Se si volesse determinare l’efficacia di un programma progettato per migliorare il livello di lettura a scuola, si sarebbe naturalmente interessati a misurare il livello di lettura dei bambini prima e dopo aver fatto il programma. Se si facesse esattamente questo con un gruppo di bambini, e il loro livello di lettura migliorasse del 50%, si dovrebbe poi rispondere a una domanda difficile: come si fa a sapere che il livello di lettura dei bambini non sarebbe comunque migliorato da solo?

Cos’è un gruppo di controllo scientifico? La normale variazione biologica, il bias del ricercatore e la variazione ambientale sono tutte variabili esterne che possono interferire con la relazione che si sta cercando di capire. “Ancorare” un gruppo rendendolo identico a un altro gruppo in tutti i modi tranne che per una variabile ti dà molta più comprensione di quella variabile.

Gruppo sperimentale / di trattamento: Riceve il trattamento o l’intervento, di solito la manipolazione della variabile indipendente.

Gruppo di controllo: Non riceve alcun trattamento o intervento, oppure riceve un trattamento standard che può essere inteso come una linea di base.

Oltre a controllare le variabili in questo modo, i gruppi di controllo nel disegno sperimentale danno anche un’indicazione della grandezza dell’effetto. Se il ricercatore scopre che i bambini che non hanno seguito il programma hanno comunque aumentato il loro livello di lettura del 10%, può ragionare sul fatto che non tutto il risultato che vede nel suo gruppo sperimentale è dovuto solo al programma. I gruppi di controllo permettono di fare confronti significativi.

Un altro esempio è un esperimento che utilizza un placebo. Uno studio medico userà due gruppi, dando a un gruppo la vera medicina e all’altro un placebo. Un placebo non ha alcun effetto ma è indistinguibile da un intervento che lo ha, per esempio una pillola che assomiglia alla medicina ma è in realtà solo fatta di zucchero. I ricercatori hanno imparato presto che la condizione di un paziente può migliorare semplicemente grazie alla sua convinzione che un trattamento funzionerà. Questo è chiamato effetto placebo ed è una delle ragioni più comuni per includere un gruppo di controllo.

In questo particolare tipo di ricerca, l’esperimento è in doppio cieco, il che significa che né i medici né i pazienti sono a conoscenza di quale pillola stanno ricevendo, eliminando i potenziali errori di ricerca. Un’altra precauzione è quella di assegnare a caso i partecipanti al gruppo di controllo o di trattamento, per cercare di rendere i due gruppi il più simili possibile.

Oltre all’effetto placebo, l’effetto Hawthorne è un altro fenomeno per cui, se le persone sanno di essere i soggetti di un esperimento, cambiano automaticamente il loro comportamento. I ricercatori a volte progettano modi ingegnosi per aggirare questo fenomeno, di solito dicendo ai partecipanti che stanno testando una cosa mentre in realtà stanno testando un’altra. Questo può essere un approccio molto intelligente, finché si presta attenzione all’etica dello studio prima.

Nelle scienze sociali, i gruppi di controllo sono una parte particolarmente importante dell’esperimento, perché spesso è molto difficile eliminare tutte le variabili di confondimento e i bias.

Ci sono due tipi principali di controllo, positivo e negativo, entrambi forniscono ai ricercatori modi per aumentare la validità statistica dei loro dati.

Gruppi di controllo scientifico positivo

Un gruppo di controllo scientifico positivo è un gruppo di controllo che si prevede abbia un risultato positivo. Usando un trattamento che è già noto per produrre un effetto, il ricercatore può confrontare i risultati del test con il controllo (positivo) e vedere se i risultati possono corrispondere all’effetto del trattamento noto per funzionare.

Per esempio, un ricercatore che testa l’effetto di nuovi antibiotici su piastre Petri di batteri, può usare un antibiotico stabilito che è noto per funzionare come controllo. Se tutti i campioni del nuovo antibiotico falliscono, tranne l’antibiotico stabilito, è probabile che i nuovi antibiotici siano inefficaci.

Tuttavia, se anche il controllo fallisce, potrebbe esserci qualcosa di sbagliato nel disegno. I gruppi di controllo scientifico positivo riducono le possibilità di falsi negativi.

Gruppi di controllo scientifico negativo

In un gruppo di controllo scientifico negativo, non ci si aspetta alcun risultato. In questo caso, il gruppo di controllo assicura che nessuna variabile confondente o bias abbia influenzato i risultati.

Nello stesso esempio di antibiotico, il gruppo di controllo negativo sarebbe una piastra di Petri di batteri senza l’aggiunta di nessun tipo di antibiotico. I risultati del controllo e del gruppo sperimentale vengono poi confrontati. Questo permette al ricercatore di dimostrare che qualsiasi riduzione dei batteri nel gruppo sperimentale è dovuta all’effetto del nuovo antibiotico testato, dato che non è successo nella piastra Petri di controllo.

Se tutto il nuovo antibiotico ha inibito i batteri, ma anche il gruppo di controllo negativo lo ha fatto, allora qualche altra variabile potrebbe aver avuto un effetto, confondendo i risultati.

Infine, i gruppi di controllo possono essere citati per stabilire una linea di base. Per esempio, un ricercatore che testa i livelli di radioattività di vari campioni con un contatore Geiger, campionerebbe anche il livello di fondo, permettendo loro di regolare i risultati di conseguenza. Il livello di fondo serve come controllo.

Stabilire forti gruppi di controllo scientifico è probabilmente una parte più importante di qualsiasi progetto scientifico rispetto ai campioni effettivi. L’incapacità di fornire prove sufficienti di gruppi di controllo forti può minare completamente uno studio, tuttavia alti livelli di significatività indicano una bassa probabilità di errore.

Sono stati creati gruppi di controllo forti.