Framsteg i vetenskap beror på välplanerade experiment som ger överförbara resultat. Den vetenskapliga metoden innebär att man ställer en fråga, undersöker den, gör en hypotes och testar sedan hypotesen genom att utforma ett experiment som ger resultat som sedan analyseras för att ge en slutsats. Experimentet ska vara ett rättvist test där du bara ändrar en variabel. En variabel är en faktor, egenskap eller tillstånd. Förstå de tre grundläggande typerna av experimentella variabler kommer att bidra till att experimentet blir en framgång.
TL; DR (för länge, läste inte)
Den oberoende variabeln är den som forskaren ändras under en expert, medan den beroende variabeln är den som forskaren mäter för att bestämma resultaten av experimentet. Kontrollerade variabler är sådana som potentiellt kan påverka experimentet, och forskaren håller dem desamma för att göra experimentet rättvist.
Oberoende variabel
Variabeln som forskaren ändrar under experimentet är det självständiga variabel. Tänk på experimentet som en "orsak och effekt" övning. Den oberoende variabeln är "orsak" -faktorn. Till exempel, för att testa hypotesen om att ett frö behöver ljus att groa, skulle den oberoende variabeln vara om fröet lämnades för ljus eller täckt med jord. Om du antar att Cub Scout Pinewood Derby-bilar är snabbare när vikten ligger nära baksidan, är placering av vikten den oberoende variabeln.
Beroende variabel
Den beroende variabeln är vad som mäts eller observeras. Det är "effekten" i orsak-och-effekt-förhållandet. I utsädesexperimentet skulle frösprutning vara den beroende variabeln. För pinewood-derbybilen är den tid det tar bilen att gå ner i rampen den mätbara, beroende variabeln. Varje gång du ändrar den oberoende variabeln, t.ex. genom att placera bilviktens olika avstånd från baksidan, gör du en mätning.
Kontrollerad variabel
För att testet ska vara rättvist kan andra faktorer som kan påverka resultatet av experimentet bör hållas samma eller kontrolleras. För fröförsöket bör frön komma från samma art, källa och lagringsförhållanden. Temperaturen, vattningen, planteringsblandningen och exponeringsperioden bör vara densamma. I pinewood derby-experimentet kan kontrollerade variabler inkludera bildesignen; rampens höjd, längd och jämnhet första placeringen av bilen på rampen; och typen av metall i vikten. Ibland är kontrollerade variabler kallade "konstanta variabler". Om dessa variabler inte kan hållas konstanta, registrera deras värden och bedöma deras inflytande på experimentet.
Bekräfta variabelidentifiering
National Center for Education Statistics föreslår följande test för att identifiera oberoende och beroende variabler korrekt. Ange lämpliga ord för ditt experiment i den här meningen för att se om de är meningsfulla: (Oberoende variabel) orsakar en ändring i (beroende variabel) och det är inte möjligt att (beroende variabel) kan orsaka en ändring i (oberoende variabel). För utsädesexperimentet skulle testsatsen läsa: Ljus orsakar förändring av frösprutning och det är inte möjligt att frösprutning kan orsaka ljusförändring.
Variablerna
Oberoende , beroende och kontrollerade variabler måste mätas för noggrann inspelning. Variabelns natur påverkar observation och mätning. En diskret variabel mäts med enkla tal som registrerar en fysisk mängd eller ett fysiskt värde, såsom antal frön som groddar. En kontinuerlig variabel är ett numeriskt värde som kan ha vilket som helst antal, t.ex. avstånd eller temperatur. En kategorisk variabel mäts av en etikett snarare än ett nummer, till exempel färg. Bestämda variabler kännetecknas av storleksordning i stället för antal, till exempel stora, medelstora eller små.
