De wetenschappelijke methode bestaat uit het stellen van een vraag, het doen van onderzoek, het vormen van een hypothese en het testen van de hypothese via een experiment, zodat de resultaten kunnen worden geanalyseerd. Elk succesvol wetenschappelijk experiment moet specifieke soorten variabelen bevatten. Er moet een onafhankelijke variabele zijn, die in de loop van een experiment verandert; een afhankelijke variabele, die wordt waargenomen en gemeten; en een gecontroleerde variabele, ook wel de "constante" variabele genoemd, die tijdens het experiment consistent en onveranderlijk moet blijven. Ook al verandert de gecontroleerde of constante variabele in een experiment niet, hij is net zo belangrijk voor het succes van een wetenschappelijk experiment als de andere variabelen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
TL; DR: In een wetenschappelijk experiment is de gecontroleerde of constante variabele een variabele die niet verandert. In een experiment om bijvoorbeeld het effect van verschillende lichten op planten te testen, zouden andere factoren die de groei en gezondheid van planten beïnvloeden, zoals bodemkwaliteit en watergift, constant moeten blijven.
Voorbeeld van een onafhankelijke variabele
Stel dat een wetenschapper een experiment uitvoert om het effect van verschillende verlichting op kamerplanten te testen. In dit geval zou de verlichting zelf de onafhankelijke variabele zijn, omdat het de variabele is die de wetenschapper in de loop van het experiment actief verandert. Of de wetenschapper nu verschillende lampen gebruikt of de hoeveelheid licht die aan de planten wordt gegeven, verandert, het licht is de variabele die wordt gewijzigd en is daarom de onafhankelijke variabele.
Voorbeeld van een afhankelijke variabele
Afhankelijke variabelen zijn de eigenschappen die een wetenschapper waarneemt in relatie tot de onafhankelijke variabele. Met andere woorden, de afhankelijke variabele verandert afhankelijk van de wijzigingen die in de onafhankelijke variabele zijn aangebracht. In het kamerplantenexperiment zouden de afhankelijke variabelen de eigenschappen van de planten zelf zijn, die de wetenschapper observeert in relatie tot het veranderende licht. Deze eigenschappen kunnen de kleur, hoogte en algemene gezondheid van de planten omvatten.
Voorbeeld van een gecontroleerde variabele
Een gecontroleerde of constante variabele verandert niet in de loop van een experiment. Het is van vitaal belang dat elk wetenschappelijk experiment een gecontroleerde variabele bevat; anders zijn de conclusies van een experiment onmogelijk te begrijpen. In het kamerplantenexperiment kunnen gecontroleerde variabelen bijvoorbeeld zaken zijn als de kwaliteit van de grond en de hoeveelheid water die aan de planten wordt gegeven. Als deze factoren niet constant waren en bepaalde planten meer water of betere grond kregen dan andere, dan zou er geen zijn manier voor de wetenschapper om er zeker van te zijn dat de planten niet veranderden op basis van die factoren in plaats van de verschillende soorten licht. Een plant kan gezond en groen zijn vanwege de hoeveelheid licht die hij heeft gekregen, of het kan zijn omdat hij meer water heeft gekregen dan de andere planten. In dit geval zou het onmogelijk zijn om op basis van het experiment goede conclusies te trekken.
Als alle planten echter dezelfde hoeveelheid water en dezelfde kwaliteit grond krijgen, dan kan de wetenschapper zorg ervoor dat eventuele wijzigingen van de ene plant naar de andere het gevolg zijn van wijzigingen die zijn aangebracht in de onafhankelijke variabele: de licht. Hoewel de gecontroleerde variabele niet veranderde en niet de variabele was die daadwerkelijk werd getest, was het toegestaan de wetenschapper om de oorzaak-en-gevolg relatie tussen plantgezondheid en verschillende soorten verlichting. Met andere woorden, het zorgde voor een succesvol wetenschappelijk experiment.