Innehåll
- Experimentell kontroll
- Kontrollerade variabler
- Manipulerad variabel
- Svarande variabel
- Rapportera experimentella resultat
I alla vetenskapliga experiment kontrollerar forskaren för variablerna i experimentet. Om mer än en variabel påverkar experimentet blir resultatet svårt att fastställa. Till exempel, om en uppsättning växter växer inuti och en annan uppsättning växter växer utanför, påverkar många variabler (inklusive ljus, temperatur och luftfuktighet) växternas tillväxt. Utan att kontrollera för dessa variabler kan resultaten inte jämföras. Forskare kontrollerar därför för alla utom en variabel i experiment.
Experimentell kontroll
Kontrollen i ett experiment är den version av experimentet som kan användas för jämförelse. I många fall är kontrollen den omanipulerade versionen av experimentet, eller det "normala" tillståndet för experimentets ämne. Om man experimenterar för att bestämma effekten av salt på fryspunkten för vatten, skulle kontrollversionen av experimentet vara frysvatten utan salt. Om man experimenterar för att bestämma om växter växer snabbare i rött ljus, skulle kontrollversionen vara växter som odlas i fullspektralt ljus.
Kontrollerade variabler
Tyvärr kan experimentell terminologi bli lite förvirrande. Kontrollen i ett experiment är inte densamma som de kontrollerade variablerna. Vetenskapen med kontrollerad variabeldefinition använder i huvudsak att kontrollerade variabler inkluderar alla variabler som experimenteraren kontrollerar eller håller konstant för att förhindra störningar i experimentresultaten.
Till exempel, i vatten-och-saltfrysningsexperimentet skulle kontroll av variablerna innebära att använda samma typ av vatten för alla experiment, använda samma mängd vatten, samma storlek och form på behållaren för att frysa vattnet, samma frys, och samma mätverktyg och teknik. Varje faktor i kontrollen (vanligt vatten) och experimentet (vatten med salt) skulle vara exakt samma förutom saltet.
Manipulerad variabel
Den manipulerade variabeln i ett experiment är den variabeln i experimentet som forskaren beslutar kommer att förändras. Den manipulerade variabeln kan också kallas den oberoende variabeln. I ett korrekt utformat experiment finns det bara en manipulerad variabel. I salt- och vattenexperimentet är till exempel den manipulerade variabeln mängden salt som tillsätts vattnet. I växtförsöket är den manipulerade variabeln ljuset. Varje annan aspekt av experimentet bör vara exakt samma mellan experimentgrupper och mellan test- eller provkörningar.
Svarande variabel
En svarande variabeldefinition säger att den svarande variabeln är vad som kommer att mätas i experimentet. Den svarande variabeln, även kallad den beroende variabeln, är vad forskaren mäter när experimentet fortskrider. Den svarande variabeln är svaret från det experimentella subjektet på den manipulerade variabeln. Den beroende variabeln beror på vad som händer under experimentet. De två termerna, svarande variabel och beroende variabel, beskriver samma aspekt av experimentet.
Även om experimentet bara bör ha en manipulerad variabel kan det finnas mer än en svarande variabel. Till exempel kan tillsats av salt till vatten ändra frysetemperaturen eller frysetiden eller båda, eller varken. Effekten av att ändra ljusvåglängden på växttillväxten kan vara växthöjd, klorofyllproduktion, ny bladproduktion eller en kombination av dessa faktorer. Forskaren kan definiera vilket resultat som ska observeras, men en bra forskare bör också samla observationer av andra resultat också. Till exempel, om forskaren avser att testa effekten av ljusfärg på växttillväxt, skulle en brist på tillväxt eller negativt resultat i den experimentella gruppen registreras, men om den experimentella gruppen också har minskat lövtillväxt (allt jämfört med kontrollen grupp, naturligtvis), bör forskaren också registrera dessa data.
Svarande variabler måste mätas med hjälp av objektiva kriterier. Resultaten måste tas utan förspänning eller spekulation av forskaren. Att säga att växterna i fullspektrumsljus "ser friskare" ut än växter som odlas i rött ljus ger inte ett mätbart eller objektivt resultat. Utan objektiva och mätbara resultat kan experimentens resultat inte verifieras.
Rapportera experimentella resultat
Forskare rapporterar experimentella resultat i skriftligt format, datatabeller och diagram. Standardformatet för grafiska experimentella resultat visar den manipulerade variabeln på grafens x-axel och den svarande variabeln på grafens y-axel. I salt-och-vatten-experimentet skulle mängden salt (manipulerad variabel) visas på x-axeln, och frysetemperaturen (svarande variabel) skulle visas på y-axeln. En graf som visar växthöjden under olika ljusförhållanden skulle visa ljusfärgen eller våglängden (den manipulerade variabeln) på x-axeln och växthöjden (svarsvariabel) på y-axeln.