Eksperimenter har til formål at måle den virkning, som en uafhængig variabel (“årsagen”) har på en afhængig variabel (“virkningen”).

Den vigtigste egenskab ved et eksperiment er kontrol med variablerne, præcis måling og etablering af årsagssammenhænge.

For at fastslå årsagssammenhænge ændres den uafhængige variabel, og den afhængige variabel måles; alle andre variabler (kendt som fremmedvariable) kontrolleres i den eksperimentelle proces.

Differente typer eksperiment

Der findes tre hovedtyper af eksperimentelle forsøg: Laboratorieforsøget, felteksperimentet og den sammenlignende metode.

• Laboratorieeksperimenter foregår i et kunstigt, kontrolleret miljø som f.eks. et laboratorium
• Feltforsøg – foregår i en reel sammenhæng som f.eks. en skole eller et hospital.
• Den komparative metode – indebærer sammenligning af to eller flere lignende samfund eller grupper, der ligner hinanden i nogle henseender, men er forskellige i andre henseender, og søger efter sammenhænge.

Eksperimentets hovedtræk

Det er nemmest at forklare hvad et eksperiment er ved at bruge et eksempel fra naturvidenskaben, så jeg vil forklare om eksperimenter yderligere ved hjælp af et eksempel brugt fra biologien

NB – Du har brug for at vide om den videnskabelige metode til 2. års sociologi teori og metode delen af kurset ( for en oversigt over teorier og metoder klik her), så dette er stadig alle nødvendige oplysninger. Jeg vender tilbage til brugen af laboratorie- og felteksperimenter i sociologi (/psykologi) senere…

Et eksempel til illustration af de vigtigste træk ved et eksperiment

Hvis du ønskede at måle den præcise effekt, som temperaturen havde på mængden* af tomater, som en tomatplante producerede, kunne du udforme et eksperiment, hvor du tog to tomatplanter af samme sort, og dyrke dem i det samme drivhus med samme jord, samme mængde lys og samme mængde vand (og alt andet nøjagtigt det samme), men dyrke dem på forskellige varmepuder, så den ene er opvarmet til 15 grader og den anden til 20 grader (5 graders forskel mellem de to).

Du ville så indsamle tomaterne fra hver plante på samme tidspunkt af året** (f.eks. i september engang) og veje dem (*vejning ville være en mere præcis måde at måle mængden af tomater på end antallet af producerede), forskellen i vægt mellem de to bunker af tomater ville give dig “effekten” af de 5 graders temperaturforskel.

Du ville sandsynligvis ønske at gentage forsøget et antal gange for at sikre en god pålidelighed, og derefter beregne gennemsnittet af alle tomatudbytterne for at komme frem til en gennemsnitlig forskel.

Efter f.eks. 1000 forsøg kan du med rimelighed konkludere, at hvis du dyrker tomater ved 20 grader i stedet for 15 grader, vil hver plante give dig 0.5 kg flere tomater, således at “årsagen” til en temperaturstigning på 5 grader er 0,5 kg flere tomater pr. plante.

I ovenstående eksempel er mængden af tomater den afhængige variabel, temperaturen er den uafhængige variabel, og alt andet (vand, næringsstoffer, jord osv. som du kontrollerer eller holder det samme) er de eksterne variabler.

** Du ville naturligvis kunne få andre resultater, hvis du indsamlede tomaterne, efterhånden som de modner, men af hensyn til kontrollen med de eksterne variabler ville du være nødt til at indsamle alle tomaterne på samme tid.

Hypotesernes rolle i eksperimenter

Eksperimenter starter typisk med en hypotese, som er en teori eller forklaring, der er lavet på baggrund af begrænsede beviser som udgangspunkt for yderligere undersøgelser. En hypotese vil typisk have form af en specifik, testbar erklæring om den virkning, som en eller flere uafhængige variabler vil have på den afhængige variabel.

Pointen med at bruge en hypotese er, at den hjælper med nøjagtigheden, idet den fokuserer forskeren på at teste den specifikke relation mellem to variabler præcist, og den hjælper også med objektiviteten (se nedenfor).

Når man har indsamlet resultaterne fra ovenstående forsøg, kan man med rimelighed opstille den hypotese, at “en tomatplante, der dyrkes ved 25 grader i forhold til 20 grader, vil give 0,5K.G. flere tomater” (faktisk ville en rigtig hypotese sandsynligvis være endnu mere snæver end dette, men forhåbentlig har du forstået essensen).

Du skal så blot gentage ovenstående eksperiment, men opvarme den ene plante til 20 grader og den anden til 25 grader, gentage det 1000 gange (eller deromkring), og på grundlag af dine resultater kan du enten acceptere eller forkaste og ændre hypotesen.

Eksperimenter og objektivitet

Et andet centralt træk ved eksperimenter er, at de formodes at producere objektiv viden – det vil sige, at de afslører årsagssammenhænge mellem variabler, der eksisterer uafhængigt af observatøren, fordi de opnåede resultater skulle være fuldstændig upåvirket af forskerens egne værdier.

Med andre ord skulle en anden person, der observerer det samme eksperiment, eller gentager det samme eksperiment, få de samme resultater. Hvis dette er tilfældet, kan vi sige, at vi har en vis objektiv viden.

Et sidste (hurtigt) ord om tomateksperimenter og objektiv viden…

NB – brugen af tomatplanter er ikke et ubrugeligt eksempel til at illustrere eksperimentets hovedtræk – næsten alle spiser tomater (medmindre man tilhører mindretallet af Ketchup- og Dolmio-afholdere) – og derfor er der stor profit i at producere tomater, så jeg forestiller mig, at der er blevet brugt hundredvis af millioner, hvis ikke milliarder af dollars på at undersøge, hvilke kombinationer af variabler der fører til, at der dyrkes flest tomater pr. hektar med færrest input…. NB der skulle være mange eksperimenter, fordi mange variabler interagerer, såsom type tomatplante, højde, lysets bølgelængde, jordtype, skadedyr og pesticidforbrug samt alle de grundlæggende ting som varme, lys og vand.

Vigtigheden af objektiv, videnskabelig viden om, hvilken kombination af variabler der har hvilken effekt på tomatproduktionen er vigtig, for hvis jeg har denne viden (NB jeg skal måske betale et landbrugsvidenskabeligt universitet for den, men den er der!) Jeg kan etablere en tomatfarm og opstille de nøjagtige betingelser for maksimal produktion og med nogenlunde sikkerhed forudsige, hvor mange tomater jeg ender med at få på en sæson … (forudsat at jeg dyrker under glas, hvor jeg kan kontrollere alt).

Fordelene ved den eksperimentelle metode

• Den giver os mulighed for at fastslå “årsagssammenhænge” mellem variabler.
• Den giver mulighed for præcis måling af forholdet mellem variabler, hvilket gør det muligt for os at lave præcise forudsigelser om, hvordan to ting vil interagere i fremtiden.
• Forskeren kan forblive relativt løsrevet fra forskningsprocessen, så den giver mulighed for indsamling af objektiv viden, uafhængig af forskerens subjektive meninger.
• Den har en fremragende pålidelighed, fordi kontrollerede miljøer gør det muligt at gentage de nøjagtige betingelser for forskningen og teste resultaterne.

Ulemper ved den eksperimentelle metode

(Hvorfor den måske ikke kan anvendes til at studere samfundet som helhed eller endog individuelle mennesker…)

• Der er så mange variabler ‘derude’ i den virkelige verden, at det er umuligt at kontrollere og måle dem alle.
• De fleste sociale grupper er for store til at kunne studeres videnskabeligt, man kan ikke få en by ind i et laboratorium for at kontrollere alle dens variabler, man kunne ikke engang gøre det med et felteksperiment.
• Mennesker har deres egne personlige, følelsesmæssigt ladede grunde til at handle, som de ofte ikke selv kender, så de er umulige at måle på nogen objektiv måde.
• Mennesker har bevidsthed og reagerer derfor ikke bare på en forudsigelig måde på ydre stimuli: de tænker over tingene, foretager vurderinger og handler derefter, så det er umuligt at forudsige menneskelig adfærd.
• Der er også etiske betænkeligheder ved at behandle mennesker som “forsøgspersoner” snarere end som ligeværdige partnere i forskningsprocessen.

Eksperimenter – nøglebegreber

Hypotese – en teori eller forklaring, der er lavet på grundlag af begrænsede beviser som udgangspunkt for yderligere undersøgelser. En hypotese vil typisk have form af et testbart udsagn om den virkning, som en eller flere uafhængige variabler vil have på den afhængige variabel.

Dependent variabel – dette er genstanden for undersøgelsen i eksperimentet, den variabel, som (muligvis) vil blive påvirket af de uafhængige variabler.

Independente variabler – de variabler, der varieres i et eksperiment – de faktorer, som eksperimentatoren ændrer for at måle den virkning, de har på den afhængige variabel.

Udvendige variabler – Variabler, som ikke er af interesse for forskeren, men som kan forstyrre resultaterne af et eksperiment

Eksperimentalgruppe – Den gruppe, der undersøges i undersøgelsen.

Kontrolgruppe – Den gruppe, der ligner undersøgelsesgruppen, som holdes konstant. Efter forsøget kan forsøgsgruppen sammenlignes med kontrolgruppen for at måle omfanget af de uafhængige variablers eventuelle virkning.

Laboratorieforsøg: definition, forklaring, fordele og ulemper

Feltforsøg: definition, forklaring, fordele og ulemper.