מהו משתנה מגיב בפרויקטים מדעיים?

מדענים מתכננים ניסויים כדי לחפש יחסי סיבה ותוצאה; כאשר שינויים בדבר אחד יכולים לגרום לשינוי צפוי במשהו אחר. כמויות משתנות אלה נקראות משתנים. משתנים רבים אחרים צריכים לעבוד יחד על פרויקט מדעי שתוכנן היטב בכדי לעזור לחשוף מערכת יחסים בין סיבה ותוצאה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

המשתנה המגיב הוא השינוי שקורה בניסוי בגלל משהו שהנסיין משנה כדי לבדוק את אמיתות ההשערה.

אם נרצה לראות את השפעת האור על החמניות נוכל לתכנן ניסוי עם שלושה צמחים. הנסיין יכול היה לתפעל את עוצמת האור כדי להתבונן בשינויים, להציב צמח אחד מתחת למנורת UV מלאכותית בעוצמה גבוהה, אחד מתחת למנורת UV בעוצמה בינונית ואחד בחדר חשוך. אנו עשויים לשער כי ככל שצמח מקבל פחות שמש כך הוא יצמח פחות ונחליט למדוד את צמיחת הצמח כדי לאשר או לדחות תחזית זו.

בניסוי לדוגמא, עוצמת אור השמש תפעל כמשתנה העצמאי שלנו וגידול הצמחים ישמש כמשתנה המגיב שלנו. יהיה צורך לשלוט בכל הגורמים האחרים כדי לשלול השפעות אחרות על הצמיחה, המכונות המשתנים המבוקרים. כנסיין, המשתנה הבלתי תלוי הוא מה שאתה משנה, המשתנה המגיב הוא מה שאתה צופה והמשתנים הנשלטים הם מה שאתה שומר על אותו הדבר. אם נגלה שיש הבדלים בסוף הניסוי, היינו מתחילים להסיק שהמשתנה הבלתי תלוי הוא הגורם להשפיע על המשתנה המגיב. אם נחזור על הניסוי היינו מצפים לאותו קשר סיבה ותוצאה.

צמיחת צמחים תהיה ההשפעה התלויה בסיבה: שינויים בעוצמת האור. זו הסיבה שמשתנה המגיב מכונה גם המשתנה התלוי. תלות זו מוגברת על ידי המשתנים המבוקרים. לדוגמא, אם מיקמנו את הצמחים בחדרים שונים בטמפרטורות שונות, השתמשנו במיני צמחים שונים או נתן להם כמויות שונות של מים, התגובה של צמיחת הצמחים יכולה להיות בגלל אחד הגורמים הללו או קוֹמבִּינַצִיָה. לכן, חשוב מאוד להגן על המשתנה המגיב באמצעות המשתנים השולטים, ומאפשר לתגובה להיות תלויה במשתנה משתנה אחד בלבד.

אנו יכולים לראות את המשתנה המגיב כעובדה, אך סיבה אינה עובדה. בניסוי לדוגמא, ייתכן שהשינויים בצמיחה היו קטנים מכדי להתבונן בהם, אך מדידת גובה הגזע יכולה לחשוף הבדלים בין הצמחים. הבדל זה הוא עובדתי, אך כיצד אנו מסבירים את הקשר בין עוצמת האור לגידול הצמחים לא. יכולת החזרה היא גורם חשוב בקביעת האמת של קשר סיבה-תוצאה לכאורה. נסיינים עתידיים יכולים להשתמש במדידות או בתצפיות העובדתיות של המשתנה המגיב ולהשוות ביניהם להשפעה בניסוי שלהם.