Kouluopettajasi voi olla tottunut tekemään luonnontieteellisiä kokeita vain yhdellä - manipuloitu muuttuja, mutta ero koulutieteen ja laboratorioissa suoritetun tieteen välillä on maailma on olemassa. Lyhyt vastaus siihen, voivatko tutkijat käyttää kokeissaan useampaa kuin yhtä manipuloitua muuttujaa, on "kyllä". Mutta vain yhtä tärkeä kuin vastaus tähän kysymykseen on ymmärtäminen, miksi tutkijat haluaisivat sisällyttää kaksi manipuloitua muuttujat.
Tutkijat ovat manipuloivia
Yksi tieteen keskeisistä tavoitteista on muuttaa asioita ja nähdä, miten nuo asiat reagoivat. Suoritellessaan tieteellistä kokeilua tiedemies tietää, mitä hän aikoo manipuloida tai muuttaa. Tämä voi olla kemiallisen nesteen lämpötila, aika, jonka hän antaa kasvin kasvaa, tai lääketyyppi, jonka hän antaa laboratorion hiirelle. Tutkijat etsivät aina tärkeitä muutoksia. Kun he epäilevät tietyllä muutoksella olevan merkitystä, he merkitsevät muutoksen "manipuloiduksi muuttujaksi". Esimerkiksi kun a hiirellä tietty lääke ja ajoitus kuinka kauan kestää sokkelon valmistuminen, tutkija harkitsee huumeiden manipulointia muuttuja. Sana tulee hänen kyvystään "manipuloida" mitä lääkettä hiiri saa. Hän saattaa valita kahden tai kolmen vaihtoehdon, mikä antaisi manipuloidulle muuttujalle kaksi tai kolme arvoa.
Miksi vaivautua?
Kysymys siitä, voiko tieteellisessä kokeessa olla kaksi manipuloitua muuttujaa, tuo esiin toisen tärkeän kysymyksen: Olettaen, että kokeisiin voi sisältyä kaksi manipuloitua muuttujaa, miksi tiedemies vaivautuisi sisällyttämään enemmän kuin yksi? Totuus on, että joskus tutkijat epäilevät kahden eri muuttujan samanaikaisen muutoksen olevan todellinen syy tulokseen. Esimerkiksi muuttujalla 1 ei itsessään voi olla mitään vaikutusta pelkästään vastaavaan muuttujaan. Mutta kun tiedemies manipuloi muuttujia 1 ja 2, hän saattaa nähdä merkittävän muutoksen vastaavassa muuttujassa. Toinen syy manipuloida useampaa kuin yhtä muuttujaa kokeessa on, jos haluat hallita jotain, jonka uskot vaikuttavan tuloksiin. Jos esimerkiksi kasvatat useita kasveja ja manipuloitava muuttujasi on "auringonvalon määrä", saatat olla yllättynyt siitä, että kasvit, joissa on enemmän auringonvaloa, eivät kasva niin nopeasti kuin luulit. Jos epäilet, että nuo kasvit eivät kasva tarpeeksi nopeasti, koska annat heille liian vähän vettä, saatat myös muuttaa heille antamasi veden määrää. Toinen manipuloitu muuttujasi olisi silloin "vesimäärä", ja sinulla olisi neljä kasvilajia: paljon auringonvaloa, paljon vettä; paljon auringonvaloa, vähän vettä; vähän auringonvaloa, paljon vettä; ja vähän auringonvaloa, vähän vettä.
Ongelma nurkan takana
Tosiasia on, että NC State Universityn mukaan tutkijat voivat sisällyttää kokeisiinsa niin monta manipuloitua muuttujaa kuin haluavat. Kaikkien tieteiden taustalla olevat tilastot mahdollistavat useita manipuloituja muuttujia ja tarjoavat tutkijoille monia työkaluja tutkimuksen tulosten arvioimiseksi käyttämällä monia manipuloituja muuttujia. Mutta tutkijat eivät aina sisällytä tarkoitukseensa useita manipuloituja muuttujia tutkimukseensa. Jos he tekisivät, heidän olisi kohdeltava kokeilun suunnittelun vaikeuden lisääntymistä hinnan suhteen; aika; tarvittavien näytteiden, kuten laboratoriorottien, lukumäärä; ja tilastovälineiden monimutkaisuus, joita tutkijat käyttävät tulosten arviointiin. Olet ehkä huomannut koulun tiedemessut ja kokeilut pääasiassa yhdellä manipuloidulla kokeella ja alkanut miettiä, onko kaksi manipuloitua muuttujaa mahdollista. Vaikka kahdessa manipuloidussa muuttujassa ei ole mitään vikaa, useimmat opettajat eivät halua käsitellä useiden manipuloitujen muuttujien monimutkaisuutta. Lisäämällä manipuloituja muuttujia luokkakokeeseen sekoitetaan useimmat opiskelijat ja joskus opettaja itse. (Mutta älä mainitse sitä opettajalle.)
Rotat, rotat ja muut rotat: Esimerkki
Tutkijat, jotka työskentelevät laboratoriorottien kanssa, saattavat epäillä, että tietyillä geeneillä olevat laboratoriorotat kuolevat todennäköisemmin aikaisin, mutta vain silloin, kun kyseinen laboratorioroturyhmä syö runsaasti rasvaa sisältävää ruokavaliota. Joten tutkijoiden olisi tarkistettava tämän "yhteistyömuutoksen" olemassaolo, jota tutkijat kutsuvat "vuorovaikutukseksi" vaikutus." Tutkijat voisivat sitten jakaa rotat kahteen ryhmään kahdesta ryhmästä: Yksi joukko oli niitä, joilla on geeni ja joita ei ole geeni; toinen joukko on niitä, jotka saavat runsaasti rasvaa ja jotka eivät. Vasta sitten tutkijat voivat tarkistaa, johtaako runsasrasvainen ruokavalio ja tietyn geenin olemassaolo varhaiseen kuolemaan.