Tieteelliseen menetelmään kuuluu kysymyksen esittäminen, tutkimuksen tekeminen, hypoteesin muodostaminen ja hypoteesin testaaminen kokeilla, jotta tuloksia voidaan analysoida. Jokaisessa onnistuneessa tieteellisessä kokeessa on oltava tietyntyyppisiä muuttujia. On oltava riippumaton muuttuja, joka muuttuu koko kokeen ajan; riippuva muuttuja, joka havaitaan ja mitataan; ja hallittu muuttuja, joka tunnetaan myös nimellä "vakio" muuttuja, jonka on pysyttävä yhtenäisenä ja muuttumattomana koko kokeen ajan. Vaikka kontrolloitu tai vakio muuttuja kokeessa ei muutu, se on tieteellisen kokeen onnistumisen kannalta yhtä tärkeä asia kuin muut muuttujat.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
TL; DR: Tieteellisessä kokeessa kontrolloitu tai vakio muuttuja on muuttuja, joka ei muutu. Esimerkiksi kokeessa, jolla testataan eri valojen vaikutusta kasveihin, muiden kasvien kasvuun ja terveyteen vaikuttavien tekijöiden, kuten maaperän laatu ja kastelu, on pysyttävä vakioina.
Esimerkki riippumattomasta muuttujasta
Sanotaan, että tutkija suorittaa kokeen testatakseen erilaisten valaistusten vaikutuksia huonekasveihin. Tässä tapauksessa itse valaistus olisi itsenäinen muuttuja, koska se on muuttuja, jota tutkija muuttaa aktiivisesti kokeilun aikana. Riippumatta siitä, käyttääkö tiedemies erilaisia polttimoita vai muuttaako kasveille annettavan valon määrää, valo on muuttuja, jota muutetaan, ja siksi se on itsenäinen muuttuja.
Esimerkki riippuvaisesta muuttujasta
Riippuvat muuttujat ovat ominaisuuksia, jotka tutkija havaitsee suhteessa riippumattomaan muuttujaan. Toisin sanoen riippuva muuttuja muuttuu riippumattomaan muuttujaan tehtyjen muutosten mukaan. Huonekasvikokeessa riippuvaiset muuttujat olisivat kasvien ominaisuuksia, joita tutkija havaitsee muuttuvan valon suhteen. Nämä ominaisuudet voivat sisältää kasvien värin, korkeuden ja yleisen terveyden.
Esimerkki hallitusta muuttujasta
Ohjattu tai vakio muuttuja ei muutu koko kokeen ajan. On elintärkeää, että jokaiseen tieteelliseen kokeeseen sisältyy kontrolloitu muuttuja; muuten kokeen johtopäätöksiä on mahdotonta ymmärtää. Esimerkiksi huonekasvikokeessa kontrolloidut muuttujat voivat olla esimerkiksi maaperän laatu ja kasveille annettava vesimäärä. Jos nämä tekijät eivät olleet vakioita ja tietyt kasvit saisivat enemmän vettä tai parempaa maaperää kuin toiset, niin ei olisi tapa tutkijalle olla varma siitä, että kasvit eivät muuttuneet näiden tekijöiden perusteella erilaisten kasvien sijasta kevyt. Kasvi voi olla terve ja vihreä saamansa valomäärän vuoksi tai se voi johtua siitä, että sille annettiin enemmän vettä kuin muille kasveille. Tässä tapauksessa olisi mahdotonta tehdä oikeita johtopäätöksiä kokeilun perusteella.
Kuitenkin, jos kaikille kasveille annetaan sama määrä vettä ja sama maaperän laatu, tutkija voi varmista, että kaikki muutokset laitoksesta toiseen johtuvat muutoksista riippumattomaan muuttujaan: kevyt. Vaikka kontrolloitu muuttuja ei muuttunut eikä muuttujaa testattu, se salli tutkija tarkkailemaan syy-seuraussuhdetta kasvien terveyden ja erityyppisten kasvien välillä valaistus. Toisin sanoen se mahdollisti onnistuneen tieteellisen kokeen.