ค่าคงที่และการควบคุมของการทดลองโครงงานวิทยาศาสตร์คืออะไร?

วิธีการทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการถามคำถาม การทำวิจัย การตั้งสมมติฐาน และการทดสอบสมมติฐานผ่านการทดลอง เพื่อให้สามารถวิเคราะห์ผลลัพธ์ได้ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จทุกครั้งต้องมีตัวแปรเฉพาะประเภท ต้องมีตัวแปรอิสระซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดการทดลอง ตัวแปรตามซึ่งสังเกตและวัด; และตัวแปรควบคุมหรือที่เรียกว่าตัวแปร "ค่าคงที่" ซึ่งจะต้องคงเส้นคงวาและไม่เปลี่ยนแปลงตลอดการทดลอง แม้ว่าตัวแปรควบคุมหรือค่าคงที่ในการทดลองจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ก็มีความสำคัญต่อความสำเร็จของการทดลองทางวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับตัวแปรอื่นๆ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ทีแอล; DR: ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ตัวแปรควบคุมหรือตัวแปรคงที่คือตัวแปรที่ไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น ในการทดลองเพื่อทดสอบผลกระทบของแสงต่างๆ ที่มีต่อพืช ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตและสุขภาพของพืช เช่น คุณภาพของดินและการรดน้ำ จะต้องคงที่

สมมติว่านักวิทยาศาสตร์กำลังทำการทดลองเพื่อทดสอบผลกระทบของแสงแบบต่างๆ บนต้นไม้ในบ้าน ในกรณีนี้ การจัดแสงเองจะเป็นตัวแปรอิสระ เนื่องจากเป็นตัวแปรที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างแข็งขันตลอดการทดลอง ไม่ว่านักวิทยาศาสตร์จะใช้หลอดไฟที่แตกต่างกันหรือเปลี่ยนปริมาณของแสงที่ให้กับพืช แสงก็คือตัวแปรที่จะถูกเปลี่ยนแปลง และด้วยเหตุนี้จึงเป็นตัวแปรอิสระ

ตัวแปรตามเป็นลักษณะที่นักวิทยาศาสตร์สังเกต สัมพันธ์กับตัวแปรอิสระ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวแปรตามการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่ทำกับตัวแปรอิสระ ในการทดลองพืชในร่ม ตัวแปรตามจะเป็นคุณสมบัติของพืชเอง ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กำลังสังเกตเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของแสง คุณสมบัติเหล่านี้อาจรวมถึงสี ความสูง และสุขภาพโดยทั่วไปของพืช

ตัวแปรควบคุมหรือตัวแปรคงที่จะไม่เปลี่ยนแปลงตลอดการทดลอง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ทุกครั้งจะมีตัวแปรควบคุม มิฉะนั้น ข้อสรุปของการทดลองจะไม่สามารถเข้าใจได้ ตัวอย่างเช่น ในการทดลองพืชในร่ม ตัวแปรควบคุมอาจเป็นสิ่งต่างๆ เช่น คุณภาพของดินและปริมาณน้ำที่ให้กับพืช หากปัจจัยเหล่านี้ไม่คงที่ และพืชบางชนิดได้รับน้ำหรือดินดีกว่าปัจจัยอื่นๆ ก็จะไม่มี เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์มั่นใจได้ว่าพืชจะไม่เปลี่ยนแปลงตามปัจจัยเหล่านั้น แทนที่จะเป็นชนิดต่างๆ เบา. ต้นไม้อาจแข็งแรงและเป็นสีเขียวเนื่องจากปริมาณแสงที่ได้รับ หรืออาจเป็นเพราะได้รับน้ำมากกว่าพืชชนิดอื่นๆ ในกรณีนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปผลที่ถูกต้องตามการทดลอง

อย่างไรก็ตาม หากพืชทั้งหมดได้รับน้ำในปริมาณเท่ากันและคุณภาพของดินเท่ากัน นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จากโรงงานหนึ่งไปยังอีกโรงงานหนึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่ทำกับตัวแปรอิสระ: the เบา. แม้ว่าตัวแปรควบคุมจะไม่เปลี่ยนแปลงและไม่ใช่ตัวแปรที่กำลังทดสอบอยู่จริง แต่ก็อนุญาต นักวิทยาศาสตร์สังเกตความสัมพันธ์ของเหตุและผลระหว่างสุขภาพพืชกับพืชชนิดต่างๆ แสงสว่าง กล่าวอีกนัยหนึ่งทำให้การทดลองทางวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จ