Definizione gruppo sperimentale
In un esperimento comparativo, il gruppo sperimentale (noto anche come gruppo di trattamento) è il gruppo che viene testato per una reazione a un cambiamento nella variabile. Possono esserci gruppi sperimentali in uno studio, ciascuno dei quali verifica un diverso livello o quantità della variabile. Laltro tipo di gruppo, il gruppo di controllo, può mostrare gli effetti della variabile avendo un importo fisso, o nessuno, della variabile. I gruppi sperimentali variano nel livello di variabile a cui sono esposti, il che mostra gli effetti di vari livelli di una variabile su organismi simili.
Negli esperimenti biologici, i soggetti studiati sono spesso organismi viventi. In tali casi, è auspicabile che tutti i soggetti siano strettamente correlati, al fine di ridurre la quantità di variazione genetica presente nellesperimento. Le complicate interazioni tra genetica e ambiente possono causare risultati molto peculiari se esposti alla stessa variabile. Se gli organismi testati non sono correlati, i risultati potrebbero essere gli effetti della genetica e non la variabile. Questo è il motivo per cui i nuovi farmaci umani devono essere rigorosamente testati su una varietà di animali prima di poter essere testati sugli esseri umani. Questi diversi gruppi sperimentali consentono ai ricercatori di vedere gli effetti del loro farmaco su diverse genetiche. Utilizzando animali che sono sempre più vicini alla loro relazione con gli esseri umani, alla fine le prove sugli esseri umani possono aver luogo senza gravi rischi per le prime persone che provano il farmaco.
Esempi di gruppo sperimentale
Un semplice esperimento
Uno studente sta conducendo un esperimento sugli effetti che la musica ha sulle piante in crescita. Lo studente vuole sapere se la musica può aiutare le piante a crescere e, in tal caso, quale tipo di musica preferiscono le piante. Gli studenti dividono un gruppo di piante in due gruppi principali, il gruppo di controllo e il gruppo sperimentale. Il gruppo di controllo sarà tenuto in una stanza senza musica, mentre il gruppo sperimentale sarà ulteriormente suddiviso in gruppi sperimentali più piccoli. Ciascuno dei gruppi sperimentali è collocato in una stanza separata, con un diverso tipo di musica.
Idealmente, ogni stanza avrebbe molte piante al suo interno e tutte le piante utilizzate nellesperimento sarebbero cloni del stessa pianta. Ancora più idealmente, la pianta si riprodurrebbe vera, o sarebbe omozigote per tutti i geni. Ciò introdurrebbe la più piccola quantità di variazione genetica nellesperimento. Limitando tutte le altre variabili, come la temperatura e lumidità, lesperimento può determinare con validità che gli effetti prodotti in ogni stanza sono attribuibili alla musica e nientaltro.
Bugs in the River
Per studiare gli effetti della variabile su molti organismi contemporaneamente, gli scienziati a volte studiano gli ecosistemi nel loro insieme. La produttività di questi ecosistemi è spesso determinata dalla quantità di ossigeno che producono, che è unindicazione della quantità di alghe presenti. Gli ecologi a volte studiano le interazioni degli organismi su questi ambienti escludendo o aggiungendo organismi a un gruppo sperimentale di ecosistemi e testano gli effetti della loro variabile contro gli ecosistemi senza manomissioni. Questo metodo a volte può mostrare gli effetti drastici che vari organismi hanno su un ecosistema.
Molti esperimenti di questo il genere ha luogo, e un tema comune è quello di separare un singolo ecosistema in parti, con divisioni artificiali. Pertanto, un fiume potrebbe essere separato collegandolo in aree con e senza insetti. Larea senza reti permette agli insetti di entrare in acqua. Gli insetti non solo mangiano le alghe, ma muoiono e forniscono nutrienti per la crescita delle alghe. Senza gli insetti, si possono vedere vari effetti sulla porzione sperimentale del fiume, coperta da reti. È possibile misurare i livelli di ossigeno nellacqua in ciascun sistema, nonché altri indicatori della qualità dellacqua. Confrontando questi gruppi, gli ecologisti possono iniziare a discernere le complesse relazioni tra le popolazioni di organismi nellambiente.
- Gruppo di controllo – Il gruppo che rimane invariato durante lesperimento, per fornire il confronto.
- Metodo scientifico: il processo utilizzato dagli scienziati per ottenere risultati validi e ripetibili.
- Esperimento comparativo: un esperimento in cui vengono confrontati due gruppi, il gruppo di controllo e il gruppo di esperimento.
- Validità: misura se un esperimento è stato causato dai cambiamenti nella variabile o semplicemente dalle forze del caso.
Quiz
1. Le farfalle vengono studiate da un entomologo. Il ricercatore è curioso di conoscere gli effetti dellaumento dellinquinamento sulle farfalle. Il ricercatore divide le sue farfalle in gruppi. Il gruppo 1 riceverà aria normale, con il normale livello di inquinamento. I gruppi 2 e 3 avranno entrambi un aumento dei livelli di inquinamento, con il gruppo 3 più del gruppo 2. Quali gruppi sono sperimentali e quali sono gruppi di controllo?
A.Controllo: 1; Sperimentale: 2, 3
B. Controllo: 1, 2; Sperimentale: 2
C. Controllo: 3; Sperimentale: 1, 2
2. Gli ecologi stanno cercando di determinare gli effetti degli incendi sulle popolazioni di uccelli delle isole. Due isole, Skeleton Caye e Isla De Fuente, siedono vicine luna allaltra e hanno le stesse specie di uccelli. Un incendio esplode su Skeleton Caye e scienziati iniziare a studiare le popolazioni di uccelli su ogni isola, per vedere come cambiano. Quale popolazione è considerata il gruppo sperimentale?
A. Isla De Fuente
B. Skeleton Caye
C. Nessuna delle due isole
3. Gli scienziati vogliono testare gli effetti di un dolcificante artificiale sui topi. In che cosa consisterebbe il gruppo sperimentale in questo esperimento?
A. Topi che ricevono dolcificanti artificiali
B. Topi che non ricevono dolcificante
C. Topi a cui vengono somministrate quantità diverse di dolcificante