Definitioner af kontrol, konstante, uafhængige og afhængige variabler i et videnskabseksperiment

Pointen med et eksperiment er at hjælpe eksperimentatoren med at definere forholdet mellem to dele af en naturlig proces eller reaktion. De faktorer, der kan ændre værdi under et eksperiment eller mellem eksperimenter, såsom vandtemperatur, kaldes variabler, mens de, der forbliver de samme, såsom acceleration på grund af tyngdekraften på et bestemt sted, kaldes konstanter.

Eksperimentelle konstanter er værdier, der ikke ændres hverken under eller mellem eksperimenter. Mange naturlige kræfter og egenskaber, såsom lysets hastighed og atomvægten af ​​guld, er eksperimentelle konstanter. I nogle tilfælde kan en ejendom betragtes som konstant med henblik på et eksperiment, selvom den teknisk set kan ændre sig under visse omstændigheder. Vandets kogepunkt ændrer sig med højde og acceleration på grund af tyngdekraften falder med afstanden fra jorden, men til eksperimenter et sted kan disse også betragtes som konstanter.

Den uafhængige variabel i et eksperiment er den variabel, hvis værdi forskeren systematisk ændrer for at se, hvilken effekt ændringerne har. Et veldesignet eksperiment har kun en uafhængig variabel for at opretholde en retfærdig test. Hvis eksperimentatoren ændrede to eller flere variabler, ville det være sværere at forklare, hvad der forårsagede ændringerne i de eksperimentelle resultater. For eksempel kan nogen, der prøver at finde ud af, hvor hurtigt vand koger, ændre vandmængden eller opvarmningstemperaturen, men ikke begge dele.

En afhængig variabel er hvad eksperimentatoren observerer for at finde effekten af ​​systematisk at variere den uafhængige variabel. Mens et eksperiment kan have flere afhængige variabler, er det ofte klogst at fokusere eksperimentet på en afhængig variabel, så forholdet mellem den og den uafhængige variabel kan være tydeligt isoleret. For eksempel kunne et eksperiment undersøge, hvor meget sukker der kan opløses i et bestemt volumen vand ved forskellige temperaturer. Eksperimentøren ændrer systematisk temperaturen (uafhængig variabel) for at se dens virkning på mængden af ​​opløst sukker (afhængig variabel).

En kontrolleret variabel er en variabel, der kan ændre sig, men som eksperimentatoren bevidst holder konstant for mere tydeligt at isolere forholdet mellem den uafhængige variabel og den afhængige variabel. For eksempel et eksperiment, der undersøger forholdet mellem, hvor meget sollys planter får (uafhængig variabel) og hvor høje de vokser (afhængig variabel) skal sikre sig, at ingen af ​​de andre faktorer ændrer sig. Eksperimentøren skal kontrollere, hvor meget vand planterne modtager, og hvornår, hvilken type jord de plantes i og så mange andre variabler som muligt.