הניסוי הפשוט: עיצוב דו-קבוצתי

The Simple Experiment: Two-group Design
JoVE Science Education
Experimental Psychology
This content is Free Access.
JoVE Science Education Experimental Psychology
The Simple Experiment: Two-group Design

75,608 Views

08:59 min
February 04, 2015

Overview

מקור: מעבדות של גארי לוונדובסקי, דייב סטרוהמץ ונטלי קירוקו – אוניברסיטת מונמאות’

עיצוב דו-קבוצתי הוא הדרך הפשוטה ביותר ליצור קשר גומלין בין סיבה לתוצאה בין שני משתנים. וידאו זה מדגים ניסוי פשוט (עיצוב דו-קבוצתי).  בהצגת סקירה כללית של האופן שבו חוקר מבצע ניסוי פשוט (עיצוב דו-קבוצתי), סרטון זה מראה לצופים את תהליך הפיכת הרעיונות לרעיונות ניתנים לבדיקה ויצירת השערה, זיהוי והשפעה של משתני ניסוי, היווצרות תנאים ובקרות ניסיוניים, תהליך עריכת המחקר, איסוף התוצאות והשיקול של השלכותיהם. טכניקת מחקר זו היא הדגמה בהקשר של תשובה לשאלת המחקר: “כיצד עוררות פיזיולוגית /התרגשות משפיעה על המשיכה הנתפסת?”

Procedure

1. מבוא לשאלת נושא/מחקר

  1. שאלת מחקר: כל המחקר מבקש לענות על שאלות. לעתים קרובות השאלות האלה מתחילות רחבות למדי(למשל,מה מוביל למשיכה?). לאחר מכן יוצר החוקר השערה המבוססת על ניחושים מושכלים לגבי תשובות פוטנציאליות.
  2. השערת מחקר: אלה שחווים התרגשות גבוהה יראו אחרים כאטרקטיביים יותר מאלה שחווים התרגשות נמוכה.

2. משתני מפתח

  1. משתנה = כל דבר שמשתנה במחקר
  2. משתנה עצמאי = הסיבה או מה שהחוקר מתמרן/משתנה על מנת לזהות שינויים במשתתף
    1. בהתבסס על ההשערה, התרגשות היא המשתנה העצמאי.
  3. משתנה תלוי = האפקט או התוצאה שהחוקר מודד במשתתף.
    1. בהתבסס על ההשערה, האטרקטיביות הנתפסת היא המשתנה התלוי.

3. הגדרת המשתנים

  1. כדי לתפעל את המשתנה העצמאי של התרגשות, יש המשתתפים לרוץ על הליכון.
  2. כדי למדוד את המשתנה התלוי של האטרקטיביות הנתפסת, הצג למשתתפים תמונות.

4. קביעת תנאים

  1. מצב ניסיוני = הקבוצה שמקבלת את המרכיב העיקרי, או מה שהחוקר מאמין שתהיה לו ההשפעה הגדולה ביותר על התוצאה.
    1. שיקול אתי: בשימוש במניפולציה הדורשת מאמץ פיזי כזה, החוקר חייב להיות מודע לשיקולים האתיים הרלוונטיים (כלומר,אנשים צריכים להיות בכושר ולא יכולים לתת להם לרוץ קשה מדי זמן רב מדי)
  2. תנאי בקרה = התנאי שאין בו את מרכיב המפתח. קבוצה זו משמשת כבסיס להשוואה.

5. שליטה ניסיונית

  1. מה זה: שמירה על הכל זהה בדיוק על פני תנאים למעט פיסת המפתח שהחוקר רוצה לתמרן / לשנות
  2. זה חשוב: זו הדרך היחידה שחוקר יכול לבודד איזה חלק או גורם אחראי לשינויים במשתנה התלוי.
  3. יישום למחקר: במחקר הנוכחי החוקר רוצה להתמקד כיצד התרגשות / עוררות משפיעה על המשיכה. ככזה, התרגשות / עוררות צריכה להיות החתיכה היחידה שמשתנה בין התנאים. לכן, אם קבוצת הניסוי (עוררות גבוהה) פועלת על הליכון במהירות של 10 קמ”ש למשך 3 דקות במעבדה, קבוצת הביקורת צריכה להיות דומה ככל האפשר. הם צריכים להיות על הליכון במעבדה במשך 3 דקות, אבל צריך ללכת ב 3mph.

6. מדידת המשתנה התלוי (משיכה)

  1. שימוש בתמונות
    1. שיקולי מדידה מרכזיים: לא צריך להיות אטרקטיבי מדי או לא מושך, לא צריך פירסינג / קעקועים; וצריך פשוט להיות ירייה בראש
    2. סולם לייקרט של 7 נקודות: 1 = מאוד לא מושך; 7 = אטרקטיבי במיוחד

7. הליך/עריכת המחקר

  1. הסכמה מדעת
    1. אמור למשתתפים: “הנה ההסכמה מדעת, שמתווה מה המחקר בעצם על, כל סיכונים / יתרונות של השתתפות, ומאפשר לך לדעת שאתה חופשי להפסיק בכל עת.”
  2. הקצאה אקראית לתנאי
    1. סדר באופן אקראי את המנות כך שמצבו של המשתתף (ריצה או הליכה) אינו מבוסס על שום דבר אחר מלבד מקרי. אחרת, החוקר עשוי להיות בתת מודע סביר יותר להקצות משתתפים מסוימים(למשל,אלה שנראים בכושר גופני) לתנאים מסוימים (למשל,ריצה).
  3. הפעלת המחקר: מצב ניסיוני
    1. הגדר הליכון ל 6 קמ”ש, להסביר למשתתף מה הם צריכים לעשות, ולהתחיל את הטיימר במשך 3 דקות.
    2. הצג למשתתפים סדרה של תמונות ובקש מהם לדרג בקנה מידה מסופק (1 = בכלל לא אטרקטיבי עד 7 = אטרקטיבי מאוד).
  4. הפעלת המחקר: מצב בקרה
    1. הגדר הליכון ל 3 קמ”ש, להסביר למשתתף מה הם צריכים לעשות, ולהתחיל את הטיימר במשך 3 דקות.
    2. הצג למשתתפים סדרה של תמונות ובקש מהם לדרג בקנה מידה מסופק (1 = בכלל לא אטרקטיבי עד 7 = אטרקטיבי מאוד).
  5. תחקיר
    1. הסבר למשתתף את מטרת המחקר: “תודה שהשתתפת. במחקר זה ניסיתי לקבוע אם התרגשות או עוררות מפעילות גופנית יובילו את המשתתפים למצוא תמונה אטרקטיבית יותר. כדי לתפעל התרגשות / עוררות היו שני תנאים; ריצה לעומת הליכה על ההליכון. יש לך שאלות?”

תכנון ניסיוני הוא התהליך שבו חוקר מתכנן מחקר. עיצוב דו-קבוצתי הוא הדרך הפשוטה ביותר ליצור קשר גומלין בין סיבה לתוצאה בין שני משתנים.

כאן, עיצוב ניסיוני דו-קבוצתי משמש כדי לענות על שאלת המחקר: “כיצד עוררות פיזיולוגית בצורה של פעילות גופנית משפיעה על המשיכה הנתפסת? במילים אחרות, האם אנשים מושכים אותך יותר אחרי אימון?”

וידאו זה מדגים את התהליך של הפיכת מושגים לרעיונות ניתנים לבדיקה ויצירת השערות, כיצד לעצב תנאים ובקרות ניסיוניים, כמו גם כיצד לזהות משתנים ניסיוניים, כיצד לבצע את המחקר, ולבסוף, ניתוח הנתונים והתחשבות בהשלכותיהם.

כל המחקר מבקש לענות על שאלות. לעתים קרובות השאלות האלה מתחילות רחבות למדי. לאחר מכן יוצר החוקר השערה המבוססת על ניחושים מושכלים לגבי תשובות פוטנציאליות.

כאן, החוקר יוצר את השערת המחקר כי אלה שחווים התרגשות גבוהה באמצעות פעילות גופנית יראו אחרים כאטרקטיביים יותר מאלה שחווים התרגשות נמוכה.

כדי לבחון השערה זו, החוקר מארגן שתי קבוצות של אנשים: קבוצת ניסוי וקבוצת ביקורת. קבוצת הניסוי היא זו שמקבלת את הטיפול, שבמקרה של הניסוי של היום פועל על הליכון. הטיפול הוא המרכיב העיקרי שהחוקר מאמין שישפיע על התוצאה.

לקבוצת הביקורת אין את המרכיב העיקרי. קבוצה זו משמשת כבסיס להשוואה. בקבוצת הביקורת, הכל חייב להישמר זהה בדיוק לקבוצת הניסוי למעט המרכיב העיקרי שהחוקר רוצה לתמרן.

במחקר הנוכחי, החוקר רוצה להתמקד באופן שבו התרגשות פיזית משפיעה על המשיכה. ככזה, התרגשות פיזית צריכה להיות החתיכה היחידה שמשתנה בין קבוצות ניסויים וקבוצות בקרה. לכן, קבוצת הביקורת תלך על אותו הליכון במשך אותה כמות זמן שקבוצת הניסוי תפעל על ההליכון, על מנת להסיר את המצב הנרגש מהמצב.

עכשיו, קחו בחשבון את המשתנים, שהם דברים שמשתנים בתוך הניסוי. בתרחיש של סיבה ותוצאה, הסיבה או התנאי שעבר מניפולציה כדי לזהות שינויים, נקרא המשתנה הבלתי תלוי. ההשפעה, או התוצאה שהחוקר מודד, נקראת המשתנה התלוי.

בהתבסס על ההשערה, התרגשות היא המשתנה העצמאי והאטרקטיביות הנתפסת היא המשתנה התלוי.

כפי שציינו, על מנת לתפעל את המשתנה העצמאי של עוררות פיזית, קבוצת הניסוי תרוץ על הליכון.

הכללת קבוצת ביקורת היא הדרך היחידה שבה החוקר יכול לקבוע אם שינוי המשתנה הבלתי תלוי אחראי לשינויים שנצפו במשתנה התלוי.

כדי למדוד את המשתנה התלוי של האטרקטיביות הנתפסת, המשתתפים בשתי הקבוצות יציגו תמונות. חשוב לשקול גורמים שעלולים לסבך את הפרשנות של התוצאות. לדוגמה, במקרה זה הנושא בתמונה לא צריך פירסינג או קעקועים, צריך לכלול רק את הראש.

כאן, משיכה נתפסת מכומתת באמצעות שימוש בסולם Likert 7 נקודות, שבו 1 מוגדר “מאוד לא מושך” ו 7 כמו “אטרקטיבי מאוד”. עכשיו שהתכנון הניסיוני הוקם, אנחנו יכולים להמשיך לערוך את הניסוי.

כדי להתחיל את הניסוי, החוקר צריך לקבל את הסכמתו מדעת של הנבדק להשתתף במחקר. ההסכמה מדעת מעניקה תקציר של המחקר – כל הסיכונים והיתרונות של ההשתתפות – ומאפשרת למשתתף לדעת שהוא חופשי לפרוש בכל עת.

לאחר מכן, בצע משימות אקראיות לקבוצות, כך שקבוצת המשתתף אינה מבוססת על שום דבר אחר מלבד מקריות, וכל הנחות תת-הכרתיות מצד החוקר נמנעות.

כדי לבצע את המצב הניסיוני, להביא את המשתתף להליכון ולהסביר למשתתף מה היא צריכה לעשות. לאחר מכן, אפשר למשתתף להגדיר את ההליכון ל -6 מייל לשעה. כאשר המשתתף מתחיל, מיד להפעיל את שעון התיימר במשך 3 דקות.

לאחר מכן, הראה למשתתף סדרה של תמונות ובקש ממנה לדרג בסולם שסופק.

למחקר הבקרה, שוב להסביר למשתתף מה היא צריכה לעשות. אפשר למשתתף להגדיר את ההליכון ל-5 קמ”ש, והתחל את הטיימר למשך 3 דקות ברגע שהמשתתף מתחיל.

נושא הבקרה מדרג את האטרקטיביות של התמונות באופן זהה לקבוצת הניסוי.

לאחר הניסוי, לתת לנושא תחקיר שבו החוקר מסביר את מטרת המחקר.

חוקר: תודה שהשתתפת. במחקר זה ניסיתי לקבוע אם עוררות מפעילות גופנית תוביל את המשתתפים למצוא תמונה של אדם מושך יותר. כדי לתפעל עוררות היו שני תנאים: ריצה לעומת הליכה על ההליכון. יש לך שאלות?

לאחר איסוף נתונים מ-122 אנשים, בוצעה בדיקת t באמצעים עצמאיים המשווה את מצב העוררות הגבוה – שהושג באמצעות ריצה – למצב העוררות הנמוך – שהושג באמצעות הליכה – כדי לראות כיצד הם השפיעו על המשיכה.

התוצאות מגלות כי אלה שנחשפו למצב עוררות גבוה מצאו את התמונות אטרקטיביות יותר מאלה שנחשפו למצב העוררות הנמוך.

תוצאות מחקר זה דומות ל”מחקר הגשר “המפורסם שבוצע על ידי דונלד דאטון וארתור אהרון בשנת 1974. במחקר זה, דוטון וארון מצאו כי גברים ללא ליווי שחצו גשר רעוע גבוה היו נוטים יותר לעקוב אחר עוזרת מחקר נשית מאשר גברים אחרים שחצו גשר יציב נמוך.

כעת, כאשר אתה מכיר את הגדרת ניסוי פשוט באמצעות עיצוב דו-קבוצתי, באפשרותך ליישם גישה זו כדי לענות על השאלות הספציפיות של המחקר שלך.

העיצוב הניסיוני הדו-קבוצתי משמש בדרך כלל בניסויים פסיכולוגיים כדי לקבוע קשר סיבה ותוצאה של ההתערבות המדוברת.

לדוגמה, החוקרים השתמשו בסוג זה של ניסוי כדי לקבוע את האפקטיביות של ניהול עצמי משולב אימון נשימה הרפיה לילדים עם אסתמה בינונית עד חמורה.

במחקר זה, המשתנה העצמאי היה סוג האימון שניתן לילדים, והמשתנים התלויים היו מורכבים מארבעה משתנים פיזיולוגיים, כולל רמות חרדה. התוצאות חשפו כי שילוב של ניהול עצמי ואימוני נשימה הרפיה יכול להפחית חרדה אצל ילדים אסתמטיים.

במחקר אחר, ההשפעה של יומן האכלה על משך ההנקה והבלעדיות הוערכה. קבוצת הניסוי השלימה יומן הנקה יומי בעוד שקבוצת הביקורת לא עשתה זאת. היומן שימש להתערבות עם המשתתף בתהליך הרגולציה העצמית.

הממצאים מצביעים על כך שיומן ההנקה עשוי להיות כלי בעל ערך בוויסות עצמי של הנקה וקידום משך זמן ארוך יותר של הנקה מלאה.

הרגע צפיתם בהקדמה של JoVE על ביצוע ניסוי פשוט באמצעות עיצוב דו-קבוצתי. עכשיו, אתה צריך הבנה טובה של איך ליצור השערה, איך לעצב תנאים ניסיוניים ובקרות, כמו גם איך לזהות משתנים. אתה צריך גם להבין כיצד לבצע מחקר, וכיצד להעריך את התוצאות.

וזכרו, בהתחשב בהשפעות הפוטנציאליות של עוררות על המשיכה, דייט ראשון בפארק השעשועים עשוי להיות בחירה טובה יותר מאשר דייט ראשון בקריאת שירה.

תודה שצפיתם!

Results

לאחר איסוף נתונים מ-122 אנשים, בוצעה בדיקת t לאמצעים עצמאיים המשווה את מצב העוררות (ריצה) הגבוה למצב העוררות (ההליכה) הנמוך כדי לראות כיצד הם משפיעים על המשיכה. כפי שניתן לראות באיור 1, אלה במצב ריצה / עוררות גבוהה, המתוארים עם הבר האדום מצאו את התמונות מושכות יותר מאלה במצב הליכה / עוררות נמוכה.

תוצאות מחקר זה דומות ל”מחקר הגשר ” המפורסם שבו החוקרים מצאו כי גברים שחצו גשר רעוע גבוה נמשכו יותר לנקבה, מאשר גברים אחרים שחצו גשר יציב נמוך. 1

Figure 1
איור 1. ממוצע דירוגי משיכה לפי מצב עוררות.

Applications and Summary

בהתחשב בהשפעות הפוטנציאליות של עוררות על משיכה, ייתכן שעדיף לדבר עם מישהו שאתה מעוניין בו בזמן שאתה בחדר הכושר, במקום בספרייה. זה גם מצביע על כך שקונצרט רוק עשוי להיות טוב יותר בדייט ראשון מאשר קריאת שירה.

Transcript

Experimental design is the process by which a researcher plans a study. A two-group design is the simplest way to establish a cause-effect relationship between two variables.

Here, a two-group experimental design is used to answer the research question: ?How does physiological arousal in the form of exercise influence perceived attraction? In other words, are people more attractive to you after a workout??

This video demonstrates the process of turning concepts into testable ideas and forming hypotheses, how to design experimental conditions and controls as well as how to identify experimental variables, how to execute the study, and finally, analysis of the data and consideration of their implications.

All research seeks to answer questions. Often those questions start out fairly broad. The researcher then forms a hypothesis based on educated guesses about potential answers.

Here, the researcher forms the research hypothesis that those who are experiencing high excitement through exercise will see others as more attractive than those who are experiencing low excitement.

To test this hypothesis, the researcher organizes two groups of people: an experimental group and a control group. The experimental group is the one that receives the treatment, which in the case of today?s experiment is running on a treadmill. The treatment is the key ingredient that the researcher believes will influence the outcome.

The control group does not have the key ingredient. This group serves as the baseline for comparison. In the control group, everything must be kept exactly identical to the experimental group except for that key ingredient that the researcher wants to manipulate.

In the present study, the researcher wants to focus on how physical excitement influences attraction. As such, physical excitement should be the only piece that changes between experimental and control groups. Therefore, the control group will walk on the same treadmill for the same amount of time that the experimental group will run on the treadmill, in order to remove the excited state from the condition.

Now, consider the variables, which are things that change within the experiment. In a cause and effect scenario, the cause, or the condition manipulated to detect changes, is called the independent variable. The effect, or the outcome that the researcher measures, is called the dependent variable.

Based on the hypothesis, excitement is the independent variable and perceived attractiveness is the dependent variable.

As we?ve mentioned, in order to manipulate the independent variable of physical arousal, the experimental group will run on a treadmill.

Including a control group is the only way the researcher can determine if changing the independent variable is responsible for the observed changes in the dependent variable.

To measure the dependent variable of perceived attractiveness, participants in both groups will view pictures. It is important to consider factors that could complicate interpretation of the results. For example, in this case the subject in the picture shouldn?t have piercings or tattoos, and should only include the head.

Here, perceived attraction is quantified through use of the 7-point Likert Scale, where 1 is designated as ?Extremely Unattractive? and 7 as ?Extremely Attractive.? Now that the experimental design has been established, we can proceed to conducting the experiment.

To begin the experiment, the researcher needs to obtain the subject?s informed consent to participate in the study. The informed consent gives a synopsis of the study?any risks and benefits of participation?and lets the participant know that they are free to quit at any time.

Next, make random assignments to the groups, so that the participant?s group isn?t based on anything other than chance, and any subconscious assumptions on the part of the researcher are avoided.

To perform the experimental condition, bring the participant to the treadmill and explain to the participant what she needs to do. Then, allow the participant to set the treadmill to 6 miles per hour. When the participant begins, immediately start the timer for 3 min.

Afterwards, show the participant a series of pictures and ask her to rate on the provided scale.

For the control study, once again explain to the participant what she needs to do. Allow the participant to set the treadmill to 3 miles per hour, and start the timer for 3 min at the moment the participant begins.

The control subject then rates the attractiveness of the pictures in an identical manner to experimental group.

Following the experiment, give the subject a debriefing where the researcher explains the purpose of the study.

Researcher: Thank you for participating. In this study I was trying to determine if arousal from exercise would lead participants to find a picture of a person more attractive. To manipulate arousal there were two conditions: running vs. walking on the treadmill. Do you have any questions?

After collecting data from 122 people, a t-test was performed for independent means comparing the high arousal condition?achieved through running?to the low arousal condition?achieved through walking?to see how they influenced attraction.

The results reveal that those subjected to the high arousal condition found the pictures more attractive than those subjected to the low arousal condition.

The results of this study are similar to the famous ?bridge study? performed by Donald Dutton and Arthur Aron in 1974. In this study, Dutton and Aron found that unaccompanied men who crossed a high shaky bridge were more likely to follow up with a female research assistant than other men who crossed a low sturdy bridge.

Now that you are familiar with setting up a simple experiment using two-group design, you can apply this approach to answer the specific questions of your research.

The two-group experimental design is commonly used in psychological experiments to determine a cause and effect relationship of the intervention in question.

For example, researchers used this type of experiment to determine the effectiveness of combined self-management and relaxation-breathing training for children with moderate-to-severe asthma.

In this study, the independent variable was the type of training provided to the children, and the dependent variables were made up of four physiological variables, including anxiety levels. The results revealed that a combination of self-management and relaxation-breathing training can reduce anxiety in asthmatic children.

In another study, the impact of a feeding log on breastfeeding duration and exclusivity was assessed. The experimental group completed a daily breastfeeding log while the control group did not. The log served to intervene with the participant in the self-regulation process.

The findings suggest that the breastfeeding log may be a valuable tool in self-regulating breastfeeding and promoting a longer duration of full breastfeeding.

You?ve just watched JoVE?s introduction on performing a simple experiment using two-group design. Now, you should have a good understanding of how to form a hypothesis, how to design experimental conditions and controls, as well as how to identify variables. You should also have a comprehension for how to perform a study, and how to assess the results.

And remember, considering the potential effects of arousal on attraction, a first date at the amusement park may be a better choice than a first date at a poetry reading.

Thanks for watching!?