Przeprowadzany jest eksperyment, aby zademonstrować wpływ zmiennej niezależnej na zmienną zależną. Podczas eksperymentu naukowcy muszą uniemożliwić wpływom zewnętrznym, znanym jako zmienne zakłócające, zmianę wyników. Kiedy naukowiec aktywnie decyduje się ograniczyć wpływ zmiennej zakłócającej, zamiast tego staje się ona znana jako zmienna kontrolna. Chociaż nie zawsze jest to zmienna zakłócająca w eksperymentach, naukowcy często decydują się kontrolować zmienną temperatury, utrzymując ją na stałym poziomie.
Jak działają zmienne sterujące
Zmienne kontrolne to te czynniki, które naukowcy aktywnie wybierają do kontrolowania w trakcie eksperymentu. Zmienne kontrolne są ważne, ponieważ minimalizują wpływy zewnętrzne na zmienną zależną, zapewniając jednocześnie, że zmienna niezależna od efektów jest jedyną mierzoną rzeczą. Na przykład, jeśli naukowiec testowałby wpływ wilgoci na strukturę określonej cząsteczki, chciałby się upewnić, że wilgoć jest jedyną rzeczą zmieniającą cząsteczkę. W ten sposób może kontrolować inne wpływy, które również mogą mieć wpływ na strukturę molekularną, takie jak zmiana temperatury.
Wadliwe wyniki
Zmienne kontrolne pomagają zapobiegać błędom w eksperymencie. Bez odpowiednich zmiennych kontrolnych eksperyment jest podatny na błędy typu III. W przypadku błędu typu III eksperymentator akceptuje swoją hipotezę z niewłaściwego powodu. Na przykład, jeśli naukowiec w poprzednim przykładzie nie zdecydował się na uczynienie temperatury zmienną kontrolną, może zauważyć zmianę w cząsteczce i założyć, że spowodowała ją wilgoć. W rzeczywistości mogła to być zmiana temperatury, a nie wilgoć, która utrwaliła wyniki.
Temperatura jako zmienna wprowadzająca w błąd
Gdy zrozumiesz, jak ważne jest identyfikowanie mylących zmiennych i ustalanie zmiennych kontrolnych, masz większe szanse na opracowanie solidnych, powtarzalnych eksperymentów. Jednak zmiana temperatury jest mylącą zmienną, która jest często pomijana lub uważana za nieistotną. Aby zorientować się, w jaki sposób zmiana temperatury może zakłócić eksperyment, rozważmy następujący przykład: Sue is przeprowadzenie eksperymentu, w którym zmienną niezależną jest orientacja seksualna, a zmienną zależną agresja zmienna. Przyprowadza grupę homoseksualnych mężczyzn do pokoju eksperymentalnego i podłącza ich do urządzeń mierzących tętno i ciśnienie krwi. Następnie czyta im historię, która zawiera dużo przemocy, aby zobaczyć, jak wpłynie to na ich reakcję fizjologiczną. To samo robi z grupą heteroseksualnych mężczyzn. Jednak podczas testu w pomieszczeniu jest nieprzyjemnie gorąco, ponieważ klimatyzator jest zepsuty. Przeglądając swoje wyniki, zauważa, że puls i ciśnienie krwi heteroseksualnych mężczyzn wzrosły bardziej niż homoseksualnych mężczyzn. Zakłada, że heteroseksualni mężczyźni są z natury bardziej agresywni niż homoseksualni mężczyźni. Wiadomo jednak, że wysokie temperatury zwiększają agresję. Popełniła błąd typu III, ponieważ upał mógł spowodować, że grupa heteroseksualna wykazała większą agresję fizjologiczną niż w przypadku niższej temperatury. Aby temu zapobiec, powinna była ustawić temperaturę jako zmienną kontrolną i upewnić się, że obie grupy są testowane w pomieszczeniu o mniej więcej tej samej temperaturze.
Ustalanie temperatury jako zmiennej sterującej
Konstruując eksperymenty, naukowcy muszą wymienić wszystkie ich zmienne i opracować plan przeprowadzenia testu. Aby zmiana temperatury stała się zmienną kontrolną w swoim eksperymencie, musisz uwzględnić ją w swoim planie badawczym. Wyraźnie określ zamiar kontrolowania zmian temperatury, wyjaśnij, dlaczego wahania temperatury mogą skomplikować eksperyment i nakreśl swoją strategię utrzymywania stałej temperatury. Podczas eksperymentu powinieneś dokładnie przestrzegać swojego planu.