Viene condotto un esperimento per dimostrare l'effetto di una variabile indipendente su una variabile dipendente. Durante un esperimento, gli scienziati devono impedire che influenze esterne, note come variabili confondenti, alterino i risultati. Quando uno scienziato decide attivamente di limitare l'impatto di una variabile confondente, diventa invece nota come variabile di controllo. Sebbene non sia sempre una variabile confondente negli esperimenti, gli scienziati spesso scelgono di controllare la variabile della temperatura mantenendola costante.
Come funzionano le variabili di controllo
Le variabili di controllo sono quei fattori che gli scienziati scelgono attivamente di controllare nel corso di un esperimento. Le variabili di controllo sono importanti perché riducono al minimo le influenze esterne sulla variabile dipendente, garantendo nel contempo che la variabile indipendente degli effetti sia l'unica cosa da misurare. Ad esempio, se uno scienziato sta testando gli effetti dell'umidità sulla struttura di una particolare molecola, vorrebbe assicurarsi che l'umidità sia l'unica cosa che altera la molecola. Pertanto, potrebbe controllare altre influenze che potrebbero anche avere un impatto sulla struttura molecolare, come il cambiamento di temperatura.
Risultati difettosi
Le variabili di controllo aiutano a prevenire errori nell'esperimento. Senza variabili di controllo appropriate, un esperimento è soggetto a errori di tipo III. In un errore di tipo III, lo sperimentatore accetta la sua ipotesi per la ragione sbagliata. Ad esempio, se lo scienziato nell'esempio precedente scegliesse di non rendere la temperatura una variabile di controllo, potrebbe notare un cambiamento nella molecola e presumere che l'umidità lo abbia causato. In realtà, potrebbe essere stato il cambiamento di temperatura, non l'umidità, a perpetuare i risultati.
La temperatura come variabile confondente
Una volta compresa l'importanza di identificare le variabili confondenti e stabilire le variabili di controllo, è più probabile che sviluppiate esperimenti solidi e replicabili. Tuttavia, il cambiamento di temperatura è una variabile confondente che viene spesso trascurata o non ritenuta importante. Per avere un'idea di come il cambiamento di temperatura possa confondere un esperimento, si consideri il seguente esempio: Sue is eseguire un esperimento in cui l'orientamento sessuale è la variabile indipendente e l'aggressività è la dipendente variabile. Porta un gruppo di uomini omosessuali nella stanza degli esperimenti e li collega a dispositivi che misurano la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna. Successivamente, legge loro una storia che include una grande quantità di violenza per vedere come influenzerà la loro risposta fisiologica. Fa la stessa cosa con un gruppo di uomini eterosessuali. Tuttavia, la stanza è eccessivamente calda durante il test perché il condizionatore d'aria è rotto. Nel rivedere i suoi risultati, nota che il polso e la pressione sanguigna degli uomini eterosessuali sono aumentati più di quelli degli uomini omosessuali. Lei presume che gli uomini eterosessuali siano naturalmente più aggressivi degli uomini omosessuali. Tuttavia, è noto che le temperature calde aumentano l'aggressività. Ha commesso un errore di Tipo III, perché il caldo potrebbe aver fatto esprimere al gruppo eterosessuale una maggiore aggressività fisiologica di quella che avrebbe a una temperatura più bassa. Per evitare ciò, avrebbe dovuto rendere la temperatura una variabile di controllo e assicurarsi che entrambi i gruppi fossero testati in una stanza all'incirca alla stessa temperatura.
Stabilire la temperatura come variabile di controllo
Quando costruiscono esperimenti, gli scienziati devono elencare tutte le loro variabili e sviluppare un piano per eseguire il test. Per rendere la variazione di temperatura una variabile di controllo nel tuo esperimento, devi includerla nel tuo piano di ricerca. Dichiara chiaramente la tua intenzione di controllare le variazioni di temperatura, spiega perché le fluttuazioni di temperatura potrebbero confondere l'esperimento e delinea la tua strategia per mantenere una temperatura costante. Durante l'esperimento, dovresti seguire attentamente il tuo piano.