Kann ein wissenschaftliches Experiment zwei manipulierte Variablen haben?

Ihr naturwissenschaftlicher Schulunterricht ist vielleicht daran gewöhnt, naturwissenschaftliche Experimente mit nur einem einzigen durchzuführen manipulierte Variable, aber eine Lücke zwischen Schulwissenschaft und Wissenschaft in Labors im gesamten Welt existiert. Die kurze Antwort darauf, ob Wissenschaftler mehr als eine Stellgröße in ihren Experimenten verwenden können, lautet „ja“. Aber nur ebenso wichtig wie die Antwort auf diese Frage ist es zu verstehen, warum Wissenschaftler zwei manipulierte Variablen.

Eines der wichtigsten Ziele der Wissenschaft ist es, Dinge zu verändern und zu sehen, wie diese Dinge reagieren. Bei der Durchführung eines wissenschaftlichen Experiments weiß eine Wissenschaftlerin, was sie manipulieren oder ändern möchte. Dies kann die Temperatur einer chemischen Flüssigkeit sein, die Zeit, die sie einer Pflanze zum Wachsen gewährt, oder die Art der Droge, die sie einer Labormaus gibt. Wissenschaftler suchen immer nach Veränderungen, die von Bedeutung sind. Wenn sie vermuten, dass eine bestimmte Änderung von Bedeutung sein könnte, bezeichnen sie die Änderung als „manipulierte Variable“. Zum Beispiel, wenn Sie a Maus ein bestimmtes Medikament und das Timing, wie lange es dauert, ein Labyrinth zu vervollständigen, der Wissenschaftler betrachtet das Medikament, das sie manipuliert hat Variable. Das Wort kommt von ihrer Fähigkeit, das Medikament zu „manipulieren“, das die Maus erhält. Sie könnte aus einer Auswahl von zwei oder drei auswählen, was der manipulierten Variablen zwei oder drei Werte verleihen würde.

Die Frage, ob ein wissenschaftliches Experiment zwei manipulierte Variablen haben kann, wirft eine weitere wichtige Frage auf: Angenommen, Experimente können zwei manipulierte Variablen umfassen, warum sollte sich ein Wissenschaftler dann die Mühe machen, mehr als einer? Die Wahrheit ist, dass Wissenschaftler manchmal die gleichzeitige Änderung zweier verschiedener Variablen als den wahren Grund für ein Ergebnis vermuten. Beispielsweise hat Variable 1 allein möglicherweise keine Auswirkung auf die Antwortvariable allein. Wenn ein Wissenschaftler jedoch Variable 1 und Variable 2 manipuliert, kann er eine signifikante Änderung der Antwortvariablen feststellen. Ein weiterer Grund, mehr als eine Variable in einem Experiment zu manipulieren, besteht darin, etwas zu kontrollieren, von dem Sie glauben, dass es die Ergebnisse beeinflusst. Wenn Sie beispielsweise mehrere Pflanzen anbauen und Ihre manipulierte Variable „Sonnenlichtmenge“ ist, Sie werden vielleicht überrascht sein zu sehen, dass die Pflanzen mit mehr Sonnenlicht nicht so schnell wachsen, wie Sie dachten. Wenn Sie vermuten, dass diese Pflanzen nicht schnell genug wachsen, weil Sie ihnen zu wenig Wasser geben, können Sie auch die Wassermenge ändern, die Sie ihnen geben. Ihre zweite Stellgröße wäre dann „Wassermenge“, und Sie hätten vier Arten von Pflanzen: viel Sonnenlicht, viel Wasser; viel Sonnenlicht, wenig Wasser; wenig Sonnenlicht, viel Wasser; und wenig Sonnenlicht, wenig Wasser.

Tatsache ist, dass Wissenschaftler laut NC State University beliebig viele manipulierte Variablen in ihre Experimente einbeziehen können. Die Statistik hinter allen Wissenschaften lässt mehrere manipulierte Variablen zu und bietet Wissenschaftlern viele Werkzeuge, um die Ergebnisse einer Studie mit vielen manipulierten Variablen auszuwerten. Wissenschaftler beziehen jedoch nicht immer absichtlich mehrere manipulierte Variablen in ihre Forschung ein. Wenn dies der Fall wäre, müssten sie sich mit steigenden Schwierigkeitsgraden des Versuchsdesigns in Bezug auf den Preis auseinandersetzen; Zeit; Anzahl der benötigten Proben, z. B. Laborratten; und Komplexität der statistischen Werkzeuge, die Wissenschaftler zur Auswertung der Ergebnisse verwenden. Sie haben vielleicht bemerkt, dass wissenschaftliche Schulmessen und Experimente hauptsächlich mit einem einzigen manipulierten Experiment durchgeführt wurden, und Sie haben sich gefragt, ob zwei manipulierte Variablen eine Möglichkeit sind. Nun, obwohl an zwei manipulierten Variablen nichts falsch ist, möchten die meisten Lehrer nicht mit der Komplexität mehrerer manipulierter Variablen umgehen. Das Hinzufügen weiterer manipulierter Variablen zu einem Klassenexperiment würde die meisten Schüler und manchmal auch den Lehrer selbst verwirren. (Aber erwähne das nicht deinem Lehrer gegenüber.)

Wissenschaftler, die mit Laborratten arbeiten, könnten vermuten, dass Laborratten mit bestimmten Genen eher früh sterben, aber nur, wenn diese Gruppe von Laborratten eine fettreiche Diät isst. Wissenschaftler müssten also prüfen, ob diese „kooperative Veränderung“ existiert, was Wissenschaftler eine „Interaktion“ nennen bewirken." Die Wissenschaftler konnten die Ratten dann in zwei Gruppen von zwei Gruppen einteilen: Eine Gruppe waren die mit dem Gen und die ohne das Gen; die andere Gruppe sind diejenigen, die eine fettreiche Diät erhalten und diejenigen, die dies nicht tun. Erst dann können Wissenschaftler prüfen, ob es die Kombination aus fettreicher Ernährung und der Existenz eines bestimmten Gens ist, die zum frühen Tod führt.