מה המשמעות של משתנים במחקר?

במחקר מדעי, מדענים, טכנאים וחוקרים משתמשים במגוון שיטות ומשתנים בעת ביצוע הניסויים שלהם. במילים פשוטות, משתנה מייצג תכונה מדידה שמשנה או משתנה בין הניסוי בין אם השוואת תוצאות בין מספר קבוצות, מספר אנשים או אפילו בעת שימוש באדם בודד בניסוי שנערך שעות נוספות. בסך הכל ישנם שישה סוגים משתנים נפוצים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

משתנים מייצגים את התכונות המדידות שיכולות להשתנות במהלך ניסוי מדעי. בסך הכל ישנם שישה סוגי משתנים בסיסיים: משתנים תלויים, עצמאיים, מתערבים, מבקרים, מבוקרים וזרים.

באופן כללי, ניסויים משנים בכוונה משתנה אחד, שהוא המשתנה הבלתי תלוי. אך משתנה המשתנה בתגובה ישירה למשתנה הבלתי תלוי הוא המשתנה התלוי. נניח שיש ניסוי לבחון האם שינוי מיקום קוביית קרח משפיע על יכולתו להתמוסס. השינוי במיקום קוביית הקרח מייצג את המשתנה הבלתי תלוי. התוצאה אם ​​קוביית הקרח נמסה או לא היא המשתנה התלוי.

משתנים המתערבים מקשרים בין המשתנים הבלתי תלויים והתלויים, אך כתהליכים מופשטים, הם אינם נצפים ישירות במהלך הניסוי. לדוגמא, אם לומדים את השימוש בטכניקת הוראה ספציפית לצורך יעילותה, הטכניקה מייצגת את המשתנה הבלתי תלוי, תוך השלמת הטכניקה המטרות של משתתפי המחקר מייצגות את המשתנה התלוי, ואילו התהליכים בפועל המשמשים את התלמידים באופן פנימי ללמוד את הנושא מייצגים את המתערב משתנים.

על ידי שינוי ההשפעה של המשתנים המתערבים - התהליכים הבלתי נראים - משתנים המנחים משפיעים על הקשר בין המשתנים הבלתי תלויים לתלויים. החוקרים מודדים משתני מנחה ולוקחים אותם בחשבון במהלך הניסוי.

לעיתים מאפיינים מסוימים של האובייקטים הנבדקים נותרים ללא שינוי במכוון. אלה ידועים כמשתנים קבועים או מבוקרים. בניסוי קוביות הקרח, משתנה אחד קבוע או נשלט יכול להיות גודל הקוביה וצורתה. על ידי שמירה על מידות וצורות קוביות הקרח, קל יותר למדוד את ההבדלים בין הקוביות כשהן נמסות לאחר הסטת מיקומן, מכיוון שכולן התחילו באותו גודל.

ניסוי מעוצב היטב מבטל כמה שיותר משתנים זרים שלא נמדדו. זה מקל על ההתבוננות ביחסים בין המשתנים הבלתי תלויים והתלויים. משתנים זרים אלה, הידועים גם כגורמים בלתי צפויים, יכולים להשפיע על הפרשנות של תוצאות הניסוי. משתנים אורבים, כקבוצת משנה של משתנים זרים מייצגים את הגורמים הבלתי צפויים בניסוי.

סוג אחר של משתנה אורב כולל את המשתנה המבלבל, שיכול להפוך את תוצאות הניסוי לחסרות תועלת או לא חוקיות. לפעמים משתנה מבלבל יכול להיות משתנה שלא נחשב בעבר. לא מודע להשפעה של המשתנה המבלבל, מטה את תוצאות הניסוי. לדוגמה, נניח שהמשטח שנבחר לנהל את ניסוי קוביות הקרח היה על דרך מלוחה, אך ה הנסיינים לא הבינו שהמלח היה שם והתפזר בצורה לא אחידה וגרם לכמה קוביות קרח להתמוסס מהיר יותר. מכיוון שהמלח השפיע על תוצאות הניסוי, זהו גם משתנה אורב וגם משתנה מבלבל.