В любом научном эксперименте ученый контролирует переменные внутри эксперимента. Если на эксперимент влияет более одной переменной, результат становится трудно определить. Например, если один набор растений растет внутри, а другой - снаружи, многие переменные (включая свет, температуру и влажность) влияют на рост растений. Без учета этих переменных результаты нельзя сравнивать. Поэтому ученые контролируют все, кроме одной переменной в экспериментах.
Экспериментальный контроль
Контроль в эксперименте - это вариант эксперимента, который можно использовать для сравнения. Во многих случаях контроль - это необработанная версия эксперимента или «нормальное» состояние испытуемого. Если вы экспериментируете с целью определения влияния соли на точку замерзания воды, контрольной версией эксперимента будет замораживание воды без какой-либо соли. Если вы экспериментируете, чтобы определить, растут ли растения быстрее при красном свете, контрольной версией будут растения, выращенные при полном спектре света.
Контролируемые переменные
К сожалению, экспериментальная терминология может немного запутать. Контроль в эксперименте - это не то же самое, что контролируемые переменные. В науке об определениях контролируемых переменных по существу используются положения, согласно которым контролируемые переменные включают в себя все переменные, которые экспериментатор контролирует или поддерживает постоянными, чтобы предотвратить вмешательство в эксперимент. полученные результаты.
Например, в эксперименте по замораживанию воды и соли контроль переменных означал бы использование одного и того же типа воды для всех экспериментов, использование того же количества воды, того же размера и формы емкости для замораживания воды, той же морозильной камеры и одного и того же измерительного инструмента и техника. Все факторы контроля (обычная вода) и эксперимента (вода с солью) будут точно такими же, за исключением соли.
Управляющая переменная
Управляемая переменная в эксперименте - это единственная переменная эксперимента, которую ученый решает изменить. Управляемая переменная также может называться независимой переменной. В правильно спланированном эксперименте будет только одна управляемая переменная. Например, в эксперименте с солью и водой регулируемой переменной является количество соли, добавленной в воду. В эксперименте с растениями регулируемой переменной является свет. Все остальные аспекты эксперимента должны быть одинаковыми для экспериментальных групп и между тестами или пробными запусками.
Ответная переменная
Одно определение отвечающей переменной говорит, что отвечающая переменная - это то, что будет измеряться в эксперименте. Отвечающая переменная, также называемая зависимой переменной, - это то, что ученый измеряет в ходе эксперимента. Отвечающая переменная - это реакция экспериментального субъекта на изменяемую переменную. Зависимая переменная зависит от того, что происходит во время эксперимента. Два термина, отвечающая переменная и зависимая переменная, описывают один и тот же аспект эксперимента.
Хотя в эксперименте должна быть только одна управляемая переменная, может быть более одной отвечающей переменной. Например, добавление соли к воде может изменить температуру замерзания или время замораживания, или то и другое, либо ни то, ни другое. Эффектом изменения длины волны света на рост растений может быть высота растения, выработка хлорофилла, образование новых листьев или сочетание этих факторов. Ученый может определить, какой результат будет наблюдаться, но хороший ученый должен также собирать наблюдения и за другими результатами. Например, если ученый намеревается проверить влияние цвета света на рост растений, отсутствие роста или отрицательный результат в экспериментальной группе будет записаны, но если в экспериментальной группе также наблюдалось снижение роста листьев (конечно, по сравнению с контрольной группой), исследователь также должен записать эти данные.
Отвечающие переменные необходимо измерять с использованием объективных критериев. Ученый должен получать результаты без предвзятости или предположений. Утверждение, что растения в полном спектре света «выглядят более здоровыми», чем растения, выращенные в красном свете, не дает измеримого или объективного результата. Без объективных и измеримых результатов результаты эксперимента не могут быть подтверждены.
Сообщение экспериментальных результатов
Ученые представляют результаты экспериментов в письменном виде, в виде таблиц и графиков. Стандартный формат для графического представления результатов экспериментов показывает управляемую переменную на оси x графика и отвечающую переменную на оси y графика. В эксперименте с солью и водой количество соли (регулируемая переменная) будет показано на оси x, а температура замерзания (соответствующая переменная) будет показана на оси y. График, показывающий высоту растений при различных условиях освещения, покажет цвет света или длина волны (регулируемая переменная) по оси абсцисс и высота растения (соответствующая переменная) по оси абсцисс. ось ординат.