Tieteellinen menetelmä määrittelee joukon käytäntöjä ja käytäntöjä, jotka pyrkivät luomaan yhä tarkempia teorioita maailman toiminnasta. Tieteellisen menetelmän mukaisesti suoritetuilla kokeilla haetaan muuttujan vaikutusta toiseen. Riippuvan muuttujan eristäminen on tärkeää, koska se selventää prosessin vaikutuksia tutkittavaan itsenäiseen muuttujaan.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Testaamalla vain yksi muuttuja kerrallaan, voit analysoida kokeesi tuloksia ja nähdä, kuinka paljon yksittäinen muutos vaikutti tulokseen. Jos testaat kahta muuttujaa kerrallaan, et voi kertoa, mikä muuttuja oli vastuussa tuloksesta.
Muuttujat
Muuttujat ovat tekijöitä kokeessa, joka voi muuttua. Tieteellisessä kokeessa on kolme muuttujatyyppiä: riippumattomat, riippuvaiset ja kontrolloidut muuttujat. Tutkija muuttaa itsenäistä muuttujaa systemaattisesti ja mittaa muutoksen vaikutuksia riippuvaan muuttujaan. Muita muuttujia kutsutaan kontrolloiduiksi muuttujiksi, koska koe on suunniteltu pitämään ne muuttumattomassa arvossa, joka tunnetaan muuttujan "ohjauksena". Kelvollisessa kokeessa saa olla vain yksi riippumaton muuttuja.
Itsenäisen muuttujan tarkoitus
Kokeessa yritetään jäljittää syy-yhteys kahden tekijän välillä luonnollisessa prosessissa, kuten vaikutuslämpötilalla tietyn kemiallisen reaktion nopeuteen. Mitattujen vaikutusten rajoittamiseksi yhteen syy-yhteyteen on tärkeää valita yksi syy vaihtelemiseen ( riippumaton muuttuja, kuten lämpötila) ja yksi mitattava vaikutus (riippuva muuttuja, kuten reaktio korko). Usean muuttujan salliminen muutoksiin luo sotkussa syy-suhteita ja vaikeuttaa sen seuraamista, millä muutoksella on mikä vaikutus.
Muuttujien sekoittaminen
Kuvittele kokeilu, joka on suunniteltu uuden lannoitteen tehokkuuden testaamiseksi. Jos suunnittelu sisälsi kaksi itsenäistä muuttujaa muuttamalla esimerkiksi lannoitemäärää ja kunkin laitoksen saaman veden määrää, se olisi mahdotonta kertoa, kasvoivatko terveimmät kasvit hyvin lannoitteen takia vai vain siksi, että ne saivat enemmän vettä kuin toiset. Yhden riippumattoman muuttujan eristäminen mahdollistaa eri tulosten luottavaisen omistamisen kyseisen tekijän vaihteluille.
Muuttujien hallinta
Koska useat hallitsemattomat muuttujat sekoittavat kokeen tulokset, on tärkeää löytää ja hallita kaikkia asiaankuuluvia muuttujia, jotka voivat vaikuttaa kokeesi tulokseen. Kun suunnittelet kokeilua, mieti tarkkaan fyysiset ja ympäristötekijät, jotka voivat muuttaa tuloksia, ja suunnittele tapoja pitää ne vakiona. Tutki samankaltaisia kokeita, joita muut ovat tehneet löytääkseen muuttujat, joita olet saattanut unohtaa, ja tutki yleisiä systeemivirheitä, jotka voivat vääristää minkä tahansa kokeen tuloksia.