מדוע כדאי לבדוק רק משתנה אחד בכל פעם בניסוי?

השיטה המדעית מגדירה מערך שיטות ומוסכמות אשר יטו ליצור תיאוריות מדויקות יותר ויותר לגבי אופן פעולתו של העולם. ניסויים שבוצעו לפי השיטה המדעית מחפשים את ההשפעה שיש למשתנה אחד על אחר. בידוד המשתנה התלוי חשוב מכיוון שהוא מבהיר את השפעות התהליך על המשתנה הבלתי תלוי הנחקר.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

בדיקת משתנה אחד בלבד בכל פעם מאפשרת לך לנתח את תוצאות הניסוי שלך כדי לראות עד כמה שינוי יחיד השפיע על התוצאה. אם אתה בודק שני משתנים בכל פעם, לא תוכל לדעת איזה משתנה אחראי לתוצאה.

משתנים הם גורמים בניסוי שיכולים להשתנות. ישנם שלושה סוגים של משתנים בניסוי מדעי: משתנים בלתי תלויים, תלויים ומבוקרים. המדען משנה את המשתנה הבלתי תלוי באופן שיטתי ומודד את ההשפעות של שינוי זה על המשתנה התלוי. המשתנים האחרים נקראים משתנים מבוקרים מכיוון שהניסוי נועד לשמור עליהם בערך שאינו משתנה, המכונה "שליטה" על משתנה. בניסוי תקף צריך להיות משתנה עצמאי אחד בלבד.

ניסוי מנסה להתחקות אחר הקשר הסיבתי בין שני גורמים בתהליך טבעי, כמו למשל השפעת הטמפרטורה על קצב תגובה כימית מסוימת. כדי להגביל את ההשפעות הנמדדות לקשר סיבתי יחיד, חשוב לבחור סיבה אחת שתשתנה ( משתנה עצמאי, כגון טמפרטורה) ואפקט אחד למדידה (המשתנה התלוי, כגון תגובה ציון). מתן אפשרות לשינויים מרובים במשתנים יוצר סבך של קשרים סיבתיים ומקשה על עקבותיו של איזה שינוי יש איזו השפעה.

דמיין ניסוי שנועד לבדוק את יעילותו של דשן חדש. אם התכנון כלל שני משתנים בלתי תלויים על ידי שינוי, למשל, כמות הדשן וכמות המים שכל צמח קיבל, זה אי אפשר היה לדעת אם הצמחים הבריאים ביותר גדלו טוב בגלל הדשן או פשוט בגלל שהם קיבלו יותר מים מאשר אחרים. בידוד משתנה עצמאי אחד מאפשר לייחס בביטחון תוצאות שונות לשינויים בגורם זה.

מכיוון שמשתנים לא מבוקרים מרובים מבלבלים בין תוצאות הניסוי, חשוב למצוא ולשלוט בכל המשתנים הרלוונטיים שיכולים להשפיע על תוצאות הניסוי שלך. בעת תכנון ניסוי, חשוב היטב על הגורמים הפיזיים והסביבתיים שיכולים לשנות את התוצאות ולתכנן דרכים לשמור על קבועות. חקר ניסויים דומים שאחרים ביצעו במטרה למצוא משתנים שייתכן שהחמצת, ולמד את השגיאות השיטתיות הנפוצות שיכולות להטות את התוצאות של כל ניסוי.