შეიძლება თუ არა სამეცნიერო ექსპერიმენტს ორი მანიპულირებული ცვლადი ჰქონდეს?

თქვენი სკოლის სამეცნიერო კლასი შეიძლება მიჩვეული იყოს სამეცნიერო ექსპერიმენტების ჩატარებას მხოლოდ ერთით მანიპულირებული ცვლადი, მაგრამ უფსკრული იყო სკოლის მეცნიერებებსა და მეცნიერებებს შორის ლაბორატორიებში სამყარო არსებობს. მოკლე პასუხი იმის შესახებ, შეუძლიათ თუ არა მეცნიერებს ერთზე მეტი მანიპულირებული ცვლადის გამოყენება ექსპერიმენტებში არის „დიახ“. მაგრამ უბრალოდ ისევე მნიშვნელოვანია, როგორც ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა იმის გაგება, თუ რატომ სურთ მეცნიერებს ორი მანიპულირებული ცვლადები.

მეცნიერების ერთ-ერთი მთავარი მიზანია შეიტანოს ცვლილებები საგნებში და დაინახოს, როგორ რეაგირებს ეს საგნები. სამეცნიერო ექსპერიმენტის ჩატარებისას, მეცნიერმა იცის, რას აპირებს მანიპულირება ან შეცვლა. ეს შეიძლება იყოს ქიმიური სითხის ტემპერატურა, დროის ხანგრძლივობა, როდესაც ის მცენარეს აძლევს საშუალებას, ან წამლის ის ტიპი, რომელიც მას ლაბორატორიულ მაუსს აძლევს. მეცნიერები ყოველთვის ეძებენ მნიშვნელოვან ცვლილებებს. როდესაც ისინი ეჭვობენ, რომ გარკვეულ ცვლილებას შეიძლება მნიშვნელობა ჰქონდეს, ისინი ამ ცვლილებას "მანიპულირებულ ცვლადს" უწოდებენ. მაგალითად, ა მაუსი გარკვეული პრეპარატი და დრო რამდენი დრო სჭირდება ლაბირინთის დასრულებას, მეცნიერი განიხილავს მის მიერ მანიპულირებული წამლის გამოყენებას ცვლადი. სიტყვა მომდინარეობს მისი შესაძლებლობით "მანიპულირება" მოახდინოს იმაზე, თუ რა წამალს იღებს მაუსი. ის შეიძლება აირჩიოს ორიდან ან სამიდან, რაც მანიპულირებულ ცვლადს მისცემს ორ ან სამ მნიშვნელობას.

კითხვაზე, შეიძლება თუ არა სამეცნიერო ექსპერიმენტს ორი მანიპულირებული ცვლადი ჰქონდეს, კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კითხვა დგება: თუ ვივარაუდებთ, რომ ექსპერიმენტები შეიძლება შეიცავდეს ორ მანიპულირებულ ცვლადს, რატომ აწუხებს მეცნიერი თავსართზე მეტს ერთი? სიმართლე ისაა, რომ ზოგჯერ მეცნიერები ეჭვობენ ორი განსხვავებული ცვლადის ერთდროულად შეცვლას, როგორც შედეგის ნამდვილ მიზეზს. მაგალითად, ცვლადმა 1 თავისთავად შეიძლება გავლენა არ იქონიოს მხოლოდ საპასუხო ცვლადზე. მაგრამ როდესაც მეცნიერი მანიპულირებს ცვლად 1 – ით და 2 – ით, მან შეიძლება მნიშვნელოვანი ცვლილება დაინახოს საპასუხო ცვლადში. ექსპერიმენტში ერთზე მეტი ცვლადის მანიპულირების კიდევ ერთი მიზეზი არის ის, თუ გსურთ გააკონტროლოთ ის, რაც, თქვენი აზრით, გავლენას ახდენს შედეგებზე. მაგალითად, თუ მრავალი მცენარე ხარ და თქვენი მანიპულირებული ცვლადი არის "მზის სინათლე", შეიძლება გაგიკვირდეთ, რომ მზის მეტი შუქის მცენარეები არ იზრდება ისე სწრაფად, როგორც გეგონათ. თუ ეჭვი გაქვთ, რომ ეს მცენარეები საკმარისად სწრაფად არ იზრდება, რადგან მათ ძალიან ცოტა წყალს აძლევთ, შეიძლება შეცვალოთ წყლის რაოდენობაც. თქვენი მეორე მანიპულირებული ცვლადი იქნება "წყლის რაოდენობა" და თქვენ გექნებათ ოთხი ტიპის მცენარე: ბევრი მზის შუქი, ბევრი წყალი; ბევრი მზის სხივი, ცოტა წყალი; მცირე მზის სხივები, ბევრი წყალი; და ცოტა მზის, ცოტა წყალი.

ფაქტია, რომ NC სახელმწიფო უნივერსიტეტის თანახმად, მეცნიერებს შეუძლიათ ექსპერიმენტებში იმდენი მანიპულირებული ცვლადი შეიტანონ, რამდენიც მათ სურთ. ყველა სამეცნიერო კვლევის სტატისტიკური მონაცემები საშუალებას იძლევა მრავალი მანიპულირებული ცვლადი იყოს, მეცნიერებს კი მრავალი ინსტრუმენტი აქვს, რომ შეაფასონ კვლევის შედეგები მრავალი მანიპულირებული ცვლადის გამოყენებით. მაგრამ მეცნიერები ყოველთვის არ ატარებენ კვლევაში მრავალ მანიპულირებულ ცვლადს. ეს რომ გაკეთდეს, მათ მოუწევთ გაუმკლავდნენ ექსპერიმენტის დიზაინის სირთულის ზრდას ფასის თვალსაზრისით; დრო; საჭიროა ნიმუშების რაოდენობა, მაგალითად, ლაბორატორიული ვირთხები; და სტატისტიკური ინსტრუმენტების სირთულე, რომელსაც მეცნიერები იყენებენ შედეგების შესაფასებლად. ალბათ შენიშნეთ სასკოლო სამეცნიერო ბაზრობები და ექსპერიმენტები, ძირითადად, ერთიანი მანიპულირებული ექსპერიმენტის გამოყენებით და გაინტერესებთ, არის თუ არა ორი მანიპულირებული ცვლადი. მართალია, მართალია, ორ მანიპულირებულ ცვლადში არაფერია ცუდი, მაგრამ მასწავლებელთა უმეტესობას არ სურს გაუმკლავდეს მრავალი მანიპულირებული ცვლადის სირთულეს. უფრო მეტი მანიპულირებული ცვლადის დამატება საკლასო ექსპერიმენტში აბნევს მოსწავლეების უმეტესობას და ზოგჯერ თავად მასწავლებელს. (მაგრამ არ ახსენოთ თქვენს მასწავლებელს.)

ლაბორატორიულ ვირთხებთან მომუშავე მეცნიერები შეიძლება ეჭვობდნენ, რომ გარკვეული გენების მქონე ლაბორატორიული ვირთაგვები უფრო ადრე იღუპებიან, მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ლაბორატორიული ვირთაგვების ჯგუფი ჭამს ცხიმიან დიეტას. ასე რომ, მეცნიერებმა უნდა შეამოწმონ ამ ”კოოპერატიული ცვლილების” არსებობა, რასაც მეცნიერები ”ურთიერთქმედებას” უწოდებენ ეფექტი ”. ამის შემდეგ მეცნიერებს შეეძლოთ ვირთხების დაყოფა ორ ჯგუფად: ორ ჯგუფად იყვნენ გენი და მათ გარეშე გენი; დანარჩენი არის ის, ვინც იღებს მაღალ ცხიმიან დიეტას და ის, ვინც არა. მხოლოდ ამის შემდეგ შეუძლიათ მეცნიერებს შეამოწმონ არის თუ არა ეს მდიდარი ცხიმის დიეტისა და გარკვეული გენის არსებობა, რომელიც იწვევს ადრეულ სიკვდილს.