En cualquier experimento científico, el científico controla las variables dentro del experimento. Si más de una variable influye en el experimento, el resultado se vuelve difícil de determinar. Por ejemplo, si un conjunto de plantas crece en el interior y otro conjunto de plantas crece en el exterior, muchas variables (incluida la luz, la temperatura y la humedad) afectan el crecimiento de la planta. Sin controlar estas variables, los resultados no se pueden comparar. Por lo tanto, los científicos controlan todas las variables excepto una en los experimentos.
Control experimental
El control de un experimento es la versión del experimento que se puede usar para comparar. En muchos casos, el control es la versión no manipulada del experimento o la condición "normal" del sujeto del experimento. Si se experimenta para determinar el efecto de la sal en el punto de congelación del agua, la versión de control del experimento sería congelar agua sin sal. Si se experimenta para determinar si las plantas crecen más rápido en luz roja, la versión de control serían plantas cultivadas en luz de espectro completo.
Variables controladas
Desafortunadamente, la terminología experimental puede resultar un poco confusa. El control de un experimento no es el mismo que el de las variables controladas. La definición de variable controlada que la ciencia usa esencialmente establece que las variables controladas incluyen todas las variables que el experimentador controla o mantiene constantes para evitar la interferencia con el experimento resultados.
Por ejemplo, en el experimento de congelación de agua y sal, controlar las variables significaría usar el mismo tipo de agua para todos los experimentos, usando la misma cantidad de agua, el mismo tamaño y forma de recipiente para congelar el agua, el mismo congelador y la misma herramienta de medición y técnica. Todos los factores del control (agua corriente) y del experimento (agua con sal) serían exactamente iguales excepto la sal.
Variable manipulada
La variable manipulada en un experimento es la única variable del experimento que el científico decide que cambiará. La variable manipulada también se puede llamar variable independiente. En un experimento diseñado correctamente, solo habrá una variable manipulada. En el experimento de la sal y el agua, por ejemplo, la variable manipulada es la cantidad de sal agregada al agua. En el experimento de la planta, la variable manipulada es la luz. Todos los demás aspectos del experimento deben ser exactamente iguales entre grupos experimentales y entre pruebas o ejecuciones de prueba.
Variable de respuesta
Una definición de variable de respuesta dice que la variable de respuesta es lo que se medirá en el experimento. La variable de respuesta, también llamada variable dependiente, es lo que mide el científico a medida que avanza el experimento. La variable que responde es la respuesta del sujeto experimental a la variable manipulada. La variable dependiente depende de lo que suceda durante el experimento. Los dos términos, variable de respuesta y variable dependiente, describen el mismo aspecto del experimento.
Aunque el experimento solo debe tener una variable manipulada, puede haber más de una variable de respuesta. Por ejemplo, la adición de sal al agua puede cambiar la temperatura de congelación o el tiempo de congelación o ambos, o ninguno. El efecto de cambiar la longitud de onda de la luz sobre el crecimiento de las plantas puede ser la altura de la planta, la producción de clorofila, la producción de nuevas hojas o una combinación de estos factores. El científico puede definir qué resultado se observará, pero un buen científico también debe recopilar observaciones de otros resultados. Por ejemplo, si el científico se propone probar el efecto del color de la luz en el crecimiento de las plantas, una falta de crecimiento o un resultado negativo en el grupo experimental sería registrado, pero si el grupo experimental también ha reducido el crecimiento de las hojas (todo en comparación con el grupo de control, por supuesto), el investigador también debe registrar estos datos.
Las variables de respuesta deben medirse utilizando criterios objetivos. Los resultados deben ser tomados sin sesgos ni especulaciones por parte del científico. Decir que las plantas con luz de espectro completo "se ven más saludables" que las plantas cultivadas con luz roja no proporciona un resultado medible u objetivo. Sin resultados objetivos y mensurables, los resultados del experimento no se pueden autenticar.
Informe de resultados experimentales
Los científicos informan los resultados experimentales en formato escrito, tablas de datos y gráficos. El formato estándar para graficar los resultados experimentales muestra la variable manipulada en el eje x del gráfico y la variable de respuesta en el eje y del gráfico. En el experimento de sal y agua, la cantidad de sal (variable manipulada) se mostraría en el eje x, y la temperatura de congelación (variable de respuesta) se mostraría en el eje y. Un gráfico que muestre la altura de la planta en diferentes condiciones de luz mostraría el color de la luz o longitud de onda (la variable manipulada) en el eje xy la altura de la planta (variable de respuesta) en el eje y.