Kan et videnskabseksperiment have to manipulerede variabler?

Din skole videnskabsklasse er måske vant til at udføre videnskabelige eksperimenter med kun en enkelt manipuleret variabel, men en kløft mellem skolevidenskab og videnskab udført i laboratorier i hele verden eksisterer. Det korte svar på, om forskere kan bruge mere end en manipuleret variabel i deres eksperimenter, er "ja". Men bare lige så vigtigt som svaret på dette spørgsmål er at forstå, hvorfor forskere ønsker at inkludere to manipulerede variabler.

Et af videnskabens vigtigste mål er at foretage ændringer i tingene og se, hvordan disse ting reagerer. Når man udfører et videnskabeligt eksperiment, ved en videnskabsmand, hvad hun planlægger at manipulere eller ændre. Denne ting kan være temperaturen på en kemisk væske, hvor lang tid hun tillader en plante at vokse, eller den type medicin, hun giver til en labmus. Forskere leder altid efter ændringer, der betyder noget. Når de har mistanke om, at en bestemt ændring muligvis betyder noget, mærker de ændringen som "manipuleret variabel." For eksempel når du giver en mus et bestemt lægemiddel og timing, hvor lang tid det tager at gennemføre en labyrint, overvejer forskeren lægemidlet, hun blev manipuleret variabel. Ordet kommer fra hendes evne til at "manipulere", hvilket lægemiddel musen modtager. Hun vælger muligvis fra et valg på to eller tre, hvilket giver den manipulerede variabel to eller tre værdier.

Spørgsmålet om, hvorvidt et videnskabeligt eksperiment kan have to manipulerede variabler, rejser et andet vigtigt spørgsmål: Forudsat at eksperimenter kan omfatte to manipulerede variabler, hvorfor skulle en videnskabsmand gider at inkludere mere end en? Sandheden er, at forskere undertiden har mistanke om samtidig ændring af to forskellige variabler som den reelle årsag til et resultat. For eksempel kan variabel 1 i sig selv muligvis ikke påvirke den svarende variabel alene. Men når en videnskabsmand manipulerer variabel 1 og variabel 2, kan hun muligvis se en signifikant ændring i den svarende variabel. En anden grund til at manipulere mere end en variabel i et eksperiment er, hvis du vil kontrollere noget, som du tror kan påvirke resultaterne. For eksempel, hvis du dyrker flere planter, og din manipulerede variabel er "mængde sollys", du kan blive overrasket over at se, at planterne med mere sollys ikke vokser så hurtigt, som du troede. Hvis du har mistanke om, at disse planter ikke vokser hurtigt nok, fordi du giver dem for lidt vand, kan du muligvis også ændre den mængde vand, du giver dem. Din anden manipulerede variabel ville så være "mængde vand", og du ville have fire typer planter: meget sollys, meget vand; meget sollys, lidt vand; lidt sollys, meget vand; og lidt sollys, lidt vand.

Faktum er, ifølge NC State University kan forskere medtage så mange manipulerede variabler i deres eksperimenter, som de vil. Statistikken bag alle videnskaber giver mulighed for flere manipulerede variabler og giver forskere mange værktøjer til at evaluere resultaterne af en undersøgelse ved hjælp af mange manipulerede variabler. Men forskere inkluderer ikke altid med vilje flere manipulerede variabler i deres forskning. Hvis de gjorde det, ville de skulle tackle stigninger i vanskelighederne ved eksperimentets design med hensyn til pris; tid; antal prøver såsom laboratorierotter, der er nødvendige og kompleksiteten af ​​de statistiske værktøjer, som forskere bruger til at evaluere resultater. Du har måske bemærket skolevidenskabelige messer og eksperimenter hovedsageligt ved hjælp af et enkelt manipuleret eksperiment og begyndte at undre dig over, om to manipulerede variabler er en mulighed. Selvom intet er galt med to manipulerede variabler, vil de fleste lærere ikke håndtere kompleksiteten af ​​flere manipulerede variabler. Tilføjelse af flere manipulerede variabler til et klasseeksperiment ville forvirre de fleste elever og undertiden læreren selv. (Men nævn det ikke til din lærer.)

Forskere, der arbejder med laboratorierotter, kan have mistanke om, at laboratorierotter med visse gener er mere tilbøjelige til at dø tidligt, men kun når denne gruppe laboratorierotter spiser en fedtfattig diæt. Så forskere ville skulle kontrollere for eksistensen af ​​denne "samarbejdsændring", hvad forskere kalder en "interaktion effekt." Forskerne kunne derefter opdele rotter i to sæt med to grupper: Et sæt var dem med genet og dem uden genet; det andet sæt er dem, der får en diæt med højt fedtindhold, og de der ikke gør det. Først da kan forskere kontrollere, om det er kombinationen af ​​en diæt med højt fedtindhold og eksistensen af ​​et bestemt gen, der fører til tidlig død.