Warum sollten Sie in einem Experiment immer nur auf eine Variable testen?

Die wissenschaftliche Methode definiert eine Reihe von Praktiken und Konventionen, die dazu neigen, immer genauere Theorien darüber zu erstellen, wie die Welt funktioniert. Experimente, die nach der wissenschaftlichen Methode durchgeführt werden, suchen nach der Wirkung, die eine Variable auf eine andere hat. Die Isolierung der abhängigen Variablen ist wichtig, da sie die Auswirkungen des Prozesses auf die untersuchte unabhängige Variable verdeutlicht.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Wenn Sie jeweils nur eine Variable testen, können Sie die Ergebnisse Ihres Experiments analysieren, um zu sehen, wie stark eine einzelne Änderung das Ergebnis beeinflusst hat. Wenn Sie zwei Variablen gleichzeitig testen, können Sie nicht feststellen, welche Variable für das Ergebnis verantwortlich war.

Variablen sind Faktoren in einem Experiment, die sich ändern können. In einem wissenschaftlichen Experiment gibt es drei Arten von Variablen: unabhängige, abhängige und kontrollierte Variablen. Der Wissenschaftler ändert die unabhängige Variable systematisch und misst die Auswirkungen dieser Änderung auf die abhängige Variable. Die anderen Variablen werden als kontrollierte Variablen bezeichnet, weil das Experiment darauf ausgelegt ist, sie auf einem unveränderlichen Wert zu halten, der als "Kontrollieren" einer Variablen bekannt ist. Ein gültiges Experiment sollte nur eine unabhängige Variable haben.

In einem Experiment wird versucht, den kausalen Zusammenhang zwischen zwei Faktoren in einem natürlichen Prozess aufzuzeigen, wie zum Beispiel die Auswirkung der Temperatur auf die Geschwindigkeit einer bestimmten chemischen Reaktion. Um die gemessenen Effekte auf einen einzigen kausalen Zusammenhang zu beschränken, ist es wichtig, eine Ursache für die Variation auszuwählen (die unabhängige Variable, wie Temperatur) und ein zu messender Effekt (die abhängige Variable, wie Reaktion Bewertung). Wenn mehrere Variablen sich ändern lassen, entsteht ein Gewirr von kausalen Beziehungen und es wird schwieriger, nachzuvollziehen, welche Änderung welche Wirkung hat.

Stellen Sie sich ein Experiment vor, mit dem die Wirksamkeit eines neuen Düngers getestet werden soll. Wenn das Design zwei unabhängige Variablen beinhaltete, indem man beispielsweise sowohl die Düngermenge als auch die Wassermenge änderte, die jede Pflanze erhielt, ob die gesündesten Pflanzen wegen des Düngers gut gewachsen sind oder einfach weil sie mehr Wasser bekommen als die Andere. Die Isolierung einer unabhängigen Variablen ermöglicht es, unterschiedliche Ergebnisse sicher auf Variationen dieses Faktors zurückzuführen.

Da mehrere unkontrollierte Variablen die Ergebnisse des Experiments verwirren, ist es wichtig, alle relevanten Variablen zu finden und zu kontrollieren, die das Ergebnis Ihres Experiments beeinflussen könnten. Denken Sie beim Entwerfen eines Experiments sorgfältig über die physikalischen und Umweltfaktoren nach, die die Ergebnisse verändern könnten, und überlegen Sie sich, wie Sie diese konstant halten können. Recherchieren Sie ähnliche Experimente, die andere durchgeführt haben, um Variablen zu finden, die Sie möglicherweise übersehen haben, und untersuchen Sie die häufigsten systemischen Fehler, die die Ergebnisse jedes Experiments verzerren können.