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En este artículo, aprenderás qué es un experimento, sus componentes principales y las características de un experimento bien diseñado. ¡Sigue leyendo si te sientes experimental!
¿Qué es un experimento?
Un experimento es un tipo de estudio realizado para investigar la relación causa-efecto entre dos o más variables.
El propósito de realizar un experimento es encontrar pruebas para decidir si esa relación de causa y efecto existe o no, pero ¿cómo se hace esto exactamente? Consulta la sección siguiente para comprender mejor qué implica la realización de un experimento.
Significado de realizar un experimento
Para poder comprender el significado de realizar un experimento, debes familiarizarte con la terminología utilizada en este tipo de estudio.
Funciones en un experimento
En primer lugar, veamos en la siguiente tabla los distintos papeles que intervienen en la realización de un experimento.
| Función | Definición | Ejemplo |
| Investigador(es) | Personas implicadas en la planificación y ejecución del experimento. | Un investigador o grupo de investigadores que trabajan juntos en un experimento. |
| Unidades experimentales | Son las unidades a las que se asigna un tratamiento, como parte de un experimento. Si las unidades experimentales son personas, se denominan sujetos o participantes. | Pueden ser personas, animales, plantas u objetos. |
| Evaluadores | Si es necesario, algunos experimentos pueden incluir evaluadores, que se encargan de evaluar los resultados del experimento, proporcionando una evaluación imparcial y fiable de los resultados obtenidos. | Un grupo de personas con más experiencia dentro de un grupo de investigación. |
Tipos de variables en un experimento
Otros términos importantes que debes conocer al realizar experimentos están relacionados con los distintos tipos de variables que intervienen en el proceso, que se describen en la siguiente tabla.
| Tipo de variable | Definición | Ejemplo |
| Variable independiente / explicativa / factor | La variable independiente o explicativa (también conocida como factor) es la variable que manipulas en un experimento. Es la variable que puedes controlar.Es independiente porque su valor no depende ni se ve afectado por ninguna otra variable del experimento. | En un experimento para investigar el efecto de una nueva bebida energética sobre el rendimiento en carrera. La variable explicativa sería la cantidad de bebida energética consumida por los participantes. |
| Tratamientos / Condiciones experimentales | Los tratamientos (también conocidos como condiciones experimentales) son los distintos niveles de un factor, o combinaciones de niveles, en el caso de que se consideren dos o más factores, que se asignan a una unidad experimental. | En el mismo experimento, algunos tratamientos posibles podrían ser:
|
| Variabledependiente / Variable de respuesta | La variable dependiente es la variable que mides en un experimento. La variable dependiente a veces se denomina variable de respuesta, ya que responde a los cambios de la variable independiente. | La variable dependiente en el mismo experimento sería el rendimiento en carrera de los participantes (es decir, el tiempo empleado en correr \(100\ m\)). |
| Variable de confusión | Una variable de confusión es una variable que está relacionada con la variable explicativa y también afecta a la variable de respuesta, lo que dificulta determinar cuál de las dos está causando realmente la respuesta. | Algunas posibles variables de confusión en este experimento podrían ser la edad de los participantes, su dieta, su nivel de ejercicio, etc., que están relacionadas con la cantidad de bebidas energéticas que consume una persona, y también con su rendimiento en una carrera. |
Tabla 2. Tipos de variables en los experimentos, realización de un experimento.
Para ayudarte a visualizar los conceptos con mayor claridad, la Figura 1 ilustra la principal diferencia entre la variable explicativa y la variable de respuesta en un experimento.
Fig. 1. Variable explicativa frente a variable de respuesta
Ahora que ya tienes una idea más clara de la terminología implicada en la realización de un experimento, puedes definir el significado de realizar un experimento de la siguiente manera:
Realizarun experimento es el proceso en el que los investigadores manipulan una variable explicativa para definir tratamientos, que se asignan aleatoriamente a las unidades experimentales o sujetos, para luego comparar las respuestas de los distintos grupos a los tratamientos recibidos.
En términos sencillos, un experimento es un proceso de comprobación de una hipótesis con el objetivo de aceptarla o rechazarla. Los investigadores suelen elaborar hipótesis cuando realizan experimentos científicos para orientar el diseño experimental.
Una hipótesis es una suposición de lo que ocurrirá como resultado de un experimento.
Características de un experimento bien diseñado y realizado
Un experimento bien diseñado y realizado debe tener las siguientes características:
| Característica | Descripción |
| Comparación | Necesitarás tener al menos dos grupos para poder comparar su respuesta. Esos grupos deben estar formados por
|
| Asignación aleatoria | Las unidades o sujetos experimentales se asignan a los tratamientos de forma aleatoria. |
| Replicación | Un experimento bien diseñado y realizado debe poder reproducirse en grupos diferentes. |
| Control | Controlar los acontecimientos o las condiciones que rodean a un experimento es muy importante para un experimento bien diseñado. Un experimento con control está preparado para garantizar que la respuesta es el resultado de las variables independientes del estudio y no el resultado de cualquier otra fuente de variabilidad.El control implica asegurarse de que todos los participantes en un experimento reciben el mismo trato y están expuestos a las mismas condiciones. La única diferencia entre los grupos de un experimento debe ser el tratamiento que reciben. |
Tabla 3. Características del experimento, realización de un experimento.
En los experimentos bien diseñados se utiliza un placebo para eliminar elefecto placebo, que se refiere a la respuesta que los individuos pueden tener al tratamiento sólo porque se espera que la tengan, incluso cuando no se les da ningún tratamiento en absoluto. El placebo es un tratamiento que pretende no causar ningún efecto en el sujeto. Su finalidad es hacer que las condiciones sean las mismas para todos los grupos implicados en un experimento y poder diferenciar la respuesta por el mero hecho de recibir el tratamiento de la relacionada con la eficacia del propio tratamiento.
Lee nuestra explicación sobre Métodos de Experimento, para saber más sobre los distintos tipos de métodos que puedes utilizar en un experimento bien realizado.
Pasos para realizar un experimento
Los pasos para realizar un experimento son los siguientes:
1. Plantea la pregunta que el experimento pretende responder.
Puede ser una pregunta o una hipótesis. Como ya se ha dicho, una hipótesis es una suposición de lo que ocurrirá como resultado de un experimento. Las palabras "Si" y "Entonces" se utilizan a menudo para describir o escribir hipótesis. Por ejemplo: "Si no expongo mis plantas a la luz del sol, entonces morirán". Los enunciados "Si" y "Entonces" sugieren las variables independiente y dependiente.
2. Especifica la variable de respuesta.
¿Cuál es la variable dependiente que vas a medir? y ¿cómo vas a medir la respuesta?
3. Especifica los niveles/tratamientos de los factores.
Dependiendo del número de factores implicados en el experimento, ¿qué niveles de esos factores se utilizarán como tratamientos?
4. Define las unidades experimentales.
¿Quién o qué recibirá los tratamientos?
5. Asegúrate de que se siguen las características de un experimento bien diseñado y construido (comparación, asignación aleatoria, replicación y control).
6. Dibuja un diagrama.
Esto te ayudará a visualizar los distintos componentes del experimento.
7. Recogida de datos.
Realiza el experimento y recoge los datos.
8. Análisis de los resultados.
Analiza y compara los datos obtenidos de la respuesta de los distintos grupos a los tratamientos correspondientes, para poder responder a la pregunta/hipótesis inicial. Este paso podrían llevarlo a cabo los evaluadores si fuera necesario.
Ejemplo de realización de un experimento
Ahora que ya conoces la terminología y los pasos para realizar un experimento bien diseñado, veamos un ejemplo.
Imagina el siguiente escenario hipotético: Un grupo de investigadores está llevando a cabo un experimento para investigar si un nuevo fármaco, llamado \ (Drug\ A\), puede proporcionar un alivio del dolor más rápido para el tratamiento de las cefaleas que otros fármacos disponibles en el mercado. Sigue los pasos para realizar un experimento bien diseñado.
Solución:
Para resolverlo, puedes seguir los pasos \(1 - 6\) del apartado anterior. Los pasos \(7\) y \(8\) pueden omitirse, ya que requieren la realización del experimento.
1. Enuncia la pregunta a la que pretende responder el experimento.
En este ejemplo, la pregunta es ¿Proporciona \(Drug\ A\) un alivio más rápido del dolor para el tratamiento de las cefaleas que otros fármacos disponibles en el mercado?
2. Especifica la variable de respuesta.
La variable de respuesta será el tiempo que tardan los participantes en obtener un alivio efectivo del dolor con el tratamiento. Esta variable se medirá en minutos.
3. Especifica los niveles/tratamientos de los factores.
Tienes que establecer un tratamiento placebo para el grupo de control, que se utilizará como línea de base. En este caso, puedes utilizar una "píldora de azúcar" que se parezca lo más posible a los otros fármacos utilizados en el experimento. Se trata de eliminar el efecto placebo para que todos los participantes se sientan parte del experimento.
La variable explicativa o factor en este ejemplo será el tipo de fármaco analgésico administrado a los participantes.
Los tratamientos serán los siguientes:
- El grupo \(1\) recibirá el tratamiento placebo de una "píldora de azúcar".
- El grupo 2 recibirá una dosis de un analgésico normal.
- El grupo 3 recibirá una dosis de fármaco.
4. Define las unidades experimentales.
Las unidades experimentales, en este caso, los sujetos o participantes, serán tres grupos de \(10\) personas a las que se asignarán los \(3\) tratamientos de forma aleatoria. Los grupos de personas deben estar formados por personas de un rango similar de edad y sexo, para evitar el efecto de variables de confusión en la respuesta a los tratamientos.
5. Asegúrate de que se siguen las características de un experimento bien diseñado y construido (comparación, asignación aleatoria, replicación y control).
- Comparación - Los grupos reciben tratamientos diferentes para poder comparar su respuesta.
- Asignaciónaleatoria - Los tratamientos se asignarán a los distintos grupos al azar.
- Replicación - \(10\) participantes de cada grupo recibirán el tratamiento.
- Control - Se proporcionarán las mismas condiciones a todos los \(3\) grupos para que su entorno no afecte a su respuesta al tratamiento.
6. Dibuja un diagrama.
La figura 2 muestra el diagrama que ilustra los distintos componentes del experimento de alivio del dolor, incluidos los participantes, los grupos, los tratamientos y la variable de respuesta.
Fig. 2. Diagrama de un experimento de alivio del dolor
Un ejemplo más.
Volviendo al escenario de la introducción de este artículo, diseñemos un experimento para investigar cómo hacer un pastel más esponjoso. Para ello, puedes probar a añadir un huevo más a la receta original.
Solución:
1. Plantea la pregunta a la que pretende responder el experimento.
¿Añadir un huevo más a una receta de tarta da como resultado una tarta más esponjosa?
2. Especifica la variable de respuesta.
Consistencia del bizcocho: ¿es más esponjoso?
3. Especifica los niveles/tratamientos de los factores.
En este caso, la variable explicativa o factor que manipularás será el número de huevos de la receta del pastel.
Los tratamientos serán los siguientes:
- El grupo \(1\) será la receta original, que se utilizará como línea de base.
- El grupo \(2\) será la receta original, pero se le añadirá un huevo adicional.
4. Define las unidades experimentales.
En este caso, la unidad experimental será la masa del pastel.
5. Asegúrate de que se siguen las características de un experimento bien diseñado y construido (comparación, asignación aleatoria, replicación y control).
- Comparación - Se hornearán \(2) grupos de \(3\) pasteles cada uno utilizando \(2\) recetas diferentes para poder comparar sus resultados.
- Asignación aleatoria - Se utilizarán los mismos ingredientes para todos los pasteles y se distribuirán entre cada grupo, asegurándose de que se comprueba que todos tienen la calidad y las cantidades requeridas.
- Replicación - Se hornearán \(3\) pasteles en cada grupo.
- Control - Las condiciones experimentales serán las mismas para todos los pasteles que se horneen, incluido el tipo de horno utilizado, el tiempo de cocción y la temperatura, de modo que ninguna otra variable de confusión afecte a los resultados.
6. Dibuja un diagrama.
La figura 3 muestra el diagrama que ilustra los distintos componentes del experimento de la receta de pastel, incluidas las unidades experimentales, los grupos, los tratamientos y la variable de respuesta.
Fig. 3. Diagrama de un experimento de receta de tarta
Importancia de realizar un experimento
Algunas de las razones por las que la realización de experimentos es de vital importancia son las siguientes:
- Permite hallar pruebas sobre las relaciones causa-efecto entre dos o más variables.
- Explica el cambio.
- Responde a preguntas que antes no tenían respuesta.
- Demuestra o prueba una hipótesis para poder aceptarla o rechazarla.
- Determina los efectos de algo no confirmado previamente.
Los experimentos son un poderoso método de recopilación de datos que facilita importantes proyectos de investigación que benefician a todo lo que nos rodea, encontrando las razones por las que algo puede estar ocurriendo, mejores formas de hacer las cosas y realizando nuevos descubrimientos.
Los experimentos se llevan a cabo en muchos campos, como la medicina, la ciencia, la tecnología y la ingeniería, entre otros muchos. Forman parte de nuestra vida cotidiana y desempeñan un papel importante en el aprendizaje sobre nuestro entorno. Así que, ¡a seguir experimentando!
Realización de un experimento - Puntos clave
- Un experimento es un tipo de estudio realizado para investigar la relación causa-efecto entre dos o más variables.
- Los distintos papeles que intervienen en la realización de un experimento son los investigadores, las unidades experimentales y los evaluadores.
- Los distintos tipos de variables que intervienen en un experimento son la variable explicativa, los tratamientos o condiciones experimentales, la variable de respuesta y la variable de confusión.
- Realizarun experimento es el proceso en el que los investigadores manipulan una variable explicativa para definir los tratamientos, que se asignan aleatoriamente a las unidades experimentales o sujetos, para luego comparar las respuestas de los distintos grupos a los tratamientos recibidos.
- Las características de un experimento bien diseñado y realizado son la comparación, la asignación aleatoria, la replicación y el control.
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