Wat is een wetenschappelijke controlegroep?

De meest gebruikelijke manier om dit te vermijden is een controlegroep in de onderzoeksopzet in te bouwen. Normale biologische variatie, vooringenomenheid van de onderzoeker en variatie in de omgeving zijn allemaal externe variabelen die de relatie die u probeert te begrijpen, kunnen verstoren. Het “verankeren” van een groep door deze in alle opzichten identiek te maken aan een andere groep, behalve voor één variabele, geeft u veel meer inzicht in die variabele.

Experimentele / Behandelingsgroep: Ontvangt de behandeling of interventie, meestal manipulatie van de onafhankelijke variabele.

Controlegroep: Ontvangt geen behandeling of interventie, of krijgt anders een standaardbehandeling die kan worden opgevat als een basislijn.

Behalve dat op deze manier voor variabelen wordt gecontroleerd, geven controlegroepen in de experimentele opzet ook een indicatie van de grootte van het effect. Als de onderzoeker ontdekt dat kinderen die het programma niet hebben gevolgd, toch 10% meer lezen, kan hij redeneren dat niet alle resultaten die hij in zijn experimentele groep ziet, te danken zijn aan het programma alleen. Controlegroepen maken het mogelijk zinvolle vergelijkingen te trekken.

Een ander voorbeeld is een experiment waarbij gebruik wordt gemaakt van een placebo. Bij een medische studie worden twee groepen gebruikt, waarbij aan de ene groep het echte geneesmiddel wordt gegeven en aan de andere een placebo. Een placebo heeft geen effect, maar is niet te onderscheiden van een interventie die dat wel heeft, bijvoorbeeld een pil die op een medicijn lijkt maar in werkelijkheid gewoon van suiker is gemaakt. Onderzoekers leerden al vroeg dat de toestand van een patiënt kan verbeteren louter omdat hij gelooft dat een behandeling zal werken. Dit wordt het placebo-effect genoemd en is een van de meest voorkomende redenen om een controlegroep op te nemen.

In dit specifieke type onderzoek is het experiment dubbelblind, wat betekent dat noch de artsen noch de patiënten weten welke pil ze krijgen, waardoor mogelijke vertekening van het onderzoek wordt voorkomen. Een andere voorzorgsmaatregel is het willekeurig toewijzen van deelnemers aan ofwel de controle- ofwel de behandelingsgroep, om te proberen de twee groepen zoveel mogelijk op elkaar te laten lijken.

Naast het placebo-effect is het Hawthorne-effect een ander verschijnsel waarbij mensen, als ze weten dat ze het onderwerp van een experiment zijn, automatisch hun gedrag veranderen. Onderzoekers bedenken soms ingenieuze manieren om dit te omzeilen, meestal door de deelnemers te vertellen dat ze op één ding testen, terwijl ze eigenlijk op iets anders testen. Dit kan een heel slimme aanpak zijn, zolang men zich eerst bekommert om de ethiek van het onderzoek.

In de sociale wetenschappen zijn controlegroepen een bijzonder belangrijk onderdeel van het experiment, omdat het vaak heel moeilijk is om alle verstorende variabelen en vooringenomenheid uit te schakelen.

Er zijn twee hoofdtypen controle, positieve en negatieve, die beide onderzoekers manieren bieden om de statistische geldigheid van hun gegevens te vergroten.

Positieve wetenschappelijke controlegroepen

Een positieve wetenschappelijke controlegroep is een controlegroep waarvan verwacht wordt dat hij een positief resultaat zal hebben. Door een behandeling te gebruiken waarvan al bekend is dat die effect heeft, kan de onderzoeker de testresultaten vergelijken met de (positieve) controle en zien of de resultaten overeenkomen met het effect van de behandeling waarvan bekend is dat die werkt.

Bij voorbeeld: een onderzoeker die het effect van nieuwe antibiotica op petrischaaltjes met bacteriën test, kan als controle een bestaand antibioticum gebruiken waarvan bekend is dat het werkt. Als alle monsters van het nieuwe antibioticum falen, behalve het gevestigde antibioticum, is het waarschijnlijk dat de nieuwe antibiotica ineffectief zijn.

Als de controle echter ook faalt, kan er iets mis zijn met het ontwerp. Positieve wetenschappelijke controlegroepen verkleinen de kans op vals-negatieven.

Negatieve wetenschappelijke controlegroepen

In een negatieve wetenschappelijke controlegroep wordt geen resultaat verwacht. In dit geval zorgt de controlegroep ervoor dat de resultaten niet worden beïnvloed door verwarrende variabelen of vertekeningen.

In hetzelfde antibioticavoorbeeld zou de negatieve controlegroep een petrischaaltje met bacteriën zijn waaraan geen enkel antibioticum is toegevoegd. De resultaten van de controlegroep en de experimentele groep worden dan vergeleken. Hierdoor kan de onderzoeker aantonen dat elke vermindering van bacteriën in de experimentele groep te wijten is aan het effect van het nieuwe antibioticum dat wordt getest, aangezien dit niet gebeurde in de petrischaal met controlegroep.

Als alle nieuwe antibiotica de bacteriën remden, maar de negatieve controlegroep deed dat ook, dan kan een andere variabele een effect hebben gehad, waardoor de resultaten in de war worden gebracht.

Ten slotte kunnen controlegroepen worden vervolgd om een basislijn vast te stellen. Bijvoorbeeld, een onderzoeker die de radioactiviteitsniveaus van verschillende monsters met een geigerteller test, zou ook het achtergrondniveau bemonsteren, zodat hij de resultaten dienovereenkomstig kan aanpassen. Het achtergrondniveau dient als controle.

Het vaststellen van sterke wetenschappelijke controlegroepen is aantoonbaar een belangrijker onderdeel van elk wetenschappelijk ontwerp dan de eigenlijke monsters. Het ontbreken van voldoende bewijs van sterke controlegroepen kan een studie volledig ondermijnen, hoewel hoge significantieniveaus wijzen op een lage foutkans.