Experimentos são usados para explicar diferentes fenômenos. Podem ser simples e informais ou altamente controlados. Estudos observacionais (também chamados epidemiológicos) e experimentos projetados (também conhecidos como controlados) são duas categorias gerais de pesquisa científica. Fatores como os objetivos do experimento e a natureza do fenômeno determinam qual método usar. Ambos têm vantagens e desvantagens.
Em um estudo observacional, o pesquisador apenas observa o que está acontecendo ou o que aconteceu como resultado de algo. Não intervém de forma que influencie os resultados. Os sujeitos decidem se estarão no grupo de tratamento ou controle. Em essência, um estudo observacional visa encontrar a relação entre variáveis já existentes. É usado principalmente onde seria antiético ou impraticável manipular variáveis.
Em um experimento projetado, o pesquisador controla variáveis para determinar seus efeitos sobre outras variáveis. O pesquisador decide quem estará nos grupos de tratamento e controle. Pode manipular cenários para observar o resultado de uma intervenção.
Em um experimento, duas variáveis têm associação se saber o valor de uma ajuda a saber algo sobre a outra. Por exemplo, peso e altura de pessoas são associados, pois pessoas altas tendem a ser mais pesadas. Um estudo observacional só pode estabelecer associação. Um bom experimento controlado pode estabelecer causa. Por exemplo, um estudo observacional pode mostrar que fumantes têm taxa maior de câncer de fígado, enquanto o experimento projetado descobre o porquê: fumantes também tendem a beber álcool que causa câncer de fígado.
Às vezes fatores externos não considerados como variáveis influenciam diretamente o resultado. Um estudo observacional pode dizer que pessoas com pontas dos dedos amareladas tendem a ter câncer de pulmão. Isso não significa que dedos amarelados causem câncer. Um experimento projetado determinará que fumantes tendem a ter dedos amarelados, e o fumo causa câncer de pulmão. O fumo aqui é o fator de confusão.
Dos dois tipos, experimentos projetados são considerados mais confiáveis pois pesquisadores têm mais controle. Também consideram fatores de confusão e permitem estabelecer causas. Estudos observacionais são úteis quando experimentos controlados causariam dilema legal, moral ou ético, pois poderiam tirar o direito dos sujeitos de decidir. Estudos observacionais também permitem pesquisa em grande escala e conclusões mais robustas.
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