Зміст
- Експериментальний контроль
- Контрольовані змінні
- Маніпульована змінна
- Відповідна змінна
- Звітність експериментальних результатів
У будь-якому науковому експерименті вчений контролює змінні в межах експерименту. Якщо на експеримент впливає більше однієї змінної, результат стає важко визначити. Наприклад, якщо один набір рослин росте всередині, а інший набір рослин росте зовні, багато змінних (включаючи світло, температуру та вологість) впливають на ріст рослин. Без контролю за цими змінними результати неможливо порівняти. Тому вчені контролюють усі, крім однієї змінної, в експериментах.
Експериментальний контроль
Контроль в експерименті - це версія експерименту, яка може бути використана для порівняння. У багатьох випадках контроль - це неманіпульована версія експерименту, або "нормальний" стан суб'єкта експерименту. Якщо експериментувати для визначення впливу солі на точку замерзання води, контрольною версією експерименту було б заморожування води без солі. Якщо експериментувати, чи рослини ростуть швидше при червоному світлі, контрольною версією будуть рослини, вирощені у світлі повного спектру.
Контрольовані змінні
На жаль, експериментальна термінологія може стати трохи заплутаною. Елемент керування в експерименті не такий, як контрольовані змінні. Наука визначення керованої змінної по суті використовує твердження, що керовані змінні включають усі змінні, якими керує експериментатор або підтримує постійними, щоб запобігти втручанню в результати експериментів.
Наприклад, в експерименті з заморожуванням води та солі, який контролює змінні, буде означати використання однакового типу води для всіх дослідів, використовуючи однакову кількість води, однаковий розмір і форму ємності для заморожування води, той самий морозильник, той самий інструмент вимірювання та техніка. Кожен фактор контролю (звичайна вода) та експерименту (вода з сіллю) був би абсолютно однаковим, крім солі.
Маніпульована змінна
Маніпульована змінна в експерименті - це одна змінна експерименту, яку вчений вирішить змінити. Маніпульована змінна також може називатися незалежною змінною. У правильно розробленому експерименті буде лише одна маніпульована змінна. Наприклад, в експерименті з солею та водою маніпульована змінна - це кількість солі, доданої до води. У рослинному експерименті маніпульованою змінною є світло. Будь-який інший аспект експерименту повинен бути абсолютно однаковий між експериментальними групами та між тестовими чи пробними циклами.
Відповідна змінна
Одне визначення змінної відповіді говорить, що відповідна змінна - це те, що буде виміряно в експерименті. Відповідна змінна, яку також називають залежною змінною, - це те, що вчений вимірює в міру просування експерименту. Відповідна змінна - це відповідь досліджуваного суб'єкта на маніпульовану змінну. Залежна змінна залежить від того, що відбувається під час експерименту. Два терміни, відповідаючи змінній та залежній змінній, описують один і той же аспект експерименту.
Хоча експеримент повинен мати лише одну маніпульовану змінну, може бути більше однієї змінної, що відповідає. Наприклад, додавання солі до води може змінити температуру замерзання або час заморожування або те і інше, або жодне. Ефектом зміни довжини світлової хвилі на ріст рослин можуть бути висота рослин, вироблення хлорофілу, вироблення нових листків або поєднання цих факторів. Вчений може визначити, який результат буде спостерігатися, але хороший вчений повинен також збирати спостереження за іншими результатами. Наприклад, якщо вчений поставить за мету перевірити вплив світлого кольору на ріст рослин, буде зафіксовано відсутність росту або негативний результат в експериментальній групі, але якщо експериментальна група також зменшила ріст листя (все порівняно з контрольною групи, звичайно), дослідник також повинен записати ці дані.
Відповідні змінні потрібно вимірювати за допомогою об'єктивних критеріїв. Результати повинні бути прийняті вченим без упереджень чи домислів. Сказавши, що рослини в світлі повного спектру "виглядають здоровішими", ніж рослини, вирощені на червоному світлі, не дають вимірного або об'єктивного результату. Без об'єктивних та вимірюваних результатів результати експериментів не можуть бути достовірними.
Звітність експериментальних результатів
Вчені повідомляють результати експериментів у письмовому форматі, таблицях даних та графіках. Стандартний формат для графічних експериментальних результатів показує маніпульовану змінну на осі x графіка та змінну, що відповідає, на вісь y графіка. В експерименті з солею та водою кількість солі (маніпульована змінна) відображатиметься на осі x, а температура замерзання (відповідна змінна) відображатиметься на осі y. Графік, що показує висоту рослини при різних умовах освітлення, показував би світловий колір або довжину хвилі (маніпульована змінна) на осі x та висоту рослини (відповідна змінна) на осі y.