ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE CIENCIAS

ESUELA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA

BIOMETRIA Y DISEO EXPERIMENTALPOR: ADRIANA GUERREROGENERALIDADES DEL DISEO EXPERIMENTAL

El diseo experimental es el arreglo de las unidades experimentales utilizado para controlar el error experimental, a la vez que acomoda los tratamientos. La seleccin de un determinado diseo en un experimento depende del objetivo de la investigacin, de los factores a evaluar y de las fuentes de variacin que deseamos disminuir para aumentar la precisin del experimento, es decir disminuir el error experimental.DISEO DEL EXPERIMENTOEste trmino se utiliza para planear un experimento de manera que se pueda obtener la informacin pertinente a un determinado problema que se investiga y as tomar decisiones correctas.

El diseo adecuado del experimento es una etapa fundamental de la experimentacin, que permite el suministro correcto de datos a posterior, los que a su vez conducirn a un anlisis objetivo y con deducciones vlidas del problema.

PROPOSITO DE UN DISEO EXPERIMENTALEl propsito de un diseo experimental es proporcionar mtodos que permitan obtener la mayor cantidad de informacin vlida acerca de una investigacin, teniendo en cuenta el factor costo y el uso adecuado del material disponible mediante mtodos que permitan disminuir el error experimental.

La experimentacin proporciona los datos experimentales, en contraste con los datos de la observacin; los datos de la observacin se representan como su nombre indica por observaciones de las unidades elementales de una poblacin o de una muestra, y no deben ser cambiados ni modificados por ningn intento de parte de un investigador en el curso de la observacin.

Qu es un experimento? Un experimento es un procedimiento mediante el cual se trata de comprobar (confirmar o verificar) una o varias hiptesis relacionadas con un determinado fenmeno, mediante la manipulacin y el estudio de las correlaciones de la(s) variables que presumiblemente son su causa.

La experimentacin constituye uno de los elementos claves del mtodo cientfico y es fundamental para ofrecer explicaciones causales.En un experimento se consideran todas las variables relevantes que intervienen en el fenmeno, mediante la manipulacin de las que presumiblemente son su causa, el control de las variables extraas y la aleatorizacin de las restantes. Estos procedimientos pueden variar mucho segn las disciplinas (no es igual en Fsica que en Psicologa, por ejemplo), pero persiguen el mismo objetivo: excluir explicaciones alternativas (diferentes a la variable manipulada) en la explicacin de los resultados. Este aspecto se conoce como validez interna del experimento, la cual aumenta cuando el experimento es replicado por otros investigadores y se obtienen los mismos resultados. Cada repeticin del experimento se llama prueba o ensayo.

Las distintas formas de realizar un experimento (en cuanto a distribucin de unidades experimentales en condiciones o grupos) son conocidas como diseos experimentales.

Abarca tres variables:

Variable dependiente: es aquella cuyos valores dependen de los que tomen otra variable.

Variable independiente: es aquella cuyo valor no depende del de otra variable.

Variable interviniente: es una variable que justamente "interviene" entre la variable independiente y la dependiente

Qu tipos de experimentos existen?1. Experimentos puros o verdaderos

Los experimentos "verdaderos" son aquellos que renen los dos requisitos para lograr el control y la validez interna:

1) grupos de comparacin (manipulacin de la variable independiente o de varias independientes); y

2) equivalencia de los grupos. Pueden abracar una o ms variables independientes y una o ms dependientes. Pueden utilizar pre-pruebas y post-pruebas para analizar la evolucin de los grupos antes y despus del tratamiento experimental. La post-prueba es necesaria para determinar los efectos de las condiciones experimentales.

1. Diseo con post-pruebas nicamente y grupo de control.Este diseo incluye dos grupos, uno recibe el tratamiento experimental y el otro no (grupo de control). Es decir, la manipulacin de la variable independiente alcanza slo dos niveles: presencia y ausencia. Los sujetos son asignados a los grupos de manera aleatoria. Despus de que concluye el periodo experimental, a ambos grupos se les administra una medicin sobre la variable dependiente en estudio.

En este diseo, la nica diferencia entre los grupos debe ser la presencia-ausencia de la variable independiente.

El diseo con post-prueba nicamente y grupo de control puede extenderse para incluir ms de dos grupos, se usan dos o ms tratamientos experimentales, adems del grupo de control.

2. Diseo con pre-prueba y post-prueba y grupo de control

Este diseo incorpora la administracin de pre-pruebas a los grupos que componen el experimento. Los sujetos son asignados al azar a los grupos, despus a stos se les administra simultneamente la pre-prueba, un grupo recibe el tratamiento experimental y otro no (es el grupo de control); y finalmente se les administra, tambin simultneamente una post-prueba.

La adicin de la pre-prueba ofrece dos ventajas: primera, las puntuaciones de las pre-pruebas pueden usarse para fines de control en el experimento, al compararse las pre-pruebas de los grupos se puede evaluar qu tan adecuada fue la aleatorizacin. La segunda ventaja reside en que se puede analizar el puntaje ganancia de cada grupo (la diferencia entre la pre-prueba y la post-prueba).El diseo controla todas las fuentes de invalidacin interna por las mismas razones que se argumentaron en el diseo anterior (diseo con post-prueba nicamente y grupo de control). Lo que influye en un grupo deber influir de la misma manera en el otro, para mantener la equivalencia de los grupos.2. Cuasi-experimentos

Los diseos cuasi-experimentales tambin manipulan deliberadamente al menos una variable independiente, solamente que difieren de los experimentos "verdaderos" en el grado de seguridad o confiabilidad que pueda tenerse sobre la equivalencia inicial de los grupos. En los diseos cuasi-experimentales los sujetos no son asignados al azar a los grupos ni emparejados, sino que dichos grupos ya estaban formados antes del experimento, son grupos intactos.

Problemas de los diseos cuasi-experimentales

La falta de aleatorizacin introduce posibles problemas de validez interna y externa.

Debido a los problemas potenciales de validez interna, en estos diseos el investigador debe intentar establecer la semejanza entre los grupos, esto requiere considerar las caractersticas o variables que puedan estar relacionadas con las variables estudiadas.Los cuasi-experimentos difieren de los experimentos "verdaderos" en la equivalencia inicial de los grupos (los primeros trabajan con grupos intactos y los segundos utilizan un mtodo para hacer equivalentes a los grupos). Sin embargo, esto quiere decir que sea imposible tener un caso de cuasi-experimento donde los grupos sean equiparables en las variables relevantes para el estudio. En este tipo no hay asignacin al azar o emparejamiento. Pero por lo dems son iguales, la interpretacin es similar, las comparaciones son las mismas y los anlisis estadsticos iguales (salvo que a veces se consideran las pruebas para datos no correlacionados).

3. Pre-experimentos

Los pre-experimentos se llaman as, porque su grado de control es mnimo.

1. Estudio de caso con una sola medicinConsiste en administrar un estmulo o tratamiento a un grupo y despus aplicar una medicin en una o ms variables para observar cul es el nivel del grupo en estas variables.Este diseo no cumple con los requisitos de un "verdadero" experimento. No hay manipulacin de la variable independiente. El diseo adolece de los requisitos para lograr el control experimental: tener varios grupos de comparacin. No se puede establecer causalidad con certeza. No se controlan las fuentes de invalidacin interna.

2. Diseo de pre-prueba y post-prueba con un solo grupo

A un grupo se le aplica una prueba previa al estmulo o tratamiento experimental: despus se le administra el tratamiento y finalmente se le aplica una prueba posterior al tratamiento.El diseo ofrece una ventaja sobre el interior, hay un punto de referencia inicial para ver qu nivel tena el grupo en las variables dependientes antes del estmulo. Es decir, hay un seguimiento del grupo. Sin embargo, el diseo no resulta conveniente para fines cientficos: no hay manipulacin ni grupo de comparacin y adems varias fuentes de invalidacin interna pueden actuar.

Por otro lado, se corre el riesgo de elegir a un grupo atpico o que en el momento del experimento no se encuentre en su estado normal. Tampoco se puede establecer con certeza la causalidad.Los dos diseos pre-experimentales no son adecuados para el establecimiento de relaciones entre la variable independiente y la variable dependiente.

Son diseo que se muestran vulnerables en cuanto a la posibilidad de control y validez interna. Deben usarse slo como ensayos de otros experimentos con mayor control.Los diseos pre-experimentales pueden servir como estudios exploratorios, pero sus resultados deben observarse con precaucin. De ellos no pueden sacarse conclusiones seguras de investigacin. Abren el camino, pero de ellos deben derivarse estudios ms profundos.Cmo se selecciona la muestra en un diseo experimental?

La muestra.- Subgrupo de la poblacin de la cual se recolectan los datos y debe ser representativo de dicha poblacin.Para llevar a cabo el proceso de seleccin de la muestra dependen:

1. Tamao de la muestra.

2. El procedimiento de seleccin.Las unidades de anlisis o los elementos muestrales se eligen siempre aleatoriamente y para que cada elemento tenga la misma probabilidad de ser elegido se utilizan tres procedimientos de seleccin:1. Tmbola2. Nmeros Aleatorios o Random3. Seleccin Sistemtica de elementos muestralesTipos generales de muestra:

Seleccin de la muestra.- todos los elementos tienen probabilidad conocida de ser escogidos.La eleccin de los elementos est relacionada con las caractersticas de la investigacin o de quien toma la muestra. Existen dos tipos: 1.- Probabilstica.- Subgrupo de la poblacin en el que todos los elementos de esta tienen la misma posibilidad de ser elegidos.

2.- No probabilstica.- Subgrupo de la poblacin en la que la eleccin de los elementos no depende de la probabilidad sino de las caractersticas de la investigacin.

Tipos de muestras probabilsticas Estratificada Conglomerados Aleatoria simple Sistemtica Tipos de muestras no probabilsticas De sujetos tipo Por cuotas De sujetos voluntarios Cualitativo De expertos