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Metodologia Científica Prof. Gilson Yukio Sato Departamento Acadêmico de Eletrônica Programa de pós-Graduação em Engenharia Biomédica Pesquisa Experimental Introdução • Abordagem quantitativa • Adequado para estudos de relações causa e efeito, ou seja, de como o comportamento de uma variável afeta outra • Idealmente, as demais variáveis devem ser controladas (Leedy e Ormrod 2001) Introdução • Delineamento/desenho experimental • Validade interna • Desejável uso de grupo experimental (ou de tratamento) + grupo de controle (Leedy e Ormrod 2001) Variáveis • Variável independente (que vai ser manipulada) • Ex: exercício físico • Variável dependente (resultado da manipulação) • Ex: perda de peso • Variável de confundimento (influência as variáveis independentes e dependentes) • Ex: idade, dieta, sexo, etc (Leedy e Ormrod 2001) Controle de variáveis de confundimento • Transformar a variável em constante • Ex: experimento com pessoas da mesma idade • Usar um grupo de controle e um grupo de intervenção/experimental • Para esse grupo a variável independente não é manipulada ou é aparentemente manipulada (Leedy e Ormrod 2001) Controle de variáveis de confundimento • Designar aleatoriamente os membros dos grupos • Ex: sortear quem vai participar do grupo de controle e do experimental • Parear amostras • Ex: em grupos já formados, parear pessoas dos dois grupos com características similares (Leedy e Ormrod 2001) Controle de variáveis de confundimento • Expor todos grupos a todos tratamentos • Controlar estatisticamente variáveis de confundimento (Leedy e Ormrod 2001) Desenho Experimental • Desenhos pré-experimentais • Não é possível demonstrar relação de causa e efeito • Desenhos verdadeiramente experimentais • Amostras são aleatoriamente designadas aos grupos • Desenhos quasi-experimentais • Pesquisador sabe quais são as variáveis que não pode controlar e considera isso na análise dos dados (Leedy e Ormrod 2001) One-shot experimental case study (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 TR OBS One-shot experimental case study • Pré-experimental • Primitivo, menos confiável que os outros • Baixa validade interna • Não recomendado • O tratamento causou uma mudança? • As variáveis de confundimento foram controladas ? (Leedy e Ormrod 2001) Grupo único, pré-teste e pós-teste (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 OBS TR OBS Grupo único, pré-teste e pós-teste • Pré-experimental • Detecta mudança • Baixa validade interna • Sem controle de variáveis de confundimento (Leedy e Ormrod 2001) Comparação entre grupos estáticos (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 TR OBS Grupo 2 -- OBS Comparação entre grupos estáticos • Pré-experimental • Grupo de controle e grupo experimental • Baixa validade interna • Sem controle de variáveis de confundimento • A diferença foi causada pelo tratamento ? (Leedy e Ormrod 2001) Grupo de controle, pré-teste e pós-teste (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 OBS TR OBS Grupo 2 OBS -- OBS Grupo de controle, pré-teste e pós-teste • Verdadeiramente experimental • É possível determinar se o tratamento fez diferença • Grupo de controle e grupo experimental • Alta validade interna • Amostras designadas aleatoriamente ao grupo • Controle de variáveis de confundimento (Leedy e Ormrod 2001) Desenho Solomon de quatro grupos (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 OBS TR OBS Grupo 2 OBS -- OBS Grupo 3 -- TR OBS Grupo 4 -- -- OBS Desenho Solomon de quatro grupos • Verdadeiramente experimental • Analisa se o simples fato do pré-teste e/ou tratamento ser aplicado afeta o resultado • Alta validade interna • Amostras designadas aleatoriamente ao grupo • Controle de variáveis de confundimento (Leedy e Ormrod 2001) Grupo de controle, somente pós-teste (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 TR OBS Grupo 2 -- OBS Grupo de controle, somente pós-teste • Verdadeiramente experimental • Usando em situações em que não é possível o pré- teste • Obrigatoriamente amostras designadas aleatoriamente a cada grupo (Leedy e Ormrod 2001) Variações - verdadeiramente experimental • Uso de três grupos, sendo um grupo de controle e os outros dois expostos a tratamentos diferentes • Uso de três ou mais grupos, sendo um grupo de controle e os outros demais expostos a variações do mesmo tratamento (ex: intensidade, duração, etc) (Leedy e Ormrod 2001) Grupo de controle não randomizado, pré-teste e pós-teste (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 OBS TR OBS Grupo 2 OBS -- OBS Grupo de controle não randomizado, pré-teste e pós-teste • Quasi-verdadeiramente experimental • Amostras não são aleatoriamente designadas a cada grupo grupos podem ser dissimilares • O pré-teste pode informar sobre a similaridade dos grupos para variável estudada • Pode ser melhorada com o pareamento da amostra (Leedy e Ormrod 2001) Serie temporal (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 OBS OBS OBS TR OBS OBS OBS OBS Série temporal • Quasi-verdadeiramente experimental • Várias avaliações/observações antes e depois do tratamento evidência que o tratamento causou a mudança • Problema no controle de variável de confundimento (Leedy e Ormrod 2001) Serie temporal com grupo de controle (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 OBS OBS OBS TR OBS OBS OBS OBS Grupo 2 OBS OBS OBS -- OBS OBS OBS OBS Serie temporal com grupo de controle • Quasi-verdadeiramente experimental • Maior validade interna que a série temporal simples (Leedy e Ormrod 2001) Amostras de tempo equivalentes (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 TR OBS -- OBS TR OBS -- OBS Amostras de tempo equivalentes • Quasi-verdadeiramente experimental • Mesmas amostras (ex: pessoas) sendo testadas diversas vezes • A manipulação da variável independente pode estar desvinculada da medição da variável dependente (Leedy e Ormrod 2001) Desenho Comparativo de Causas • Usado quando é impossível ou antiético manipular a variável independente • Ex: introduzir um novo vírus, negar instrução, etc. • O experimento não é possível, mas observa-se a manipulação de uma variável já existente e investiga- se a possível influência em outra variável (dependente) (Leedy e Ormrod 2001) Desenho Comparativo de Causas • Busca-se possíveis causas para uma observação atual • Ex: busca-se verificar a relação entre a diferença no desempenho escolar de dois grupos de crianças a métodos de ensino a que foram submetidas • Conhecida também como pesquisa ex post facto (Leedy e Ormrod 2001) Desenho Comparativo de Causas • Não é possível controlar para variáveis de confundimento (Leedy e Ormrod 2001) Analise fatorial (Leedy e Ormrod 2001) Grupo Tempo Grupo 1 TR1 TR2 OBS Grupo 2 TR1 -- OBS Grupo 3 -- TR2 OBS Grupo 4 -- -- OBS Analise fatorial • Para duas ou mais variáveis independentes • Para o exemploanterior: • para analisar o efeito do TR1 é preciso comparar os grupos 1 e 2 com os grupos 3 e 4 • Para analisar o efeito do TR2 é preciso comparar os grupos 1 e 3 com os grupos 2 e 4 • Para analisar o efeito de TR1 + TR2 (possível interação) é preciso comparar o grupo 1 com os grupos 2, 3 e 4 (Leedy e Ormrod 2001) Analise fatorial • Pode-se combinar a análise fatorial com outros desenhos experimentais ou de comparação de causas (Leedy e Ormrod 2001) Referências VIEGAS, Waldyr. Fundamentos de Metodologia Científica. Brasília: Paralelo 15. 1999. MARCONI, Marina de Andrade; LAKATOS, Eva Maria. Fundamentos da Pesquisa Científica. São Paulo: Atlas. 1985. BOOTH, W.C.; COLOMB, G.G.; WILLIAM, J.M. A Arte da Pesquisa. São Paulo: Martins Fontes. 2000. LEEDY, Paul D., ORMROD, Jeanne Ellis. Practical Research: planning and design. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2001. OKASHA, Samir. Philosophy of Science. Oxford: Oxford University Press. 2002. ARY, Donald; JACOBS, Lucy Cheser; SORENSEN, Chris. Introduction to Research in Education. Wadsworth Cenage, E ed., 2010. PEREIRA, Maurício G. Artigos Científicos: como redigir, publicar e avaliar. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. ZUCOLOTTO, Valtencir. Escrita Científica: Produção de Artigos de Alto Impacto. Material de curso. ZucoEscrita, 2017. <disponível em: http://zucoescrita.com/>.
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