Thiết kế thử nghiệm - Experimental design là gì và các bước triển khai

Thiết kế thử nghiệm - Experimental Design là việc tạo ra một bộ quy trình có hệ thống để kiểm tra nguyên nhân và kết quả của một giả thiết.

Giờ, hãy đóng vai một nhà nghiên cứu nhé. Hãy tưởng tượng: Bạn muốn kiểm tra xem liệu một thiết kế app kể chuyện bằng tranh có thể cải thiện khả năng từ vựng tiếng Anh của học sinh tiểu học. Bạn sẽ làm gì?

Một thiết kế thử nghiệm tốt sẽ giúp bạn hiểu rõ hệ thống để lựa chọn mẫu thử phù hợp và kiểm soát các biến ngoại lai có thể ảnh hưởng kết quả. Tức là bạn tạo môi trường để biến độc lập - đối tượng thử nghiệm là tác động duy nhất lên biến phụ thuộc - đối tượng tác động để kiểm tra giả thiết về nguyên nhân lẫn kết quả của mình.

Để dễ hiểu hơn, hãy nhìn vào ví dụ trên.

Khi muốn kiểm tra tác động cải thiện khả năng từ vựng tiếng anh của một app lên học sinh tiểu học, bạn sẽ cần so sánh một nhóm trải nghiệm nghe giảng bằng lời và một nhóm trải nghiệm app giảng dựa trên tranh ảnh. Nhưng bạn cần đảm bảo khả năng cá nhân, điều kiện kiểm tra, và các câu hỏi là tương đồng giữa hai nhóm. Bên cạnh đó, bạn cũng cần kiểm soát tất cả các biến có thể làm tăng kết quả, ngoại trừ sự khác biệt trong phương pháp giảng của app.

Thiết kế thử nghiệm là gì?

Tuy nhiên, bạn không cần là một nhà nghiên cứu để thiết kế thử nghiệm. Miễn là bạn muốn kiểm tra một giả thiết, phương pháp này luôn hiệu quả. Hãy đi lại khái niệm một lần nữa.

Thử nghiệm là phương pháp  sử dụng để nghiên cứu mối quan hệ nhân nhân và kết quả. Bạn tác động một hoặc nhiều biến độc lập và đo lường tác động của chúng lên một hoặc nhiều biến phụ thuộc. 

Còn Thiết kế thử nghiệm tạo ra tập hợp các quy trình để kiểm tra giả thuyết một cách có hệ thống, tránh tất cả tác động ngoại lai lên kết quả trừ biến độc lập.

Đọc thêm: Thử nghiệm mở rộng Sơ đồ dịch vụ - Service Blueprint

Các bước thiết kế thử nghiệm

Trước khi bắt đầu, hãy quyết định xem thử nghiệm có giúp bạn giải quyết vấn đề không. Nếu vấn đề cần khái quát hoá hoặc các điều kiện thử nghiệm khó thao tác, bạn nên cân nhắc nghiên cứu quan sát sẽ tốt hơn.

Bước 1: Xác định các biến và hình thành giả thiết

Luôn bắt đầu một thử nghiệm bằng một câu hỏi nghiên cứu cụ thể. Ví dụ: Kiểm tra xem app dạy bằng tranh có cải thiện vốn từ vựng tiếng Anh của học sinh. Bạn hỏi xem các bé biết thêm bao nhiêu từ vựng sau khi sử dụng app.

Để đưa câu hỏi thành một giả thiết có thể thử nghiệm, bạn cần xác định các biến và dự đoán sự liên quan của chúng. Với ví dụ trên, ta có 3 biến sau:

• Biến độc lập: Lượng thời gian sử dụng app dạy tiếng Anh bằng tranh
• Biến phụ thuộc: Lượng từ vựng mới các bé học được
• Biến ngoại lai: Khả năng học tập khác nhau của từng bé

Từ đó, bạn có thể đưa ra giả thiết là: i) Các app giảng dạy kết hợp với tranh có ảnh hưởng lớn đến khả năng cải thiện từ vựng tiếng Anh của học sinh tiểu học.

Với giả thiết này, nhà nghiên cứu có thể so sánh ba phương pháp học gồm: Đọc im lặng, Kể chuyện, và Kể chuyện với tranh.

Đọc thêm: Designer cần biết gì về những loại nghiên cứu thiết kế để bắt đầu?

Bước 2: Thiết kế thử nghiệm với các đơn vị nghiên cứu

Để bắt đầu thiết kế, bạn sẽ cần trả lời vài câu hỏi sau:

- Ai sẽ tham gia thử nghiệm? - Ví dụ, chọn các lớp hiện có tương đồng về trình độ của khối 3

- Nghiên cứu bao nhiêu người? - Lý tưởng thì bạn cần ít nhất 1 nhóm đối chứng và 1 nhóm thử nghiệm. Quy mô thực tế sẽ phụ thuộc vào hoàn cảnh, nhưng bạn cần một số lượng người tham gia tối thiểu cho thống kê.

- Những người tham gia nên được chọn thế nào? - Nếu có thể, hãy chọn ngẫu nhiên các cá thể để có suy luận về trình độ.

- Các cá nhân sẽ được phân nhóm như nào? - Tính huống tối ưu là phân ngẫu nhiên vào các nhóm, nhưng không hẳn lúc nào cũng khả thi. Các thử nghiệm không hoặc một phần ngẫu nhiên sẽ được gọi là thiết kế gần thử nghiệm (quasi-experimental design).

Kinh nghiệm thử nghiệm sẽ có ích để bạn quyết định cách thiết kế và khả năng kiểm soát thực sự với các yếu tố ngoại lai. Nhưng nếu bạn mới bắt đầu, hãy sẵn sàng để đối phó với những gì bất ngờ.

Bước 3: Chọn phương pháp thử nghiệm và can thiệp

Chìa khoá cho thử nghiệm hiệu quả là các cấp độ của tác động với mỗi nhóm. Tuy nhiên, bạn cần lựa chọn biện pháp có can thiệp đủ lâu và đủ mạnh để thực sự tác động đến kết quả.

Phương pháp thử nghiệm của bạn nên càng ít ảnh hưởng các thiết lập môi trường và những người tham gia càng tốt. Ở ví dụ này, tức là bạn cần tôn trọng trường học đang được nghiên cứu và có sự hợp tác của các bé tham gia nghiên cứu.

Bước 4: Tiến hành thử nghiệm

Với thiết kế thử nghiệm đã chọn, hãy bắt đầu nghiên cứu thôi. Các bước cần làm là:

• Quản lý các bài kiểm tra 
• Giới thiệu mục đích, lý do của cuộc thử nghiệm cho các nhóm
• Giám sát quy trình chặt chẽ để giảm thiểu các ảnh hưởng
• Đo lường kết quả 

Bước 5: Tổ chức, phân tích dữ liệu và báo cáo

Sau khi thu thập thông tin, bạn cần thiết lập một nơi để lưu trữ và phân tích dữ liệu. Quy trình này bắt đầu với việc làm sạch dữ liệu để đảm bảo không có dữ liệu bất thường hay lỗi nhập sai.

Tiếp theo, bạn cần phân tích so sánh các nhóm về mặt kết quả. Đây là trọng tâm của phân tích thử nghiệm để tìm ra thông tin hữu ích và trả lời cho giả thuyết ban đầu. 

Với ví dụ của chúng ta, có thể bạn sẽ thấy các nhóm học qua app kể chuyện bằng tranh trả lời kiểm tra từ vựng tiếng Anh tốt hơn, khi so với các nhóm học qua app kể chuyện hoặc đọc trong im lặng.

Cuối cùng, hãy làm một báo cáo thử nghiệm tuân theo định dạng thông tin về:

• Người tham gia
• Thiết kế thử nghiệm
• Cách can thiệp
• Kiểm soát các biến ngoại lai
• Đo lường và quan sát

Nghiên cứu là một trải nghiệm thú vị để phát triển sản phẩm với insight về người dùng. Qua bài viết này, bạn đã hiểu hơn về thiết kế thử nghiệm - experimental design chưa? Nếu hứng thú với các chủ đề nghiên cứu như ux research hay nghiên cứu hành vi, hãy xem các bài viết khác của Beau bên dưới nhé.