Jebkurā zinātniskā eksperimentā zinātnieks kontrolē eksperimenta mainīgos lielumus. Ja eksperimentu ietekmē vairāk nekā viens mainīgais, rezultātu ir grūti noteikt. Piemēram, ja viena augu kopa aug iekšā, bet cita augu kopa aug ārpusē, daudzi mainīgie (ieskaitot gaismu, temperatūru un mitrumu) ietekmē augu augšanu. Nekontrolējot šos mainīgos, rezultātus nevar salīdzināt. Tāpēc zinātnieki eksperimentos kontrolē visus, izņemot vienu mainīgo.
Eksperimentālā kontrole
Vadība eksperimentā ir tā eksperimenta versija, kuru var izmantot salīdzināšanai. Daudzos gadījumos kontrole ir eksperimenta neapstrādāta versija vai eksperimenta subjekta "normālais" stāvoklis. Ja eksperimentē, lai noteiktu sāls ietekmi uz ūdens sasalšanas temperatūru, eksperimenta kontrolversija būtu ūdens sasalšana bez sāls. Ja eksperimentētu, lai noteiktu, vai augi sarkanā gaismā aug ātrāk, kontroles versija būtu augi, kas audzēti pilna spektra gaismā.
Kontrolētie mainīgie
Diemžēl eksperimentālā terminoloģija var nedaudz mulsināt. Eksperimenta vadība nav tāda pati kā kontrolētie mainīgie. Vadāmo mainīgo definīciju zinātne būtībā izmanto apgalvojumus, ka kontrolētie mainīgie ietver visus mainīgie, kurus eksperimentētājs kontrolē vai uztur nemainīgi, lai novērstu iejaukšanos eksperimentā rezultātiem.
Piemēram, ūdens un sāls sasaldēšanas eksperimentā mainīgo kontrolēšana nozīmētu visiem eksperimentiem izmantot viena veida ūdeni, izmantojot tādu pašu ūdens daudzumu, tāda paša izmēra un formas trauku ūdens sasaldēšanai, to pašu saldētavu un to pašu mērinstrumentu un tehnika. Katrs kontroles (vienkāršs ūdens) un eksperimenta (ūdens ar sāli) faktors būtu tieši tāds pats, izņemot sāli.
Manipulēts mainīgais
Eksperimentā manipulētais mainīgais ir viens eksperimenta mainīgais, kuru zinātnieks nolemj mainīt. Manipulēto mainīgo var saukt arī par neatkarīgo mainīgo. Pareizi izstrādātajā eksperimentā būs tikai viens manipulēts mainīgais. Piemēram, eksperimentā ar sāli un ūdeni manipulētais mainīgais ir ūdenim pievienotā sāls daudzums. Augu eksperimentā manipulētais mainīgais ir gaisma. Katram citam eksperimenta aspektam jābūt tieši vienādam starp eksperimentālajām grupām un starp testa vai izmēģinājuma braucieniem.
Atbildošs mainīgais
Viena reaģējošā mainīgā definīcija saka, ka reaģējošais mainīgais ir tas, kas tiks izmērīts eksperimentā. Reaģējošais mainīgais, saukts arī par atkarīgo mainīgo, ir tas, ko zinātnieks mēra eksperimenta gaitā. Reaģējošais mainīgais ir eksperimentālā subjekta reakcija uz mainīgo mainīgo. Atkarīgais mainīgais ir atkarīgs no tā, kas notiek eksperimenta laikā. Abi termini, reaģējošais mainīgais un atkarīgais mainīgais, apraksta to pašu eksperimenta aspektu.
Lai gan eksperimentā vajadzētu būt tikai vienam manipulējamam mainīgajam, var būt vairāki atbildes mainīgie. Piemēram, sāls pievienošana ūdenim var mainīt sasalšanas temperatūru vai sasalšanas laiku vai abus, vai arī nevienu no tiem. Gaismas viļņa garuma maiņas ietekme uz augu augšanu var būt auga augstums, hlorofila ražošana, jaunu lapu ražošana vai šo faktoru kombinācija. Zinātnieks var definēt, kāds rezultāts tiks novērots, bet labam zinātniekam vajadzētu apkopot arī citu rezultātu novērojumus. Piemēram, ja zinātnieks nolemj pārbaudīt gaismas krāsas ietekmi uz augu augšanu, augšanas trūkums vai negatīvs rezultāts eksperimentālajā grupā būtu reģistrēta, bet, ja arī eksperimentālajai grupai ir samazinājusies lapu augšana (protams, tas viss ir salīdzināms ar kontroles grupu), pētniekam arī jāreģistrē šie dati.
Reaģējošie mainīgie jāmēra, izmantojot objektīvus kritērijus. Rezultāti jāpieņem bez zinātnieka neobjektivitātes vai spekulācijām. Sakot, ka augi pilna spektra gaismā "izskatās veselīgāki" nekā augi, kas audzēti sarkanā gaismā, nedod izmērāmu vai objektīvu rezultātu. Bez objektīviem un izmērāmiem rezultātiem eksperimenta rezultātus nevar autentificēt.
Ziņošana par eksperimentālajiem rezultātiem
Zinātnieki ziņo par eksperimenta rezultātiem rakstiskā formātā, datu tabulās un grafikos. Eksperimentālo rezultātu grafiskais standarta formāts parāda manipulēto mainīgo uz diagrammas x ass un atbildes mainīgo uz y-diagrammas asi. Sāls un ūdens eksperimentā sāls (manipulējamais mainīgais) daudzums tiktu parādīts uz x ass, un sasalšanas temperatūra (reaģējošais mainīgais) tiktu rādīta uz y ass. Grafiks, kas parāda augu augstumu dažādos gaismas apstākļos, parādītu gaismas krāsu vai viļņa garums (manipulētais mainīgais) uz x ass un auga augstums (reaģējošais mainīgais) y ass.