Deneysel Araştırma

Deneyler, bir fenomen hakkında iki veya daha fazla rekabet eden hipotez veya açıklamanın kaderine karar vermeye yardımcı olan bilimsel yöntemin bir parçasıdır. “Deney” terimi, “denemek” anlamına gelen Latince Experiri’den gelir.

Deneylerden elde edilen bilgi, diğer bilgi türlerinden farklıdır, çünkü her zaman gözlem veya deneyime göre şekillenir. Başka bir deyişle, deneyler ampirik bilgi üretir.

Deney, seçilen değişkenleri içeren bir hipotezi yanlışlamak amacıyla bir sistemdeki bazı değişkenleri kasıtlı olarak değiştirerek tasarlanan ve yürütülen bir test olarak tanımlanabilir. Araştırmacının bir veya daha fazla bağımsız değişkeni manipüle ettiği ve sonuç değişkenlerini ölçtüğü simüle edilmiş bir durumun yaratılmasını içerir.

Özenle tasarlanmış ve uygulanmış deneyler, nedensel ilişkiler kurmak için bilimin en güçlü yöntemlerinden biri olmaya devam etmektedir. Deneysel araştırma, çalışmasının nesneleri üzerinde daha fazla kontrole sahip olduğu için diğer araştırma yaklaşımlarından farklıdır.

Deneysel araştırma yaptığınızda, önceki bölümde açıklanan diğer deneysel olmayan yöntemlerde olduğu gibi yalnızca bir durumu tarif etmeyecek, bir şeyin durumunu belirlemeyecek veya geçmiş olayları kaydetmeyeceksiniz. Aramanızı var olanı gözlemlemek ve açıklamakla sınırlamak yerine, belirli bir olayın nasıl ve neden gerçekleştiğinden emin olmak için bazı değişkenleri kasıtlı olarak değiştirirsiniz. Başka bir deyişle, hipotezler kurarak olaylar veya fenomenler arasında neden sonuç ilişkisi kurmaya çalışıyorsunuz.

Neden- Sonuç İlişkisi

Bir değişken ile diğeri veya diğerleri arasında, bir değişkendeki değişikliğin diğer değişkende bir değişikliği etkilemesi şeklinde bir ilişki. Aşağıdaki koşulların yerine getirildiği durumlarda bir neden-sonuç ilişkisi iddia edilir: iki olay aynı anda ve aynı yerde meydana gelir; bir olay diğerinden hemen önce gelir; ikinci olayın, birinci olay gerçekleşmeden gerçekleşmesi olası görünmüyor. Birçok fenomen yakın ilişki gösterir, ancak aralarında neden-sonuç ilişkisi olmayabilir.

Birisi bisikletinden düştüğünde ne olur? Cevap, her ne ise, bisikletten düşmenin etkisini açıklar. Sebep ve sonuç, ikisinden birinin diğerinin nedeni olduğu iki olay veya durum arasındaki ilişkidir. Sebep, başlatan olay veya durumdur ve sonuç, sebebin sonucudur.

Gerçek neden-sonuç ilişkileri birkaç koşulu karşılamalıdır. İlk koşul, zamansal öncelik olarak adlandırılır. Zamansal öncelik, zaman açısından bir şeyin diğerinden önce geldiği anlamına gelen bir terimdir. Sonuç, bir cümlede fiziksel olarak nedenden önce sunulabilirken, olayların zaman çizelgesinde sonuç nedenden önce gelemez. Örneğin, bir savaş gaz kıtlığına neden olabilir, ancak gaz kıtlığı sonuç olduğu için savaştan önce olamaz

İkinci koşul, iki olayın birbiriyle ilişkili olması gerektiğidir. Ağaçtan düşen bir kedi, birinin bakışlarının varlığıyla ile ilgili değildir, bu nedenle muhtemelen bir sebep-sonuç ilişkisi yoktur.

Üçüncü koşul, neden ile sonuç arasındaki ilişkinin doğrudan olması gerektiğidir, yani sonuç, tesadüfi bir olay değil, nedenin doğrudan sonucudur. Bir fırtına sırasında bir kişinin bahçesindeki bir ağaca yıldırımın düştüğünü ve elektriklerin kesildiğini hayal edin. Elektrik kesintisinin nedeninin yıldırım olması için elektrik kesintisinin sebebi olması gerekir. Bunun yerine, fırtınadan gelen rüzgar bir elektrik hattını devirdiyse, bunun nedeni rüzgar veya genel olarak fırtına olacaktır.

Nedenler bazen iki türe ayrılabilir: gerekli ve yeterli. Kendi başına ne zorunluluk ne de yeterlik gerektirmeyen, ancak sonuca katkıda bulunan üçüncü bir nedensellik türüne “katkıda bulunan neden” denir.

Gerekli nedenler

Eğer x, y’nin zorunlu bir nedeniyse, o zaman y’nin mevcudiyeti, zorunlu olarak x’in daha önce meydana geldiğini ima eder. Ancak x’in varlığı y’nin olacağı anlamına gelmez.

Yeterli nedenler

Eğer x, y’nin yeterli bir nedeniyse, o zaman x’in mevcudiyeti, zorunlu olarak, y’nin sonraki oluşumunu ima eder. Ancak, başka bir z nedeni alternatif olarak y’ye neden olabilir. Dolayısıyla y’nin varlığı, x’in önceden meydana geldiği anlamına gelmez.

Katkıda bulunan nedenler

Belirli bir etki için, tekil bir durumda, katkıda bulunan bir neden olan bir faktör, birlikte ortaya çıkan birkaç nedenden biridir. Hepsinin katkı sağladığı kesindir. Spesifik etki için, genel olarak, öyle olsa da, katkıda bulunan bir nedenin gerekli olduğuna dair bir ima yoktur. Genel olarak, katkıda bulunan bir neden yeterli değildir, çünkü tanımı gereği, yeterli olsaydı neden sayılmayacak olan başka nedenler eşlik eder. Spesifik etki için, bazı durumlarda katkıda bulunan bir neden olan bir faktör, diğer bazı durumlarda yeterli olabilir, ancak bu diğer durumlarda yalnızca katkıda bulunmaz.

ABD Kongresi bir yasa tasarısını kabul ederse, başkanın yasa tasarısını imzalaması yasalaşması için yeterlidir. Başkanın tasarıyı imzalamadığı duruma dikkat edin, ör. bir başkanlık vetosunun kullanılması, tasarının yasa haline gelmediği anlamına gelmez (örneğin, yine de bir kongre geçersiz kılma yoluyla yasa haline gelebilirdi).

Rastgelelik

Yaygın kullanımda, rastgelelik, olaylardaki açık veya gerçek örüntü eksikliği veya öngörülebilirliktir. Rastgele bir olaylar, semboller veya adımlar dizisi genellikle bir sıraya sahip değildir ve anlaşılır bir model veya kombinasyon izlemez. Bireysel rastgele olaylar, tanım gereği, tahmin edilemez, ancak olasılık dağılımı biliniyorsa, tekrarlanan olaylar (veya “denemeler”) üzerindeki farklı sonuçların sıklığı tahmin edilebilir. Örneğin, iki zar atarken, sonucun sonucu herhangi bir özel yuvarlanma tahmin edilemez, ancak 7 toplamı 4’ün iki katı sıklıkta meydana gelme eğiliminde olacaktır. Bu görüşe göre, rastgelelik gelişigüzellik değildir; bir sonucun belirsizliğinin bir ölçüsüdür.

Matematik, olasılık ve istatistik alanları, rastgeleliğin resmi tanımlarını kullanır. İstatistikte, rastgele bir değişken, bir olay uzayının olası her sonucuna sayısal bir değer atanmasıdır. Bu ilişkilendirme, olayların olasılıklarının belirlenmesini ve hesaplanmasını kolaylaştırır. Rastgele değişkenler rastgele dizilerde görünebilir. Rastgele bir süreç, sonuçları deterministik bir örüntü takip etmeyen, ancak olasılık dağılımları tarafından tanımlanan bir evrimi takip eden bir rasgele değişkenler dizisidir. Bu ve diğer yapılar, olasılık teorisinde ve rastgeleliğin çeşitli uygulamalarında son derece faydalıdır.

Determinizm

Determinizm, tüm olayların tamamen önceden var olan nedenlerle belirlendiği felsefi bir görüştür. Felsefe tarihi boyunca deterministik teoriler, çeşitli ve bazen örtüşen güdüler ve düşüncelerden gelişmiştir. Determinizmin karşıtı, bir tür indeterminizm (diğer bir deyişle nondeterminizm) veya rastgeleliktir. Bazı filozoflar ikisinin uyumlu olduğunu iddia etse de, determinizm genellikle özgür irade ile karşılaştırılır.

Predeterminizm, tüm olayların önceden belirlendiği fikridir. Kavram genellikle nedensel determinizme başvurarak tartışılır, bu da evrenin kökenine kadar uzanan kesintisiz bir önceki olaylar zincirinin olduğunu ima eder. Önceden belirlenimcilik durumunda, bu olaylar zinciri önceden kurulmuştur ve insan eylemleri bu önceden belirlenmiş zincirin sonuçlarına müdahale edemez.

Predeterminizm, önceden belirlenmiş nedensel determinizm anlamında kullanılabilir, bu durumda belirli bir determinizm türü olarak kategorize edilir. Ayrıca, gelecekteki olayları belirleme kapasitesi bağlamında, nedensel determinizm ile birbirinin yerine kullanılabilir. Buna rağmen, predeterminizm genellikle nedensel determinizmden bağımsız olarak kabul edilir.

Kadercilik normalde bir teleolojik determinizm biçimi olarak “determinizm”den ayrılır. Kadercilik, insanların gelecekleri üzerinde hiçbir kontrollerinin olmaması için her şeyin kaderinde olduğu fikridir. Kaderin keyfi bir gücü vardır ve herhangi bir nedensel veya deterministik yasaları takip etmesi gerekmez. Kadercilik türleri, katı teolojik determinizm ve insanların yapacağı her şeyi belirleyen bir Tanrı’nın olduğu kader fikrini içerir. Bu, ya onların eylemlerini önceden bilmekle, bir tür her şeyi bilme yoluyla ya da eylemlerini önceden hükmederek gerçekleştirilebilir.

Kuantum mekaniğinde, belirsizlik ilkesi (Heisenberg’in belirsizlik ilkesi olarak da bilinir), bir parçacığın konum gibi belirli fiziksel nicelik çiftlerinin değerlerinin doğruluğuna temel bir sınır koyan çeşitli matematiksel eşitsizliklerden herhangi biridir.

Belirsizlik ilkesi, tüm başlangıç koşulları belirtilse bile, bir miktarın değerini keyfi bir kesinlikle tahmin etmenin genel olarak mümkün olmadığını ima eder.

Deney Türleri

1) Laboratuvar Deneyleri: Bu tür deneyleri bilim insanları laboratuvarlarında yürütürler. Araştırmacılar deneylere kimlerin katılacağını belirler, denekleri deney ve kontrol gruplarına rassal olarak atarlar ve böylelikle de gözlemledikleri nedensel ilişkilerin diğer faktörlerden kaynaklanmadığını söyleyebilirler. Laboratuvarlar, genellikle üniversite kampüslerinde, bazen de dışarıda kurulmuş; özel yazılımların kullanıldığı ortamlardır. Son dönemde gelişen internet teknolojisi sayesinde deneklerin kendi bilgisayarlarının başından katılabildikleri deneyler de yapılıyor. Laboratuvar deneylerine getirilen en önemli eleştiri çalışmanın yapay bir ortamda yapılması.

2) Saha Deneyleri: Deneyin, anket yöntemiyle sahadan toplanan verilerle yürütüldüğü deneylere saha deneyleri ismi verilir. Saha deneylerinin de farklı türleri olduğunu söyleyebiliriz. Örneğin gerçekleşmiş bir olayın etkisini ölçmek için yapılan bazı çalışmalar da saha deneyine dahil edilebilir.

Saha deneylerini laboratuvar deneyleriyle birleştirebilecek bir yöntem de deneklerin farklı deney koşullarına maruz kaldıkları anketlerdir. Bu tür çalışmalarda her denek rassal bir atamayla farklı bir uyarıcı (stimulus) ile karşı karşıya kalır, böylelikle de farklı girdilerin nasıl bir etki yarattığı gözlemlenebilir. Görüşülenlere farklı gazete metinlerinin okutulduğu ve sonuçta teröristlere karşı ne tür bir tedbiri daha fazla desteklediklerini araştıran bir çalışma bu tür bir deney çalışması sayılır.

Yarı-Deney Türleri

Deneysel yöntemde en fazla önem verilen, üzerinde en fazla düşünülen konu ne tür deney yapılacağı. Aslında deney olmayan bazı yöntemlerin de deneymiş gibi algılandığını biliyoruz, bu yüzden bu yöntemlerin de üzerinde düşünülmeye değer. Bu tür deneylere yarı-deneysel (quasi-experiment) ya da ön deneysel (pre-experimental) araştırma diyoruz.

Tek Vaka Çalışması: Bu tür çalışmada denekler bir uyarıcıya maruz kaldıktan sonra analiz edilirler. Örneğin bir gruba, tanımadıkları insanlarla ilgili bir film seyrettiriliyorsa ve sonrasında hoşgörü düzeylerinin arttığı gözlemleniyorsa, bunun sebebinin izledikleri film olduğu düşünülebilir. Oysa bu değişimin ölçülmemiş bazı diğer sebepleri olabilir, bu nedenle yanlış bir çıkarım olur.

Tek Grup Öntest/Sontest: Tek bir gruba öntest uygulandıktan sonra uyarıcı verilir, sontest yapılır. Sontest ile öntest arasında fark görülürse, bunun sebebinin uyaran olduğu düşünülür. Tek bir grubun hoşgörü düzeyi ölçülür, daha sonra bir film izlettirilir. Sontest yapıldığında arada bir fark varsa, bu farkın izledikleri filmden kaynaklandığı düşünülebilir. Oysa diğer faktörler, örneğin bir doğal felaket gibi bir dış faktör hoşgörü düzeylerini arttırmış olabilir, bu nedenle yapılan çıkarım yanlış olur.

Statik Grup Karşılaştırması: Bu yöntemde hem deney hem de kontrol grupları bulunur, ama sadece sontest yapılır. Aradaki farkın uyarıcıdan kaynaklandığı düşünülür. Diyelim ki bir öğrenci grubuna bir film izlettirdik ve diğer bir gruba da izlettirmedik. Yaptığımız sontestte bir fark gözlemleyebiliriz ve farkın izledikleri filmden kaynaklandığını düşünebiliriz. Oysa deney ve kontrol gruplarının filmi izlemeden önceki hoşgörü düzeylerini bilmediğimizden, bu tür bir ilişki kurmamız doğru olmaz.

Temel Kavramlar

Bağımsız Değişken: İlgilendiğimiz konuda etkiyi yaratan değişken.

Bağımlı Değişken: İlgilendiğimiz konuda bağımsız değişkenin etkisini gözlemlediğimiz değişken.

Uyarıcı/Uyaran (Stimulus): Bağımsız değişkeni işlemleştirmemiz. Tıbbi araştırmalarda bu uyaran hapken, diğer araştırmalarda metinler, görseller, eğitimler ya da politikalar olabilir.

Öntest: Uyarıcı almadan önce yapılan ölçüm.

Sontest: Uyarıcıyı aldıktan sonra yapılan ölçüm, öntest ile arasındaki fark bağımsız değişkenin bağımlı değişken üzerindeki etkisini gösterir.

Deney Grubu: Uyarıcı alan deneklerden oluşan grup.

Kontrol Grubu: Uyarıcı almayan deneklerden oluşan grup.

Körleme Deney: Deneğin deney grubunda mı, kontrol grubunda mı yer aldığını bilmediği deney yöntemi.

Çifte Körleme Deney: Hem deneğin, hem de araştırmacının deneğin hangi grupta yer aldığını bilmediği deney yöntemi.

Kota: Deney tasarımında hem kontrol, hem de deney gruplarının bağımlı değişken üzerinde etkisi olabilecek yaş, cinsiyet, eğitim ve benzeri kriterler açısından “denk” olmasını sağlar.

Eşleme: Her grupta yer alan deneklerin diğer gruptaki bir denek ile yaş, cinsiyet, etnisite ve benzeri kriterler bazında eşlenmiş olması. Bu eşleme gruplara atama öncesinde yapılabildiği gibi, çalışma sonrasında “eğilim eşleştirmesi” gibi yöntemlere başvurarak yapılabilir.

Rassal Atama: Bu yöntemde araştırmacı denekleri deney ya da kontrol gruplarından birine rassal olarak atar. Böylelikle uyarıcının etkisinin diğer faktörlerden kaynaklanmadığı gösterilmiş olur. Doğal olarak iki grubun “denk” olabilmesi için denek havuzunun geniş olması gerekir, aksi takdirde denklikten bahsedemeyiz.

Geçerlilik

Tarih: Deney yapılırken gerçekleşen bazı olaylar, deney sonucunu etkileyebilir. İnsanların yabancılara karşı hoşgörü düzeylerini ölçmeye çalıştığımız bir deneyde, biz deneyi yaparken tarihsel bir olay, örneğin bir doğal felaket ya da bir toplumsal olay gerçekleşebilir ve denekler bu olayın etkisiyle daha hoşgörülü/hoşgörüsüz olabilirler. Sontestte gözlemlediğimiz değişimin sebebi, bizim verdiğimiz uyarandan çok, bu tarihsel gelişme olabilir. Bu nedenle yanlış bir sonuç çıkarabiliriz

Süreç içinde olgunlaşma: Uzun döneme yayılan deneylerde karşılaşabileceğimiz bir sorun da deneklerin olgunlaşması. Örneğin belli bir eğitim türünün çocuklarda etnik azınlıklara karşı hoşgörüyü arttıracağını düşünüyoruz. Çocukların eğitime başladığı ikinci sınıfta öntest ölçümü yapıyoruz, daha sonra beşinci sınıfta sontest uygulaması yaptıktan sonra bir fark gözlemliyoruz. Bu farkın sebebi bizim verdiğimiz eğitim kadar, çocukların olgunlaşması olabilir.

Öntest Etkisi: Deney sonuçlarının geçerliliğini tehdit eden konulardan biri de deneklerin öntest sırasında konu hakkında bilgilenmeleri olabilir. Öntest soruları, deneye katılacakları deney konusu hakkında koşullayabilir ve denekler deney sırasında normalde olduklarından farklı davranabilirler. Bunun yanı sıra öntest sırasında verdikleri yanıtları hatırlayan denekler, sontest sırasında da benzer yanıtlar vermek için kendilerini zorlayabilirler. Bu iki olasılık da deney sonuçlarını doğrudan etkiler. Bu nedenle öntest yapmamak bir çözüm gibi gözükebilir.

Araç Etkisi: Yine kullanılan ölçüm araçlarıyla ilişkili olabilecek bir sorun da öntest ve sontest ölçümlerinin farklı araçlar, örneğin farklı soru bataryaları kullanılarak yürütülmesinden kaynaklanır. İki araç arasındaki fark, öntest ve sontest sonuçlarının karşılaştırılmasını engeller.

Kayıp Etkisi: Deneyler sırasında karşılaşılabilecek önemli bir sorun da deneklerin çeşitli nedenlerle deneyden çıkmaları, bir başka deyişle kaybolmaları olabilir. Örneğin öntest sonuçlarını öğrenen denekler, bu sonuçlar düşükse deneyin dışında kalmayı tercih edebilirler. Ya da saha deneyi yapılıyorsa, önteste katılmış olan deneklerin taşınması nedeniyle onlara erişemeyebilirsiniz. Eğer kayıp etkisi sistematik bazı etkenlere bağlıysa, örneğin toplu halde göç etmek gibi; sonuçlarınız da bu sistematik etkenden etkilenir ve yanlış çıkarımlar yapmanıza yol açabilir.

Kendi Kendini Seçme Etkisi: Aslında örneklemle ilişkili olabilecek bu etki, deneye katılan kişilerin kendi kendilerini seçmelerinden kaynaklanır. Deney, konuyla ilgilenecek deneklere cazip geldiğinden, uyarıcının o kişilerdeki etkisi daha düşük olarak gözlemlenebilir. Bu etkinin genelde öğrencileri not ya da maddi bir teşvik karşılığı deneye dahil eden çalışmalarda daha fazla gözlemlenmesi mümkün olur.

Deneklerin Morallerinin Bozulması: Özellikle tıp alanındaki deneylerde, kontrol grubunda yer alan denekler kendilerine ilacın verilmediğini görünce moralleri bozulabilir ve daha düşük bir performans sergileyebilirler. Dolayısıyla deneklerin kontrol ya da deney grubunun hangisinde yer aldıklarını bilmemeleri çok daha doğru olur. Körleme deney olarak yukarıda ele aldığımız nokta olan bu durum önemlidir.

Deneklerin Artı Çaba Göstermesi: Deneklerin kontrol ya da deney grubunda oldukların bilmelerinin önemli bir sonucu da, kendileriyle ilgilenilmediğini düşünen deneklerin daha fazla çaba harcamaları olabilir. Böylelikle de sontest sonuçları olması gerekenden yüksek çıkar.

Sadece Sontest Bulunan Kontrol Gruplu Tasarım: Bu deney tasarımında, deneklere öntest uygulanmaz ve denekler deney ve kontrol gruplarına dağıtılırlar. Deney sonrasında sontest yapılır ve bu iki grup arasındaki farktan yola çıkarak uyaranın etkili olup olmadığı tartışılır.

Öntest ve Sontest Bulunan Kontrol Gruplu Tasarım: Bu tasarımda denekler rassal olarak deney ya da kontrol gruplarından birine atanır ve öntest uygulanır. Deney grubu uyarıcıyı alır, kontrol grubu almaz. Deney sonrasında yapılan sontest ile deney ve kontrol grupları arasındaki farkın varlığı ya da yokluğu uyaranın etkisi hakkında fikir verir. Bu tasarım türünde deneklerin gruplara rassal olarak atanması ve öntest uygulaması nedeniyle her iki grubun başlangıç değerlerinin aynı olduğunu varsayabiliriz, dolayısıyla değişimin uyarandan kaynaklanması beklenir.