Tipos de diseños de investigación experimental

1. Diseños de investigación
experimentales
Mtro. Raúl León de la O

2. Equivalencia estadística de sujetos en diferentes grupos
Comparar al menos dos grupos o condiciones.
Manipulación directa de las variables independientes
Medición de las variables dependientes
Uso de la estadística inferencial
Principio del control de las variables extrañas
Características de la investigación experimental

4. Diseños preexperimentales, aquellos que no
cumplen con dos o más de las seis características
de la investigación experimental.
-Pocas amenazas a la validez interna están bajo
control.
-No consiguen descartar la mayoría de las
hipótesis alternativas
-Éstos se pueden usar mejor como un modo de
generar ideas que puedan ser puestas a prueba
de manera más sistemática.

5. Notación
ELEMENTO
R Asignación aleatoria
O Observación, una medida que registra observaciones
de un pretest o de un postest.
X Condiciones de tratamiento (el subíndice 1 hasta n
indica diferentes tratamientos).
A, B, C, D, E, F Grupos o sujetos o, para los diseños caso único, línea
base o condiciones de tratamiento.

6. Diseño de un grupo sólo con postest
Diseño de un grupo con pretest-
postest
Grupos no equivalentes sólo con
postest
Diseños preexperimentales

7. En el diseño de un grupo sólo con postest el investigador aplica un
tratamiento y, a continuación, hace una observación, como se representa
en el diagrama siguiente, donde A es el grupo de tratamiento, X es el
tratamiento y O es el postest.
Diseño de un grupo sólo con poste

8. Un profesor que quiere realizar un estudio sobre lo que los alumnos han
aprendido sobre regresión estadística en sus clases. Parece razonable
llegar a la conclusión de que éstos no sabían demasiado sobre regresión
antes de que comenzara el curso y de que es improbable que
aprendieran por otros medios, por ejemplo, ¡durante reuniones con
amigos! Por consiguiente, el diseño de un grupo sólo con postest puede
ofrecer resultados válidos.
• Sin una comparación o grupo de control es difícil saber si otros factores que ocurren
al mismo tiempo que el tratamiento estaban relacionados de manera causal con la
variable dependiente.
• La única situación en la que este diseño es razonable es cuando el investigador
puede estar seguro del nivel de conocimiento, actitud o destreza de los sujetos
antes del tratamiento y puede estar convencido de que la historia no es una
amenaza.

9. Diseño de un grupo con pretest-postest
Este diseño común se distingue del diseño de grupo sólo con postest por una única
diferencia –la introducción de una observación que ocurre antes de se experimente la
condición de tratamiento (pretest)–.
En el diseño de un grupo con pretest-postest se realiza a un grupo un pretest (), a
continuación el tratamiento (X) y después el postest (). El pretest y el postest son los
mismos, pero realizados en momentos diferentes. El resultado que se analiza es un
cambio del pretest al postest.

10. Un profesor de universidad realiza un taller dirigido a maestros sobre el
tema de la integración escolar. Uno de los objetivos del programa es la
mejora de las actitudes de los maestros hacia la integración de los niños
con discapacidad.
Para evaluar este objetivo, el profesor selecciona un diseño pretest-
postest, administrando a los maestros, antes de los talleres, una
encuesta sobre actitudes a modo de pretest y volviendo a pasar la misma
encuesta de nuevo tras la celebración de los talleres (postest).
Suponga que las puntuaciones del postest son más altas que las del
pretest, ¿puede concluir el investigador que la causa en el cambio de las
puntuaciones ha sido el taller? Tal vez, pero existen varias amenazas
posibles a la validez interna y, hasta que no sean eliminadas, el
investigador no puede asumir que la asistencia al taller fue la causa del
cambio.

11. AMENAZAS A LA VALIDEZ INTERNA
HISTORIA
Cambio de actitud (un maestro cita un testimonio acerca de niños
excepcionales) y otros pueden ocurrir fuera del contexto del taller
(durante el taller aparece en el periódico escolar un artículo sobre
integración). Hechos como éstos no están controlados y pueden
afectar a los resultados.
SELECCIÓN
La selección no es una amenaza a la validez interna en este diseño
porque sólo se estudia un grupo.
REGRESIÓN
ESTADISTICA
Por ejemplo, en nuestro supuesto sobre el taller, imagine que el
director del colegio quisiera sólo a aquellos maestros con actitudes
menos favorables. Las puntuaciones del pretest serían en este caso
muy bajas y, a causa de la regresión, podrían ser más altas en el
postest con independencia del efecto del taller.

12. AMENAZAS A LA VALIDEZ INTERNA
PRETEST
El contenido del cuestionario puede sensibilizar a los sujetos hacia
problemas específicos o puede aumentar el nivel de conciencia
general.
INSTRUMENTACIÓN
Amenaza. Si, por ejemplo, los maestros realizan un pretest el
viernes por la tarde y el postest el miércoles siguiente por la
mañana, las respuestas pueden ser diferentes simplemente a
causa de las actitudes.
MORTALIDAD
EXPERIMENTAL
Puede ser un problema si, durante el pretest y el postest, se
pierden sujetos por alguna razón.

13. Existen muchas amenazas a la validez interna, no controladas, en
un diseño de un grupo con pretest-postest. Este diseño sólo
debería ser empleado en contadas condiciones que minimicen la
posibilidad de existencia de las amenazas (por ejemplo, usando
pruebas fiables y empleando cortos intervalos de tiempo entre el
pretest y el postest) y cuando resulta imposible emplear otros
diseños que puedan controlar algunas de estas amenazas.

14. En un diseño de grupos no equivalentes sólo con postest hay un grupo de control o de
comparación que no recibe tratamiento alguno. El diseño se refleja en el siguiente diagrama.
Grupos no equivalentes sólo con postest

15. El procedimiento consiste en aplicar el tratamiento a un grupo y evaluar la variable
dependiente (mediante el postest). El término grupos no equivalentes se utiliza
porque la selección es la amenaza más seria a la validez interna de los resultados.
Advierta que no se realiza una asignación aleatoria de sujetos a los grupos. .
El profesor que dirigía el taller sobre integración quería conseguir un grupo de
comparación y localizó una escuela que quería colaborar. Incluso, aunque los
resultados postest del grupo de tratamiento fueran mejores que los del grupo
de comparación, no se podría concluir que los mejores resultados se debieron
al taller. Podría ser que los profesores en la escuela de tratamiento tuvieran
una actitud más favorable al empezar el estudio y que el taller influyera poco
sobre las actitudes de sus profesores.

16. Otras amenazas aparecen cuando el diseño básico incluye estudios alternativos, como se indica
a continuación.

17. • Lo que podría suceder dentro de
cada grupo, sin estar relacionado
con el tratamiento, podría afectar
al postest.
Historia
• No es una amenaza, no existe un
pretest
Pretest
Validez Interna
Este diseño se utiliza cuando un investigador quiere comparar dos o más tratamientos pero no puede realizar un
pretest o aleatorizar la asignación de sujetos a cada grupo.

18. • Puede ser una amenaza si existen diferencias
en la manera en la que se evalúa el postest en
cada grupo.
Instrumentación
• Abandono de los sujetos.
Mortalidad
• No es una amenaza, no existe un pretest
Pretest

19. • Como los diferentes diseños controlan diferentes factores y también tienen
deficiencias particulares, el investigador elige el mejor diseño sobre la base de las
condiciones de investigación.
• Todos estos diseños son relativamente débiles para ser usados con el objeto de
comprobar relaciones causales y, con frecuencia, con un poco de planificación
pueden modificarse ligeramente para permitir la realización de deducciones
causales más razonables.

22. DISEÑO DE GRUPO DE CONTROL CON PRETEST-POSTEST
En este diseño de añade un segundo grupo, denominado grupo de control o de
comparación; los sujetos son asignados aleatoriamente.
Grupo experimental
Grupo de control

23. Un profesor quiere comparar tres métodos de enseñanza de la ortografía.
El profesor asigna aleatoriamente cada alumno de la clase a uno de los
tres grupos, realiza un pretest, prueba los diferentes métodos y realiza un
postest.

24. Sería también posible combinar varios tratamientos diferentes con un
grupo de control.

25. En este caso, los resultados del pretest estaban ordenados por niveles de
puntuación y los sujetos fueron asignados aleatoriamente de cada nivel a
los grupos experimental o de control.

27. El diseño de grupo de control sólo con postest se utiliza cuando no es
posible o adecuado realizar un pretest y en situaciones en las que el pretest
podría tener un efecto en el tratamiento.

28. Si existen las siguientes condiciones, entonces el diseño pretest-
postest sería entonces preferible:
1. Hay pequeñas diferencias entre las condiciones de
tratamiento.
2. La mortalidad experimental es posible.
3. Se busca el análisis de subgrupos.
4. El anonimato no es necesario.
5. El pretest es una parte normal de la rutina de los sujetos.

30. Los diseños experimentales «puros» proporcionan los argumentos más
firmes y convincentes del efecto causal de la variable independiente porque
controlan la mayoría de las fuentes de la invalidez interna.
En investigación educativa, las razones más comunes por las que no pueden
emplearse diseños experimentales son que la asignación aleatoria de sujetos
a los grupos experimental y de control.
Los diseños semiexperimentales, aunque no son experimentos puros,
ejercen un control considerable sobre la mayoría de las fuentes de invalidez y
son, normalmente, más rigurosos que los diseños preexperimentales.

31. Diseño de grupos no equivalentes con
pretest-postest
Diseños de series temporales
-Diseño de series temporales interrumpidas con un grupo.
-Diseño de series temporales interrumpidas con grupo de control

32. Este diseño es habitual y útil en educación, ya que a menudo es imposible
asignar sujetos aleatoriamente; el investigador utiliza grupos preestablecidos.
La única diferencia con el diseño de grupo de control con pretest-postest
reside en la ausencia de asignación aleatoria.

33. El investigador tiene tres clases de profesores con los que trabajar y es imposible
asignar alumnos, de manera aleatoria, de cada clase a cada uno de los tres
métodos. Por lo tanto, el investigador utiliza cada clase intacta y da a cada clase un
tratamiento diferente. El diseño sería el siguiente:

34. La interpretación de los resultados dependerá
de las diferencias en algunas características
razonablemente relacionadas con la variable
independiente (sexo, tiempo que lleva el
grupo formado, tamaño de los grupos,
rendimiento, aptitud, estatus socioeconómico
y resultados del pretest).
La clase A comprende alumnos de primaria,
clases B y C de secundaria; los resultados
demostraron que la clase A mejoró más que
la B y la C, se podría atribuir este progreso a
la diferencia entre los valores y a la formación
de los alumnos de primaria y secundaria.

36. Diseños de series temporales
Cuando un grupo es medido en repetidas ocasiones antes y después del
tratamiento, en lugar de una vez con anterioridad y otra con posterioridad, se
crea un diseño llamado «de serie temporal».
Los diseños de series temporales son útiles cuando hay observaciones
continuas que ocurren naturalmente sobre la variable dependiente y hay un
tratamiento inesperado y distinto durante las observaciones. Estos diseños
ofrecen mejoras significativas porque con una serie de preobservaciones y
postobservaciones, los patrones de estabilidad y cambio pueden ser evaluados
con más precisión.

37.  El diseño de series temporales interrumpidas con un grupo.
 El diseño de series temporales interrumpidas con grupo de
control.
Tipos de diseños temporales

38. El diseño de series temporales interrumpidas con un grupo
Este diseño requiere un grupo y múltiples observaciones o evaluaciones antes y
después del tratamiento. Las observaciones anteriores al tratamiento pueden ser
consideradas como pretests repetidos y las posteriores, como postests. El diseño
puede representarse en el siguiente diagrama.

40. El diseño de series temporales interrumpidas con grupo de control.
En este diseño se añade un grupo de control o de comparación. La introducción de un
grupo de control elimina la amenaza principal de la historia. La instrumentación es
menos probable y, si se incluye la asignación aleatoria, la selección no será una
amenaza para la validez. Sin embargo, a partir del momento en que un grupo de control
está presente, la difusión del estudio se convierte en una amenaza.

42. Signo menos=
Limitación
Signo más=Controlado
?=Fuente de invalidez
SA=No aplica

44. DISEÑOS DE CASO ÚNICO
Los diseños preexperimentales, experimentales y semiexperimentales
investigan empleando a grupos de sujetos. Sin embargo, existen muchas
circunstancias en las que es imposible emplear grupos de sujetos. Ante ello
se utilizan diseños de caso único.
Éstos se emplean para proporcionar deducciones causales rigurosas sobre
el comportamiento de uno, dos o unos pocos individuos.
“Caso único”, se refiere al modo en que se presentan y analizan las
puntuaciones, por sujetos particulares, en contraste con los diseños de grupo
que utilizan resultados promedio.

45. Las características de los diseños de caso único:
El enfoque básico es estudiar individuos en una condición de no tratamiento y,
a continuación, en una condición de tratamiento; evaluando de forma continua
en ambos casos la actuación en la variable dependiente.
MEDICION
FIABLE
MEDIDAS
REPETIDAS
DESCRIPCIÓN
DE LAS
CONDICIONES
LINEA BASE Y
CONDICION DE
TRATAMIENTO:
DURACIÓN Y
ESTABILIDAD
REGLA DE
VARIAR DE UNO
EN UNO

46. 1. Medición fiable 2. Medidas repetidas
Este diseño implica muchas
observaciones de la conducta como
técnica de recogida de datos.
Estandarizar las condiciones de
observación (momento del día y
lugar); que los observadores estén
entrenados y se comprueben su
fiabilidad y que se defina
operacionalmente la conducta a
observar.
Medir repetidamente un mismo
aspecto de la conducta a lo largo del
estudio.
La medición repetida controla la
variación normal que cabe esperar
en cortos periodos de tiempo y
ofrece una descripción clara y fiable
de la conducta.

47. 3. Descripción de las
condiciones.
4. Línea base y condición de tratamiento; duración
y estabilidad.
Descripción precisa y
detallada de todas las
condiciones en las que se
observa la conducta. Esta
descripción permite la
aplicación del estudio a otros
individuos para fortalecer
tanto la validez interna como
la externa.
-Cada condición dure más o menos la misma cantidad de
tiempo y contenga aproximadamente el mismo número de
observaciones.
-Si varían el tiempo o el número de observaciones, entonces se
convierten en variables de confusión.
-Observe el comportamiento el tiempo necesario para
establecer un patrón fijo.
-Primera observar la conducta objeto de estudio bajo
condiciones naturales hasta que se consigue la estabilidad
(línea base).
-Fase de tratamiento. Cambio en las condiciones por parte del
investigador y debe ser también lo suficientemente larga como
para conseguir la estabilidad.

48. 5. Regla de variar de uno en uno
Cambiar sólo una variable durante la fase de tratamiento en la
investigación de caso único y la variable cambiada debe describirse con
precisión. Si se cambian dos o más variables al mismo tiempo, el
investigador no puede estar seguro de qué cambio o cambios
provocaron los resultados.

49. Diseños A-B
En los diseños de caso único se utiliza una convención específica de notación.
En ésta, las letras en vez de representar grupos de sujetos, se presentan como
condiciones: A se presenta como la condición de la línea base y B como la
condición del tratamiento.
Este diseño es el más simple. El procedimiento consiste en observar la conducta
objetivo hasta que se da de forma consistente. Esta condición es la línea base o
condición A. Entonces, se introduce un tratamiento en el entorno en el que se
han recogido los datos de la línea base y a esta condición se la llama B.

50. La interpretación de los resultados se basa en la premisa de que si no se introdujera
ningún tratamiento, el comportamiento continuaría tal como se registró
en la línea base. Si el comportamiento cambia durante la condición de tratamiento,
este cambio puede atribuirse a la intervención introducida por el investigador.

51. Diseños A-B-A
El diseño A-B-A, también denominado diseño de reversión o de reserva, en
el que se añade un segundo periodo de línea base tras el tratamiento. En este
diseño, el investigador establece una línea base (A), introduce el tratamiento
(B) y, a continuación, elimina el tratamiento para restablecer la condición (A) de
línea base.

52. Un profesor está interesado en probar una nueva técnica de refuerzo con John, con la
esperanza de que la nueva técnica aumente el tiempo que John pasa estudiando. El
profesor primero registra la cantidad de tiempo de estudio diario hasta que se establece un
patrón estable. Entonces, el investigador introduce la técnica de refuerzo como intervención
y sigue observando el tiempo en la tarea. Tras un espacio de tiempo determinado, el
profesor deja de usar la técnica de refuerzo para ver si la conducta durante la tarea vuelve a
la condición de la línea base.
La figura 8.2 ilustra un vínculo causal entre la técnica de refuerzo y el aumento del tiempo
de estudio.

53. El diseño A-B-A-B ofrece una mayor inferencia causal que el diseño A-B-
A, ya que finaliza con la condición del tratamiento lo que con frecuencia
es más favorable para el sujeto. Si el patrón de resultados no consigue
apoyar el efecto del tratamiento, entonces, la interpretación es menos
clara. Si cambia el comportamiento durante el tratamiento, pero no logra
volver a la condición de línea base una vez finalizado el tratamiento, el
investigador no sabrá si intervienen otros factores aparte del tratamiento
que causaron el cambio o si el tratamiento había sido tan efectivo que
podía ser eliminado y, sin embargo, provocar un impacto en el
comportamiento.

55. Diseños de línea base múltiple
Cuando no se quiere o es imposible eliminar una condición de tratamiento, o
cuando los efectos de una condición de tratamiento se extienden, es utilizan
los diseños de línea base múltiple, en este el investigador recoge
información sobre dos o más acciones, sujetos, o situaciones o alguna
combinación de acciones, situaciones y sujetos.
 Líneas base múltiples entre comportamientos.
 Líneas base múltiples entre situaciones.
 Líneas base múltiple entre individuos.

56. Referencia bibliográfica
McMillan. James. Investigación educativa