Em qualquer experimento científico, o cientista controla as variáveis do experimento. Se mais de uma variável influencia o experimento, o resultado se torna difícil de determinar. Por exemplo, se um conjunto de plantas cresce dentro de casa e outro conjunto de plantas cresce fora, muitas variáveis (incluindo luz, temperatura e umidade) afetam o crescimento da planta. Sem controlar essas variáveis, os resultados não podem ser comparados. Os cientistas, portanto, controlam todas as variáveis, exceto uma, nas experiências.
Controle Experimental
O controle em um experimento é a versão do experimento que pode ser usada para comparação. Em muitos casos, o controle é a versão não manipulada do experimento ou a condição "normal" do sujeito do experimento. Se for experimentar para determinar o efeito do sal no ponto de congelamento da água, a versão de controle do experimento seria congelar água sem sal. Se fizer experiências para determinar se as plantas crescem mais rápido em luz vermelha, a versão de controle seria plantas cultivadas em luz de espectro total.
Variáveis Controladas
Infelizmente, a terminologia experimental pode ser um pouco confusa. O controle em um experimento não é o mesmo que as variáveis controladas. A ciência de definição de variável controlada usa essencialmente estados que as variáveis controladas incluem todos as variáveis que o experimentador controla ou mantém constantes para evitar interferência com o experimental resultados.
Por exemplo, no experimento de congelamento de água e sal, controlar as variáveis significaria usar o mesmo tipo de água para todos os experimentos, usando a mesma quantidade de água, o mesmo tamanho e formato de recipiente para congelar a água, o mesmo freezer e a mesma ferramenta de medição e técnica. Todos os fatores do controle (água pura) e do experimento (água com sal) seriam exatamente iguais, exceto o sal.
Variável manipulada
A variável manipulada em um experimento é a única variável do experimento que o cientista decide que mudará. A variável manipulada também pode ser chamada de variável independente. Em um experimento adequadamente projetado, haverá apenas uma variável manipulada. No experimento com sal e água, por exemplo, a variável manipulada é a quantidade de sal adicionada à água. No experimento da planta, a variável manipulada é a luz. Todos os outros aspectos do experimento devem ser exatamente os mesmos entre os grupos experimentais e entre os testes ou ensaios.
Variável de Resposta
Uma definição de variável respondente diz que a variável respondente é o que será medido no experimento. A variável de resposta, também chamada de variável dependente, é o que o cientista mede à medida que o experimento avança. A variável respondente é a resposta do sujeito experimental à variável manipulada. A variável dependente depende do que acontece durante o experimento. Os dois termos, variável respondente e variável dependente, descrevem o mesmo aspecto do experimento.
Embora o experimento deva ter apenas uma variável manipulada, pode haver mais de uma variável de resposta. Por exemplo, a adição de sal à água pode alterar a temperatura de congelamento ou o tempo de congelamento ou ambos, ou nenhum. O efeito da alteração do comprimento de onda da luz no crescimento da planta pode ser a altura da planta, a produção de clorofila, a produção de novas folhas ou uma combinação desses fatores. O cientista pode definir qual resultado será observado, mas um bom cientista também deve coletar observações de outros resultados. Por exemplo, se o cientista se propõe a testar o efeito da cor da luz no crescimento da planta, uma falta de crescimento ou resultado negativo no grupo experimental seria registrados, mas se o grupo experimental também tiver redução do crescimento foliar (todos em comparação ao grupo controle, é claro), o pesquisador também deve registrar esses dados.
As variáveis de resposta precisam ser medidas usando critérios objetivos. Os resultados devem ser obtidos sem preconceito ou especulação por parte do cientista. Dizer que as plantas sob luz de espectro total "parecem mais saudáveis" do que plantas cultivadas em luz vermelha não fornece um resultado mensurável ou objetivo. Sem resultados objetivos e mensuráveis, os resultados do experimento não podem ser autenticados.
Relatório de resultados experimentais
Os cientistas relatam os resultados experimentais em formato escrito, tabelas de dados e gráficos. O formato padrão para representar os resultados experimentais mostra a variável manipulada no eixo x do gráfico e a variável de resposta no eixo y do gráfico. No experimento com sal e água, a quantidade de sal (variável manipulada) seria mostrada no eixo x, e a temperatura de congelamento (variável respondente) seria mostrada no eixo y. Um gráfico que mostra a altura da planta sob diferentes condições de luz mostraria a cor da luz ou comprimento de onda (a variável manipulada) no eixo xe a altura da planta (variável de resposta) em o eixo y.