Qu'est-ce qu'une expérience contrôlée?

Une expérience contrôlée est une expérience dans laquelle tout est maintenu constant, à l'exception d'une variable. Habituellement, un ensemble de données est considéré comme un groupe témoin, qui est généralement l'état normal ou habituel, et un ou plusieurs autres groupes sont examinés où toutes les conditions sont identiques au groupe témoin et les uns aux autres à l'exception d'une variable.

Parfois, il est nécessaire de changer plus d'une variable, mais toutes les autres conditions expérimentales seront maîtrisé de sorte que seules les variables examinées changent. Et ce qui est mesuré est le montant des variables ou la façon dont elles changent.

Expérience contrôlée

• Une expérience contrôlée est simplement une expérience dans laquelle tous les facteurs sont maintenus constants sauf un: la variable indépendante.
• Un type commun d'expérience contrôlée compare un groupe témoin à un groupe expérimental. Toutes les variables sont identiques entre les deux groupes à l'exception du facteur testé.
• L'avantage d'une expérience contrôlée est qu'il est plus facile d'éliminer l'incertitude sur la signification des résultats.

Exemple d'une expérience contrôlée

Disons que vous voulez savoir si le type de sol affecte le temps nécessaire à la germination d'une graine, et vous décidez de mettre en place une expérience contrôlée pour répondre à la question. Vous pouvez prendre cinq pots identiques, les remplir chacun avec un type de sol différent, planter des graines de haricot identiques dans chaque pot, placer les pots dans une fenêtre ensoleillée, les arroser également et mesurer le temps qu'il faut aux graines de chaque pot pour germer.

Il s'agit d'une expérience contrôlée, car votre objectif est de maintenir chaque variable constante, sauf le type de sol que vous utilisez. Vous contrôle ces caractéristiques.

Pourquoi les expériences contrôlées sont importantes

Le gros avantage d'une expérience contrôlée est que vous pouvez éliminer une grande partie de l'incertitude concernant vos résultats. Si vous ne pouviez pas contrôler chaque variable, vous pourriez vous retrouver avec un résultat déroutant.

Par exemple, si vous avez planté différents types de graines dans chacun des pots, en essayant de déterminer si le type de sol affecte la germination, certains types de graines germent plus rapidement que d'autres. Vous ne pourriez pas dire avec certitude que le taux de germination est dû au type de sol. Cela pourrait aussi bien être dû au type de graines.

Ou, si vous aviez placé des pots dans une fenêtre ensoleillée et certains à l'ombre ou arrosé certains pots plus que d'autres, vous pourriez obtenir des résultats mitigés. La valeur d'une expérience contrôlée est qu'elle donne un degré élevé de confiance dans le résultat. Vous savez quelle variable a causé ou n'a pas causé de changement.

Toutes les expériences sont-elles contrôlées?

Non ils ne sont pas. Il est toujours possible d'obtenir des données utiles à partir d'expériences non contrôlées, mais il est plus difficile de tirer des conclusions sur la base des données.

Les tests sur l'homme sont un exemple de domaine où les expériences contrôlées sont difficiles. Dites que vous voulez savoir si une nouvelle pilule amaigrissante aide à perdre du poids. Vous pouvez collecter un échantillon de personnes, leur donner la pilule et mesurer leur poids. Vous pouvez essayer de contrôler autant de variables que possible, telles que la quantité d'exercice qu'elles reçoivent ou le nombre de calories qu'elles consomment.

Cependant, vous aurez plusieurs variables non contrôlées, qui peuvent inclure l'âge, le sexe, la prédisposition génétique à un métabolisme élevé ou faible, le surpoids qu'ils étaient avant de commencer le test, s'ils mangent par inadvertance quelque chose qui interagit avec le médicament, etc..

Les scientifiques essaient d'enregistrer autant de données que possible lorsqu'ils effectuent des expériences non contrôlées, afin qu'ils puissent voir des facteurs supplémentaires qui peuvent affecter leurs résultats. Bien qu'il soit plus difficile de tirer des conclusions d'expériences non contrôlées, de nouveaux modèles émergent souvent qui n'auraient pas été observables dans une expérience contrôlée.

Par exemple, vous remarquerez peut-être que le médicament diététique semble fonctionner pour les sujets féminins, mais pas pour les sujets masculins, ce qui peut conduire à de nouvelles expérimentations et à une percée possible. Si vous n'aviez pu réaliser qu'une expérience contrôlée, peut-être sur des clones mâles seuls, vous auriez raté cette connexion.

Sources

• Box, George E. P. et al.. Statistiques pour les expérimentateurs: conception, innovation et découverte. Wiley-Interscience, une publication de John Wiley & Soncs, Inc., 2005. 
• Creswell, John W. Recherche pédagogique: planification, réalisation et évaluation de la recherche quantitative et qualitative. Pearson / Merrill Prentice Hall, 2008.
• Pronzato, L. "Conception expérimentale optimale et quelques problèmes de contrôle associés". Automatica. 2008.
• Robbins, H. "Quelques aspects de la conception séquentielle des expériences". Bulletin de l'American Mathematical Society. 1952.