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Gu√≠a b√°sica sobre Dise√Īo Experimental

Dise√Īo experimental

El dise√Īo experimental se refiere a c√≥mo se asignan los participantes a las diferentes condiciones o niveles de la variable independiente (VI) en un experimento.

Probablemente, la forma m√°s com√ļn de dise√Īo experimental en ciencias sociales o del comportamiento es dividir a los participantes en dos grupos, el grupo experimental y el grupo de control, y luego introducir un cambio (tambi√©n llamado tratamiento) en el grupo experimental y no en el grupo de control.

El investigador debe decidir cómo asignará su muestra a los diferentes niveles de la variable independiente (VI).

Si tienes dudas acerca de las diferencias entre variables independientes y dependiente haz clic aquí

Por ejemplo, si hay 10 participantes, ¬Ņparticipar√°n todos en ambas condiciones (por ejemplo, medidas repetidas)?

¬ŅO, los participantes se dividir√°n a la mitad y participar√°n en una sola condici√≥n cada uno?

¬ŅPara qu√© sirve el dise√Īo experimental? ūüíä


Un buen dise√Īo experimental sirve para tres prop√≥sitos.

Ôāü Causalidad . Permite al investigador hacer inferencias causales sobre la relaci√≥n entre variables independientes y una variable dependiente

Ôāü Control. Permite al investigador descartar explicaciones alternativas debido a los efectos de confusi√≥n de variables extra√Īas (es decir, variables distintas de las variables independientes).

Ôāü La variabilidad. Reduce la variabilidad dentro de las condiciones aplicadas a los participantes, lo que facilita la detecci√≥n de diferencias en los resultados de cada tratamiento.

Se usan com√ļnmente tres tipos de dise√Īos experimentales:

#1. Medidas independientes o entre grupos ūüÜé


Se utilizan diferentes participantes en cada condición de la variable independiente.

Esto significa que cada tratamiento del experimento incluye un grupo diferente de participantes.

Esto debe hacerse mediante asignación aleatoria, lo que garantiza que cada participante tenga las mismas posibilidades de ser asignado a un grupo u otro.

Las medidas independientes implican el uso de dos grupos separados de participantes; uno en cada condición

Por ejemplo, supongamos que un investigador quiere indagar acerca del efecto de las horas de sue√Īo de un conductor la noche anterior, sobre el tiempo de reacci√≥n al volante ante cualquier contingencia en el camino.

En este caso, la variable independiente (vi) es sue√Īo medido en horas y la variable dependiente es tiempo de reacci√≥n en segundos (vd), como muestra la tabla siguiente:

 

VI = sue√Īo (hr)
1 = 2 horas/noche 2 = 8 horas/noche
Grupo A (10 conductores) Grupo B (10 conductores)
VD = tiempo de reacción (segundos)

 

Control ¬†ūüĎģ

Después de que los participantes hayan sido reclutados, deben asignarse aleatoriamente a sus grupos.

Esto debería garantizar que los grupos sean similares, en promedio (reduciendo la variabilidad entre los participantes).

Ventajas

Evita los efectos del orden (como la práctica o la fatiga) ya que las personas participan sólo en un tratamiento.

Si una persona está involucrada en varias condiciones, ¡puede aburrirse, cansarse y hartarse para cuando llegue a la segunda condición, o conocer con anticipación a los requisitos del experimento!

Desventajas

Las diferencias entre los participantes en los grupos pueden afectar los resultados; por ejemplo, variaciones en edad, género o antecedentes sociales.

Estas diferencias se conocen en dise√Īo experimental como variables participantes (es decir, un tipo de variable extra√Īa).

#2. Medidas repetidas en dise√Īo experimental (dentro de los grupos) ūüĒ¨


Esto significa que cada condición del experimento incluye el mismo grupo de participantes.

Como se usan los mismos participantes en cada condición, la variabilidad entre los participantes (es decir, las diferencias individuales) se reducen.

Control

Para combatir los efectos del orden, el investigador equilibra la asignación de las condiciones para cada participante.

Alterna el orden en que los participantes se someten a  diferentes condiciones de un experimento.

Ventajas

Se necesitan menos personas ya que participan en todas las condiciones (es decir, ahorra tiempo).

Desventajas

Puede haber efectos de orden.

Los efectos de orden se refieren a cómo se asignan los tratamientos que tienen un efecto en el comportamiento de los participantes.

El rendimiento en la segunda condición puede ser mejor porque los participantes saben qué hacer (es decir, efecto de aprendizaje).

O su rendimiento podr√≠a ser peor en la segunda condici√≥n porque est√°n cansados ‚Äč‚Äč(es decir, efecto de fatiga).

Esta limitación puede controlarse mediante el contrapeso.

Contrapeso

Supongamos que usamos un dise√Īo de medidas repetidas en el que todos los participantes primero aprendieron palabras en presencia de ‘ruido fuerte’ y luego las aprendieron¬† ‘sin ruido’.

Esperar√≠amos que los participantes muestren un mejor aprendizaje en el tratamiento ‘sin ruido’

Dise√Īo experimental - contrapeso
Dise√Īo experimental – contrapeso

Control

Los miembros de cada par deben asignarse aleatoriamente a las condiciones.

Sin embargo, esto no resuelve todos los problemas.

Ventajas

Reduce la variabilidad entre los participantes porque el investigador ha intentado emparejarlos,  para que cada tratamiento tenga personas con capacidades y características similares.

Evita los efectos del orden de asignación, por lo que no es necesario el contrapeso.

Desventajas

Si un participante abandona, se pierden también los datos de su par

El investigador pierde mucho tiempo tratando de encontrar pares que sean muy similares.

#3. Pares combinados en dise√Īo experimental ūüĎ≠


Cada condición utiliza participantes diferentes, aunque similares en algunos aspectos.

Se hace un esfuerzo para unir a los participantes en cada tratamiento, en términos de cualquier característica importante que pueda afectar los resultados del experimento, por ejemplo, género, edad, inteligencia, etc.

En √©ste dise√Īo experimental un miembro de cada par combinado debe asignarse aleatoriamente al grupo experimental (A) y el otro al grupo de control (B)

VI = sue√Īo (hr)
1 = 2 horas/noche 2 = 8 horas/noche
Grupo A (10 conductores) Grupo B (10 conductores emparejados por edad, g√©nero y tiempo de sue√Īo normal)
VD = tiempo de reacción (segundos)

 

Control

Los miembros de cada par deben asignarse aleatoriamente a las condiciones.

Sin embargo, esto no resuelve todos los problemas.

Ventajas

Reduce la variabilidad entre los participantes porque el investigador ha intentado emparejarlos,  para que cada tratamiento tenga personas con capacidades y características similares.

Evita los efectos del orden de asignación, por lo que no es necesario el contrapeso.

Desventajas

Si un participante abandona, se pierden también los datos de su par

El investigador pierde mucho tiempo tratando de encontrar pares que sean muy similares.

 

Un ejemplo de dise√Īo experimental ‚öõ


Considere el siguiente experimento hipotético.

FarmaDolor¬† est√° realizando un experimento para probar una nueva vacuna, desarrollada para inmunizar a las personas contra el resfriado com√ļn.

Para probar la vacuna, FarmaDolor  tiene 1000 voluntarios: 500 hombres y 500 mujeres.

Los participantes tienen edades comprendidas entre los 21 y los 70 a√Īos.

A continuaci√≥n, describimos uno de los dise√Īos experimentales mencionados anteriormente: dise√Īo de pares combinados.

Y mostramos c√≥mo FarmaDolor podr√≠a aplicar este dise√Īo para comprender el efecto de la vacuna, al tiempo que descartamos los efectos de confusi√≥n de otros factores.

Dise√Īo de pares combinados

Un¬†dise√Īo de pares coincidentes¬†es un caso especial del dise√Īo de bloques al azar.

Se usa cuando el experimento tiene sólo dos condiciones o tratamientos;

y los participantes pueden agruparse en pares, en función de una o más variables de agrupamiento.

Luego, dentro de cada par, los participantes son asignados aleatoriamente a los dos tratamientos.

La siguiente tabla muestra un dise√Īo experimental de pares combinados para el caso de FarmaDolor.

 

Tratamientos
Par Placebo Vacunas
1 1 1
2 1 1
499 1 1
500 1 1

 

 

Los 1000 participantes se agrupan en 500 pares coincidentes.

Cada par se corresponde con similitudes en el género y la edad.

Por ejemplo, el par 1 podr√≠a ser dos mujeres, ambas de 21 a√Īos.

El par 2 podr√≠a ser dos mujeres, ambas de 22 a√Īos, y as√≠ sucesivamente.

Este dise√Īo experimental proporciona control expl√≠cito para dos posibles variables de confusi√≥n: edad y g√©nero.

Y controles de aleatorizaci√≥n para los efectos de¬† variables extra√Īas que no se incluyeron expl√≠citamente en el dise√Īo.

 

En resumen … ūüďĚ


El dise√Īo experimental se refiere a c√≥mo se asignan los participantes a las diferentes condiciones o tratamientos, niveles de la variable independiente (VI), en un experimento.

Hay tres tipos:

  • Medidas independientes / entre grupos: se utilizan diferentes participantes en cada condici√≥n de la variable independiente.
  • Medidas repetidas / dentro de los grupos: los mismos participantes participan en cada tratamiento de la variable independiente.
  • Pares combinados: cada condici√≥n utiliza diferentes participantes, pero se hacen coincidir en t√©rminos de caracter√≠sticas importantes, por ejemplo, g√©nero, edad, inteligencia, etc.

¬ŅQu√© te ha parecido de art√≠culo de hoy acerca del dise√Īo experimental?

¬ŅCrees que te ser√° de utilidad para desarrollar tu tesis, en el caso de que se trate de una investigaci√≥n causal?

Déjame tus comentarios al final, estaré esperando para leerlos

Comp√°rtelo entre tus contactos que puedan estar interesados en esta tem√°tica

 

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4 Comentarios

    • cgodoyr

      Buen día Julio,

      Gracias por visitar Tesis de Cero a 100 y por tus positivos comentarios acerca de lo que publicamos

      Saludos Cordiales,

      Dr. Carlos Godoy Rodríguez, MSc.

  1. Rafael

    Hola
    Los Dise√Īos Experimentales, No se aplican en seres humanos, aspectos de √Čtica y Bio√©tica, invalida su uso en seres humanos, hasta en animales de experimentaci√≥n.
    En seres humanos, se utilizan los Ensayos Cl√≠nicos Controlados, las investigaciones para el desarrollo de f√°rmacos para los seres humanos, conllevan otra metodolog√≠a…. Fase I, Fase II, …

    • cgodoyr

      Buen día Rafael,

      Gracias por tu aportaci√≥n al tema del Dise√Īo Experimental

      En cuanto a la afirmaci√≥n de que los dise√Īos experimentales no se aplican en seres humanos, te contradices en tu respuesta cuando se√Īalas que en seres humanos se aplican los Ensayos Cl√≠nicos Controlados, pues resulta que estos √ļltimos son un tipo de dise√Īo experimental.

      Seg√ļn la Wikipedia:

      El ensayo cl√≠nico es un estudio experimental en el que en el dise√Īo de investigaci√≥n est√°n definidas las variables y los … Un ensayo cl√≠nico es una evaluaci√≥n experimental de un producto, sustancia, medicamento, t√©cnica diagn√≥stica o terap√©utica que, en su aplicaci√≥n a seres humanos, pretende valorar su eficacia y seguridad. Los estudios de prometedores tratamientos nuevos o experimentales en pacientes se conocen como ensayos cl√≠nicos

      Me parece que en tu afirmaci√≥n se percibe cierta confusi√≥n entre dise√Īo, tipo, nivel y modalidad de la investigaci√≥n. En realidad en el art√≠culo me refiero a dise√Īo experimental en su modalidad de campo, no de laboratorio

      En cuanto a las implicaciones éticas que ciertamente las puede haber, se supone que antes de llevar a cabo el estudio experimental de campo, el investigador o tesista debe contar primero con el debido consentimiento por escrito de los participantes.

      Saludos Cordiales,

      Dr. Carlos Godoy Rodríguez, MSc.

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