هل يمكن أن تحتوي التجربة العلمية على متغيرين تم التلاعب بهما؟

قد يكون فصل العلوم في مدرستك معتادًا على إجراء تجارب علمية باستخدام واحد فقط تم التلاعب به ، ولكن هناك فجوة بين العلوم المدرسية والعلوم التي يتم إجراؤها في المختبرات في جميع أنحاء العالم موجود. الإجابة المختصرة عما إذا كان بإمكان العلماء استخدام أكثر من متغير تم التلاعب به في تجاربهم هي "نعم". لكن فقط لا تقل أهمية إجابة هذا السؤال عن فهم سبب رغبة العلماء في تضمين اثنين تم التلاعب بهما المتغيرات.

أحد الأهداف الرئيسية للعلم هو إجراء تغييرات على الأشياء ورؤية كيف تتفاعل هذه الأشياء. عند إجراء تجربة علمية ، تعرف العالمة ما تخطط للتلاعب به أو تغييره. قد يكون هذا الشيء هو درجة حرارة سائل كيميائي ، أو طول الوقت الذي تسمح فيه للنبات بالنمو ، أو نوع الدواء الذي تعطيه لفأر المختبر. يبحث العلماء دائمًا عن التغييرات المهمة. عندما يشتبهون في أن تغييرًا معينًا قد يكون مهمًا ، فإنهم يصفون التغيير بأنه "متغير تم التلاعب به". على سبيل المثال ، عند إعطاء ملف الفأر دواءً معينًا والتوقيت الذي يستغرقه الأمر لإكمال متاهة ، تفكر العالمة في العقار الذي تلاعبت به. عامل. تأتي الكلمة من قدرتها على "التلاعب" بما يتلقاه الفأر من عقار. قد تقوم بالاختيار من بين خيارين أو ثلاثة ، مما يعطي المتغير الذي تم التلاعب به قيمتين أو ثلاث قيم.

يطرح السؤال عما إذا كانت التجربة العلمية يمكن أن تحتوي على متغيرين تم التلاعب بهما سؤالًا مهمًا آخر: بافتراض أن التجارب يمكن أن تتضمن متغيرين تم التلاعب بهما ، فلماذا يزعج العالم نفسه بتضمين أكثر من واحد؟ الحقيقة هي أن العلماء يشتبهون أحيانًا في أن التغيير المتزامن لمتغيرين مختلفين هو السبب الحقيقي للنتيجة. على سبيل المثال ، قد لا يكون للمتغير 1 في حد ذاته أي تأثير على المتغير المستجيب وحده. ولكن عندما يتعامل العالم مع المتغير 1 والمتغير 2 ، فقد يرى تغييرًا كبيرًا في متغير الاستجابة. سبب آخر للتلاعب بأكثر من متغير في التجربة هو إذا كنت تريد التحكم في شيء تعتقد أنه قد يؤثر على النتائج. على سبيل المثال ، إذا كنت تزرع نباتات متعددة وكان المتغير الذي تم التلاعب به هو "كمية ضوء الشمس" ، قد تندهش عندما ترى أن النباتات ذات المزيد من ضوء الشمس لا تنمو بالسرعة التي كنت تعتقد. إذا كنت تشك في أن هذه النباتات لا تنمو بالسرعة الكافية لأنك تمنحها القليل من الماء ، يمكنك تغيير كمية المياه التي تمنحها لها أيضًا. سيكون المتغير الثاني الذي تم التلاعب به هو "كمية الماء" ، وسيكون لديك أربعة أنواع من النباتات: الكثير من ضوء الشمس ، والكثير من الماء ؛ الكثير من ضوء الشمس ، القليل من الماء ؛ القليل من ضوء الشمس ، الكثير من الماء ؛ وقليل من ضوء الشمس وقليل من الماء.

الحقيقة هي أنه وفقًا لجامعة NC State ، يمكن للعلماء تضمين العديد من المتغيرات التي تم التلاعب بها في تجاربهم كما يريدون. تسمح الإحصائيات وراء جميع العلوم بمتغيرات متعددة تم التلاعب بها وتوفر للعلماء العديد من الأدوات لتقييم نتائج الدراسة باستخدام العديد من المتغيرات التي تم التلاعب بها. لكن العلماء لا يدرجون دائمًا عن قصد متغيرات متعددة تم التلاعب بها في أبحاثهم. إذا فعلوا ذلك ، فسيتعين عليهم التعامل مع الزيادات في صعوبة تصميم التجربة من حيث السعر ؛ زمن؛ عدد العينات المطلوبة ، مثل جرذان المختبر ؛ وتعقيد الأدوات الإحصائية التي يستخدمها العلماء لتقييم النتائج. ربما لاحظت أن المعارض العلمية والتجارب المدرسية تستخدم أساسًا تجربة واحدة تم التلاعب بها وبدأت في التساؤل عما إذا كان هناك متغيرين تم التلاعب بهما ممكنًا. حسنًا ، بينما لا يوجد خطأ في متغيرين تم التلاعب بهما ، لا يرغب معظم المعلمين في التعامل مع تعقيد المتغيرات المتعددة التي تم التلاعب بها. قد تؤدي إضافة المزيد من المتغيرات التي تم التلاعب بها إلى تجربة الفصل إلى إرباك معظم الطلاب وأحيانًا المعلم نفسه. (لكن لا تذكر ذلك لمعلمك.)

قد يشك العلماء الذين يعملون مع فئران المختبر في أن فئران المختبر مع جينات معينة من المرجح أن تموت مبكرًا ولكن فقط عندما تتبع تلك المجموعة من فئران التجارب نظامًا غذائيًا عالي الدهون. لذلك ، سيحتاج العلماء إلى التحقق من وجود هذا "التغيير التعاوني" ، وهو ما يسميه العلماء "التفاعل تأثير." يمكن للعلماء بعد ذلك تقسيم الفئران إلى مجموعتين من مجموعتين: المجموعة الأولى هي تلك التي تحتوي على الجين وتلك التي لا تحتوي على الجين الجين المجموعة الأخرى هي أولئك الذين يتناولون نظامًا غذائيًا عالي الدهون وأولئك الذين لا يتناولون ذلك. عندها فقط يمكن للعلماء التحقق مما إذا كان مزيجًا من نظام غذائي غني بالدهون ووجود جين معين يؤدي إلى الموت المبكر.