Controlegroepen in wetenschappelijk onderzoek | Voorbeelden

In wetenschappelijk onderzoek worden controlegroepen gebruikt om een oorzaak-en-gevolgrelatie vast te stellen door de invloed van een onafhankelijke variabele te isoleren in een experiment.

Onderzoekers variëren de onafhankelijke variabele in de experimentele groepen (treatment groups), en houden de variabele constant in de controlegroep. Zo kunnen ze de resultaten van een of meerdere experimentele groepen vergelijken met die van de controlegroep.

Door een controlegroep te gebruiken kun je met meer zekerheid stellen dat een verandering in de afhankelijke variabele wordt veroorzaakt door een verandering in de onafhankelijke variabele. Je controleert dus voor andere factoren.

Controlegroepen in experimenten

Controlegroepen zijn essentieel bij een experimenteel design. Als onderzoekers geïnteresseerd zijn in het effect van een nieuwe interventie, behandeling of medicijn, verdelen ze hun participanten willekeurig over minimaal twee groepen:

• De experimentele groep krijgt de conditie aangeboden waarin de onderzoeker geïnteresseerd is.
• De controlegroep krijgt of geen enkele conditie aangeboden, of een standaard conditie waarvan het effect bekend is, of een placebo. De keuze voor een van die drie opties is afhankelijk van het type onderzoek. Soms is het bijvoorbeeld niet ethisch om geen enkele behandeling te laten plaatsvinden (zoals bij onderzoek naar medicatie).

De onderzoekers manipuleren de onafhankelijke variabele, waardoor deze meerdere condities (niveaus) heeft. Zo kun je bijvoorbeeld geïnteresseerd zijn in het effect van koffie op het aantal uren slaap, waarbij je participanten ofwel geen koffie geeft, ofwel 1 kopje, ofwel 2 kopjes. “Geen koffie”, “1 kopje” en “2 kopjes” zijn dan de condities.

In een goed opgezet experiment worden alle variabelen constant gehouden, behalve de onafhankelijke variabele waarin je geïnteresseerd bent. Hierdoor kunnen onderzoekers het effect van de conditie meten zonder de invloed van confounding variabelen of externe factoren.

Onderzoeken kunnen ook meer dan één experimentele groep of controlegroep bevatten. Soms willen onderzoekers het effect van meerdere condities tegelijk onderzoeken of willen ze één experimentele conditie vergelijken met meerdere beschikbare alternatieven.

Controlegroepen in niet-experimenteel onderzoek

Hoewel controlegroepen het vaakst worden ingezet in experimenteel onderzoek, kun je ze ook gebruiken in andere soorten onderzoek. Onderzoekers maken vaak gebruik van controlegroepen in niet-experimenteel onderzoek in twee gevallen: quasi-experimenteel onderzoek en matching-designonderzoek.

Controlegroepen in quasi-experimentele designs

Bij experimenten wordt gebruikgemaakt van randomisatie om participanten te verdelen over de experimentele groep(en) en de controlegroep(en). Bij quasi-experimenteel onderzoek worden andere criteria gebruikt om mensen toe te wijzen.

Vaak wordt de verdeling van participanten in dit geval niet beïnvloed door onderzoekers, omdat een vergelijking wordt gemaakt tussen bestaande groepen die een verschillende behandeling hebben ondergaan. Zo zouden onderzoekers bijvoorbeeld kunnen kijken naar de effecten van een nieuwe lesmethode die wel werd gebruikt in sommige klassen, maar niet in andere klassen. In deze gevallen vormen de klassen die geen nieuwe lesmethode hebben gebruikt de controlegroep.

Controlegroepen in matching designs

Bij correlationeel onderzoek vormt matching een optie als het niet mogelijk is om experimenteel of quasi-experimenteel onderzoek uit te voeren.

Bij matching designs worden participanten die wel een experimentele conditie hebben ondergaan gematcht met participanten die geen experimentele conditie hebben ondergaan (de controlegroep).

Ieder lid van de experimentele groep heeft een tegenhanger in de controlegroep die verder dezelfde eigenschappen heeft (op de experimentele conditie na). Dit zorgt ervoor dat de interventie of manipulatie van de onafhankelijke variabele de enige oorzaak kan zijn voor het eventuele verschil tussen de twee groepen.

Belang van controlegroepen

Met controlegroepen waarborg je de interne validiteit van je onderzoek. Als je geen controlegroep hebt, is het heel lastig om vast te stellen of een verschil in de afhankelijke variabele wordt veroorzaakt door een manipulatie van de onafhankelijke variabele of door andere factoren.

Als je een controlegroep inzet die identiek is aan de experimentele groep, behalve op het gebied van de behandeling of manipulatie, kun je met meer zekerheid stellen dat de behandeling voor het verschil in de afhankelijke variabele heeft gezorgd.

Dit is ook relevant bij medisch onderzoek waarbij sprake is van natuurlijk herstel. Mensen herstellen vaak (deels) van nature van verwondingen, ook zonder medicatie. Door een controlegroep te gebruiken die geen medicatie ontvangt, kun je zien hoe het natuurlijk herstel verloopt en bepalen of medicatie dit natuurlijke proces versnelt.

Risico’s van ongeschikte controlegroepen

Als de controlegroep verschilt van de experimentele groep op manieren waarvoor je niet gecontroleerd hebt, kunnen eventuele verschillen mogelijk worden toegeschreven aan confounding variabelen of externe factoren in plaats van aan de manipulatie van je onafhankelijke variabele.

Het risico minimaliseren

Er zijn enkele methoden die je helpen een goede controlegroep te kiezen:

• Zorg ervoor dat je controleert voor alle mogelijk confounding variabelen (en doe dit het liefst in een experiment, omdat het moeilijk is om voor alle variabelen te controleren bij andere onderzoeksoorten).
• Kies voor dubbel-blind onderzoek, waardoor de participanten hun gedrag niet veranderen op basis van de groep waarin ze zijn geplaatst. Gebruik bijvoorbeeld een placebo voor de controlegroep, maar geef niet aan dat het om een placebo gaat om zo vertekende resultaten te voorkomen.
• Verdeel je participanten willekeurig over de controlegroep en experimentele groep, zodat je niet alleen kunt controleren voor confounding variabelen waar je aan hebt gedacht, maar ook voor confounding variabelen waar je niet aan hebt gedacht of die je niet goed kunt observeren.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen een experimentele groep en een controlegroep?

Participanten die tot de experimentele groep behoren krijgen een of meerdere experimentele condities aangeboden, terwijl participanten in de controlegroep geen enkele experimentele conditie aangeboden krijgen. Zo kun je controleren welk effect optreedt als je niets manipuleert. De samenstelling van de experimentele groep moet zo gelijk mogelijk zijn aan die van de controlegroep.

Je wilt onderzoeken welke voorleesmethode beter werkt om kinderen nieuwe woorden te leren. Daarom ontwerp je een experiment met drie groepen:

• Groep 1 wordt interactief voorgelezen (eerste experimentele groep)
• Groep 2 wordt passief voorgelezen (tweede experimentele groep)
• Groep 3 wordt helemaal niet voorgelezen (controlegroep)

Groep 3 krijgt geen enkele experimentele conditie of manipulatie aangeboden, waardoor je kunt onderzoeken hoeveel nieuwe woorden kinderen zouden aanleren zonder voorgelezen te worden. Het zou bijvoorbeeld kunnen voorkomen dat beide voorleesmethoden niet voor een toename in het aantal geleerde woorden zorgen.

Hoe maak je een experimenteel design?

Een experimenteel design bestaat uit een set procedures om relaties tussen variabelen te onderzoeken. Om een gecontroleerd experiment (randomized controlled trial, RCT) te ontwerpen, heb je het volgende nodig:

• Een toetsbare hypothese;
• Minstens één onafhankelijke variabele die je nauwkeurig kunt manipuleren;
• Minstens één afhankelijke variabele die je nauwkeurig kunt meten.

Als je het experiment ontwerpt, beslis je:

• Hoe je de variabele(n) manipuleert;
• Hoe je controleert voor mogelijke externe variabelen;
• Hoeveel participanten of gevallen je meeneemt in je onderzoek;
• Hoe je je participanten verdeelt over de experimentele condities

Het design van je experiment is essentieel voor de interne en externe validiteit van je resultaten.

Waarom impliceert een correlatie geen causaliteit?

Er zijn twee hoofdredenen voor het gebrek aan causaliteit bij correlaties.

1. Andere variabelen (third variable problem): er zijn confounding variabelen die de twee onderzochte variabelen kunnen beïnvloeden, waardoor er onterecht een causaal verband lijkt te bestaan.
2. Directionaliteit of richting (directionality problem): twee variabelen correleren en zouden een causale relatie kunnen hebben, maar het is niet mogelijk om vast te stellen of variabele A invloed uitoefent op variabele B, of andersom.