Hvis man ønskede at bestemme effektiviteten af et program, der er designet til at forbedre skolernes læsning, ville man naturligvis være interesseret i at måle børnenes læsning før og efter programmet. Hvis man gjorde netop dette med en gruppe børn, og deres læseniveau blev forbedret med 50 %, ville man så skulle besvare et vanskeligt spørgsmål: Hvordan ved man, at børnenes læseniveau ikke ville have forbedret sig af sig selv alligevel?

Hvad er en videnskabelig kontrolgruppe?

Den mest almindelige måde at undgå dette på er at bygge en kontrolgruppe ind i forskningsdesignet. Normal biologisk variation, forskerbias og miljøvariation er alle eksterne variabler, som kan forstyrre den sammenhæng, man forsøger at forstå. Ved at “forankre” en gruppe ved at gøre den identisk med en anden gruppe på alle måder undtagen for én variabel får man meget mere indsigt i denne variabel.

Experimentel/behandlingsgruppe:

Kontrolgruppe: Modtager behandlingen eller interventionen, som regel manipulation af den uafhængige variabel.

Kontrolgruppe: Modtager ingen behandling eller intervention, eller også modtager den standardbehandling, der kan forstås som en baseline.

Selvom at kontrollere for variabler på denne måde, giver kontrolgrupper i forsøgsdesignet også en indikation af størrelsen af effekten. Hvis forskeren opdager, at børn, der ikke deltog i programmet, alligevel øgede deres læseniveau med 10 %, kan han konkludere, at ikke hele det resultat, han ser i sin forsøgsgruppe, skyldes programmet alene. Kontrolgrupper gør det muligt at foretage meningsfulde sammenligninger.

Et andet eksempel er et forsøg, hvor der anvendes placebo. I en medicinsk undersøgelse vil man bruge to grupper, hvor man giver den ene gruppe den rigtige medicin og den anden en placebo. Et placebo har ingen virkning, men kan ikke skelnes fra et indgreb, der har det, f.eks. en pille, der ligner medicin, men i virkeligheden bare er lavet af sukker. Forskerne lærte tidligt, at en patients tilstand kan blive bedre, blot fordi de tror på, at en behandling virker. Dette kaldes placeboeffekten og er en af de mest almindelige grunde til at inkludere en kontrolgruppe.

I denne særlige type forskning er forsøget dobbeltblindet, hvilket betyder, at hverken lægerne eller patienterne er klar over, hvilken pille de får, hvilket eliminerer en potentiel forskningsbias. En anden forholdsregel er at tildele deltagerne tilfældigt til enten kontrol- eller behandlingsgruppen for at forsøge at gøre de to grupper så ens som muligt.

Ud over placeboeffekten er Hawthorne-effekten et andet fænomen, hvor folk, hvis de ved, at de er forsøgspersoner i et eksperiment, automatisk ændrer deres adfærd. Forskere udtænker nogle gange geniale måder at omgå dette på, normalt ved at fortælle deltagerne, at de tester for én ting, mens de i virkeligheden tester for en anden ting. Dette kan være en meget smart fremgangsmåde, så længe man først tager hensyn til undersøgelsens etik.

I samfundsvidenskaberne er kontrolgrupper en særlig vigtig del af eksperimentet, fordi det ofte er meget vanskeligt at fjerne alle forvirrende variabler og skævheder.

Der findes to hovedtyper af kontrolgrupper, positive og negative, som begge giver forskerne mulighed for at øge den statistiske validitet af deres data.

Positive videnskabelige kontrolgrupper

En positiv videnskabelig kontrolgruppe er en kontrolgruppe, som forventes at have et positivt resultat. Ved at bruge en behandling, som allerede er kendt for at give en effekt, kan forskeren sammenligne testresultaterne med den (positive) kontrolgruppe og se, om resultaterne kan matche effekten af den behandling, som man ved virker..

For eksempel kan en forsker, der tester effekten af nye antibiotika på petriskåle med bakterier, bruge et etableret antibiotikum, som man ved virker, som kontrolgruppe. Hvis alle prøverne af det nye antibiotikum fejler, undtagen det etablerede antibiotikum, er det sandsynligt, at det nye antibiotikum er ineffektivt.

Hvis kontrollen også fejler, kan der imidlertid være noget galt med designet. Positive videnskabelige kontrolgrupper reducerer risikoen for falsk negative resultater.

Negative videnskabelige kontrolgrupper

I en negativ videnskabelig kontrolgruppe forventes der ikke noget resultat. I dette tilfælde sikrer kontrolgruppen, at ingen forvirrende variabel eller skævhed har påvirket resultaterne.

I det samme antibiotikaeksempel ville den negative kontrolgruppe være en petriskål med bakterier, hvor der ikke er tilsat noget antibiotikum af nogen art. Resultaterne fra kontrol- og forsøgsgruppen sammenlignes derefter. Dette giver forskeren mulighed for at vise, at en eventuel reduktion af bakterier i forsøgsgruppen skyldes effekten af det nye antibiotikum, der testes, da det ikke skete i kontrol-Petriskålen.

Hvis alt nyt antibiotikum hæmmede bakterierne, men det gjorde den negative kontrolgruppe også, kan en anden variabel have haft en effekt, hvilket forvirrer resultaterne.

Sluttelig kan kontrolgrupper sagsøges for at etablere en baseline. For eksempel ville en forsker, der tester radioaktivitetsniveauet i forskellige prøver med en Geigertæller, også tage prøver af baggrundsniveauet, så de kan justere resultaterne i overensstemmelse hermed. Baggrundsniveauet tjener som en kontrol.

Etablering af stærke videnskabelige kontrolgrupper er velsagtens en vigtigere del af ethvert videnskabeligt design end de faktiske prøver. Hvis der ikke er tilstrækkelig dokumentation for stærke kontrolgrupper, kan det fuldstændig underminere en undersøgelse, men høje signifikansniveauer indikerer dog en lav sandsynlighed for fejl.