Cómo se diseñan los experimentos aleatorios

¿Qué es el diseño experimental?

Connor y Emily están trabajando en su proyecto para la feria de ciencias de la escuela. Quieren saber si es más probable que los niños disfruten de una bebida si es de un color emocionante, en lugar de un líquido con sabor claro. Necesitan diseñar un experimento para explorar esta investigación.

Un diseño experimental es un plan para administrar tratamientos a grupos experimentales y excluir grupos de control.

En esta lección, aprenderá a diseñar un experimento aleatorio para analizar consultas y recopilar datos. Antes de comenzar a diseñar el experimento de Connor y Emily, primero deberá comprender los conceptos de controles y tratamientos.

Controles y tratamientos

Un buen diseño experimental tendrá dos elementos básicos: un control y un tratamiento.

El control es el grupo que permanece sin tratar durante la duración de un experimento. Por ejemplo, si quisiera saber la eficacia de un determinado medicamento, podría tener un grupo de control que no lo reciba. De esta manera puedo comparar el grupo que toma el medicamento con el grupo que no toma el medicamento. Si este grupo que no toma el medicamento mejora, entonces sé que no es el medicamento el que está causando la mejora. El grupo de control es el opuesto al grupo experimental, que recibe el tratamiento.

A continuación, al diseñar un experimento, necesitará un tratamiento , que es la variable en un experimento que se utiliza en un grupo experimental. En el ejemplo anterior, hablamos sobre cómo encontrar la efectividad de un determinado medicamento. En este caso, el tratamiento sería el fármaco que se administra al grupo no control, o la variable.

Connor y Emily pueden diseñar su experimento de diferentes formas. Sin embargo, deciden tomar una bebida clara con sabor y dársela a dos grupos. Un grupo recibirá dos tazas de la bebida clara con sabor; este será el grupo de control. El segundo grupo recibirá dos tazas de la misma bebida clara con sabor; sin embargo, a una de las tazas se le agregará un poco de colorante. Este será el grupo de tratamiento.

Ahora, hablemos de cómo Connor y Emily pueden diseñar un experimento aleatorio.

Diseñando su experimento

Connor y Emily deciden utilizar a los niños de una escuela primaria local para realizar su experimento, pero antes de que puedan comenzar, deben hacer un plan. Recuerde, esto se llama diseño de experimentos. Es importante señalar aquí que hay muchos tipos de diseño de experimentos según el tipo de investigación que esté realizando, los recursos disponibles y el tipo de consulta o preguntas que pueda tener. Hay algunos pasos básicos que debe tener en cuenta al diseñar cualquier tipo de experimento. Son: identificar el tratamiento, identificar el control, identificar las medidas, seleccionar la muestra, delinear los procedimientos y realizar el experimento.

Primero, Connor y Emily ya han identificado su tratamiento (la bebida con sabor a color) y su control (la bebida con sabor claro). Ahora, deberán identificar cómo van a medir este experimento.

Recuerde que Connor y Emily ya han planteado la hipótesis de que los niños prefieren una bebida de color a una clara. Para medir esta preferencia, Connor y Emily crearon dos cartas: una tiene el pulgar hacia arriba y el pulgar hacia abajo, la otra tiene el signo igual. Connor y Emily deciden que pedirán a los estudiantes que pongan sus vasos en la tarjeta con el pulgar hacia arriba y el pulgar hacia abajo, con la bebida preferida en el pulgar hacia arriba; o pondrán sus vasos en la tarjeta de signo igual, indicando que las bebidas son igualmente buenas o igualmente malas. Ya que están buscando preferencia, esto les permitirá ver qué niños prefieren el líquido de color sobre el claro o qué niños prefieren el sabor de la bebida, que no será diferente. Así es como Connor y Emily medirán el experimento,

A continuación, Connor y Emily deberán seleccionar su muestra. Ahora, ya saben que están usando niños de una escuela primaria local, pero no tienen el tiempo ni los recursos para darles bebidas a todos los estudiantes. Aquí es donde entra la parte aleatoria del diseño de experimentos aleatorios. La aleatoriedad es algo bueno. Digamos que Connor y Emily deciden experimentar solo con alumnos de quinto grado. Existe la posibilidad de que los estudiantes de quinto grado tengan un sentido del gusto mejor desarrollado y no tengan problemas para identificar que todos los líquidos son iguales. Esto causaría un problema en el experimento. Al hacer una selección al azar, Connor y Emily pueden esperar evitar estos problemas.

Hay muchas formas de realizar un muestreo aleatorio, ¡así que consulte nuestras lecciones para obtener más información! Para este experimento, Connor y Emily eligen la segunda, cuarta, sexta y octava persona en el alfabeto en todas las clases, K a 5. Hay dos clases de cada nivel de grado, por lo que Connor y Emily obtendrán un total de 48 estudiantes para su muestra.

Finalmente, Connor y Emily deberán describir sus procedimientos. Necesitan planificar exactamente en qué condiciones estarán los estudiantes cuando realicen el experimento para que la mayor cantidad de variables posibles sean iguales. Por ejemplo, Connor y Emily no pueden decidir evaluar a algunos estudiantes antes del almuerzo y a algunos después, o hacer que un maestro realice un experimento mientras Connor y Emily realizan otro. Es importante mantener todos los elementos iguales como sea posible para que Connor y Emily puedan obtener resultados lo más precisos posible. Se ponen en contacto con los profesores y establecen una hora antes del almuerzo para que puedan realizar el experimento, así como las salas que pueden utilizar para el experimento. Preparan los materiales con anticipación, etiquetando vasos para el grupo de control y el grupo experimental. También etiquetan las tarjetas del 1 al 24 para cada grupo, para que puedan rastrear las preferencias de cada niño. (Hay 24 estudiantes en cada grupo porque han dividido su muestra de 48 por la mitad para formar los grupos de control y de experimento). Hacen una lista de todos los procedimientos que usarán para realizar el experimento:

• Seleccione grupos colocando números en un sombrero (1 y 2).
• Debe haber 24 estudiantes en cada grupo. Obtenga ausencias de los maestros.
• El grupo 1 va a la habitación 101 con Connor (el grupo de control).
• El grupo 2 va al salón 102 con Emily (el grupo experimental).
• Explique a los estudiantes que queremos conocer sus preferencias de bebidas.
• Distribuya las tarjetas y explique el significado del signo de pulgar hacia arriba, pulgar hacia abajo e igual.
• Pida a los estudiantes que tomen pequeños sorbos de ambos antes de decidir su elección.
• Repartir los vasos dos por alumno según los grupos de control y experimental.
• Pida a los estudiantes que tomen sus bebidas y hagan una selección.
• Pida a los estudiantes que dejen las tazas en sus tarjetas y las manos en el regazo mientras Connor o Emily recopilan la información.

Después de realizar los procedimientos para realizar el experimento, Connor y Emily ahora pueden revisar la información que han recopilado y analizar sus datos. ¿Cuáles crees que son los resultados del experimento? ¿Los niños prefieren las bebidas con sabor a color a las claras?

Resumen de la lección

Al realizar un experimento, uno de los elementos más importantes de la recopilación de información es el diseño del experimento en sí. Para hacer esto, primero debe comprender los conceptos de control y tratamiento. El control es el grupo que permanece sin tratar durante la duración del experimento. Este era el grupo que tenía dos tazas de bebida de sabor claro en el experimento de Connor y Emily. A continuación, discutimos el tratamiento , que es la variable en un experimento que se usa en un grupo experimental. Este fue el grupo que recibió una taza de líquido transparente y una taza de líquido de color.

Recuerde, hay algunos conceptos básicos que debe tener en cuenta al diseñar cualquier tipo de experimento. Están identificando el tratamiento, identificando el control, identificando las medidas, seleccionando la muestra, describiendo los procedimientos y realizando el experimento.

¡Teniendo estos conceptos en mente, podrá comprender la investigación y realizar sus propios experimentos de manera más eficiente! Por cierto, Connor y Emily descubrieron que los estudiantes preferían los líquidos de colores a los claros.

Los resultados del aprendizaje

Tan pronto como termine el video, realice estas tareas:

• Recuerde la definición de diseño experimental
• Discutir la importancia de tener un grupo de control.
• Comprender la necesidad de un tratamiento en diseño experimental.
• Detallar la forma en que se puede diseñar un experimento.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador