في تجربة علمية، هناك شيئان مهمان يطلق عليهما المتغيرات المستقلة والتابعة. في هذه المقالة، سننظر في ماهية المتغيرات المستقلة والتابعة، بما في ذلك الأنواع والأمثلة.
المتغير المستقل هو ما يغيره العلماء أو يتحكمون فيه في التجربة. يفعلون ذلك لمعرفة ما يحدث للمتغير التابع.
المتغير التابع هو ما يقوم العلماء باختباره وقياسه في التجربة. يعتمد ذلك على ما يفعله العلماء بالمتغير المستقل. عندما يقوم العلماء بتغيير المتغير المستقل، فإنهم يراقبون ويكتبون ما يحدث للمتغير التابع.
لذا، بكلمات بسيطة، المتغير المستقل هو الذي يتغير، والمتغير التابع هو الذي يظهر نتيجة هذا التغيير. ينظر العلماء إلى كيفية تفاعل المتغير التابع عندما يقومون بأشياء للمتغير المستقل.
ما هو المتغير المستقل؟
المتغير المستقل هو شيء يغيره العلماء عن قصد في تجربة لمعرفة ما يحدث. إنه مثل المفتاح الذي يتم تشغيله أو إيقاف تشغيله لرؤية التأثيرات. يمكن للعلماء أحيانًا ضبط هذا المفتاح على قيم مختلفة لمعرفة المزيد عنه. لكن في بعض الحالات، لا يمكنهم التحكم فيه بشكل مباشر، ومع ذلك ما زالوا يراقبون كيفية تأثيره على نتيجة التجربة.
قد يستخدم العلماء كلمات مختلفة للحديث عن المتغيرات المستقلة. على سبيل المثال، عندما يقومون بشيء يسمى الانحدار الخطي، فقد يطلقون على المتغيرات المستقلة اسم "متغيرات الجانب الأيمن" لأنها تظهر على الجانب الأيمن من المخطط. وقد يطلقون عليها أيضًا اسم المتغيرات المتوقعة لأنها تساعد العلماء على التنبؤ بما سيحدث في التجربة.
اسم آخر هو المتغيرات التوضيحية لأنها تساعد في تفسير النتائج النهائية. لذا، فإن المتغير المستقل يشبه العامل الرئيسي الذي يغيره العلماء أو يلاحظونه لفهم كيفية تأثيره على التجربة.
نوعين من المتغيرات المستقلة
- المتغيرات التجريبية: وتعرف هذه أيضًا بالمتغيرات الخاضعة للرقابة لأنه يمكن للباحثين تغييرها أو التحكم فيها أثناء التجربة لمعرفة مدى تأثيرها على النتائج. على سبيل المثال، إذا أراد العلماء اختبار مدى تأثير الكميات المختلفة من ضوء الشمس على نمو النبات، فيمكنهم التعامل مع كمية ضوء الشمس التي تتلقاها النباتات.
- متغيرات الموضوع: على عكس المتغيرات التجريبية، لا يستطيع الباحثون التحكم في متغيرات الموضوع. وعلى الرغم من ذلك، فإنها لا تزال ذات قيمة في التجارب لأنها يمكن أن تساعد في الإجابة على أسئلة البحث. على سبيل المثال، إذا كان الباحثون يدرسون درجات اختبار موحدة لطلاب المدارس الثانوية من مناطق مختلفة، فلن يتمكنوا من التحكم في المناطق التي ينتمي إليها كل طالب أو تغييرها. ومع ذلك، لا يزال بإمكانهم استخدام الاختلافات الإقليمية لتجميع الطلاب في بداية دراستهم.
أمثلة على المتغيرات المستقلة
دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة لفهم المتغيرات المستقلة بشكل أفضل.
أولاً، تخيل أن العلماء مهتمون بمعرفة كيفية تأثير الكميات المختلفة من الأسمدة على نمو النبات. في إحدى الدراسات، قرروا إعطاء جرعات مختلفة من الأسمدة لنباتات مختلفة. وكمية السماد المعطاة لكل نبات هي المتغير المستقل. هذا المتغير هو شيء يمكن للعلماء تغييره عن قصد. إنهم يريدون أن يروا كيف يمكن أن يؤثر ذلك على نمو كل نبات. نمو النباتات هو النتيجة أو المتغير التابع لأنه يعتمد على كمية الأسمدة.
الآن، دعونا نفكر في دراسة حول نتائج اختبار الرياضيات. يهتم الباحثون بمقارنة درجات الطلاب الذين حصلوا على الجبر على مستوى الشرف مع أولئك الذين حصلوا على الجبر القياسي. تعتبر اختيارات الطلاب للفصول الدراسية هي المتغيرات المستقلة في هذه الدراسة. لا يستطيع الباحثون التحكم أو تغيير الفصل الذي اختاره كل طالب. ومع ذلك، لا يزال بإمكانهم دراسة ما إذا كان اختيار الفصل الدراسي يسبب أي اختلافات في درجات الاختبار الموحدة للطلاب. في هذه الحالة، تكون درجات الاختبار الموحدة هي المتغير التابع لأنها تعتمد على اختيارات الطلاب الصفية.
لذلك، في كلا المثالين، يبحث العلماء في كيف يمكن لشيء واحد يمكنهم التحكم فيه (المتغير المستقل) أن يؤدي إلى تغييرات في شيء آخر يلاحظونه (المتغير التابع). وهذا يساعدهم على فهم العلاقات والأنماط في عالم العلوم.
ما هو المتغير التابع؟
المتغير التابع هو شيء يتغير عندما تقوم بإجراء تغييرات على شيء آخر يسمى المتغير المستقل في تجربة علمية. يطلق عليه بعض الأشخاص أيضًا "متغير النتيجة" أو "متغير الاستجابة" لأنه يعتمد على ما يحدث للمتغير المستقل.
عندما يقوم العلماء بإجراء التجارب، فإنهم يتبعون قاعدة تسمى المنهج العلمي. إحدى القواعد المهمة هي تغيير شيء واحد فقط في كل مرة في التجربة. كل شيء آخر يجب أن يبقى على حاله. وهذا يساعد العلماء على معرفة كيف يؤثر التغير في شيء واحد، وهو المتغير المستقل، على أشياء أخرى، مثل المتغير التابع.
لا يتحكم العلماء أو يغيرون المتغير التابع بشكل مباشر. وبدلا من ذلك، يقومون بتغيير المتغير المستقل ويرون ما يحدث للمتغير التابع. إنها مثل علاقة السبب والنتيجة. يتوقع العلماء أن يرتفع المتغير التابع أو ينخفض بناءً على ما يفعلونه بالمتغير المستقل.
لذا، بعبارات بسيطة، المتغير التابع هو شيء يتغير بسبب ما تفعله بشيء آخر في تجربة علمية. يريد العلماء أن يروا كيف ترتبط الأشياء وكيف يمكن لشيء واحد أن يغير شيئًا آخر.
أمثلة على المتغيرات التابعة
دعونا نستكشف المتغيرات التابعة بعبارات بسيطة باستخدام مثالين من الحياة الواقعية:
- دراسة نمو النبات: تخيل أننا نجري تجربة وهمية لنرى كيف تؤثر الكميات المختلفة من الأسمدة على نمو النبات. المتغير المستقل، وهو الشيء الذي نغيره عن قصد، هو كمية السماد المعطى لكل نبات. الآن، المتغير التابع هو ما نقيسه ونلاحظه - في هذه الحالة، هو النمو المسجل لكل نبات. إذا أبقينا كل شيء آخر كما هو، مثل كمية الماء وحجم الحاوية وضوء الشمس ووقت النمو، فيمكننا القول بشكل معقول أن نمو النبات يتأثر بشكل مباشر بالمتغير المستقل، وهو الأسمدة.
- تحليل اختبار الرياضيات: لنفترض أننا مهتمون بكيفية تأثير الأنواع المختلفة من دروس الجبر على درجات الطلاب في الاختبارات الموحدة. المتغير المستقل هنا هو خلفية الدورات الدراسية للطلاب - سواء كانوا قد التحقوا بفصل جبر عادي أو فصل جبر بمرتبة الشرف. ومن ناحية أخرى، فإن المتغير التابع هو الدرجات التي يحصل عليها الطلاب في الاختبار الموحد. ونحن، كباحثين، لا نستطيع التحكم في نتائج الاختبارات هذه أو تغييرها؛ ولا يمكننا مراقبتها ومقارنتها إلا بعد اختيار مجموعات من الطلاب ذوي خلفيات دراسية مختلفة.
في كلا المثالين، المتغير التابع هو ما نراقبه ونقيسه، ويتغير بناءً على المتغير المستقل الذي نتعامل معه عمدًا. فهو يساعدنا على فهم العلاقة بين السبب والنتيجة بين التغييرات التي نجريها والنتائج التي نلاحظها.
أمثلة على المتغيرات المستقلة والتابعة
في التجارب العلمية هناك أشياء يتحكم فيها العلماء وأشياء يلاحظونها. دعونا نقسمها مع بعض الأمثلة.
مثال 1: العث والضوء
تخيل عالماً يدرس العث والضوء. إنهم يريدون معرفة ما إذا كان سطوع الضوء يؤثر على كيفية انجذاب العث إليه. يقوم العالم بضبط سطوع الضوء (متغير مستقل) ويلاحظ كيفية تفاعل العث (متغير تابع).
مثال 2: الإفطار ونتائج الاختبار
الآن، فكر في الطلاب ووجبة الإفطار. يتساءل أحدهم عما إذا كان تناول وجبة الإفطار يحدث فرقًا في درجات الاختبار. يتحكم المجرب في وجبة الإفطار (متغير مستقل) وينظر في كيفية تغير درجات الاختبار (متغير تابع). حتى لو لم يكن هناك علاقة بين وجبة الإفطار والنتائج، فإن نتائج الاختبار لا تزال تعتمد على وجبة الإفطار.
مثال 3: الأدوية وضغط الدم
وفي تجربة أخرى، يقوم أحد العلماء بالتحقق مما إذا كان أحد الأدوية أفضل في السيطرة على ارتفاع ضغط الدم من الآخر. ونوع الدواء هو المتغير المستقل، والمتغير التابع هو ضغط دم المريض. ولجعل التجربة أكثر دقة، يتم إضافة متغير تحكم (دواء وهمي لا يحتوي على مكونات نشطة). يساعد هذا في معرفة ما إذا كان أي من الدواءين يؤثر حقًا على ضغط الدم.
المتغيرات المستقلة والمعالة في البحث
في البحث، غالبا ما نستخدم المتغيرات المستقلة والتابعة، وخاصة في الدراسات التجريبية وشبه التجريبية. دعونا نلقي نظرة على أمثلة لأسئلة البحث والمتغيرات المستقلة والتابعة المقابلة.
- ما هو الضوء الأفضل لنمو الطماطم؟
- المتغير المستقل: نوع الضوء الذي ينمو تحته نبات الطماطم
- المتغير التابع: معدل نمو نبات الطماطم
- كيف يؤثر الصيام المتقطع على نسبة السكر في الدم؟
- المتغير المستقل: وجود أو عدم وجود الصيام المتقطع
- المتغير التابع: مستويات السكر في الدم
- هل يمكن للماريجوانا الطبية تقليل الألم المزمن؟
- المتغير المستقل: وجود أو عدم وجود استخدام الماريجوانا الطبية
- المتغيرات التابعة: تكرار وشدة الألم
- هل يؤثر العمل عن بعد على الرضا الوظيفي؟
- المتغير المستقل: نوع بيئة العمل (بعيد أو في المكتب)
- المتغير التابع: التقارير الذاتية عن الرضا الوظيفي
عند التعامل مع البيانات التجريبية، يتضمن التحليل توليد إحصائيات وصفية وتصور النتائج. يعتمد اختيار الاختبار الإحصائي على أنواع المتغيرات ومستوى القياس وعدد مستويات المتغيرات المستقلة.
عادة، تي الاختبارات or أنوفا يتم استخدامها لتحليل البيانات ومعالجة أسئلة البحث. تساعد هذه الاختبارات في استخلاص النتائج وفهم العلاقات بين المتغيرات المستقلة والتابعة.
تعلم كيفية التمييز بين المتغيرات المستقلة والتابعة
للتمييز بين المتغيرات المستقلة والتابعة، اتبع هذا الدليل البسيط:
- التلاعب أو الملاحظة: أولاً، ضع في اعتبارك ما إذا كان من الممكن تغيير المتغير أو اختياره من قبل الباحثين (التلاعب به) أو ما إذا كان قد تمت مراقبته وقياسه فقط أثناء التجربة (ملاحظته). المتغيرات التي يتحكم فيها الباحثون تكون دائما مستقلة. المتغيرات التي يتم ملاحظتها وتسجيلها تعتمد. حتى لو لم يتمكن الباحثون من التحكم في متغيرات الموضوع، فلا يزال يتم التعامل معهم على أنهم مستقلون لأنهم يؤثرون على المتغيرات التابعة.
- الرسوم البيانية: تخيل رسم المتغيرات على رسم بياني باستخدام مستوى إحداثي X-Y. المتغيرات المستقلة، تلك التي يمكنك تغييرها، عادة ما تكون على المحور السيني (الأفقي). المتغيرات التابعة، النتائج المتأثرة بالتغييرات، تذهب على المحور ص (عموديًا).
- النوع الثالث – المتغيرات المربكة: في بعض الأحيان يكون هناك نوع ثالث من المتغيرات غير المستقلة أو التابعة ولكن لا يزال من الممكن أن تعبث بالنتائج - وتسمى هذه المتغيرات المربكة. فهي تؤثر على التجربة بطرق قد لا يتوقعها الباحثون، مثل المتغيرات المستقلة غير المتوقعة. لا يعد فرز المتغيرات دائمًا خيارًا واضحًا بين المستقل والتابع؛ بعض المتغيرات، مثل المتغيرات المربكة، لا تتناسب تمامًا مع تلك الفئات.
اترك تعليق