Bilim, “bilimsel yöntemlerle yürütülen araştırma süreci” ve “bilimsel araştırma sonucunda ulaşılan bilgilerin dinamik birikimi” olmak üzere hem süreç hem de ürün olarak değerlendirilmektedir. Bilimsel araştırmalar ise, belirli soruların sistematik ve mantıklı bir şekilde cevaplanması olarak tanımlanmaktadır (Yıldırım, 1999). 21. yüzyıldaki bilimsel araştırma sürecinde ele alınan bilimsel bilgi, değişkenlik gösterebilir, doğal dünyanın gözlemlerinden ve uygulamalı deneysel süreçlerden elde edilir, genelde teorilere dayanarak açıklanır ama çok küçük miktarda da olsa öznel yargılarla karışabilir, insanoğlunun çıkarımlarına, yaratıcılıklarına ve hayal gücüne dayandırılabilir, bilginin ait olduğu topluluğun sosyo-kültürel yapısından etkilenir aynı zamanda etkiler (Bell & Lederman, 2003; Lederman, Antink & Bartos, 2014; Sadler, 2004). Bilginin ele alındığı ve şekillendirildiği aşamaları içerisinde barındıran bilimsel araştırma sürecinde kullanılan tekniklere, yönteme ve araştırmanın amacına göre farklı şekillerde sınıflandırıldığı görülmektedir. Araştırmanın yaklaşımına göre kuramsal ve uygulamalı; amacına göre keşfedici, tanımlayıcı, açıklayıcı, tahmin edici ve değerlendirici; araştırmanın yöntemine göre deneysel, alan araştırması ve tarama; araştırmanın veri analizine göre nicel ve nitel araştırma; felsefi düşünme biçimine göre ise tümdengelimsel düşünme ve tümevarımcı düşünme içerikli araştırmalar olarak sınıflandırılmaktadır (Büyüköztürk, Çakmak, Akgün, Karadeniz ve Demirel, 2014; Usta, 2012).
Bilimsel araştırmaların yürütülmesinde, felsefi akımlar ve bu akımların bilimdeki karşılığı olan paradigmalar oldukça etkili olmaktadır. Bryman (2008), araştırmaların nitel ve nicel olarak sınıflandırılmasındaki temel nedenin ontolojik ve epistomolojik temellerine ait farklılaşmadan kaynaklandığını ifade etmektedir. Nitel araştırmalar ontolojik temel açısından yapılandırmacı iken nicel araştırmalar objektivisttir. Epistomolojik açıdan ise nitel araştırmalar subjektif ve anti-pozitivist, nicel araştırmalar ise subjektif ve pozitivist temellere dayanmaktadır (Byrman, 2008). Pozitivist felsefenin bilimsel araştırma paradigmalarındaki karşılığı olan nicel araştırma yöntemi, pozitivist ilkeler doğrultusunda belirlenen araştırma desenleri, standardize edilmiş veri toplama araçları, verilerin matematiksel ve istatiksel analizi ile yorumu çerçevesinde yürütülmektedir. Araştırmacı, tümdengelimsel bir yaklaşımla, alanyazında mevcut olan kuram ve modellerden yola çıkarak çalışma amacına ilişkin oluşturduğu hipotezlere ait nesnel bir yaklaşım içerisinde bilgi toplamakta ve yorumlamaktadır. Bilimsel araştırmaların doğası gereği nicel ve nitel araştırmalar kendi içerisinde bazı yöntemlere ayrılmaktadır.
Bilimsel araştırmalarda kullanılan nicel yöntemler, deneysel araştırma, korelasyonel araştırma, nedensel karşılaştırma araştırması, tarama araştırması; nitel yöntemler, etnografik araştırma, tarihsel araştırma, eylem araştırması, olgubilim çalışması, kuram oluşturma çalışması, durum çalışması şeklinde sıralanabilir (Cohen, Manion & Morrison, 2005; Creswell, 2009; Fraenkel & Wallen, 2012; Büyüköztürk, Çakmak, Akgün, Karadeniz ve Demirel, 2014).
Türkiye’de yapılan lisansüstü tezlere yönelik içerik analizi çalışmaları incelendiğinde, özellikle lisansüstü tezlerinde en çok yararlanılan nicel araştırma deseninin deneysel desenler olduğu görülmektedir (Karadağ, 2009; Doğru, Gençosman, Ataalkın ve Şeker, 2012; Fazlıoğulları ve Kurul, 2012; Ahi ve Kıldan, 2013; Kaltakçı Gürel, Ölmeztürk, Durmaz, Abul, Özün, Irak, Subaşı ve Baydar, 2017). Deneysel desenlerin temel bileşeni, kontrol edilen koşullar altında, bilinen bir gerçeği ortaya çıkaran ya da bir hipotezin geçerliğini test eden deney çalışmasıdır. Bu doğrultuda deneysel bir çalışmada, araştırma amacının belirlenmesi, hipotezlerin oluşturulması, araştırma deseninin kurulması, veri toplama araçlarının belirlenmesi, hipotezlerin test edilmesinde müdahaleye ilişkin uygun seviyenin belirlenmesi, deney ve kontrol gruplarına bireylerin atanması, deneyin özenle yürütülmesi ve verilerin analizi adımları izlenmektedir (Muijs, 2004). Deneysel çalışmaların sözü edilen her bir basamağı, dikkatle ve titizlikle yürütülmelidir. Bu nedenle lisansüstü öğrencilerin hem tez hem de diğer akademik çalışmaları için deneysel desenleri iyi biliyor olmasının önemli olduğu söylenebilir.
Araştırmalarda, geçerli ve güvenilir bilimsel bilgiye ulaşmak için deneysel desen modeli kurmak oldukça önemlidir. Bu desen, araştırmacının hipotezlerini test etmek için kurulan bir taslaktır. Bilimsel bir gerçeği ifade etmek, daha önceden ortaya çıkan bir yasayı doğrulamak, ortaya atılmış olan bir hipotezi kanıtlamak için kurulan deney düzeneği araştırmacının kontrolü altında neden-sonuç ilişkilerini keşfetmesine olanak tanımaktadır. Bu bağlamda gözlenmek istenen verilerin üretildiği deneysel desen modelleriyle de araştırma sürecine şekil verilebilir. Tüm deneysel araştırmaları kapsayan en temel düşünce Fraenkel, Wallen & Hyun tarafından (2012), “bazı şeyleri dene ve neler olup bittiğini sistematik olarak gözle” biçiminde ifade edilmiştir. Kaleme alınan düşünceden yola çıkarak tasarlanan projenin amacı, halihazırda lisansüstü düzeyde eğitim gören araştırmacıları, bilimsel araştırma sürecinde ve tez çalışmalarında yararlanabilecekleri deneysel desen modelleri hakkında ayrıntılı olarak bilgilendirmektir. Verilen bilgiler ışığında yapılan deneysel araştırmaları inceleyerek ve konuları örneklendirerek araştırmacıların yeni fikirler edinmelerine ve kendi araştırmalarını kurabilmelerine yardımcı olmak, bir deneysel desen modelini nasıl değerlendireceklerine ilişkin istatistiksel olarak bilgi kazandırmak amaçlanmıştır. Bu bağlamda TÜBİTAK 2237-A Bilimsel Eğitim Etkinlikleri Desteği Programı kapsamında “Deneysel Desen Araştırmaları” konulu bu projenin tasarlanması önemli ve gerekli görülmüştür.
“Deneysel desen araştırmacının kontrolü altında değişkenler arasındaki neden-sonuç ilişkilerini keşfetmek için gözlenmek istenen verilerin üretildiği araştırma alanıdır.” (Büyüköztürk, 2001; Karasar, 2007). Deneysel desen ile yapılan her araştırmada mutlaka bir karşılaştırma bulunur. Bu, araştırılan değişkenin kendi içindeki değişimleri ya da değişkenler arası ayrımların karşılaştırılması anlamında olabilir (Karasar, 2007; s.92). Araştırmalarda neden-sonuç ilişkilerini ortaya koymak, incelenmek istenen hipotezleri test etmek, dışsal faktörleri kontrol etmek ve bağımsız değişkenleri manipüle etmek gibi özellikleri bünyesinde barındıran deneysel desen modelleri araştırmacıya yaptıkları çalışma kapsamında kullanılan yöntemlerin etkililiğinin tespit edilmesi ve araştırma yapılan grupların karşılaştırılması açısından kolaylık sağlamaktadır. Deneysel desen araştırmalarının doğası ve içeriği hakkında katılımcılarda farkındalık yaratmak, deneysel desene uygun araştırma tasarlamalarını sağlamak, deneysel desende kullanılabilecek istatistik bilgisi kazandırmak ve bilimsel araştırma yöntemlerine uygun akademik çalışmalar yapmalarını desteklemek için TÜBİTAK 2237-A Bilimsel Eğitim Etkinlikleri Desteği Programı kapsamında ele alınan konular aşağıdaki gibi özetlenmiştir:
1. Deneysel Desen Araştırmalarının Temel Özellikleri
2. Deneysel Desen Araştırmalarında Geçerlik ve Güvenirlik
3. Örneklem/Denek Seçimi ve Denekleri Eşleştirme
4. Deneysel Desen Araştırma Desenlerinin Özellikleri
a. Zayıf Deneysel Desenler
b. Yarı Deneysel Desenler
c. Gerçek Deneysel Desenler
d. Faktöriyel Desenler
e. Tek Denekli Araştırmalar
f. Çoklu Başlama Düzeyi Desenleri
5. Deneysel Desenlerde Veri Analizi
a. Varsayım Testleri
b. Normallik Testleri
c. Nonparametrik İstatistikler
d. Parametrik İstatistikler
6. Deneysel Desen Modelini Kurmada Pratik Etkenler
7. Bilimsel Etik İlkeleri ve İhlalleri