Η επιστημονική μέθοδος καθορίζει ένα σύνολο πρακτικών και συμβάσεων που θα τείνουν να δημιουργούν ολοένα και πιο ακριβείς θεωρίες για το πώς λειτουργεί ο κόσμος. Τα πειράματα που πραγματοποιούνται σύμφωνα με την επιστημονική μέθοδο αναζητούν το αποτέλεσμα που έχει μια μεταβλητή σε μια άλλη. Η απομόνωση της εξαρτημένης μεταβλητής είναι σημαντική διότι αποσαφηνίζει τις επιπτώσεις της διαδικασίας στην ανεξάρτητη μεταβλητή που βρίσκεται υπό έρευνα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο έλεγχος μόνο μιας μεταβλητής τη φορά σάς επιτρέπει να αναλύσετε τα αποτελέσματα του πειράματός σας για να δείτε πόσο μια μεμονωμένη αλλαγή επηρέασε το αποτέλεσμα. Εάν δοκιμάζετε δύο μεταβλητές κάθε φορά, δεν θα μπορείτε να πείτε ποια μεταβλητή ήταν υπεύθυνη για το αποτέλεσμα.
Μεταβλητές
Οι μεταβλητές είναι παράγοντες σε ένα πείραμα που μπορούν να αλλάξουν. Υπάρχουν τρεις τύποι μεταβλητών σε ένα επιστημονικό πείραμα: ανεξάρτητες, εξαρτημένες και ελεγχόμενες μεταβλητές. Ο επιστήμονας αλλάζει την ανεξάρτητη μεταβλητή με συστηματικό τρόπο και μετρά τα αποτελέσματα αυτής της αλλαγής στην εξαρτημένη μεταβλητή. Οι άλλες μεταβλητές ονομάζονται ελεγχόμενες μεταβλητές επειδή το πείραμα έχει σχεδιαστεί για να τις διατηρεί σε μια αμετάβλητη τιμή, γνωστή ως "έλεγχος" μιας μεταβλητής. Ένα έγκυρο πείραμα θα πρέπει να έχει μόνο μία ανεξάρτητη μεταβλητή.
Σκοπός μιας ανεξάρτητης μεταβλητής
Ένα πείραμα προσπαθεί να εντοπίσει την αιτιώδη σχέση μεταξύ δύο παραγόντων σε μια φυσική διαδικασία, όπως η επίδραση της θερμοκρασίας στον ρυθμό μιας συγκεκριμένης χημικής αντίδρασης. Για να περιορίσετε τα μετρούμενα εφέ σε μία μόνο αιτιώδη σχέση, είναι σημαντικό να επιλέξετε μια αιτία να διαφέρει (η ανεξάρτητη μεταβλητή, όπως θερμοκρασία) και ένα αποτέλεσμα για μέτρηση (η εξαρτημένη μεταβλητή, όπως η αντίδραση τιμή). Επιτρέποντας πολλές μεταβλητές να αλλάξουν δημιουργεί μια σύγχυση αιτιακών σχέσεων και δυσκολεύει τον εντοπισμό της αλλαγής που έχει το αποτέλεσμα.
Σύγχυση μεταβλητών
Φανταστείτε ένα πείραμα που έχει σχεδιαστεί για να ελέγξει την αποτελεσματικότητα ενός νέου λιπάσματος. Εάν ο σχεδιασμός περιλάμβανε δύο ανεξάρτητες μεταβλητές, για παράδειγμα, αλλάζοντας τόσο την ποσότητα λιπάσματος όσο και την ποσότητα νερού που έλαβε κάθε φυτό, θα θα ήταν αδύνατο να πει κανείς εάν τα πιο υγιή φυτά αναπτύχθηκαν καλά λόγω του λιπάσματος ή απλώς και μόνο επειδή έλαβαν περισσότερο νερό από το οι υπολοιποι. Η απομόνωση μιας ανεξάρτητης μεταβλητής καθιστά δυνατή την αυτοπεποίθηση της απόδοσης διαφορετικών αποτελεσμάτων σε παραλλαγές αυτού του παράγοντα.
Έλεγχος μεταβλητών
Επειδή πολλές μη ελεγχόμενες μεταβλητές συγχέουν τα αποτελέσματα του πειράματος, είναι σημαντικό να βρείτε και να ελέγξετε όλες τις σχετικές μεταβλητές που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα του πειράματός σας. Όταν σχεδιάζετε ένα πείραμα, σκεφτείτε προσεκτικά τους φυσικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες που θα μπορούσαν να αλλάξουν τα αποτελέσματα και να επινοήσετε τρόπους για να τα διατηρήσετε σταθερά. Ερευνήστε παρόμοια πειράματα που έχουν πραγματοποιήσει άλλοι για να βρείτε μεταβλητές που μπορεί να έχετε χάσει και μελετήστε τα συνηθισμένα συστηματικά σφάλματα που μπορούν να παρακάμψουν τα αποτελέσματα οποιουδήποτε πειράματος.