Mengamati atau ikut campur?

Ada dua cara dasar untuk mengumpulkan data tentang apakah satu hal memengaruhi hal lain.

• Dalam studi observasional, kamu mengukur apa yang sudah terjadi dan tidak mengubah apa pun. Kamu bisa mencatat berapa lama siswa tidur dan nilai yang mereka dapatkan.
• Dalam eksperimen, kamu menetapkan suatu perlakuan kepada unit-unit penelitian, lalu mengukur apa yang terjadi. Kamu bisa meminta beberapa siswa tidur delapan jam dan siswa lainnya tidur enam jam.

Keduanya dapat menemukan pola. Hanya eksperimen yang dilakukan dengan baik yang dapat memberikan banyak informasi tentang sebab dan akibat. Inilah alasannya.

Misalkan siswa yang tidur lebih lama juga mendapat nilai lebih baik dalam sebuah studi observasional. Mungkin tidur membantu. Namun, mungkin juga siswa yang tidur lebih lama memiliki lebih sedikit pekerjaan, rumah yang lebih tenang, atau kebiasaan belajar yang lebih teratur. Salah satu dari hal-hal ini bisa menjadi alasan sebenarnya, dan semuanya berjalan bersama dengan tidur. Variabel tersembunyi seperti ini disebut variabel perancu: variabel ini berkaitan dengan hal yang kamu teliti dan hasilnya, serta dapat meniru atau menyembunyikan suatu pengaruh. Dunia 5 membahasnya dalam empat pelajaran.

Eksperimen mengatasi masalah ini dengan penugasan acak. Jika lemparan koin (atau komputer) menentukan siapa yang mendapat perlakuan tertentu, kelompok-kelompok tersebut akan berbeda dalam hal lainnya hanya karena kebetulan: kebiasaan tidur, pekerjaan, kehidupan di rumah, dan hal-hal yang tidak pernah terpikir untuk diukur. Dengan unit yang cukup, kelompok-kelompok itu akan mirip secara rata-rata, sehingga jika hasilnya berbeda setelahnya, perlakuan tersebut menjadi satu-satunya perbedaan sistematis yang tersisa.

Eksperimen yang baik biasanya memiliki:

• Kelompok perlakuan yang mendapat hal yang sedang diuji dan kelompok kontrol yang tidak mendapatkannya (atau mendapat alternatif standar).
• Penugasan acak ke dalam kelompok-kelompok tersebut.
• Plasebo ketika harapan orang-orang berpengaruh: sesuatu yang aman dan tampak sama, sehingga semua orang percaya bahwa mereka mungkin mendapat perlakuan tersebut.
• Penyamaran: orang-orang tidak tahu mereka berada di kelompok mana (tersamar tunggal), dan orang-orang yang mengukur hasilnya juga tidak tahu (tersamar ganda), sehingga harapan tidak dapat memengaruhi pengukuran.

Contohnya, seorang tukang kebun ingin mengetahui apakah nutrisi tanaman bekerja. Rancangan yang lemah: berikan nutrisi kepada tanaman di dekat jendela, tidak kepada tanaman di tempat teduh, lalu bandingkan. Cahaya kini tercampur dengan nutrisi. Rancangan yang lebih baik: beri nomor pada 40 potensiometer, biarkan pengundian acak memilih 20 untuk diberi nutrisi, jadikan 20 lainnya sebagai kontrol, lalu letakkan semuanya di rak yang sama. Kini cahaya, air, dan ukuran potensiometer menjadi seimbang karena kebetulan, dan perbedaan pertumbuhan yang jelas menunjukkan pengaruh nutrisi. (Contoh rekaan, hanya untuk menjelaskan gagasannya.)

Eksperimen tidak selalu memungkinkan. Kita tidak dapat membuat orang merokok secara acak selama tiga puluh tahun, atau menugaskan secara acak sebuah kota untuk mengalami banjir. Untuk pertanyaan seperti ini, kita mengandalkan studi observasional, rancangan yang cermat, dan beberapa rangkaian bukti. Kita harus jujur bahwa bukti untuk hubungan sebab-akibat lebih lemah.