Τι είναι τα συγκριτικά πειράματα;

Πολλοί μαθητές της επιστήμης καταλαβαίνουν τη βασική ιδέα του συγκριτικού πειράματος επειδή το όνομα "συγκριτικό πείραμα" εξηγεί κυρίως τον εαυτό του. Οι μαθητές θα ήταν σωστοί στο να ορίσουν ένα συγκριτικό πείραμα ως ένα που συγκρίνει τα αποτελέσματα δύο θεραπειών. Ωστόσο, όπως τα περισσότερα στην επιστήμη, το συγκριτικό πείραμα έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Οι μαθητές πρέπει να κατανοήσουν αυτές τις πτυχές σε βάθος πριν κατανοήσουν πλήρως το ίδιο το συγκριτικό πείραμα.

Σύμφωνα με το Penn State, ένα συγκριτικό πείραμα ξεκινά με μια ερώτηση ή υπόθεση που ρωτά πώς δύο ή περισσότερες θεραπείες επηρεάζουν κάποια απόκριση. Όταν ένας επιστήμονας θέλει να μάθει τη διαφορά μεταξύ των επιδράσεων της θεραπείας Α και της θεραπείας Β στην εξαρτημένη μεταβλητή C, αυτός θα εκτελέσει ένα πείραμα στο οποίο όλες οι συνθήκες είναι οι ίδιες εκτός από μία: η θεραπεία - Α ή Β - που δίνεται στο θέμα. Αφού λάβει τα αποτελέσματα του πειράματος, ο επιστήμονας μπορεί στη συνέχεια να συγκρίνει τη διαφορά στην εξαρτημένη μεταβλητή C για καθένα θεραπεία, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι η μία θεραπεία είναι πιο αποτελεσματική από την άλλη ή ότι και οι δύο θεραπείες έχουν περίπου την ίδια αποτελεσματικότητα.

Τα κλειδιά για μια συγκριτική αντιμετώπιση είναι ο έλεγχος και η τυχαιοποίηση. Ο έλεγχος αναφέρεται στη διατήρηση σταθερών όλων των άλλων μεταβλητών που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, ένα συγκριτικό πείραμα που συγκρίνει τα αποτελέσματα δύο δίαιτων διαφορετικής θρεπτικής αξίας στο Η ανάπτυξη των ποντικών θα πρέπει να διασφαλίζει ότι τα ποντίκια τρώνε ταυτόχρονα, ανεξάρτητα από το ποια δίαιτα τους έχουν ανατεθεί τρώω. Η τυχαιοποίηση αναφέρεται στην τυχαία εκχώρηση των θεμάτων του πειράματος, όπως των ποντικών, στις δύο ή περισσότερες ομάδες θεραπείας. Αυτή η τυχαιοποίηση επιτρέπει έγκυρα συμπεράσματα και στατιστική ανάλυση σε όλες τις θεραπείες.

Για πολλούς φοιτητές της επιστήμης, το συγκριτικό πείραμα εξοικονομεί χρόνο. Τα τυπικά, μη συγκριτικά πειράματα χρησιμοποιούν έναν «έλεγχο», ο οποίος αναφέρεται σε μια ομάδα ατόμων που δεν λαμβάνουν θεραπεία ή εικονικό φάρμακο. Οι επιστήμονες που συμμετέχουν σε μη συγκριτικά πειράματα στην έρευνά τους θα πρέπει να εκτελέσουν το πείραμα δύο φορές, μία φορά με κάθε θεραπεία. Ωστόσο, για πολλά πειράματα, η εκτέλεση ενός μόνο πειράματος μπορεί να είναι αξιοσημείωτο κόστος τόσο σε χρόνο όσο και σε χρήμα. Έτσι, ένα συγκριτικό πείραμα μπορεί να σώσει έναν επιστήμονα από το πρόβλημα να χρειαστεί να διαθέσει πόρους σε μια δεύτερη εκτέλεση με διαφορετική μεταχείριση.

Οι συγκριτικές θεραπείες δεν χρειάζεται να περιλαμβάνουν έλεγχο, ο οποίος μπορεί να είναι πρόβλημα εάν και οι δύο θεραπείες έχουν παρόμοια αποτελέσματα. Για παράδειγμα, εάν δύο διαφορετικές ενέσεις οδηγούν σε παρόμοια ποσότητα αυξημένης δραστηριότητας σε ποντίκια, α επιστήμονας μπορεί να πειρασθεί να συμπεράνει ότι και τα δύο ενέσιμα φάρμακα είναι αποτελεσματικά στην υποκίνηση δραστηριότητα. Η αλήθεια είναι ότι χωρίς έλεγχο, ο επιστήμονας δεν μπορεί να κάνει ένα τέτοιο συμπέρασμα, όπως άλλοι παράγοντες επηρεάζοντας την ενισχυμένη δραστηριότητα των ποντικών, όπως άγχος από την ένεση ή χειρισμό του Επιστήμονες. Ένα συγκριτικό πείραμα γενικά περιορίζεται στο συμπέρασμα της σχετικής αποτελεσματικότητας μιας θεραπείας σε σύγκριση με την άλλη.