従属変数に対する独立変数の効果を実証するために実験が実行されます。 実験中、科学者は交絡変数として知られる外部の影響が結果を変えるのを防ぐ必要があります。 科学者が交絡変数の影響を制限することを積極的に決定すると、代わりにそれは制御変数として知られるようになります。 実験では常に交絡変数であるとは限りませんが、科学者は温度の変数を一定に保つことによって制御することを選択することがよくあります。
制御変数のしくみ
制御変数は、科学者が実験の過程で積極的に制御することを選択する要因です。 制御変数は、影響の独立変数だけが測定されることを保証しながら、従属変数への外部の影響を最小限に抑えるため、重要です。 たとえば、科学者が特定の分子の構造に対する水分の影響をテストしている場合、彼女は水分が分子を変える唯一のものであることを確認したいと思うでしょう。 したがって、彼女は、温度変化など、分子構造にも影響を与える可能性のある他の影響を制御する可能性があります。
誤った結果
制御変数は、実験のエラーを防ぐのに役立ちます。 適切な制御変数がないと、実験でタイプIIIエラーが発生しやすくなります。 タイプIIIのエラーでは、実験者は間違った理由で彼女の仮説を受け入れます。 たとえば、前の例の科学者が温度を制御変数にしないことを選択した場合、彼女は分子の変化に気づき、湿気がそれを引き起こしたと推測する可能性があります。 実際には、結果を永続させたのは湿気ではなく温度変化であった可能性があります。
交絡変数としての温度
交絡変数を特定し、制御変数を確立することの重要性を理解すると、確実で複製可能な実験を開発する可能性が高くなります。 ただし、温度変化は交絡変数であり、見過ごされたり、重要であるとは考えられないことがよくあります。 温度変化がどのように実験を混乱させる可能性があるかを理解するために、次の例を検討してください。 性的指向が独立変数で攻撃性が従属変数である実験を実行する 変数。 彼女は同性愛者のグループを実験室に連れて行き、心拍数と血圧を測定するデバイスに接続します。 次に、彼女は彼らに大量の暴力を含む物語を読み、それが彼らの生理学的反応にどのように影響するかを見ます。 彼女は異性愛者の男性のグループと同じことをします。 しかし、エアコンが壊れているため、テスト中は部屋が不快に暑くなります。 彼女の結果を検討する際に、彼女は異性愛者の男性の脈拍と血圧が同性愛者の男性よりも増加したことに気づきました。 彼女は、異性愛者の男性は同性愛者の男性よりも当然攻撃的であると想定しています。 ただし、高温は攻撃性を高めることが知られています。 彼女はタイプIIIのエラーを犯しました。なぜなら、熱が異性愛者のグループに、より低い温度での場合よりも大きな生理学的攻撃性を表現させた可能性があるからです。 これを防ぐために、彼女は温度を制御変数にし、両方のグループがほぼ同じ温度の部屋でテストされるようにする必要がありました。
制御変数としての温度の確立
実験を構築するとき、科学者はすべての変数をリストし、テストを実行するための計画を立てる必要があります。 実験で温度変化を制御変数にするには、それを研究計画に含める必要があります。 温度変化を制御する意図を明確に述べ、温度変動が実験を混乱させる可能性がある理由を説明し、一定の温度を維持するための戦略の概要を説明します。 実験中は、計画に注意深く従う必要があります。