실험법의 설계와 해석

핵심 정리

실험법은 연구자가 인위적으로 통제한 상황에서 독립 변수에 해당하는 처치를 가하고, 그에 따른 종속 변수의 변화를 살펴보는 자료 수집 방법이다. 관찰법이 대상의 상황과 행동을 살펴 자료를 얻는 방법이라면, 실험법은 처치를 가한 뒤 그 변화와 결과를 확인한다. 실험법은 독립 변수를 조작하고 실험 집단과 통제 집단을 두어 효과를 비교하는 방식으로 이루어진다.

실험 집단은 독립 변수에 해당하는 실험 처치를 받고, 통제 집단은 그 처치를 받지 않는다. 두 집단의 구분은 연구자의 임의적 명칭이 아니라 처치 여부에 따라 판단한다. 실험 집단은 처치를 받고 통제 집단은 처치를 받지 않는다. 두 집단은 실험 전에 주요 특성이 동질하도록 구성하며, 무작위 배정은 집단 구성을 위한 방법이다.

연구자는 처치 전 종속 변수를 측정하는 사전 검사를 하고, 처치 뒤 종속 변수를 측정하는 사후 검사를 할 수 있다. 실험 처치와 검사는 서로 다른 절차다. 실험 처치는 독립 변수에 해당하는 자극이나 조건을 가하는 것이며, 사전·사후 검사는 종속 변수를 측정하는 과정이다. 실험 처치 후 종속 변수를 측정하는 검사가 사후 검사다.

실험법은 질문지법이나 면접법에 비해 자료 수집 상황을 엄격히 통제하기 쉽고, 참여 관찰법보다 연구자가 변수를 통제하기 쉽다. 통제된 상황은 처치와 결과 사이의 관계를 살펴보는 데 도움이 된다. 다만 실험 결과를 해석할 때에는 집단 간 차이와 처치 전후 측정을 구분해야 한다. 실험 결과가 반복해서 재현되면 연구 결과의 신뢰도를 높이는 근거가 된다.

자세히

실험법의 출발점은 확인하려는 관계를 변인으로 분명히 하는 것이다. 연구자가 원인으로 보고 조작하는 변인이 독립 변수이고, 그 영향이 나타나는지를 측정하는 변인이 종속 변수다. 예를 들어 어떤 프로그램의 효과를 알아보는 연구라면 프로그램을 제공하는 조건이 독립 변수에 해당하고, 프로그램의 효과를 측정하는 항목이 종속 변수에 해당한다. 이는 개념을 설명하기 위한 일반적인 구성이다. 실제 문항에서는 어떤 변인이 처치되고 어떤 항목이 측정되는지를 자료의 연구 설계에서 찾아야 한다. ‘효과’라는 표현이 가설에 등장한다고 해서 그것 자체를 독립 변수로 정하는 것은 아니다. 처치의 대상과 측정 결과를 각각 확인해야 한다.

다음으로 연구자는 실험에 참여할 대상을 정하고, 실험 집단과 통제 집단을 구성한다. 두 집단은 처치가 시작되기 전에 주요 특성이 동질하도록 구성해야 한다. 두 집단의 시작 조건이 크게 다르면 처치 뒤에 나타난 결과 차이가 처치 때문인지, 원래의 집단 차이 때문인지 가리기 어려워지기 때문이다. 무작위 배정은 대상을 두 집단에 배정하는 방식이며, 집단을 처치 여부로 구분하는 기준과는 구별해야 한다. 무작위로 배정되었다는 사실만으로 어느 집단이 실험 집단인지 판단할 수는 없다. 실제로 독립 변수의 처치를 받는 집단이 실험 집단이고, 받지 않는 집단이 통제 집단이다.

실험 설계에서는 처치 전후의 측정이 어떤 역할을 하는지도 따져야 한다. 사전 검사는 처치가 이루어지기 전에 종속 변수를 측정하는 검사다. 이를 통해 처치 전 집단의 상태를 확인할 수 있고, 처치 뒤 결과와 비교할 기준을 마련할 수 있다. 실험 처치는 연구자가 독립 변수에 해당하는 조건을 가하는 절차다. 사후 검사는 그 처치 뒤에 종속 변수를 측정하는 검사다. 따라서 사전 검사를 하지 않은 연구도 있을 수 있으며, 사전 검사 여부만으로 실험법인지 아닌지를 단정할 수 없다. 문항의 자료에서 실제로 검사를 실시했는지, 그 검사가 처치 전인지 후인지, 무엇을 측정했는지를 차례로 확인하면 절차를 혼동하지 않는다.

처치 뒤에는 실험 집단과 통제 집단의 결과를 비교한다. 비교할 때에는 결과의 방향뿐 아니라 그 결과가 어떤 집단에서 나왔는지도 자료와 대조해야 한다. 예컨대 실험 집단의 측정값이 통제 집단보다 높거나 낮다는 정보는 집단의 처치 여부와 함께 읽어야 의미가 있다. 한 집단의 사후 검사 결과만 제시된 경우에는 다른 집단과의 비교 결과가 이미 확인된 것처럼 말해서는 안 된다. 사전 검사와 사후 검사가 함께 제시되면 각 검사가 처치 전인지 후인지 먼저 표시하고, 같은 집단 안의 변화와 두 집단 사이의 차이를 구별한다. 처치 전부터 집단 사이에 차이가 있었는지 확인하는 것도 결과 해석에 중요하다.

실험법은 질문지법·면접법과 비교할 때 자료 수집 상황을 연구자가 엄격하게 통제할 수 있다는 점이 특징이다. 질문지법은 질문에 대한 응답으로, 면접법은 면접 과정에서 얻은 응답으로 자료를 수집한다. 이들 방법을 사용한다고 해서 실험법처럼 처치를 가하고 통제 집단과 비교하는 설계가 자동으로 이루어지는 것은 아니다. 실험법은 연구자가 변수를 인위적으로 통제하므로 예상하지 못한 변수의 통제가 상대적으로 쉽다. 다만 ‘통제할 수 있다’는 말은 연구 상황의 통제 가능성을 가리키며, 모든 변수를 언제나 완벽히 통제한다는 뜻으로 확대해서는 안 된다.