La ricerca sperimentale è il tipo più familiare di disegno di ricerca per gli individui nelle scienze fisiche e in una serie di altri campi. Questo principalmente perché la ricerca sperimentale è un classico esperimento scientifico, simile a quelli eseguiti nelle lezioni di scienze del liceo.
Immaginate di prendere 2 campioni della stessa pianta ed esporne uno alla luce del sole, mentre l’altro è tenuto lontano dalla luce del sole. Lasciamo che la pianta esposta alla luce del sole sia chiamata campione A, mentre la seconda sia chiamata campione B.
Se dopo la durata della ricerca, scopriamo che il campione A cresce e il campione B muore, anche se entrambi sono regolarmente bagnati e ricevono lo stesso trattamento. Pertanto, possiamo concludere che la luce del sole aiuterà la crescita di tutte le piante simili.
Che cos’è la ricerca sperimentale?
La ricerca sperimentale è un approccio scientifico alla ricerca, dove una o più variabili indipendenti sono manipolate e applicate a una o più variabili dipendenti per misurare il loro effetto su queste ultime. L’effetto delle variabili indipendenti sulle variabili dipendenti è di solito osservato e registrato nel corso del tempo, per aiutare i ricercatori a trarre una conclusione ragionevole riguardo alla relazione tra questi 2 tipi di variabili.
Il metodo di ricerca sperimentale è ampiamente utilizzato nelle scienze fisiche e sociali, nella psicologia e nell’educazione. Si basa sul confronto tra due o più gruppi con una logica diretta, che può, tuttavia, essere difficile da eseguire.
Per lo più legato a una procedura di test di laboratorio, i disegni di ricerca sperimentale prevedono la raccolta di dati quantitativi e l’esecuzione di analisi statistiche su di essi durante la ricerca. Pertanto, lo rende un esempio di metodo di ricerca quantitativa.
Quali sono i tipi di disegno di ricerca sperimentale?
I tipi di disegno di ricerca sperimentale sono determinati dal modo in cui il ricercatore assegna i soggetti a diverse condizioni e gruppi. Sono di 3 tipi, vale a dire; ricerca pre-sperimentale, quasi-sperimentale, e vera ricerca sperimentale.
Disegno di ricerca pre-sperimentale
Nel disegno di ricerca pre-sperimentale, un gruppo o vari gruppi dipendenti sono osservati per l’effetto dell’applicazione di una variabile indipendente che si presume causi un cambiamento. È la forma più semplice di disegno di ricerca sperimentale e viene trattata senza gruppo di controllo.
Anche se molto pratica, la ricerca sperimentale è carente in diverse aree dei criteri vero-sperimentali. Il disegno di ricerca pre-sperimentale è ulteriormente diviso in tre tipi
- One-shot Case Study Research Design
In questo tipo di studio sperimentale, solo un gruppo dipendente o variabile è considerato. Lo studio viene effettuato dopo un certo trattamento che si presume abbia causato un cambiamento, rendendolo uno studio post-test.
- One-group Pretest-posttest Research Design:
Questo disegno di ricerca combina entrambi gli studi posttest e pretest eseguendo un test su un singolo gruppo prima che il trattamento sia somministrato e dopo che il trattamento sia somministrato. Il primo viene somministrato all’inizio del trattamento e il secondo alla fine.
- Confronto gruppo statico:
In uno studio di confronto a gruppi statici, 2 o più gruppi sono posti sotto osservazione, dove solo uno dei gruppi è sottoposto a qualche trattamento mentre gli altri gruppi sono tenuti statici. Tutti i gruppi sono post-testati, e le differenze osservate tra i gruppi sono assunte come risultato del trattamento.
Disegno di ricerca quasi-sperimentale
La parola “quasi” significa parziale, mezzo, o pseudo. Pertanto, la ricerca quasi-sperimentale ha una somiglianza con la vera ricerca sperimentale, ma non la stessa. Nei quasi-sperimentali, i partecipanti non sono assegnati a caso, e come tali, sono utilizzati in contesti in cui la randomizzazione è difficile o impossibile.
Questo è molto comune nella ricerca educativa, dove gli amministratori non sono disposti a consentire la selezione casuale degli studenti per i campioni sperimentali.
Alcuni esempi di disegno di ricerca quasi-sperimentale includono; la serie temporale, nessun disegno di gruppo di controllo equivalente, e il disegno controbilanciato.
Vero disegno di ricerca sperimentale
Il vero disegno di ricerca sperimentale si basa su analisi statistiche per approvare o confutare un’ipotesi. È il tipo più accurato di disegno sperimentale e può essere condotto con o senza un pretest su almeno 2 soggetti dipendenti assegnati a caso.
Il vero disegno di ricerca sperimentale deve contenere un gruppo di controllo, una variabile che può essere manipolata dal ricercatore, e la distribuzione deve essere casuale. La classificazione del vero disegno sperimentale include:
- Il disegno del gruppo di controllo post-test-only: In questo disegno, i soggetti sono selezionati a caso e assegnati ai 2 gruppi (controllo e sperimentale), e solo il gruppo sperimentale è trattato. Dopo un’attenta osservazione, entrambi i gruppi sono post-testati e si trae una conclusione dalla differenza tra questi gruppi.
- Il disegno del gruppo di controllo pretest-posttest: Per questo disegno di gruppo di controllo, i soggetti sono assegnati casualmente ai 2 gruppi, entrambi sono presentati, ma solo il gruppo sperimentale è trattato. Dopo un’attenta osservazione, entrambi i gruppi sono post-testati per misurare il grado di cambiamento in ogni gruppo.
- Disegno a quattro gruppi di Salomone: Questa è la combinazione dei gruppi di controllo pretest-only e pretest-posttest. In questo caso, i soggetti selezionati a caso sono messi in 4 gruppi.
I primi due di questi gruppi sono testati usando il metodo post-test-only, mentre gli altri due sono testati usando il metodo pretest-posttest.
Esempi di ricerca sperimentale
Gli esempi di ricerca sperimentale sono diversi, a seconda del tipo di disegno di ricerca sperimentale che viene considerato. L’esempio più basilare di ricerca sperimentale sono gli esperimenti di laboratorio, che possono essere di natura diversa a seconda dell’oggetto della ricerca.
Amministrare gli esami dopo la fine del semestre
Durante il semestre, gli studenti di una classe vengono istruiti su particolari corsi e viene somministrato un esame alla fine del semestre. In questo caso, gli studenti sono i soggetti o le variabili dipendenti mentre le lezioni sono le variabili indipendenti trattate sui soggetti.
Solo un gruppo di soggetti accuratamente selezionati sono considerati in questa ricerca, rendendola un esempio di disegno di ricerca pre-sperimentale. Noteremo anche che i test vengono effettuati solo alla fine del semestre, e non all’inizio.
Inoltre ci rende facile concludere che si tratta di una ricerca caso per caso.
Valutazione delle competenze dei dipendenti
Prima di assumere un candidato, le organizzazioni conducono dei test che servono a selezionare i candidati meno qualificati dal pool di candidati qualificati. In questo modo, le organizzazioni possono determinare le competenze di un dipendente al momento dell’assunzione.
Nel corso dell’impiego, le organizzazioni effettuano anche la formazione dei dipendenti per migliorare la produttività dei dipendenti e in generale far crescere l’organizzazione. Un’ulteriore valutazione viene effettuata alla fine di ogni formazione per testare l’impatto della formazione sulle competenze dei dipendenti, e testare il miglioramento.
Qui, il soggetto è il dipendente, mentre il trattamento è la formazione condotta. Questo è un esempio di ricerca sperimentale con gruppo di controllo pretest-posttest.
Valutazione del metodo di insegnamento
Consideriamo un istituto accademico che vuole valutare il metodo di insegnamento di 2 insegnanti per determinare quale sia il migliore. Immaginiamo un caso in cui gli studenti assegnati a ciascun insegnante sono accuratamente selezionati probabilmente a causa di una richiesta personale da parte dei genitori o a causa di testardaggine e intelligenza.
Questo è un esempio di disegno di gruppo non equivalente perché i campioni non sono uguali. Valutando l’efficacia del metodo di insegnamento di ogni insegnante in questo modo, possiamo concludere dopo aver effettuato un post-test.
Tuttavia, questo può essere influenzato da fattori come la dolcezza naturale di uno studente. Per esempio, uno studente molto intelligente afferrerà più facilmente dei suoi compagni, indipendentemente dal metodo di insegnamento.
Quali sono le caratteristiche della ricerca sperimentale?
- Variabili
La ricerca sperimentale contiene variabili dipendenti, indipendenti ed estranee. Le variabili dipendenti sono le variabili trattate o manipolate e sono talvolta chiamate l’oggetto della ricerca.
Le variabili indipendenti sono il trattamento sperimentale esercitato sulle variabili dipendenti. Le variabili estranee, d’altra parte, sono altri fattori che influenzano l’esperimento e che possono anche contribuire al cambiamento.
- Setting
Il setting è dove l’esperimento viene condotto. Molti esperimenti sono condotti in laboratorio, dove si può esercitare un controllo sulle variabili estranee, eliminandole.
Altri esperimenti sono condotti in un ambiente meno controllabile. La scelta dell’ambientazione utilizzata nella ricerca dipende dalla natura dell’esperimento che viene condotto.
- Multivariabile
La ricerca sperimentale può includere più variabili indipendenti, ad esempio il tempo, le abilità, i punteggi dei test, ecc.
Perché usare il disegno di ricerca sperimentale?
Il disegno di ricerca sperimentale può essere usato principalmente nelle scienze fisiche, nelle scienze sociali, nell’educazione e nella psicologia. È usato per fare previsioni e trarre conclusioni su un argomento.
Alcuni usi del disegno di ricerca sperimentale sono evidenziati qui sotto.
- Medicina: La ricerca sperimentale è usata per fornire il giusto trattamento per le malattie. Nella maggior parte dei casi, piuttosto che usare direttamente i pazienti come soggetto di ricerca, i ricercatori prendono un campione di batteri dal corpo del paziente e vengono trattati con l’antibatterico sviluppato
I cambiamenti osservati durante questo periodo vengono registrati e valutati per determinare la sua efficacia. Questo processo può essere effettuato utilizzando diversi metodi di ricerca sperimentale.
- Educazione: A parte le materie scientifiche come la chimica e la fisica che comportano l’insegnamento agli studenti di come eseguire la ricerca sperimentale, può anche essere utilizzato per migliorare lo standard di un’istituzione accademica. Questo include testare la conoscenza degli studenti su diversi argomenti, trovare metodi di insegnamento migliori, e l’attuazione di altri programmi che aiuteranno l’apprendimento degli studenti.
- Comportamento umano: Gli scienziati sociali sono quelli che usano principalmente la ricerca sperimentale per testare il comportamento umano. Per esempio, consideriamo 2 persone scelte a caso per essere il soggetto della ricerca sull’interazione sociale dove una persona viene messa in una stanza senza interazione umana per 1 anno.
L’altra persona viene messa in una stanza con poche altre persone, godendo dell’interazione umana. Ci sarà una differenza nel loro comportamento alla fine dell’esperimento.
- UI/UX: Durante la fase di sviluppo del prodotto, uno dei principali obiettivi del team del prodotto è quello di creare una grande esperienza utente con il prodotto. Pertanto, prima di lanciare il design finale del prodotto, i potenziali sono portati a interagire con il prodotto.
Per esempio, quando si trova difficile scegliere come posizionare un pulsante o una funzione sull’interfaccia dell’app, un campione casuale di tester del prodotto è autorizzato a testare i 2 campioni e come il posizionamento del pulsante influenza l’interazione dell’utente viene registrato.
Quali sono gli svantaggi della ricerca sperimentale?
- È altamente incline all’errore umano a causa della sua dipendenza dal controllo variabile che potrebbe non essere implementato correttamente. Questi errori potrebbero eliminare la validità dell’esperimento e della ricerca condotta.
- Esercitare il controllo di variabili estranee può creare situazioni irrealistiche. Eliminando le variabili della vita reale si otterranno conclusioni imprecise. Questo può anche portare i ricercatori a controllare le variabili per soddisfare le proprie preferenze personali.
- È un processo che richiede tempo. Tanto tempo viene speso per testare le variabili dipendenti e aspettare che l’effetto della manipolazione delle variabili dipendenti si manifesti.
- È costoso.
- È molto rischioso e può avere complicazioni etiche che non possono essere ignorate. Questo è comune nella ricerca medica, dove le prove fallite possono portare alla morte di un paziente o ad un peggioramento delle condizioni di salute.
- I risultati della ricerca sperimentale non sono descrittivi.
- Il bias di risposta può essere fornito anche dal soggetto della conversazione.
- Le risposte umane nella ricerca sperimentale possono essere difficili da misurare.
Quali sono i metodi di raccolta dati nella ricerca sperimentale?
I metodi di raccolta dati nella ricerca sperimentale sono i diversi modi in cui i dati possono essere raccolti per la ricerca sperimentale. Vengono utilizzati in casi diversi, a seconda del tipo di ricerca che viene effettuata.
- Studio osservazionale: Questo tipo di studio viene condotto per un lungo periodo. Misura e osserva le variabili di interesse senza cambiare le condizioni esistenti.
Quando si ricerca l’effetto dell’interazione sociale sul comportamento umano, i soggetti che sono posti in 2 ambienti diversi sono osservati durante tutta la ricerca. Non importa il tipo di comportamento assurdo che viene esibito dal soggetto durante questo periodo, le sue condizioni non saranno cambiate.
Questa può essere una cosa molto rischiosa da fare in casi medici perché può portare alla morte o a condizioni mediche peggiori.
- Simulazioni: Questa procedura utilizza un modello matematico, fisico o informatico per replicare un processo o una situazione di vita reale. È frequentemente usato quando la situazione reale è troppo costosa, pericolosa o poco pratica da replicare nella vita reale.
Questo metodo è comunemente usato nell’ingegneria e nella ricerca operativa per scopi di apprendimento e talvolta come strumento per stimare i possibili risultati di una ricerca reale. Alcuni software di situazione comuni sono Simulink, MATLAB e Simul8.
Non tutti i tipi di ricerca sperimentale possono essere condotti utilizzando la simulazione come strumento di raccolta dati. È molto poco pratico per molte ricerche di laboratorio che coinvolgono processi chimici.
- Sondaggi: Un sondaggio è uno strumento usato per raccogliere dati rilevanti sulle caratteristiche di una popolazione, ed è uno degli strumenti più comuni di raccolta dati. Un sondaggio consiste in un gruppo di domande preparate dal ricercatore, a cui il soggetto della ricerca deve rispondere.
I sondaggi possono essere condivisi con gli intervistati sia fisicamente che elettronicamente. Quando si raccolgono dati attraverso i sondaggi, il tipo di dati raccolti dipende dall’intervistato, e i ricercatori hanno un controllo limitato su di esso.
Formplus è lo strumento migliore per raccogliere dati sperimentali utilizzando i sondaggi. Ha caratteristiche rilevanti che aiutano il processo di raccolta dei dati e può essere utilizzato anche in altri aspetti della ricerca sperimentale.
Raccogliere dati sperimentali con Formplus
Differenze tra ricerca sperimentale e non sperimentale
- Nella ricerca sperimentale, il ricercatore può controllare e manipolare l’ambiente della ricerca, inclusa la variabile predittiva che può essere modificata. D’altra parte, la ricerca non sperimentale non può essere controllata o manipolata dal ricercatore a volontà.
Questo perché si svolge in un ambiente di vita reale, dove le variabili estranee non possono essere eliminate. Pertanto, è più difficile concludere studi non sperimentali, anche se sono molto più flessibili e permettono una maggiore gamma di campi di studio.
- La relazione tra causa ed effetto non può essere stabilita nella ricerca non sperimentale, mentre può essere stabilita nella ricerca sperimentale. Questo può essere dovuto al fatto che molte variabili estranee influenzano anche i cambiamenti nel soggetto della ricerca, rendendo difficile indicare una particolare variabile come causa di un particolare cambiamento
- Le variabili indipendenti non vengono introdotte, ritirate o manipolate nei disegni non sperimentali, ma lo stesso non si può dire della ricerca sperimentale.
Conclusione
I disegni di ricerca sperimentale sono spesso considerati lo standard nei disegni di ricerca. Questo è in parte dovuto al comune malinteso che la ricerca sia equivalente agli esperimenti scientifici – una componente del disegno di ricerca sperimentale.
In questo disegno di ricerca, uno o più soggetti o variabili dipendenti sono assegnati casualmente a diversi trattamenti (cioè variabili indipendenti manipolate dal ricercatore) e i risultati sono osservati per concludere. Una delle unicità della ricerca sperimentale è nella sua capacità di controllare l’effetto di variabili estranee.
La ricerca sperimentale è adatta per la ricerca il cui obiettivo è quello di esaminare le relazioni causa-effetto, ad esempio la ricerca esplicativa. Può essere condotta in laboratorio o sul campo, a seconda dello scopo della ricerca che si sta svolgendo.