Eksperymenty mają na celu zmierzenie wpływu, jaki zmienna niezależna („przyczyna”) ma na zmienną zależną („skutek”).

Kluczowymi cechami eksperymentu są kontrola nad zmiennymi, precyzyjny pomiar oraz ustalenie związków przyczynowo-skutkowych.

W celu ustalenia związków przyczynowo-skutkowych, zmienna niezależna jest zmieniana, a zmienna zależna jest mierzona; wszystkie inne zmienne (znane jako zmienne zewnętrzne) są kontrolowane w procesie eksperymentalnym.

Różne rodzaje eksperymentu

Są trzy główne rodzaje eksperymentu: eksperyment laboratoryjny, eksperyment terenowy i metoda porównawcza.

• Eksperymenty laboratoryjne odbywają się w sztucznym, kontrolowanym środowisku, takim jak laboratorium
• Eksperymenty terenowe – odbywają się w rzeczywistym kontekście świata, takim jak szkoła lub szpital.
• Metoda porównawcza – polega na porównywaniu dwóch lub więcej podobnych społeczeństw lub grup, które są podobne pod pewnymi względami, ale zróżnicowane pod innymi, i szukaniu korelacji.

Kluczowe cechy eksperymentu

Najłatwiej jest wyjaśnić, czym jest eksperyment, posługując się przykładem z nauk przyrodniczych, więc zamierzam dalej wyjaśniać na temat eksperymentów, posługując się przykładem z biologii

NB – Musisz wiedzieć o metodzie naukowej na drugim roku socjologii w części kursu poświęconej teorii i metodom (aby zapoznać się z teoriami i metodami, kliknij tutaj), więc są to nadal wszystkie niezbędne informacje. Do wykorzystania eksperymentów laboratoryjnych i terenowych w socjologii (/ psychologii) wrócę później…

Przykład ilustrujący kluczowe cechy eksperymentu

Jeśli chciałbyś zmierzyć dokładny wpływ temperatury na ilość* wyprodukowanych pomidorów przez roślinę pomidora, mógłbyś zaprojektować eksperyment, w którym wziąłbyś dwie rośliny pomidora tej samej odmiany, i hodować je w tej samej szklarni z taką samą glebą, taką samą ilością światła i taką samą ilością wody (i wszystko inne dokładnie tak samo), ale hodować je na różnych podkładkach grzewczych, więc jedna jest ogrzewana do 15 stopni, a druga do 20 stopni (5 stopni różnicy między nimi).

Wtedy zebrałbyś pomidory z każdej rośliny o tej samej porze roku** (powiedzmy we wrześniu gdzieś) i zważył je (ważenie byłoby dokładniejszym sposobem mierzenia ilości pomidorów niż ich produkcji), różnica w wadze między dwoma stosami pomidorów dałaby ci „efekt” 5-stopniowej różnicy temperatur.

Prawdopodobnie chciałbyś powtórzyć eksperyment kilka razy, aby zapewnić dobrą wiarygodność, a następnie uśrednić wszystkie plony pomidorów, aby dojść do średniej różnicy.

Po, powiedzmy, 1000 eksperymentach możesz rozsądnie stwierdzić, że jeśli uprawiasz pomidory w temperaturze 20 stopni, a nie 15 stopni, każda roślina da ci 0.5 kg więcej pomidorów, a zatem „przyczyną” wzrostu temperatury o 5 stopni jest 0,5 kg więcej pomidorów na roślinę.

W powyższym przykładzie ilość pomidorów jest zmienną zależną, temperatura jest zmienną niezależną, a wszystko inne (woda, składniki odżywcze, gleba itp. które kontrolujesz lub utrzymujesz na tym samym poziomie) są zmiennymi zewnętrznymi.

** Oczywiście, mógłbyś uzyskać inne wyniki, gdybyś zebrał pomidory w miarę ich dojrzewania, ale ze względu na kontrolę zmiennych zewnętrznych, musiałbyś zebrać wszystkie pomidory w tym samym czasie.

Rola hipotez w eksperymentach

Eksperymenty zazwyczaj zaczynają się od hipotezy, która jest teorią lub wyjaśnieniem postawionym na podstawie ograniczonych dowodów jako punkt wyjścia do dalszych badań. Hipoteza zazwyczaj przyjmuje formę konkretnego, testowalnego stwierdzenia o wpływie, jaki jedna lub więcej niezależnych zmiennych będzie miała na zmienną zależną.

Punktem użycia hipotezy jest to, że pomaga ona w dokładności, skupiając badacza na testowaniu konkretnego związku między dwiema zmiennymi dokładnie, pomaga również w obiektywności (patrz poniżej).

Po zebraniu wyników z powyższego eksperymentu można postawić hipotezę, że „pomidor uprawiany w temperaturze 25 stopni w porównaniu do 20 stopni da 0,5K.G. więcej pomidorów” (w rzeczywistości właściwa hipoteza byłaby prawdopodobnie jeszcze ściślejsza niż ta, ale mam nadzieję, że zrozumiesz sedno).

Potem po prostu powtórzyłbyś powyższy eksperyment, ale podgrzewając jedną roślinę do 20 stopni, a drugą do 25 stopni, powtórzyłbyś 1000 (lub więcej razy) i na podstawie swoich ustaleń mógłbyś albo zaakceptować, albo odrzucić i zmodyfikować hipotezę.

Eksperymenty i obiektywizm

Kolejną kluczową cechą eksperymentów jest to, że mają one tworzyć obiektywną wiedzę – to znaczy ujawniają związki przyczynowo-skutkowe między zmiennymi, które istnieją niezależnie od obserwatora, ponieważ uzyskane wyniki powinny być całkowicie pozbawione wpływu własnych wartości badacza.

Innymi słowy, ktoś inny obserwujący ten sam eksperyment lub powtarzający ten sam eksperyment powinien uzyskać te same wyniki. Jeśli tak jest, to możemy powiedzieć, że mamy jakąś obiektywną wiedzę.

Ostatnie (szybkie) słowo na temat eksperymentów z pomidorami, i obiektywnej wiedzy…

NB – użycie roślin pomidorów nie jest jałowym przykładem dla zilustrowania kluczowych cech eksperymentu – prawie każdy je pomidory (chyba, że jesteś mniejszością wstrzymującą się od jedzenia ketchupu i Dolmio) – a więc jest duży zysk w produkcji pomidorów, więc wyobrażam sobie, że setki milionów, jeśli nie miliardy dolarów zostały wydane na badania, jakie kombinacje zmiennych prowadzą do wyhodowania największej ilości pomidorów na akr, przy najmniejszych nakładach…. NB musiałoby być wiele eksperymentów, ponieważ wiele zmiennych oddziałuje na siebie, takich jak typ rośliny pomidora, wysokość, długość fali światła, typ gleby, szkodniki i stosowanie pestycydów, jak również wszystkie podstawowe rzeczy, takie jak ciepło, światło i woda.

Ważność obiektywnej, naukowej wiedzy na temat tego, jaka kombinacja zmiennych ma jaki wpływ na produkcję pomidorów jest ważna, ponieważ jeśli mam tę wiedzę (NB, może będę musiał zapłacić za nią uczelni rolniczej, ale ona tam jest!) Mogę założyć farmę pomidorów i stworzyć dokładne warunki dla maksymalnej produkcji, i przewidzieć z pewną dozą pewności, ile pomidorów skończę w sezonie… (zakładając, że uprawiam pod szkłem, gdzie mogę wszystko kontrolować).

Zalety metody eksperymentalnej

• Pozwala nam ustalić „związki przyczynowo-skutkowe” między zmiennymi.
• Pozwala na precyzyjny pomiar związku między zmiennymi, umożliwiając nam dokładne przewidywanie, jak dwie rzeczy będą oddziaływać na siebie w przyszłości.
• Badacz może pozostać względnie oderwany od procesu badawczego, więc pozwala na gromadzenie obiektywnej wiedzy, niezależnej od subiektywnych opinii badacza.
• Ma doskonałą wiarygodność, ponieważ kontrolowane środowiska pozwalają na powtórzenie dokładnych warunków badania i przetestowanie wyników.

Wady metody eksperymentalnej

(Dlaczego może nie mieć zastosowania do badania społeczeństwa jako całości lub nawet poszczególnych ludzi…)

• W świecie rzeczywistym jest tak wiele zmiennych, że niemożliwe jest kontrolowanie i mierzenie ich wszystkich.
• Większość grup społecznych jest zbyt duża, aby badać je naukowo, nie można umieścić miasta w laboratorium, aby kontrolować wszystkie jego zmienne, nie można tego zrobić nawet w eksperymencie terenowym.
• Ludzie mają swoje osobiste, emocjonalnie naładowane powody do działania, których często sami nie znają, więc nie można ich zmierzyć w żaden obiektywny sposób.
• Ludzkie istoty mają świadomość i dlatego nie reagują w przewidywalny sposób na zewnętrzne bodźce: myślą o rzeczach, dokonują osądów i działają zgodnie z nimi, więc niemożliwe jest przewidzenie ludzkiego zachowania.
• Istnieją również obawy etyczne związane z traktowaniem ludzi jako „obiektów badań”, a nie jako równorzędnych partnerów w procesie badawczym.

Doświadczenia – kluczowe pojęcia

Hipoteza – teoria lub wyjaśnienie sformułowane na podstawie ograniczonych dowodów jako punkt wyjścia do dalszych badań. Hipoteza przyjmuje zwykle postać testowalnego stwierdzenia o wpływie jednej lub więcej zmiennych niezależnych na zmienną zależną.

Zmienna zależna – jest to przedmiot badania w eksperymencie, zmienna, na którą (ewentualnie) wpłyną zmienne niezależne.

Zmienne niezależne – zmienne, które są zmieniane w eksperymencie – czynniki, które eksperymentator zmienia w celu zmierzenia wpływu, jaki mają na zmienną zależną.

Zmienne zewnętrzne – Zmienne, które nie są przedmiotem zainteresowania badacza, ale które mogą zakłócić wyniki eksperymentu

Grupa eksperymentalna – Grupa badana w badaniu.

Grupa kontrolna – Grupa, która jest podobna do grupy badanej, która jest utrzymywana na stałym poziomie. Po przeprowadzeniu eksperymentu grupa eksperymentalna może być porównana z grupą kontrolną, aby zmierzyć zakres wpływu (jeśli taki istnieje) zmiennych niezależnych.

Doświadczenia laboratoryjne: definicja, wyjaśnienie, zalety i wady

Doświadczenia terenowe: definicja, wyjaśnienie, zalety i wady.

Doświadczenia laboratoryjne: definicja, wyjaśnienie, zalety i wady.