Dlaczego w eksperymencie należy testować tylko jedną zmienną na raz?

Metoda naukowa określa zestaw praktyk i konwencji, które będą dążyć do tworzenia coraz dokładniejszych teorii na temat funkcjonowania świata. Eksperymenty przeprowadzane metodą naukową mają na celu określenie wpływu jednej zmiennej na drugą. Wyodrębnienie zmiennej zależnej jest ważne, ponieważ wyjaśnia wpływ procesu na badaną zmienną niezależną.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Testowanie tylko jednej zmiennej naraz pozwala przeanalizować wyniki eksperymentu, aby zobaczyć, jak bardzo pojedyncza zmiana wpłynęła na wynik. Jeśli testujesz dwie zmienne naraz, nie będziesz w stanie stwierdzić, która zmienna była odpowiedzialna za wynik.

Zmienne to czynniki w eksperymencie, które mogą się zmieniać. W eksperymencie naukowym istnieją trzy typy zmiennych: zmienne niezależne, zależne i kontrolowane. Naukowiec zmienia zmienną niezależną w sposób systematyczny i mierzy wpływ tej zmiany na zmienną zależną. Pozostałe zmienne nazywane są zmiennymi kontrolowanymi, ponieważ eksperyment ma na celu utrzymywanie ich na niezmienionej wartości, znanej jako „kontrolowanie” zmiennej. Prawidłowy eksperyment powinien mieć tylko jedną niezależną zmienną.

Eksperyment próbuje prześledzić związek przyczynowy między dwoma czynnikami w naturalnym procesie, takimi jak wpływ temperatury na szybkość określonej reakcji chemicznej. Aby ograniczyć mierzone skutki do pojedynczego związku przyczynowego, ważne jest, aby wybrać jedną przyczynę, która będzie się różnić (są zmienna niezależna, np. temperatura) i jeden efekt do zmierzenia (zmienna zależna, np. reakcja oceniać). Pozwolenie na zmianę wielu zmiennych tworzy plątaninę związków przyczynowych i utrudnia prześledzenie, która zmiana ma jaki wpływ.

Wyobraź sobie eksperyment mający na celu sprawdzenie skuteczności nowego nawozu. Jeśli projekt zawierał dwie niezależne zmienne poprzez, powiedzmy, zmianę zarówno ilości nawozu, jak i ilości wody otrzymanej przez każdą roślinę, to niemożliwe byłoby stwierdzenie, czy najzdrowsze rośliny dobrze rosły dzięki nawozowi, czy po prostu dlatego, że otrzymały więcej wody niż inne. Wyodrębnienie jednej zmiennej niezależnej umożliwia pewne przypisanie różnych wyników do zmian tego czynnika.

Ponieważ wiele niekontrolowanych zmiennych myli wyniki eksperymentu, ważne jest, aby znaleźć i kontrolować wszystkie odpowiednie zmienne, które mogą mieć wpływ na wynik eksperymentu. Projektując eksperyment, zastanów się dokładnie nad czynnikami fizycznymi i środowiskowymi, które mogą zmienić wyniki, i opracuj sposoby, aby utrzymać je na stałym poziomie. Zbadaj podobne eksperymenty, które przeprowadzili inni, aby znaleźć zmienne, które mogłeś przegapić, i przeanalizuj typowe błędy systemowe, które mogą wypaczyć wyniki dowolnego eksperymentu.