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Dentro de la investigación cuantitativa, los diseños de investigación son métodos y técnicas seleccionados por un investigador   para la resolución eficiente del problema de investigación.
Se clasifican en investigación experimental y no experimental.

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En una investigación no experimental no se construye ninguna situación, ningún escenario.
En este enfoque las variables no son manipuladas ni controladas porque las variables ya sucedieron.
El investigador se limita a observar los hechos en su ambiente natural de esta manera obteniendo los datos de forma directa para que posteriormente sean estudiados.

El diseño no experimental se clasifica en transversales y longitudinales.

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Su finalidad es observar y describir las variables en un momento único en el tiempo.
Se clasifica en exploratorios, descriptivos y correlacionales - causales.
Exploratorios: se trata de explorar el estudio inicial sobre una situación o fenómeno en un momento específico y por lo general se aplica a problemas de investigación nuevos o poco conocidos.
Descriptivos: es un estudio puramente descriptivo que investiga la incidencia de una variable o más variables de una población.
Correlacionales - causales: este diseño describe la relación entre dos o más variables.

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Grafica final sobre un estudio longitudinal de la capacidad de representación simbólica en niños y niñas de educación infantil. 

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Es un estudio de tipo observacional en el que se recopilan datos de la misma muestra repetidamente durante un periodo prolongado de tiempo durando años e incluso décadas dependiendo de la información que se quiere obtener de la investigación.
Se dividen en tres tipos: de tendencia, de evolución de grupo y diseños panel.
De tendencia: analizan los cambios a través del tiempo dentro de alguna población, en la cual se centra la atención. Es decir, muestras distintas, misma población.
De evolución de grupo: se examinan los cambios a través del tiempo en subpoblaciones o grupos específicos. Su atención son las cohortes o grupos de individuos vinculados de alguna manera o identificados por unas características en común. Es decir, distintas muestras, misma población vinculada con alguna característica.
Diseños de panel:  aquí los mismos casos o participantes son medidos u observados en todos los tiempos o momentos.
Una ventaja del diseño de panel es que además de conocer los cambios grupales, se conocen los cambios individuales.

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Ejemplo ilustrativo de la diferencia entre investigación experimental y no experimental

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Ejemplo ilustrativo de la diferencia entre investigación experimental y no experimental

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Analizar el efecto que produce el consumo de alcohol sobre los reflejos humanos.
Investigación experimental: Asignar a individuos a distintos grupos y controlar los factores involucrados para conseguir resultados.
Investigación no experimental: Los individuos ya consumían alcohol por lo que el investigador no influyo en ningún factor.