実験で一度に1つの変数のみをテストする必要があるのはなぜですか?

科学的方法は、世界がどのように機能するかについてますます正確な理論を作成する傾向がある一連の実践と慣習を定義します。 科学的方法に従って実行された実験は、ある変数が別の変数に与える影響を求めています。 従属変数を分離することは、調査中の独立変数に対するプロセスの影響を明らかにするために重要です。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

一度に1つの変数のみをテストすると、実験の結果を分析して、1つの変更が結果にどの程度影響したかを確認できます。 一度に2つの変数をテストしている場合、どちらの変数が結果の原因であるかを判断することはできません。

変数

変数は、変化する可能性のある実験の要因です。 科学実験には、独立変数、従属変数、制御変数の3種類の変数があります。 科学者は体系的な方法で独立変数を変更し、従属変数に対するこの変更の影響を測定します。 他の変数は、実験が変数の「制御」と呼ばれる不変の値に保つように設計されているため、制御変数と呼ばれます。 有効な実験には、1つの独立変数のみが必要です。

独立変数の目的

実験では、温度が特定の化学反応の速度に与える影響など、自然過程における2つの要因間の因果関係を追跡しようとします。 測定された効果を単一の因果関係に限定するには、変化する原因を1つ選択することが重要です( 温度などの独立変数と測定する1つの効果(反応などの従属変数 割合)。 複数の変数を変更できるようにすると、因果関係が絡み合い、どの変更がどの効果をもたらしているかを追跡するのが難しくなります。

変数の混乱

新しい肥料の有効性をテストするために設計された実験を想像してみてください。 たとえば、肥料の量と各植物が受け取る水の量の両方を変更することによって、設計に2つの独立変数が含まれている場合、 最も健康な植物が肥料のためによく育ったのか、それとも単に彼らがより多くの水を受け取ったために成長したのかを判断することは不可能です その他。 1つの独立変数を分離することにより、異なる結果をその因子の変動に自信を持って帰することができます。

制御変数

複数の制御されていない変数は実験の結果を混乱させるため、実験の結果に影響を与える可能性のあるすべての関連変数を見つけて制御することが重要です。 実験を設計するときは、結果を変える可能性のある物理的および環境的要因について慎重に検討し、それらを一定に保つ方法を考案してください。 見逃した可能性のある変数を見つけるために他の人が行った同様の実験を調査し、実験の結果を歪める可能性のある一般的な全身エラーを調査します。

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