Ha meg akarnánk határozni egy olyan program hatékonyságát, amelynek célja az iskolai olvasási szint javítása, akkor természetesen érdekelne a gyerekek olvasási szintjének mérése a program elvégzése előtt és után. Ha pontosan ezt tennéd egy gyerekcsoporttal, és az olvasási szintjük 50%-kal javulna, akkor egy kényes kérdésre kellene válaszolnod: honnan tudod, hogy a gyerekek olvasási szintje nem javult volna egyébként is magától?

Mi a tudományos kontrollcsoport?

A leggyakoribb módja ennek elkerülésére az, hogy a kutatási tervbe kontrollcsoportot építünk be. A normális biológiai variáció, a kutatói elfogultság és a környezeti variáció mind olyan külső változók, amelyek befolyásolhatják azt az összefüggést, amelyet meg akarunk érteni. Egy csoport “lehorgonyzása” azáltal, hogy egy változó kivételével mindenben megegyezik egy másik csoporttal, sokkal nagyobb betekintést nyújt az adott változóba.

Kísérleti / kezelési csoport: A kezelést vagy beavatkozást kapja, általában a független változó manipulációját.

Kontrollcsoport: Nem részesül kezelésben vagy beavatkozásban, vagy pedig standard kezelésben részesül, amely kiindulási alapként értelmezhető.

Amellett, hogy ily módon kontrollálják a változókat, a kísérleti tervben szereplő kontrollcsoportok a hatás nagyságára is utalást adnak. Ha a kutató felfedezi, hogy azok a gyerekek, akik nem vettek részt a programban, mégis 10%-kal növelték az olvasási szintjüket, arra következtethet, hogy nem minden eredmény, amit a kísérleti csoportjában lát, kizárólag a programnak köszönhető. A kontrollcsoportok lehetővé teszik az értelmes összehasonlítások elvégzését.

Egy másik példa a placebót alkalmazó kísérlet. Egy orvosi vizsgálatban két csoportot használnak, az egyik csoportnak valódi gyógyszert, a másiknak placebót adnak. A placebónak nincs hatása, de megkülönböztethetetlen egy olyan beavatkozástól, amelynek van, például egy tablettától, amely hasonlít a gyógyszerre, de valójában csak cukorból van. A kutatók korán megtanulták, hogy a betegek állapota javulhat pusztán azért, mert hisznek abban, hogy a kezelés hatni fog. Ezt nevezik placebóhatásnak, és ez az egyik leggyakoribb oka annak, hogy kontrollcsoportot is bevonnak.

A kutatás ezen különleges típusában a kísérlet kettős vak, ami azt jelenti, hogy sem az orvosok, sem a betegek nem tudják, hogy melyik tablettát kapják, így kiküszöbölhető a kutatás esetleges torzítása. Egy másik óvintézkedés az, hogy a résztvevőket véletlenszerűen osztják be a kontroll- vagy a kezelési csoportba, hogy a két csoport a lehető leghasonlóbb legyen.

A placebo-hatás mellett a Hawthorne-hatás egy másik jelenség, amikor, ha az emberek tudják, hogy egy kísérlet alanyai, automatikusan megváltoztatják a viselkedésüket. A kutatók néha zseniális módszereket terveznek ennek megkerülésére, általában úgy, hogy azt mondják a résztvevőknek, hogy egy dolgot tesztelnek, miközben valójában egy másik dolgot vizsgálnak. Ez nagyon okos megközelítés lehet, amennyiben előbb gondot fordítanak a vizsgálat etikájára.

A társadalomtudományokban a kontrollcsoportok különösen fontos részét képezik a kísérletnek, mert gyakran nagyon nehéz az összes zavaró változót és torzítást kiküszöbölni.

A kontrollnak két fő típusa van, a pozitív és a negatív kontrollcsoport, mindkettő módot biztosít a kutatóknak az adatok statisztikai érvényességének növelésére.

Pozitív tudományos kontrollcsoportok

A pozitív tudományos kontrollcsoport olyan kontrollcsoport, amelytől pozitív eredményt várnak. Egy olyan kezelés alkalmazásával, amelyről már ismert, hogy hatást vált ki, a kutató összehasonlíthatja a vizsgálati eredményeket a (pozitív) kontrollcsoporttal, és megnézheti, hogy az eredmények megfelelnek-e a hatásosnak ismert kezelés hatásának…

Egy kutató, aki például új antibiotikumok hatását vizsgálja a baktériumokkal teli Petri-csészéken, kontrollcsoportként használhat egy bevált antibiotikumot, amelyről már ismert, hogy működik. Ha az új antibiotikum minden mintája sikertelen, kivéve a bevált antibiotikumot, akkor valószínű, hogy az új antibiotikum hatástalan.

Ha azonban a kontroll is sikertelen, akkor valami baj lehet a tervezéssel. A pozitív tudományos kontrollcsoportok csökkentik a hamis negatív eredmények esélyét.

Negatív tudományos kontrollcsoportok

A negatív tudományos kontrollcsoportban nem várható eredmény. Ebben az esetben a kontrollcsoport biztosítja, hogy semmilyen zavaró változó vagy torzítás nem befolyásolta az eredményeket.

Az antibiotikumos példában a negatív kontrollcsoport egy Petri-csészében lévő baktérium lenne, amelyhez semmiféle antibiotikumot nem adtak. A kontroll és a kísérleti csoport eredményeit ezután összehasonlítják. Ez lehetővé teszi a kutató számára annak kimutatását, hogy a baktériumok bármilyen csökkenése a kísérleti csoportban a vizsgált új antibiotikum hatásának köszönhető, mivel ez nem történt meg a kontroll Petri-csészében.

Ha minden új antibiotikum gátolta a baktériumokat, de a negatív kontrollcsoport is, akkor valamilyen más változónak lehetett hatása, ami összezavarta az eredményeket.

Végül a kontrollcsoportokat be lehet perelni az alapérték megállapításához. Például egy kutató, aki Geiger-számlálóval vizsgálja a különböző minták radioaktivitási szintjét, a háttérszintet is megmintázza, így az eredményeket ennek megfelelően módosíthatja. A háttérszint kontrollként szolgál.

Az erős tudományos kontrollcsoportok létrehozása vitathatatlanul fontosabb része bármely tudományos tervnek, mint a tényleges minták. Az erős kontrollcsoportok elégtelen bizonyítása teljesen alááshat egy tanulmányt, ugyanakkor a magas szignifikancia-szintek alacsony hibavalószínűséget jeleznek.