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La conception de la recherche expérimentale est une approche scientifique qui implique deux ensembles de variables. Dans la recherche, une variable est manipulée par le chercheur pour mesurer les changements qu’elle provoque dans l’autre variable.
La recherche expérimentale est mieux utilisée lorsque le chercheur veut établir une relation de cause à effet entre les variables. La recherche peut être menée dans un cadre naturel ou de laboratoire selon la nature de l’expérience.
Une fois que vous aurez compris ce qu’est la recherche expérimentale, vous devrez apprendre le système et le processus de conception expérimentale pour mener de bonnes recherches. Dans cet article, nous discuterons de la conception de la recherche expérimentale.
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Le processus consiste à déterminer une relation de cause à effet entre deux variables. La conception expérimentale implique la prise de décisions concernant les composants suivants.
Dans une étude sur différents types d’engrais affectant la croissance des jeunes arbres, les variables sont « différents engrais » et « croissance des jeunes arbres ».
Variables explicatives : différents engrais utilisés
Cette variable est sous le contrôle du chercheur. Le chercheur manipule la variable explicative pour observer et mesurer les changements qu’elle provoque dans la variable réponse, dans ce cas la « croissance du jeune arbre ».
Variable de réponse : Croissance du jeune arbre
Cette variable est maintenue sous observation. Un chercheur ne manipule pas la variable de réponse, mais observe simplement les changements causés par la variable explicative, « différents types d’engrais » appliqués aux échantillons.
Le choix du traitement dans un plan expérimental dépend de la variable explicative et de ses niveaux.
Lorsqu’il y a une variable explicative, le traitement dépend du niveau des variables.
Lorsqu’il y a plusieurs variables explicatives impliquées, le traitement sera une combinaison des niveaux de variables.
L’unité expérimentale est la composante de la conception expérimentale à laquelle le traitement sera attribué.
Par exemple, si le but d’une étude est de voir l’effet de l’alcool sur la mémoire des Américains âgés de 19 à 22 ans, les unités expérimentales de base seraient des étudiants.
La taille de l’échantillon est l’unité expérimentale d’un plan de recherche. Il est déterminé sur la base de la disponibilité des ressources, de la précision de l’estimation et d’autres facteurs. Pour une meilleure inférence statistique, une grande taille d’échantillon est la meilleure option.
La réplication consiste à répéter le traitement dans les mêmes conditions dans un plan expérimental. La réplication empêche toute erreur dans l’expérience. Lorsque le traitement a été répété, toute différence dans le résultat de l’expérience précédente peut être identifiée; il s’agit d’une erreur aléatoire.
La taille de l’échantillon est égale au nombre de fois où chaque traitement est répété dans les mêmes conditions.
Supposons que vous voulez voir l’effet de la température dans un pot en terre. Vous préparez 3 fours avec des températures allant de – faible, moyenne et élevée – et attribuez au hasard 4 pots en terre fabriqués à partir du même moule à chaque température.
Des objets ou des individus sont assignés de manière aléatoire à un groupe expérimental. La randomisation est utilisée dans une conception expérimentale pour éliminer tout biais potentiel en créant un groupe de traitement homogène.
Il existe deux principales variantes de la randomisation dans la conception expérimentale, comme mentionné au point précédent
Randomisation complète : dans ce cas, les sujets ou les objets sont assignés au hasard à un groupe.
Conception de blocs randomisés : le chercheur divise les sujets en un groupe homogène, puis les assigne au hasard à un groupe de traitement.
La première étape consiste à identifier le problème de recherche qui convient à votre objectif. Le problème de recherche peut vous aider à formuler l’hypothèse afin que vous puissiez concevoir et mener votre expérience pour arriver à la bonne conclusion.
L’identification de votre problème de recherche peut faciliter la planification des étapes ultérieures que vous devez suivre pour mener à bien la recherche. Il peut également vous aider à déterminer les facteurs et les composants qui affecteront la conception expérimentale, tels que la disponibilité des ressources, l’importance de la recherche, les mesures de sécurité ou les préoccupations éthiques, et d’autres considérations.
Après avoir déterminé le problème d’un chercheur, il est toujours bon d’examiner la littérature liée au problème. Cela peut vous aider à découvrir des faits que vous n’avez peut-être pas pris en compte ou même vous donner des idées d’objectifs de recherche.
Après avoir identifié votre problème de recherche, vous devrez formuler une hypothèse. Une hypothèse n’est pas une question pour le plan expérimental, mais une déclaration théorique ou testable. Votre hypothèse vous aidera à déterminer toute relation logique entre les variables.
Votre hypothèse est une supposition éclairée autour de laquelle vous allez mener votre expérience. L’hypothèse vous aidera à comprendre la raison pour laquelle les choses se produisent.
Avec un problème de recherche et une hypothèse, vous devez maintenant avancer et concevoir votre expérience. Une expérience nécessite des lignes directrices claires, comme un plan. La conception de l’expérience explique les composants dont elle a besoin et comment ces ressources seront utilisées pour la mener.
Vous devez mettre en œuvre le plan expérimental que vous avez créé dans l’expérience réelle pour prouver la validité de votre hypothèse. La réalisation de l’expérience implique les étapes que vous utilisez pour concevoir l’expérience.
La conclusion de l’expérience implique la solution que vous fournirez à la fin en fonction des résultats de la recherche. La conclusion démontrera si votre hypothèse était valide ou non.
Les résultats de la recherche doivent répondre à votre hypothèse ainsi qu’au problème de recherche.
Comme mentionné ci-dessus, vous devez identifier votre problème de recherche et le traduire en hypothèse pour commencer votre conception expérimentale. Lorsque vous définissez votre hypothèse, vous introduisez également les deux ensembles de variables.
Les variables impliquées dans l’expérience sont les suivantes :
Comprenons les différentes variables en prenant un exemple.
Vous menez une étude pour voir l’effet de l’écoute de musique classique avant le coucher sur les habitudes de sommeil. Votre objectif spécifique est de voir comment le temps passé à écouter de la musique classique affecte les heures de sommeil.
Dans ce cas :
Variable indépendante : heures passées à écouter de la musique classique
Variable dépendante : heures de sommeil chaque nuit
Variable étrangère : rythme de sommeil naturel de chaque participant
Maintenant, vous voulez réfléchir à la façon de contrôler l’expérience;
Contrôle : vous mesurez la différence entre le sommeil en écoutant de la musique classique et le sommeil sans écouter de musique classique.
Le traitement dans un plan expérimental dépend de la variable explicative ou de la variable indépendante contrôlée. Dans la recherche expérimentale, la façon dont vous manipulez la variable indépendante a un impact sur la validité de l’expérience dans la mesure où le résultat peut être généralisé.
À la suite de cet exemple, vous pouvez choisir de déterminer le niveau des variables comme suit :
Variable catégorielle : pas d’écoute de musique classique, peu de temps à écouter de la musique classique et beaucoup de temps d’écoute de musique classique.
Variable continue : minutes passées à écouter de la musique classique tous les soirs
L’affectation de sujets aux traitements expérimentaux est importante pour des résultats pertinents et valides.
Vous devez commencer par définir la taille de votre échantillon. La taille de l’échantillon tient compte du nombre de participants à l’expérience. Plus la taille de l’échantillon est grande, plus votre expérience sera précise sur le plan statistique.
L’étape suivante consiste à assigner au hasard les sujets de notre expérience à des groupes de traitement. Chaque groupe est affecté à un niveau de traitement différent. Disons que nous utilisons une variable catégorielle pour le traitement, alors chaque groupe sera soumis à – Pas d’écoute de musique classique, peu de temps à écouter de la musique classique, et beaucoup (de temps) à écouter de la musique classique.
Vous pouvez également choisir d’inclure un groupe témoin dans la conception expérimentale. Ce groupe ne reçoit aucun traitement, le chercheur n’intervient pas, c’est-à-dire qu’il n’y a aucune manipulation ou modification des variables. Ce groupe démontre ce qui arrive au sujet de l’expérience sans aucune intervention.
Il y a deux façons d’assigner des sujets à des traitements :
Randomisation:
La conception aléatoire complète implique l’affectation de sujets à des groupes de traitement de manière aléatoire.
La conception de blocs randomisés consiste à regrouper les personnes en fonction de caractéristiques communes, puis à les affecter au hasard à des traitements.
Conception inter-sujets ou intra-sujets :
La conception inter-sujets permet aux individus de ne recevoir qu’un seul niveau de traitement dans la conception expérimentale.
La conception intra-sujets implique que chaque participant ou sujet reçoit tous les niveaux de traitement consécutivement. La réponse à chaque traitement est observée et mesurée.
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Vous voulez que vos résultats soient valides et exacts ; vous devez être en mesure de les généraliser. L’idée est de garder le résultat sans erreur ou de limiter l’erreur.
Dans l’exemple ci-dessus, vous pouvez mesurer la variable dépendante de deux manières :
Une bonne conception expérimentale vérifiera toutes les étapes et tous les composants mentionnés dans l’article. Elle prendra en considération tous les facteurs pour générer des données valides, pertinentes et exactes. Le résultat d’un bon plan expérimental montrera si l’hypothèse est valide ou non.
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