Waarom zou u in een experiment slechts voor één variabele tegelijk testen?

De wetenschappelijke methode definieert een reeks praktijken en conventies die de neiging hebben om steeds nauwkeuriger theorieën te creëren over hoe de wereld werkt. Experimenten uitgevoerd volgens de wetenschappelijke methode zoeken naar het effect van de ene variabele op de andere. Het isoleren van de afhankelijke variabele is belangrijk omdat het de effecten van het proces op de onderzochte onafhankelijke variabele verduidelijkt.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Door slechts één variabele tegelijk te testen, kunt u de resultaten van uw experiment analyseren om te zien hoeveel invloed een enkele wijziging op het resultaat heeft gehad. Als u twee variabelen tegelijk test, kunt u niet zien welke variabele verantwoordelijk was voor het resultaat.

Variabelen zijn factoren in een experiment die kunnen veranderen. Er zijn drie soorten variabelen in een wetenschappelijk experiment: onafhankelijke, afhankelijke en gecontroleerde variabelen. De wetenschapper verandert de onafhankelijke variabele op een systematische manier en meet de effecten van deze verandering op de afhankelijke variabele. De andere variabelen worden gecontroleerde variabelen genoemd omdat het experiment is ontworpen om ze op een onveranderlijke waarde te houden, ook wel 'controlling' van een variabele genoemd. Een geldig experiment mag slechts één onafhankelijke variabele hebben.

Een experiment probeert het oorzakelijk verband tussen twee factoren in een natuurlijk proces op te sporen, zoals het effect dat temperatuur heeft op de snelheid van een bepaalde chemische reactie. Om de gemeten effecten te beperken tot een enkel causaal verband, is het belangrijk om één oorzaak te kiezen om te variëren (de onafhankelijke variabele, zoals temperatuur) en één effect om te meten (de afhankelijke variabele, zoals reactie tarief). Door meerdere variabelen te laten veranderen ontstaat er een kluwen van causale verbanden en wordt het moeilijker om te traceren welke verandering welk effect heeft.

Stel je een experiment voor dat is ontworpen om de effectiviteit van een nieuwe meststof te testen. Als het ontwerp twee onafhankelijke variabelen bevat, bijvoorbeeld door zowel de hoeveelheid kunstmest als de hoeveelheid water die elke plant krijgt te veranderen, zou onmogelijk zijn om te zeggen of de gezondste planten goed groeiden vanwege de meststof of gewoon omdat ze meer water kregen dan de anderen. Het isoleren van één onafhankelijke variabele maakt het mogelijk om met vertrouwen verschillende resultaten toe te kennen aan variaties in die factor.

Aangezien meerdere ongecontroleerde variabelen de resultaten van het experiment verwarren, is het belangrijk om alle relevante variabelen te vinden en te controleren die van invloed kunnen zijn op de uitkomst van uw experiment. Denk bij het ontwerpen van een experiment goed na over de fysieke en omgevingsfactoren die de resultaten kunnen veranderen en bedenk manieren om ze constant te houden. Onderzoek soortgelijke experimenten die anderen hebben uitgevoerd om variabelen te vinden die u mogelijk hebt gemist, en bestudeer de veelvoorkomende systemische fouten die de resultaten van elk experiment kunnen vertekenen.