Différence entre la variable manipulatrice et la variable répondante

Dans toute expérience scientifique, le scientifique contrôle les variables au sein de l'expérience. Si plus d'une variable influence l'expérience, le résultat devient difficile à déterminer. Par exemple, si un ensemble de plantes pousse à l'intérieur et qu'un autre ensemble de plantes pousse à l'extérieur, de nombreuses variables (y compris la lumière, la température et l'humidité) ont un impact sur la croissance des plantes. Sans contrôle de ces variables, les résultats ne peuvent être comparés. Les scientifiques contrôlent donc toutes les variables sauf une dans les expériences.

Le contrôle dans une expérience est la version de l'expérience qui peut être utilisée pour la comparaison. Dans de nombreux cas, le contrôle est la version non manipulée de l'expérience, ou la condition "normale" du sujet de l'expérience. Si vous expérimentez pour déterminer l'effet du sel sur le point de congélation de l'eau, la version de contrôle de l'expérience serait de congeler de l'eau sans sel. Si vous expérimentez pour déterminer si les plantes poussent plus vite à la lumière rouge, la version de contrôle serait des plantes cultivées à la lumière à spectre complet.

Malheureusement, la terminologie expérimentale peut devenir un peu confuse. Le contrôle dans une expérience n'est pas le même que les variables contrôlées. La définition des variables contrôlées que la science utilise indique essentiellement que les variables contrôlées incluent tous les variables que l'expérimentateur contrôle ou maintient constantes pour éviter toute interférence avec l'expérimentateur résultats.

Par exemple, dans l'expérience de congélation d'eau et de sel, contrôler les variables signifierait utiliser le même type d'eau pour toutes les expériences, en utilisant la même quantité d'eau, la même taille et la même forme de récipient pour congeler l'eau, le même congélateur et le même outil de mesure et technique. Chaque facteur du contrôle (eau plate) et de l'expérience (eau salée) serait exactement le même, à l'exception du sel.

La variable manipulée dans une expérience est la seule variable de l'expérience que le scientifique décide de changer. La variable manipulée peut également être appelée variable indépendante. Dans une expérience correctement conçue, il n'y aura qu'une seule variable manipulée. Dans l'expérience sel et eau, par exemple, la variable manipulée est la quantité de sel ajoutée à l'eau. Dans l'expérimentation végétale, la variable manipulée est la lumière. Tous les autres aspects de l'expérience doivent être exactement les mêmes entre les groupes expérimentaux et entre les tests ou les essais.

Une définition de variable répondante indique que la variable répondante est ce qui sera mesuré dans l'expérience. La variable répondante, également appelée variable dépendante, est ce que le scientifique mesure au fur et à mesure que l'expérience progresse. La variable répondante est la réponse du sujet expérimental à la variable manipulée. La variable dépendante dépend de ce qui se passe pendant l'expérience. Les deux termes, variable répondante et variable dépendante, décrivent le même aspect de l'expérience.

Bien que l'expérience ne doive avoir qu'une seule variable manipulée, il peut y avoir plus d'une variable répondante. Par exemple, l'ajout de sel à l'eau peut modifier la température de congélation ou le temps de congélation ou les deux, ou aucun. L'effet du changement de la longueur d'onde de la lumière sur la croissance des plantes pourrait être la hauteur des plantes, la production de chlorophylle, la production de nouvelles feuilles ou une combinaison de ces facteurs. Le scientifique peut définir quel résultat sera observé, mais un bon scientifique devrait également recueillir des observations d'autres résultats. Par exemple, si le scientifique entreprend de tester l'effet de la couleur claire sur la croissance des plantes, un manque de croissance ou un résultat négatif dans le groupe expérimental serait enregistrées, mais si le groupe expérimental a également une croissance foliaire réduite (toute par rapport au groupe témoin, bien sûr), le chercheur doit également enregistrer ces données.

Les variables de réponse doivent être mesurées à l'aide de critères objectifs. Les résultats doivent être pris sans parti pris ou spéculation par le scientifique. Dire que les plantes à la lumière à spectre complet "semblent plus saines" que les plantes cultivées à la lumière rouge ne fournit pas de résultat mesurable ou objectif. Sans résultats objectifs et mesurables, les résultats de l'expérience ne peuvent pas être authentifiés.

Les scientifiques rapportent les résultats expérimentaux sous forme écrite, sous forme de tableaux de données et de graphiques. Le format standard pour représenter graphiquement les résultats expérimentaux montre la variable manipulée sur l'axe des x du graphique et la variable de réponse sur l'axe des y du graphique. Dans l'expérience du sel et de l'eau, la quantité de sel (variable manipulée) serait indiquée sur l'axe des x, et la température de congélation (variable répondant) serait indiquée sur l'axe des y. Un graphique montrant la hauteur de la plante dans différentes conditions d'éclairage indiquerait la couleur de la lumière ou longueur d'onde (la variable manipulée) sur l'axe des x et la hauteur de la plante (variable répondante) sur l'axe des y.