In un esperimento, i dati di un gruppo sperimentale vengono confrontati con i dati di un gruppo di controllo. Questi due gruppi dovrebbero essere identici sotto tutti gli aspetti tranne uno: la differenza tra un gruppo di controllo e un gruppo sperimentale è che la variabile indipendente viene modificata per il gruppo sperimentale, ma viene mantenuta costante nel gruppo di controllo.
Un gruppo sperimentale è il gruppo che riceve una procedura sperimentale o un campione di prova. Questo gruppo è esposto a cambiamenti nella variabile indipendente in fase di test. Vengono registrati i valori della variabile indipendente e il risultato sulla variabile dipendente. Un esperimento può includere più gruppi sperimentali contemporaneamente.
UN gruppo di controllo è un gruppo separato dal resto dell'esperimento in modo tale che la variabile indipendente sottoposta a test non possa influenzare i risultati. Questo isola gli effetti della variabile indipendente sull'esperimento e può aiutare a escludere spiegazioni alternative dei risultati sperimentali.
Mentre tutti gli esperimenti hanno un gruppo sperimentale, non tutti gli esperimenti richiedono un gruppo di controllo. I controlli sono estremamente utili quando le condizioni sperimentali sono complesse e difficili da isolare. Gli esperimenti che utilizzano gruppi di controllo sono chiamati esperimenti controllati.
Un semplice esempio di esperimento controllato può essere usato per determinare se le piante devono essere annaffiate o meno per vivere. Il gruppo di controllo sarebbe costituito da piante non irrigate. Il gruppo sperimentale sarebbe costituito da piante che ricevono acqua. Uno scienziato intelligente si chiederebbe se troppa irrigazione potrebbe uccidere le piante e costituirebbe diversi gruppi sperimentali, ognuno dei quali riceve una diversa quantità di acqua.
A volte la creazione di un esperimento controllato può essere fonte di confusione. Ad esempio, uno scienziato può chiedersi se una specie di batteri abbia o meno bisogno di ossigeno per vivere. Per verificare ciò, colture di batteri possono essere lasciate nell'aria, mentre altre colture vengono poste in un contenitore sigillato di azoto (il componente più comune dell'aria) o aria deossigenata (che probabilmente conteneva anidride carbonica extra). Quale contenitore è il controllo? Qual è il gruppo sperimentale?
Il tipo più comune di gruppo di controllo è quello tenuto in condizioni ordinarie, quindi non subisce variazioni variabili. Ad esempio, se si desidera esplorare l'effetto del sale sulla crescita delle piante, il gruppo di controllo sarebbe un insieme di piante non esposte al sale, mentre il gruppo sperimentale riceverà il trattamento del sale. Se si desidera verificare se la durata dell'esposizione alla luce influisce sulla riproduzione dei pesci, il gruppo di controllo sarebbe esposto a un numero "normale" di ore di luce, mentre la durata cambierebbe per il gruppo sperimentale.
Gli esperimenti su soggetti umani possono essere molto più complessi. Se stai testando se un farmaco è efficace o meno, ad esempio, i membri di un gruppo di controllo possono aspettarsi che non siano interessati. Per evitare di distorcere i risultati, a placebo può essere usato. Un placebo è una sostanza che non contiene un agente terapeutico attivo. Se un gruppo di controllo assume un placebo, i partecipanti non sanno se vengono trattati o meno, quindi hanno le stesse aspettative dei membri del gruppo sperimentale.
Tuttavia, c'è anche il effetto placebo considerare. Qui, il destinatario del placebo sperimenta un effetto o un miglioramento perché ci crede dovrebbero essere un effetto. Un'altra preoccupazione di un placebo è che non è sempre facile formularne uno veramente privo di ingredienti attivi. Ad esempio, se una pillola di zucchero viene somministrata come placebo, è possibile che lo zucchero influisca sul risultato dell'esperimento.
I controlli positivi e negativi sono altri due tipi di gruppi di controllo: