Разлика между манипулативна и реагираща променлива

Във всеки научен експеримент ученият контролира променливите в експеримента. Ако повече от една променлива влияе върху експеримента, резултатът става трудно да се определи. Например, ако една група растения расте вътре, а друга група расте отвън, много променливи (включително светлина, температура и влажност) влияят върху растежа на растенията. Без контролиране на тези променливи, резултатите не могат да бъдат сравнени. Следователно учените контролират всички, с изключение на една променлива в експериментите.

Контролът в експеримента е версията на експеримента, която може да се използва за сравнение. В много случаи контролът е неманипулираната версия на експеримента или „нормалното“ състояние на субекта на експеримента. Ако експериментирате, за да определите ефекта на солта върху точката на замръзване на водата, контролната версия на експеримента ще бъде замразяване на вода без никаква сол. Ако експериментирате, за да определите дали растенията растат по-бързо на червена светлина, контролната версия ще бъдат растения, отглеждани в светлина с пълен спектър.

За съжаление експерименталната терминология може да стане малко объркваща. Контролът в експеримент не е същото като контролираните променливи. Науката за дефиниция на контролираната променлива използва по същество твърдения, че контролираните променливи включват всички променливите, които експериментаторът контролира или поддържа постоянни, за да се предотврати намеса в експерименталния резултати.

Например, в експеримента за замразяване на вода и сол, контролирането на променливите би означавало използването на един и същ тип вода за всички експерименти, използване на същото количество вода, еднакъв размер и форма на контейнера за замразяване на водата, същия фризер и същия инструмент за измерване и техника. Всеки фактор на контролата (обикновена вода) и експеримента (вода със сол) би бил абсолютно еднакъв, с изключение на солта.

Манипулираната променлива в експеримента е онази променлива на експеримента, която ученият решава да промени. Манипулираната променлива може също да се нарече независима променлива. В правилно проектиран експеримент ще има само една манипулирана променлива. Например в експеримента със сол и вода манипулираната променлива е количеството сол, добавено към водата. В експеримента с растения манипулираната променлива е светлината. Всеки друг аспект на експеримента трябва да бъде абсолютно еднакъв между експерименталните групи и между тестовите или пробните тестове.

Една дефиниция на отговаряща променлива казва, че променливата е това, което ще бъде измерено в експеримента. Отговорната променлива, наричана още зависима променлива, е това, което ученият измерва с напредването на експеримента. Реакционната променлива е реакцията на експерименталния субект към манипулираната променлива. Зависимата променлива зависи от това, което се случва по време на експеримента. Двата термина, отговарящи на променлива и зависима променлива, описват един и същ аспект на експеримента.

Въпреки че експериментът трябва да има само една манипулирана променлива, може да има повече от една реагираща променлива. Например добавянето на сол към водата може да промени температурата на замръзване или времето на замръзване или и двете, или нито едното, нито другото. Ефектът от промяната на дължината на светлинната вълна върху растежа на растенията може да бъде височината на растението, производството на хлорофил, производството на нови листа или комбинация от тези фактори. Ученият може да определи какъв резултат ще се наблюдава, но добрият учен трябва да събира наблюдения и за други резултати. Например, ако ученият се заеме да тества ефекта на светлия цвят върху растежа на растенията, липсата на растеж или отрицателен резултат в експерименталната група би била записано, но ако експерименталната група също има намален растеж на листата (разбира се всички в сравнение с контролната група), изследователят също трябва да запише тези данни.

Отговарящите променливи трябва да се измерват, като се използват обективни критерии. Резултатите трябва да се вземат без пристрастия или спекулации от учения. Твърденето, че растенията в светлина с пълен спектър "изглеждат по-здрави" от растенията, отглеждани на червена светлина, не осигурява измерим или обективен резултат. Без обективни и измерими резултати резултатите от експеримента не могат да бъдат удостоверени.

Учените отчитат експериментални резултати в писмен формат, таблици с данни и графики. Стандартният формат за графики на експериментални резултати показва манипулираната променлива на оста x на графиката и отговарящата променлива на оста y на графиката. В експеримента със сол и вода количеството сол (манипулирана променлива) ще бъде показано на оста x, а температурата на замръзване (реагираща променлива) ще бъде показана на оста y. Графика, показваща височината на растението при различни условия на осветеност, ще показва светлия цвят или дължина на вълната (манипулираната променлива) по оста x и височината на растението (реагираща променлива) на оста y.