Wissenschaft

Der Unterschied zwischen Kontrollgruppe und Versuchsgruppe

In einem Experiment werden Daten aus einer Versuchsgruppe mit Daten aus einer Kontrollgruppe verglichen. Diese beiden Gruppen sollten bis auf eine in jeder Hinsicht identisch sein: Der Unterschied zwischen einer Kontrollgruppe und einer Versuchsgruppe besteht darin, dass die unabhängige Variable für die Versuchsgruppe geändert wird, in der Kontrollgruppe jedoch konstant gehalten wird.

Key Takeaways: Kontrolle vs. Versuchsgruppe

  • Die Kontrollgruppe und die Versuchsgruppe werden in einem Versuch miteinander verglichen. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Gruppen besteht darin, dass die unabhängige Variable in der Versuchsgruppe geändert wird. Die unabhängige Variable wird in der Kontrollgruppe „gesteuert“ oder konstant gehalten.
  • Ein einzelnes Experiment kann mehrere experimentelle Gruppen umfassen, die alle mit der Kontrollgruppe verglichen werden können.
  • Der Zweck einer Kontrolle besteht darin, andere Faktoren auszuschließen, die die Ergebnisse eines Experiments beeinflussen können. Nicht alle Experimente umfassen eine Kontrollgruppe, aber diejenigen, die dies tun, werden als „kontrollierte Experimente“ bezeichnet.
  • Ein Placebo kann auch in einem Experiment verwendet werden. Ein Placebo ist kein Ersatz für eine Kontrollgruppe, da Personen, die einem Placebo ausgesetzt sind, möglicherweise Auswirkungen haben, wenn sie glauben, dass sie getestet werden.

 

Was sind Gruppen in der Versuchsplanung?

Eine Versuchsgruppe ist eine Testprobe oder die Gruppe, die ein Versuchsverfahren erhält. Diese Gruppe ist Änderungen in der zu testenden unabhängigen Variablen ausgesetzt . Die Werte der unabhängigen Variablen und die Auswirkungen auf die abhängige Variable werden aufgezeichnet. Ein Experiment kann mehrere experimentelle Gruppen gleichzeitig umfassen.

Eine Kontrollgruppe ist eine vom Rest des Experiments getrennte Gruppe, so dass die zu testende unabhängige Variable die Ergebnisse nicht beeinflussen kann. Dies isoliert die Auswirkungen der unabhängigen Variablen auf das Experiment und kann dazu beitragen, alternative Erklärungen der experimentellen Ergebnisse auszuschließen.

Während alle Experimente eine Versuchsgruppe haben, erfordern nicht alle Versuche eine Kontrollgruppe. Kontrollen sind äußerst nützlich, wenn die experimentellen Bedingungen komplex und schwer zu isolieren sind. Experimente, die Kontrollgruppen verwenden, werden kontrollierte Experimente genannt .

 

Ein einfaches Beispiel für ein kontrolliertes Experiment

Ein einfaches Beispiel eines kontrollierten Experiments kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob Pflanzen zum Leben bewässert werden müssen oder nicht. Die Kontrollgruppe wären Pflanzen, die nicht bewässert werden. Die Versuchsgruppe würde aus Pflanzen bestehen, die Wasser erhalten. Ein kluger Wissenschaftler würde sich fragen, ob zu viel Wasser die Pflanzen töten könnte, und mehrere Versuchsgruppen bilden, die jeweils eine andere Menge Wasser erhalten.

Manchmal kann es verwirrend sein, ein kontrolliertes Experiment einzurichten. Zum Beispiel kann sich ein Wissenschaftler fragen, ob eine Bakterienart Sauerstoff benötigt, um zu leben. Um dies zu testen, können Bakterienkulturen in der Luft belassen werden, während andere Kulturen in einen verschlossenen Behälter mit Stickstoff (dem häufigsten Luftbestandteil) oder sauerstofffreier Luft (die wahrscheinlich zusätzliches Kohlendioxid enthält) gegeben werden. Welcher Container ist die Kontrolle? Welches ist die Versuchsgruppe?

 

Kontrollgruppen und Placebos

Die häufigste Art von Kontrollgruppe ist eine, die unter normalen Bedingungen gehalten wird, sodass keine sich ändernde Variable auftritt. Wenn Sie beispielsweise die Wirkung von Salz auf das Pflanzenwachstum untersuchen möchten, besteht die Kontrollgruppe aus einer Reihe von Pflanzen, die keinem Salz ausgesetzt sind, während die Versuchsgruppe die Salzbehandlung erhält. Wenn Sie testen möchten, ob die Dauer der Lichtexposition die Fischreproduktion beeinflusst, wird die Kontrollgruppe einer „normalen“ Anzahl von Lichtstunden ausgesetzt, während sich die Dauer für die Versuchsgruppe ändert.

Experimente mit menschlichen Probanden können viel komplexer sein. Wenn Sie beispielsweise testen, ob ein Medikament wirksam ist oder nicht, können Mitglieder einer Kontrollgruppe erwarten, dass sie nicht unberührt bleiben. Um eine Verzerrung der Ergebnisse zu vermeiden, kann ein Placebo verwendet werden. Ein Placebo ist eine Substanz, die kein aktives Therapeutikum enthält. Wenn eine Kontrollgruppe ein Placebo einnimmt, wissen die Teilnehmer nicht, ob sie behandelt werden oder nicht, und haben daher die gleichen Erwartungen wie die Mitglieder der Versuchsgruppe.

Es ist jedoch auch der Placebo-Effekt zu berücksichtigen. Hier erfährt die Empfängerin des Placebos eine Wirkung oder Verbesserung, weil sie glaubt, dass es eine Wirkung geben sollte . Ein weiteres Problem mit einem Placebo ist, dass es nicht immer einfach ist, ein Placebo zu formulieren, das wirklich frei von Wirkstoffen ist. Wenn beispielsweise eine Zuckerpille als Placebo verabreicht wird, besteht die Möglichkeit, dass der Zucker das Ergebnis des Experiments beeinflusst.

 

Positive und negative Kontrollen

Positive und negative Kontrollen sind zwei weitere Arten von Kontrollgruppen:

  • Positive Kontrollgruppen sind Kontrollgruppen, bei denen die Bedingungen ein positives Ergebnis garantieren. Positive Kontrollgruppen zeigen effektiv, dass das Experiment wie geplant funktioniert.
  • Negative Kontrollgruppen sind Kontrollgruppen, bei denen Bedingungen zu einem negativen Ergebnis führen. Negative Kontrollgruppen helfen dabei, äußere Einflüsse zu identifizieren, die möglicherweise nicht unberücksichtigt bleiben, wie z. B. Kontaminanten.

 

Quellen

  • Bailey, RA (2008). Design von Vergleichsexperimenten . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-68357-9.
  • Chaplin, S. (2006). „Die Placebo-Reaktion: ein wichtiger Teil der Behandlung“. Verschreiber : 16–22. doi: 10.1002 / psb.344
  • Hinkelmann, Klaus; Kempthorne, Oscar (2008). Design und Analyse von Experimenten, Band I: Einführung in das experimentelle Design (2. Aufl.). Wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.

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