Cosa sono gli esperimenti comparativi?

Molti studenti di scienze comprendono l'idea di base dell'esperimento comparativo perché il nome "esperimento comparativo" spiega principalmente se stesso. Gli studenti avrebbero ragione nel definire un esperimento comparativo come uno che confronta gli effetti di due trattamenti. Tuttavia, come quasi tutto nella scienza, l'esperimento comparativo presenta vantaggi e svantaggi. Gli studenti devono comprendere questi aspetti a un livello profondo prima di comprendere appieno l'esperimento comparativo stesso.

Secondo Penn State, un esperimento comparativo inizia con una domanda o un'ipotesi che chiede come due o più trattamenti influenzino una risposta. Quando uno scienziato vuole conoscere la differenza tra gli effetti del trattamento A e del trattamento B sulla variabile dipendente C, lui eseguirà un esperimento in cui tutte le condizioni sono le stesse tranne una: il trattamento -- A o B -- dato al soggetto. Dopo aver ricevuto i risultati dell'esperimento, lo scienziato può quindi confrontare la differenza nella variabile dipendente C per ciascuno trattamento, concludendo che un trattamento è più efficace dell'altro o che entrambi i trattamenti hanno circa lo stesso efficacia.

Le chiavi per un trattamento comparativo sono il controllo e la randomizzazione. Il controllo si riferisce al mantenimento di tutte le altre variabili che potrebbero influenzare il risultato. Ad esempio, un esperimento comparativo che confronta gli effetti di due diete di diverso valore nutritivo sulla on la crescita dei topi dovrebbe garantire che i topi mangino allo stesso tempo, indipendentemente dalla dieta a cui sono assegnati mangiare. La randomizzazione si riferisce all'assegnazione casuale dei soggetti dell'esperimento, come i topi, a due o più gruppi di trattamento. Questa randomizzazione consente conclusioni valide e analisi statistiche tra i trattamenti.

Per molti studenti di scienze, l'esperimento comparativo fa risparmiare tempo. Gli esperimenti standard e non comparativi utilizzano un "controllo", che si riferisce a un gruppo di soggetti che non ricevono alcun trattamento o un placebo. Gli scienziati impegnati in esperimenti non comparativi nella loro ricerca dovrebbero eseguire l'esperimento due volte, una volta per ogni trattamento. Per molti esperimenti, tuttavia, eseguire un solo esperimento può essere una spesa notevole sia in termini di tempo che di denaro. Pertanto, un esperimento comparativo può risparmiare a uno scienziato la fatica di dover destinare risorse a una seconda esecuzione con un trattamento diverso.

I trattamenti comparativi non hanno bisogno di includere un controllo, il che può essere un problema se entrambi i trattamenti producono risultati simili. Ad esempio, se due diverse iniezioni portano a una quantità simile di aumento dell'attività nei topi, a scienziato potrebbe essere tentato di concludere che entrambi i farmaci iniettati sono efficaci nell'incitare attività. La verità è che senza un controllo, lo scienziato non può trarre una conclusione del genere, come potrebbero essere altri fattori influenzando l'attività potenziata dei topi, come l'ansia dall'iniezione o l'essere maneggiati dal scienziati. Un esperimento comparativo è generalmente limitato a concludere l'efficacia relativa di un trattamento rispetto all'altro.