezen zorgvuldig worden geselecteerd, waarschijnlijk op persoonlijk verzoek van de ouders of op grond van koppigheid en slimheid.
Dit is een voorbeeld van een no equivalent group design omdat de steekproeven niet gelijk zijn. Door op deze manier de effectiviteit van de lesmethode van elke leraar te evalueren, kunnen we concluderen nadat een post-test is uitgevoerd.
Dit kan echter worden beïnvloed door factoren als de natuurlijke liefheid van een leerling. Een zeer slimme leerling zal bijvoorbeeld gemakkelijker grijpen dan zijn of haar medeleerlingen, ongeacht de methode van lesgeven.
Wat zijn de kenmerken van experimenteel onderzoek?
- Variabelen
Experimenteel onderzoek bevat afhankelijke, onafhankelijke en niet-relevante variabelen. De afhankelijke variabelen zijn de variabelen die worden behandeld of gemanipuleerd en worden ook wel het onderwerp van het onderzoek genoemd.
De onafhankelijke variabelen zijn de experimentele behandeling die op de afhankelijke variabelen wordt uitgeoefend. Externe variabelen daarentegen zijn andere factoren die van invloed zijn op het experiment en die ook kunnen bijdragen tot de verandering.
- Setting
De setting is de plaats waar het experiment wordt uitgevoerd. Veel experimenten worden uitgevoerd in het laboratorium, waar controle kan worden uitgeoefend op de externe variabelen, zodat deze kunnen worden geëlimineerd.
Andere experimenten worden uitgevoerd in een minder controleerbare omgeving. De keuze van de onderzoeksomgeving hangt af van de aard van het experiment.
- Multivariabel
Experimenteel onderzoek kan meerdere onafhankelijke variabelen omvatten, bijvoorbeeld tijd, vaardigheden, testscores, enz.
Waarom een experimenteel-onderzoeksontwerp gebruiken?
Experimentele onderzoeksopzet kan vooral worden gebruikt in de natuurwetenschappen, sociale wetenschappen, onderwijs en psychologie. Het wordt gebruikt om voorspellingen te doen en conclusies te trekken over een bepaald onderwerp.
Enkele toepassingen van experimentele onderzoeksopzet worden hieronder belicht.
- Geneeskunde: Experimenteel onderzoek wordt gebruikt om de juiste behandeling voor ziekten te bieden. In de meeste gevallen nemen de onderzoekers, in plaats van de patiënten rechtstreeks als onderzoekssubject te gebruiken, een monster van de bacteriën uit het lichaam van de patiënt en worden deze behandeld met het ontwikkelde antibacteriële middel
De veranderingen die tijdens deze periode worden waargenomen, worden geregistreerd en geëvalueerd om de doeltreffendheid ervan te bepalen. Dit proces kan worden uitgevoerd met behulp van verschillende experimentele onderzoeksmethoden.
- Onderwijs: Naast exacte vakken als Scheikunde en Natuurkunde waarbij studenten wordt geleerd hoe experimenteel onderzoek moet worden uitgevoerd, kan het ook worden gebruikt bij het verbeteren van de standaard van een academische instelling. Dit omvat het testen van de kennis van studenten over verschillende onderwerpen, komen met betere onderwijsmethoden, en de uitvoering van andere programma’s die het leren van studenten zal helpen.
- Menselijk gedrag: Sociale wetenschappers zijn degenen die meestal experimenteel onderzoek gebruiken om menselijk gedrag te testen. Neem bijvoorbeeld 2 willekeurig gekozen mensen als onderwerp van een onderzoek naar sociale interactie, waarbij de ene persoon gedurende 1 jaar in een kamer zonder menselijke interactie wordt geplaatst.
De andere persoon wordt in een kamer geplaatst met een paar andere mensen, die van menselijke interactie genieten. Aan het eind van het experiment zal er een verschil zijn in hun gedrag.
- UI/UX: Tijdens de productontwikkelingsfase is een van de belangrijkste doelen van het productteam om een geweldige gebruikerservaring met het product te creëren. Daarom wordt, voordat het definitieve productontwerp wordt gelanceerd, het potentieel ingeschakeld om met het product te interageren.
Bijv. wanneer men het moeilijk vindt om te kiezen hoe een knop of een functie op de app-interface moet worden geplaatst, laat men een willekeurige steekproef van producttesters de 2 monsters testen en legt men vast hoe de plaatsing van de knop de gebruikersinteractie beïnvloedt.
Wat zijn de nadelen van Experimenteel Onderzoek?
- Het is zeer vatbaar voor menselijke fouten vanwege de afhankelijkheid van variabele controle die mogelijk niet goed wordt uitgevoerd. Deze fouten kunnen de geldigheid van het experiment en het uitgevoerde onderzoek tenietdoen.
- Het controleren van vreemde variabelen kan onrealistische situaties creëren. Het elimineren van levensechte variabelen zal leiden tot onnauwkeurige conclusies. Dit kan er ook toe leiden dat onderzoekers de variabelen naar zijn of haar persoonlijke hand zetten.
- Het is een tijdrovend proces. Zoveel tijd wordt besteed aan het testen van afhankelijke variabelen en het wachten tot het effect van de manipulatie van afhankelijke variabelen zich manifesteert.
- Het is duur.
- Het is zeer riskant en kan ethische complicaties hebben die niet kunnen worden genegeerd. Dit is gebruikelijk in medisch onderzoek, waar mislukte proeven kunnen leiden tot de dood van een patiënt of een verslechterende gezondheidstoestand.
- Experimentele onderzoeksresultaten zijn niet beschrijvend.
- Responsbias kan ook worden geleverd door het onderwerp van het gesprek.
- Menselijke reacties in experimenteel onderzoek kunnen moeilijk te meten zijn.
Wat zijn de dataverzamelingsmethoden bij experimenteel onderzoek?
De methoden van gegevensverzameling bij experimenteel onderzoek zijn de verschillende manieren waarop gegevens kunnen worden verzameld voor experimenteel onderzoek. Ze worden in verschillende gevallen gebruikt, afhankelijk van het type onderzoek dat wordt uitgevoerd.
- Observationeel onderzoek: Dit type studie wordt uitgevoerd over een lange periode. Het meet en observeert de variabelen van belang zonder de bestaande omstandigheden te veranderen.
Bij onderzoek naar het effect van sociale interactie op menselijk gedrag worden de proefpersonen, die in 2 verschillende omgevingen worden geplaatst, gedurende het gehele onderzoek geobserveerd. Het maakt niet uit wat voor absurd gedrag de proefpersoon gedurende deze periode vertoont, zijn toestand wordt niet veranderd.
Dit kan in medische gevallen zeer riskant zijn, omdat het kan leiden tot de dood of ergere medische aandoeningen.
- Simulaties: Bij deze procedure wordt gebruik gemaakt van een wiskundig, natuurkundig of computermodel om een reëel proces of situatie na te bootsen. Het wordt vaak gebruikt wanneer de werkelijke situatie te duur, gevaarlijk of onpraktisch is om in het echt na te bootsen.
Deze methode wordt vaak gebruikt in engineering en operationeel onderzoek voor leerdoeleinden en soms als een hulpmiddel om mogelijke uitkomsten van echt onderzoek in te schatten. Enkele veelgebruikte situatiesoftware zijn Simulink, MATLAB, en Simul8.
Niet alle soorten experimenteel onderzoek kunnen worden uitgevoerd met simulatie als instrument voor gegevensverzameling. Het is zeer onpraktisch voor veel laboratoriumonderzoek waarbij chemische processen een rol spelen.
- Enquêtes: Een enquête is een instrument dat wordt gebruikt om relevante gegevens te verzamelen over de kenmerken van een populatie, en is een van de meest voorkomende instrumenten voor gegevensverzameling. Een enquête bestaat uit een groep vragen die door de onderzoeker zijn opgesteld en die door de onderzoeker moeten worden beantwoord.
Enquêtes kunnen zowel fysiek als elektronisch met de respondenten worden uitgewisseld. Bij het verzamelen van gegevens via enquêtes hangt het soort gegevens dat wordt verzameld af van de respondent, en hebben onderzoekers er slechts beperkte controle over.
Formplus is het beste hulpmiddel voor het verzamelen van experimentele gegevens met behulp van enquêtes. Het heeft relevante functies die helpen bij het verzamelen van gegevens en kan ook worden gebruikt voor andere aspecten van experimenteel onderzoek.
Experimentele gegevens verzamelen met Formplus
Verschillen tussen experimenteel en niet-experimenteel onderzoek
- In experimenteel onderzoek kan de onderzoeker de omgeving van het onderzoek controleren en manipuleren, met inbegrip van de voorspellende variabele die kan worden gewijzigd. Niet-experimenteel onderzoek daarentegen kan door de onderzoeker niet naar believen worden gecontroleerd of gemanipuleerd.
Dit komt omdat het plaatsvindt in een levensechte omgeving, waarin externe variabelen niet kunnen worden geëlimineerd. Daarom is het moeilijker om niet-experimentele studies af te ronden, ook al zijn ze veel flexibeler en maken ze een groter scala aan studiegebieden mogelijk.
- Bij niet-experimenteel onderzoek kan de relatie tussen oorzaak en gevolg niet worden gelegd, terwijl dat bij experimenteel onderzoek wel kan. Dit kan komen doordat veel vreemde variabelen ook van invloed zijn op de veranderingen in het onderzoeksonderwerp, waardoor het moeilijk is om een bepaalde variabele aan te wijzen als de oorzaak van een bepaalde verandering
- Onafhankelijke variabelen worden in niet-experimentele ontwerpen niet geïntroduceerd, teruggetrokken of gemanipuleerd, maar hetzelfde kan niet worden gezegd over experimenteel onderzoek.
Conclusie
Experimentele onderzoeksontwerpen worden vaak beschouwd als de standaard in onderzoeksontwerpen. Dit is deels te wijten aan de veel voorkomende misvatting dat onderzoek gelijk staat aan wetenschappelijke experimenten – een onderdeel van experimentele onderzoeksopzet.
In deze onderzoeksopzet worden een of meer proefpersonen of afhankelijke variabelen willekeurig toegewezen aan verschillende behandelingen (d.w.z. door de onderzoeker gemanipuleerde onafhankelijke variabelen) en de resultaten worden geobserveerd om tot een conclusie te komen. Een van de unieke kenmerken van experimenteel onderzoek is de mogelijkheid om het effect van externe variabelen te controleren.
Experimenteel onderzoek is geschikt voor onderzoek dat tot doel heeft oorzaak-gevolgrelaties te onderzoeken, bijvoorbeeld verklarend onderzoek. Het kan worden uitgevoerd in het laboratorium of in een veldsetting, afhankelijk van het doel van het onderzoek dat wordt uitgevoerd.