과학 실험에서 과학자는 실험 내의 변수를 제어합니다. 둘 이상의 변수가 실험에 영향을 미치는 경우 결과를 결정하기가 어려워집니다. 예를 들어 한 세트의 식물이 내부에서 자라고 다른 세트의 식물이 외부에서 자라면 많은 변수 (빛, 온도 및 습도 포함)가 식물 성장에 영향을 미칩니다. 이러한 변수를 제어하지 않으면 결과를 비교할 수 없습니다. 따라서 과학자들은 실험에서 하나의 변수를 제외한 모든 것을 통제합니다.
실험적 통제
실험의 대조군은 비교에 사용할 수있는 실험 버전입니다. 대부분의 경우 대조군은 실험의 조작되지 않은 버전이거나 실험 대상의 "정상"조건입니다. 물의 빙점에 대한 소금의 영향을 확인하기 위해 실험하는 경우 실험의 대조군 버전은 소금이없는 물을 얼리는 것입니다. 식물이 적색광에서 더 빨리 자라는 지 확인하기 위해 실험하는 경우 대조 버전은 풀 스펙트럼 조명에서 자라는 식물입니다.
제어 변수
불행히도 실험 용어는 약간 혼란 스러울 수 있습니다. 실험의 제어는 제어 변수와 동일하지 않습니다. 제어 변수 정의 과학은 기본적으로 제어 변수에 모든 실험자와의 간섭을 방지하기 위해 실험자가 제어하거나 일정하게 유지하는 변수 결과.
예를 들어 물과 소금 동결 실험에서 변수를 제어하는 것은 모든 실험에 동일한 유형의 물을 사용하는 것을 의미합니다. 동일한 양의 물, 동일한 크기 및 모양의 물을 사용하여 물을 동결시키고 동일한 냉동고 및 동일한 측정 도구를 사용하고 기술. 대조군 (일반 물)과 실험 (소금이 든 물)의 모든 요소는 소금을 제외하고 정확히 동일합니다.
조작 된 변수
실험에서 조작 된 변수는 과학자가 변경할 것으로 결정한 실험의 한 변수입니다. 조작 된 변수는 독립 변수라고도합니다. 적절하게 설계된 실험에는 조작 된 변수가 하나만 있습니다. 예를 들어 소금과 물 실험에서 조작 된 변수는 물에 첨가 된 소금의 양입니다. 식물 실험에서 조작 된 변수는 빛입니다. 실험의 다른 모든 측면은 실험 그룹간에 그리고 테스트 또는 시험 실행간에 정확히 동일해야합니다.
반응 변수
하나의 반응 변수 정의는 반응 변수가 실험에서 측정 될 것이라고 말합니다. 반응 변수 (종속 변수라고도 함)는 실험이 진행됨에 따라 과학자가 측정하는 것입니다. 반응 변수는 조작 된 변수에 대한 실험 대상의 반응입니다. 종속 변수는 실험 중에 일어나는 일에 따라 다릅니다. 반응 변수와 종속 변수라는 두 용어는 실험의 동일한 측면을 설명합니다.
실험에는 조작 된 변수가 하나만 있어야하지만 반응 변수가 둘 이상있을 수 있습니다. 예를 들어 물에 소금을 첨가하면 동결 온도 나 동결 시간 또는 둘 다를 변경하거나 둘 다 변경하지 않을 수 있습니다. 식물 성장에 대한 광 파장 변화의 영향은 식물 높이, 엽록소 생산, 새 잎 생산 또는 이러한 요인의 조합 일 수 있습니다. 과학자는 어떤 결과가 관찰 될지 정의 할 수 있지만 훌륭한 과학자는 다른 결과에 대한 관찰도 수집해야합니다. 예를 들어 과학자가 밝은 색이 식물 성장에 미치는 영향을 테스트하기 시작하면 실험 그룹의 성장 부족 또는 부정적인 결과는 다음과 같습니다. 그러나 실험 그룹이 잎 성장도 감소했다면 (물론 대조군에 비해 모두) 연구자는이 데이터도 기록해야합니다.
반응 변수는 객관적인 기준을 사용하여 측정해야합니다. 결과는 과학자의 편견이나 추측없이 취해 져야합니다. 전체 스펙트럼 조명의 식물이 적색광에서 자란 식물보다 "건강 해 보인다"는 말은 측정 가능하거나 객관적인 결과를 제공하지 않습니다. 객관적이고 측정 가능한 결과가 없으면 실험 결과를 인증 할 수 없습니다.
실험 결과보고
과학자들은 실험 결과를 서면 형식, 데이터 표 및 그래프로보고합니다. 실험 결과를 그래프로 표시하기위한 표준 형식은 그래프의 x 축에 조작 변수를 표시하고 그래프의 y 축에 응답 변수를 표시합니다. 소금과 물 실험에서 소금의 양 (조작 변수)은 x 축에 표시되고 동결 온도 (반응 변수)는 y 축에 표시됩니다. 다양한 조명 조건에서 식물 높이를 보여주는 그래프는 밝은 색상 또는 x 축의 파장 (조작 된 변수)과 식물의 높이 (반응 변수) y 축.