Naukowcy projektują eksperymenty w celu poszukiwania związków przyczynowo-skutkowych; gdzie zmiany jednej rzeczy mogą spowodować przewidywalną zmianę w czymś innym. Te zmieniające się wielkości nazywane są zmiennymi. Wiele innych zmiennych musi ze sobą współpracować, aby dobrze zaprojektowany projekt naukowy pomógł ujawnić związek przyczynowo-skutkowy.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Zmienna odpowiadająca to zmiana zachodząca w eksperymencie z powodu czegoś, co zmienia eksperymentator w celu sprawdzenia prawdziwości hipotezy.
Przykładowy eksperyment roślinny
Gdybyśmy chcieli zobaczyć wpływ światła na słoneczniki, moglibyśmy zaprojektować eksperyment z trzema roślinami. Eksperymentator mógł manipulować natężeniem światła, aby zaobserwować zmiany, umieszczając jedną roślinę pod sztuczną lampą UV o wysokiej intensywności, jedną pod lampą UV o średniej intensywności i jedną w ciemnym pomieszczeniu. Możemy postawić hipotezę, że im mniej słońca roślina otrzyma, tym mniej będzie rosła i zdecydować się na pomiar wzrostu rośliny, aby potwierdzić lub odrzucić tę prognozę.
Zmienna odpowiadająca to efekt
W przykładowym eksperymencie intensywność światła słonecznego działałaby jako nasza zmienna niezależna, a wzrost roślin działałby jako zmienna odpowiadająca. Wszystkie inne czynniki musiałyby być kontrolowane, aby wykluczyć inne wpływy na wzrost, zwane zmiennymi kontrolowanymi. Jako eksperymentator, zmienna niezależna jest tym, co zmieniasz, zmienna odpowiadająca to to, co obserwujesz, a zmienne kontrolowane są tym, co zachowujesz bez zmian. Jeśli na koniec eksperymentu stwierdzimy, że istnieją różnice, zaczniemy wnioskować, że zmienna niezależna jest przyczyną wpływającą na zmienną odpowiadającą. Gdybyśmy powtórzyli eksperyment, spodziewalibyśmy się tego samego związku przyczynowo-skutkowego.
Zmienna odpowiadająca jest zależna
Wzrost roślin byłby efektem zależnym od przyczyny: zmian natężenia światła. Dlatego zmienna odpowiadająca nazywana jest również zmienną zależną. Ta zależność jest wzmacniana przez zmienne kontrolowane. Na przykład, jeśli umieściliśmy rośliny w różnych pomieszczeniach w różnych temperaturach, użyliśmy różnych gatunków roślin lub podał im różne ilości wody, reakcja wzrostu roślin może być spowodowana jednym z tych czynników lub a połączenie. Dlatego bardzo ważne jest, aby chronić odpowiadającą zmienną za pomocą zmiennych sterujących, umożliwiając uzależnienie odpowiedzi tylko od jednej zmiennej zmiennej.
Zmienna odpowiadająca to obserwacja faktyczna
Możemy obserwować zmienną odpowiadającą jako fakt, ale przyczyna nie jest faktem. W przykładowym eksperymencie zmiany we wzroście mogły być zbyt małe do zaobserwowania, ale pomiar wysokości łodygi może ujawnić różnice między roślinami. Ta różnica jest faktyczna, ale nie jest to, jak wyjaśnimy związek między natężeniem światła a wzrostem roślin. Powtarzalność jest ważnym czynnikiem w ustalaniu prawdziwości pozornego związku przyczynowo-skutkowego. Przyszli eksperymentatorzy mogą wykorzystać faktyczne pomiary lub obserwacje odpowiadającej zmiennej i porównać je z efektem we własnym eksperymencie.