Kokeilla pyritään mittaamaan sitä vaikutusta, joka riippumattomalla muuttujalla (”syy”) on riippuvaiseen muuttujaan (”vaikutus”).

Kokeen tärkeimpiä piirteitä ovat muuttujien kontrollointi, tarkat mittaustulokset sekä syy-seuraus-suhteiden selvittäminen.

Syy-seuraussuhteiden selvittämiseksi riippumatonta muuttujaa muutetaan ja riippuvaista muuttujaa mitataan; kaikkia muita muuttujia (ns. ulkopuolisia muuttujia) kontrolloidaan kokeellisessa prosessissa.

Erilaisia koetyyppejä

Kokeita on kolmea pääasiallista koetyyppiä: Laboratoriokokeilu (laboratoriokoe), kenttäkoe (kenttäkoe) ja vertaileva koe.

• Laboratoriokokeet – tapahtuvat keinotekoisessa, kontrolloidussa ympäristössä, kuten laboratoriossa
• Kenttäkokeet – tapahtuvat todellisessa ympäristössä, kuten koulussa tai sairaalassa.
• Vertailumenetelmässä – verrataan kahta tai useampaa samankaltaista yhteisöä tai ryhmää, jotka ovat samankaltaisia joiltakin osin, mutta erilaisia toisilta osin, ja etsitään korrelaatioita.

Kokeen keskeiset piirteet

Koe on helpoin selittää käyttämällä esimerkkiä luonnontieteistä, joten selitän kokeista tarkemmin käyttämällä biologiasta käytettyä esimerkkiä

NB – Sinun täytyy tietää tieteellisestä metodista toisen vuoden sosiologian teorian ja metodien kurssin teoriaa ja menetelmiä käsittelevää osaa varten ( yleiskatsauksen teorioihin ja metodeihin saat klikkaamalla tästä linkistä), joten tämä on silti kaikki tarpeellinen tieto. Palaan laboratorio- ja kenttäkokeiden käyttöön sosiologiassa (/ psykologiassa) myöhemmin…

Esimerkki havainnollistamaan kokeen keskeisiä piirteitä

Jos haluaisit mitata lämpötilan tarkkaa vaikutusta tomaattikasvin tuottamien tomaattien* määrään, voisit suunnitella kokeen, jossa ottaisit kaksi samaa lajiketta olevaa tomaattikasvia, ja kasvattaisit ne samassa kasvihuoneessa, jossa on sama multa, sama määrä valoa ja sama määrä vettä (ja kaikki muu täsmälleen sama), mutta kasvattaisit ne eri lämpöalustoilla niin, että toinen lämmitettäisiin 15 asteeseen ja toinen 20 asteeseen (5 asteen ero näiden kahden välillä).

Keräisit sitten tomaatit kummastakin kasvista samaan aikaan vuodesta** (vaikkapa joskus syyskuussa) ja punnitsisit ne (*punnitseminen olisi tarkempi tapa mitata tomaattien määrää kuin tuotettujen tomaattien lukumäärää), kahden tomaattikasan painon ero antaisi sinulle 5 asteen lämpötilaeron ”vaikutuksen”.

Haluaisit luultavasti toistaa kokeen useita kertoja hyvän luotettavuuden varmistamiseksi, ja sen jälkeen keskiarvoistaisit kaikki tomaattien tuotokset, jotta saisit keskimääräisen eron.

Vaikka 1000 kokeen jälkeen voisit kohtuudella päätellä, että jos kasvatat tomaatteja 20 asteen lämpötilassa 15 asteen lämpötilan sijasta, kukin kasvi antaa sinulle 0.5 kg enemmän tomaatteja, joten 5 asteen lämpötilan nousun ”syy” on 0,5 kg enemmän tomaatteja kasvia kohti.

Yllä olevassa esimerkissä tomaattien määrä on riippuvainen muuttuja, lämpötila on riippumaton muuttuja, ja kaikki muu (vesi, ravinteet, maaperä jne. joita kontrolloidaan tai jotka pidetään ennallaan) ovat ulkoisia muuttujia.

** saattaisit tietysti saada erilaisia tuloksia, jos keräisit tomaatit niiden kypsyessä, mutta ulkoisten muuttujien kontrolloimiseksi sinun pitäisi kerätä kaikki tomaatit samaan aikaan.

Hypoteesien rooli kokeissa

Kokeet alkavat yleensä hypoteesilla, joka on rajallisen todistusaineiston perusteella tehty teoria tai selitys lähtökohtana jatkotutkimuksille. Hypoteesi on tyypillisesti erityinen, testattavissa oleva väite siitä, mikä vaikutus yhdellä tai useammalla riippumattomalla muuttujalla on riippuvaiseen muuttujaan.

Hypoteesin käyttämisen tarkoitus on, että se auttaa tarkkuudessa, kun tutkija keskittyy testaamaan kahden muuttujan välistä erityistä suhdetta täsmällisesti, ja se auttaa myös objektiivisuudessa (ks. jäljempänä).

Kerättyäsi tulokset edellä mainitusta kokeesta voisit perustellusti hypoteesata, että ”tomaattikasvi, jota kasvatetaan 25 asteessa verrattuna 20 asteeseen, tuottaa 0,5K.G. enemmän tomaatteja” (itse asiassa kunnollinen hypoteesi olisi luultavasti vieläkin tiukempi kuin tämä, mutta toivottavasti ymmärrät asian ytimen).

Toistaisit sitten yksinkertaisesti edellä mainitun kokeen, mutta lämmittäisit toisen kasvin 20 asteeseen ja toisen 25 asteeseen, toistaisit 1000 (tai noin) kertaa ja voisit havaintojesi perusteella joko hyväksyä tai hylätä ja muuttaa hypoteesia.

Kokeet ja objektiivisuus

Kokeiden toinen keskeinen piirre on se, että niiden oletetaan tuottavan objektiivista tietoa – eli ne paljastavat syy-seuraussuhteita muuttujien välillä, jotka ovat olemassa havainnoitsijasta riippumatta, koska saatuihin tuloksiin tutkijan omien arvojen olisi pitänyt olla täysin vaikuttamatta.

Muilla sanoilla, jonkun toisen, joka havainnoi samaa kokeilua tai toistaa saman kokeen, olisi saatava samat tulokset. Jos näin on, voimme sanoa, että meillä on objektiivista tietoa.

Viimeinen (nopea) sana tomaattikokeista ja objektiivisesta tiedosta…

NB – tomaattikasvien käyttö ei ole tyhjänpäiväinen esimerkki havainnollistamaan kokeen keskeisiä piirteitä – lähes kaikki syövät tomaatteja (ellet kuulu ketsupista ja Dolmioista pidättäytyvien vähemmistöön) – ja niinpä tomaattien tuottaminen tuottaa paljon voittoa, joten voin kuvitella, että satoja miljoonia, ellei jopa miljardeja dollareita on käytetty sen tutkimiseen, mitkä muuttujien yhdistelmät johtavat siihen, että hehtaarilta kasvatetaan eniten tomaatteja vähimmillä panoksilla….. Huom. kokeita täytyisi tehdä paljon, koska monet muuttujat vaikuttavat toisiinsa, kuten tomaattikasvien tyyppi, korkeus merenpinnasta, valon aallonpituus, maaperätyyppi, tuholaiset ja torjunta-aineiden käyttö sekä kaikki perusasiat, kuten lämpö, valo ja vesi.

Objektiivisen, tieteellisen tiedon merkitys siitä, millä muuttujien yhdistelmällä on mikäkin vaikutus tomaatintuotantoon, on tärkeä, sillä jos minulla on tämä tieto (huom. minun on ehkä maksettava siitä maataloustieteelliselle korkeakoululle, mutta se on olemassa!). voin perustaa tomaattiviljelmän ja luoda tarkat olosuhteet maksimituotantoa varten ja ennustaa melko varmasti, kuinka monta tomaattia saan kauden aikana… (olettaen, että kasvatan lasin alla, jossa voin kontrolloida kaikkea).

Kokeellisen menetelmän edut

• Sen avulla voimme selvittää muuttujien väliset ”syy-seuraussuhteet”.
• Se mahdollistaa muuttujien välisten suhteiden tarkan mittaamisen, jolloin voimme tehdä tarkkoja ennusteita siitä, miten kaksi asiaa ovat vuorovaikutuksessa keskenään tulevaisuudessa.
• Tutkija voi pysyä suhteellisen erillään tutkimusprosessista, joten se mahdollistaa objektiivisen tiedon keräämisen, joka on riippumaton tutkijan subjektiivisista mielipiteistä.
• Sen luotettavuus on erinomainen, koska kontrolloidut ympäristöt mahdollistavat täsmällisten tutkimusolosuhteiden toistamisen ja tulosten testaamisen.

Kokeellisen menetelmän haitat

(Miksi se ei välttämättä sovellu koko yhteiskunnan tai edes yksittäisten ihmisten tutkimiseen…)

• Todellisessa maailmassa on niin paljon muuttujia ”tuolla ulkona”, että on mahdotonta kontrolloida ja mitata niitä kaikkia.
• Useimmat sosiaaliset ryhmät ovat liian suuria tutkittavaksi tieteellisesti, kaupunkia ei voi saada laboratorioon kontrolloimaan kaikkia sen muuttujia, sitä ei voisi tehdä edes kenttäkokeella.
• Ihmisillä on omat henkilökohtaiset, tunnepitoiset syynsä toimia, joita he eivät useinkaan itse tiedä, joten niitä on mahdotonta mitata millään objektiivisella tavalla.
• Ihmisillä on tietoisuus, joten he eivät vain reagoi ennustettavalla tavalla ulkoisiin ärsykkeisiin: he ajattelevat asioita, tekevät arvioita ja toimivat niiden mukaisesti, joten ihmisen käyttäytymistä on mahdotonta ennustaa.
• Eettisiä huolenaiheita liittyy myös siihen, että ihmisiä kohdellaan ”tutkimuskohteina” eikä tasavertaisina kumppaneina tutkimusprosessissa.

Kokeet – Keskeiset termit

Hypoteesi – rajallisen todistusaineiston perusteella laadittu teoria tai selitys jatkotutkimuksen lähtökohdaksi. Hypoteesi on tyypillisesti testattavissa oleva väite siitä, mikä vaikutus yhdellä tai useammalla riippumattomalla muuttujalla on riippuvaiseen muuttujaan.

Riippuvainen muuttuja – tämä on kokeen tutkimuskohde, muuttuja, johon riippumattomat muuttujat (mahdollisesti) vaikuttavat.

Riippuvaiset muuttujat – muuttujat, joita kokeessa vaihdellaan – tekijät, joita kokeen suorittaja muuttaa mitatakseen niiden vaikutusta riippuvaan muuttujaan.

Ulkoiset muuttujat – Muuttujat, jotka eivät kiinnosta tutkijaa, mutta jotka voivat vaikuttaa kokeen tuloksiin

Kokeiluryhmä – Tutkimuksessa tutkittava ryhmä.

Kontrolliryhmä – Tutkimusryhmän kanssa samankaltainen ryhmä, joka pidetään vakiona. Kokeen jälkeen koeryhmää voidaan verrata kontrolliryhmään, jotta voidaan mitata riippumattomien muuttujien vaikutuksen laajuutta (jos sellaista on).

Laboratoriokokeet: määritelmä, selitys, edut ja haitat

Kenttäkokeet: määritelmä, selitys, edut ja haitat

Kenttäkokeet: määritelmä, selitys, edut ja haitat>.