Diseño Experimental: Variables, Tipos y Aplicaciones en la Investigación

Sistema de Variables

Definición Conceptual

Explica el significado de la variable.

Definición Operacional

Describe cómo se observa y mide cada característica del estudio.

Pasos para Operacionalizar Variables

1. Indicar la variable.
2. Conceptualizar la variable.
3. Establecer las dimensiones (definir realmente la variable).
4. Encontrar los indicadores (rasgos observables y medibles).
5. Hallar las escalas de las variables.
6. Indicar los ítems del instrumento.
7. Indicar las respuestas del instrumento.

Importancia

Para conceptualizar claramente la variable, para hacerlas empíricas (indicadores), para elaborar instrumentos observables, para realizar una observación o medición de la variable teórica.

Unidad Experimental y Tratamiento

Unidad Experimental

Cada elemento de la muestra que se mide y recibe el tratamiento.

Tratamiento

Conjunto de condiciones experimentales que se imponen a una unidad experimental en un diseño experimental. Pueden ser simples o combinados (factorizados).

Experimento y Diseño Experimental

Experimento

Acciones para descubrir fenómenos manipulando variables que son la causa del fenómeno que se pretende confirmar.

Diseño Experimental

Serie de pruebas en las que se inducen cambios en las variables de manera que se pueda observar, identificar y medir.

Objetivos

• Proporciona información relacionada al problema.
• Determina las variables de mayor influencia en la respuesta.
• Encuentra el mejor valor de las variables controlables.
• Establece el mejor efecto de variables combinadas.
• Obtiene un mejor análisis de las variables dependientes e independientes.

Error Experimental

Desviación en los resultados de dos unidades experimentales con el mismo tratamiento. Se mide con la varianza.

Causas

• Variabilidad del material experimental.
• Variabilidad del campo experimental.
• Efectos de factores extraños.
• Error de medición.
• Medición deficiente.
• Deficiencias en la conducción del experimento.

Diseño Factorial

Arreglo especial para formar las combinaciones de tratamientos. Involucra la investigación de dos o más factores. Abarca todos los diseños.

Factor

Tratamiento en particular que varía según el objetivo del investigador.

Niveles del Factor

Valores de cada factor en estudio.

Respuesta

Resultado de una unidad experimental.

Efecto

Medida de cambio en la respuesta, producido por el cambio en el nivel del factor.

Tipos de Interacciones

• Efecto principal: efecto de un factor sobre los niveles de otros factores.
• Efecto simple: efecto de un factor en un nivel de los demás factores.
• Efectos de interacción: variación de un efecto simple de un factor al pasar de un nivel a otro de otro factor.
• Efecto cruzado: combinaciones cruzadas de 2 factores.

Tipos de Diseño Experimental

• Diseño clásico con pre y post prueba y grupo control: tiene un antes, un después, el estímulo y un grupo testigo.
• Diseño con estímulo creciente.
• Diseño factorial:
  • DCA (Diseño Completamente al Azar): los tratamientos se asignan al azar a las unidades experimentales o al contrario. Requiere: suma de cuadrados, grados de libertad, cuadrado medio esperado, análisis de varianza. No recomendable para campo.
  • DBCA (Diseño en Bloques Completamente al Azar): se aplica cuando el material es heterogéneo. Tiene dos fuentes de variación. Las unidades experimentales homogéneas se agrupan formando bloques (entre ellos hay heterogeneidad).