ความแตกต่างระหว่างตัวแปรบังคับและตอบสนอง

ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ใดๆ นักวิทยาศาสตร์จะควบคุมตัวแปรภายในการทดลอง หากมีตัวแปรมากกว่าหนึ่งตัวที่มีอิทธิพลต่อการทดสอบ ผลลัพธ์ก็จะตัดสินได้ยาก ตัวอย่างเช่น หากพืชชุดหนึ่งเติบโตภายในและอีกชุดหนึ่งเติบโตภายนอก ตัวแปรหลายอย่าง (รวมถึงแสง อุณหภูมิ และความชื้น) ส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืช หากไม่มีการควบคุมตัวแปรเหล่านี้ ผลลัพธ์ก็ไม่สามารถเปรียบเทียบได้ นักวิทยาศาสตร์จึงควบคุมทั้งหมดยกเว้นตัวแปรเดียวในการทดลอง

การควบคุมในการทดสอบคือเวอร์ชันของการทดสอบที่สามารถใช้เปรียบเทียบได้ ในหลายกรณี การควบคุมคือเวอร์ชันที่ไม่มีการควบคุมของการทดสอบ หรือเงื่อนไข "ปกติ" ของหัวเรื่องของการทดสอบ หากทำการทดลองเพื่อหาผลของเกลือต่อจุดเยือกแข็งของน้ำ รุ่นควบคุมของการทดลองจะเป็นน้ำที่แช่แข็งโดยไม่มีเกลือ หากทำการทดลองเพื่อพิจารณาว่าพืชเติบโตเร็วกว่าในแสงสีแดงหรือไม่ เวอร์ชันควบคุมจะเป็นพืชที่ปลูกในสภาวะแสงเต็มที่

ขออภัย คำศัพท์ทดลองอาจทำให้สับสนเล็กน้อย การควบคุมในการทดสอบไม่เหมือนกับตัวแปรควบคุม วิทยาศาสตร์การกำหนดตัวแปรควบคุมใช้โดยพื้นฐานแล้วระบุว่าตัวแปรควบคุมรวมถึงทั้งหมด ตัวแปรที่ผู้ทดลองควบคุมหรือคงไว้เพื่อป้องกันไม่ให้รบกวนการทดลอง with ผล.

ตัวอย่างเช่น ในการทดลองแช่แข็งน้ำและเกลือ การควบคุมตัวแปรจะหมายถึงการใช้น้ำประเภทเดียวกันสำหรับการทดลองทั้งหมด ใช้น้ำปริมาณเท่ากัน ขนาดและรูปร่างของภาชนะเท่ากันเพื่อแช่แข็งน้ำ ช่องแช่แข็งเดียวกัน และเครื่องมือวัดเดียวกันและ เทคนิค. ปัจจัยควบคุมทุกอย่าง (น้ำเปล่า) และการทดลอง (น้ำกับเกลือ) จะเหมือนกันทุกประการ ยกเว้นเกลือ

ตัวแปรที่ถูกจัดการในการทดลองคือตัวแปรหนึ่งของการทดลองที่นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจว่าจะเปลี่ยนแปลง ตัวแปรที่ถูกจัดการอาจเรียกอีกอย่างว่าตัวแปรอิสระ ในการทดลองที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม จะมีตัวแปรที่ถูกจัดการเพียงตัวเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ในการทดลองเกลือและน้ำ ตัวแปรที่ควบคุมคือปริมาณเกลือที่เติมลงในน้ำ ในการทดลองพืช ตัวแปรที่ควบคุมคือแสง ทุกแง่มุมอื่น ๆ ของการทดสอบควรเหมือนกันทุกประการระหว่างกลุ่มทดสอบและระหว่างการทดสอบหรือการทดลองใช้

คำจำกัดความของตัวแปรตอบสนองหนึ่งบอกว่าตัวแปรตอบสนองคือสิ่งที่จะถูกวัดในการทดลอง ตัวแปรตอบสนองหรือที่เรียกว่าตัวแปรตามคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์วัดเมื่อการทดลองดำเนินไป ตัวแปรตอบสนองคือการตอบสนองของตัวแบบทดลองต่อตัวแปรที่ถูกจัดการ ตัวแปรตามขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการทดลอง คำศัพท์สองคำ ได้แก่ ตัวแปรตอบสนองและตัวแปรตาม อธิบายลักษณะเดียวกันของการทดลอง

แม้ว่าการทดลองควรมีตัวแปรที่จัดการเพียงตัวเดียว แต่อาจมีตัวแปรตอบสนองมากกว่าหนึ่งตัว ตัวอย่างเช่น การเติมเกลือลงในน้ำอาจเปลี่ยนอุณหภูมิการเยือกแข็งหรือเวลาเยือกแข็งหรือทั้งสองอย่างหรือไม่ทั้งสองอย่างก็ได้ ผลของการเปลี่ยนความยาวคลื่นแสงต่อการเจริญเติบโตของพืชอาจเกิดจากความสูงของต้น การผลิตคลอโรฟิลล์ การผลิตใบใหม่ หรือปัจจัยเหล่านี้ร่วมกัน นักวิทยาศาสตร์อาจกำหนดผลลัพธ์ที่จะสังเกตได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ดีควรรวบรวมการสังเกตผลลัพธ์อื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น หากนักวิทยาศาสตร์ตั้งใจที่จะทดสอบผลของสีอ่อนต่อการเจริญเติบโตของพืช การขาดการเจริญเติบโตหรือผลเชิงลบในกลุ่มทดลองจะเป็น บันทึกไว้ แต่ถ้ากลุ่มทดลองมีการเจริญเติบโตของใบลดลงด้วย (แน่นอนว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม) ผู้วิจัยควรบันทึกข้อมูลนี้ด้วย

ตัวแปรตอบสนองต้องวัดโดยใช้เกณฑ์วัตถุประสงค์ ผลลัพธ์จะต้องดำเนินการโดยไม่มีอคติหรือการเก็งกำไรจากนักวิทยาศาสตร์ การบอกว่าพืชที่มีแสงเต็มสเปกตรัม "ดูแข็งแรง" กว่าพืชที่ปลูกในแสงสีแดงไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่วัดผลได้หรือตามวัตถุประสงค์ หากไม่มีผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมและวัดผลได้ ผลลัพธ์ของการทดสอบก็ไม่สามารถรับรองความถูกต้องได้

นักวิทยาศาสตร์รายงานผลการทดลองในรูปแบบการเขียน ตารางข้อมูล และกราฟ รูปแบบมาตรฐานสำหรับผลการทดลองกราฟแสดงตัวแปรที่ควบคุมบนแกน x ของกราฟและตัวแปรตอบสนองบนแกน y ของกราฟ ในการทดลองเกลือและน้ำ ปริมาณเกลือ (ตัวแปรควบคุม) จะแสดงบนแกน x และจะแสดงอุณหภูมิจุดเยือกแข็ง (ตัวแปรตอบสนอง) บนแกน y กราฟแสดงความสูงของต้นในสภาพแสงต่างๆ จะแสดงสีของแสงหรือ ความยาวคลื่น (ตัวแปรจัดการ) บนแกน x และความสูงของต้นพืช (ตัวแปรตอบสนอง) บน แกน y