Ve vědeckém experimentu existují dvě důležité věci, které se nazývají nezávislé a závislé proměnné. V tomto článku se podíváme na to, co jsou nezávislé a závislé proměnné, včetně typů a příkladů.
Nezávislá proměnná je to, co vědci v experimentu změní nebo řídí. Dělají to, aby viděli, co se stane se závislou proměnnou.
Závislá proměnná je věc, kterou vědci v experimentu testují a měří. Záleží na tom, co vědci s nezávislou proměnnou udělají. Když vědci změní nezávislou proměnnou, sledují a zapisují, co se stane se závislou proměnnou.
Jednoduše řečeno, nezávislá proměnná je ta, která se změní, a závislá proměnná je ta, která ukazuje výsledek této změny. Vědci sledují, jak závislá proměnná reaguje, když dělají věci s nezávislou proměnnou.
Co je to nezávislá proměnná?
Nezávislá proměnná je něco, co vědci záměrně mění v experimentu, aby viděli, co se stane. Je to jako vypínač, který zapínají nebo vypínají, aby viděli efekty. Vědci mohou někdy nastavit tento přepínač na různé hodnoty, aby se o něm dozvěděli více. Ale v některých případech to nemohou přímo ovládat, přesto sledují, jak to ovlivňuje výsledek experimentu.
Vědci mohou mluvit o nezávislých proměnných různými slovy. Když například provedou něco, čemu se říká lineární regrese, mohou nezávislé proměnné nazvat „proměnnými na pravé straně“, protože se zobrazují na pravé straně grafu. Mohou je také nazývat prediktorové proměnné, protože pomáhají vědcům předpovídat, co se stane v experimentu.
Dalším názvem jsou vysvětlující proměnné, protože pomáhají vysvětlit konečné výsledky. Nezávislá proměnná je tedy jako klíčový faktor, který vědci mění nebo pozorují, aby pochopili, jak ovlivňuje experiment.
Dva typy nezávislých proměnných
- Experimentální proměnné: Tyto jsou také známé jako řízené proměnné, protože výzkumníci je mohou během experimentu měnit nebo kontrolovat, aby viděli, jak ovlivňují výsledky. Pokud například vědci chtějí otestovat, jak různé množství slunečního záření ovlivňuje růst rostlin, mohou manipulovat s množstvím slunečního záření, které rostliny dostávají.
- Předmětové proměnné: Na rozdíl od experimentálních proměnných nemohou výzkumníci ovládat proměnné subjektu. Navzdory tomu jsou stále cenné v experimentech, protože mohou pomoci odpovědět na výzkumné otázky. Pokud například výzkumníci studují standardizované výsledky testů středoškolských studentů z různých regionů, nemohou kontrolovat ani měnit regiony, ze kterých každý student pochází. Stále však mohou využívat regionální rozdíly k seskupování studentů na začátku studia.
Příklady nezávislých proměnných
Podívejme se na několik příkladů, abychom lépe porozuměli nezávislým proměnným.
Nejprve si představte, že vědci jsou zvědaví, jak různá množství hnojiv ovlivňují růst rostlin. Ve studii se rozhodnou dávat různým rostlinám různé dávky hnojiva. Množství hnojiva podávaného každé rostlině je nezávislá proměnná. Tato proměnná je něco, co vědci mohou záměrně změnit. Chtějí vidět, jak by to mohlo ovlivnit růst každé rostliny. Růst rostlin je výsledkem nebo závislou proměnnou, protože závisí na množství hnojiva.
Nyní se podívejme na studii o výsledcích matematických testů. Vědci se zajímají o srovnání výsledků studentů, kteří absolvovali algebru na úrovni vyznamenání, s těmi, kteří absolvovali standardní algebru. Výběr tříd studentů je v této studii nezávislými proměnnými. Výzkumníci nemohou kontrolovat nebo měnit, kterou třídu si každý student vybral. Stále však mohou zkoumat, zda výběr třídy nezpůsobuje rozdíly ve standardizovaných výsledcích testů studentů. V tomto případě jsou standardizované výsledky testů závislou proměnnou, protože závisí na výběru třídy studentů.
V obou příkladech se tedy vědci dívají na to, jak jedna věc, kterou mohou ovládat (nezávislá proměnná), může vést ke změnám v jiné věci, kterou pozorují (závislá proměnná). To jim pomáhá pochopit vztahy a vzorce ve světě vědy.
Co je závislá proměnná?
Závislá proměnná je něco, co se změní, když ve vědeckém experimentu provedete změny v jiné věci, která se nazývá nezávislá proměnná. Někteří lidé to také nazývají „proměnná výsledku“ nebo „proměnná odezvy“, protože závisí na tom, co se stane s nezávislou proměnnou.
Když vědci experimentují, řídí se pravidlem nazývaným vědecká metoda. Jedním důležitým pravidlem je měnit v experimentu vždy jen jednu věc. Vše ostatní by mělo zůstat stejné. To pomáhá vědcům vidět, jak změna jedné věci, nezávislé proměnné, ovlivňuje jiné věci, jako je závislá proměnná.
Vědci přímo neřídí ani nemění závislou proměnnou. Místo toho změní nezávislou proměnnou a uvidí, co se stane se závislou proměnnou. Je to jako vztah příčiny a následku. Vědci očekávají, že závislá proměnná bude stoupat nebo klesat na základě toho, co dělají s nezávislou proměnnou.
Jednoduše řečeno, závislá proměnná je něco, co se mění kvůli tomu, co děláte s jinou věcí ve vědeckém experimentu. Vědci chtějí vidět, jak jsou věci propojeny a jak jedna věc může změnit druhou věc.
Příklady závislých proměnných
Pojďme prozkoumat závislé proměnné jednoduchým způsobem pomocí dvou příkladů ze skutečného života:
- Studie růstu rostlin: Představte si, že provádíme předstíraný experiment, abychom viděli, jak různá množství hnojiv ovlivňují růst rostlin. Nezávislá proměnná, věc, kterou záměrně měníme, je množství hnojiva podávaného každé rostlině. Nyní je závislá proměnná to, co měříme a pozorujeme – v tomto případě je to zaznamenaný růst každé rostliny. Pokud zachováme vše ostatní stejné, jako je množství vody, velikost nádoby, sluneční světlo a doba růstu, můžeme rozumně říci, že růst rostliny je přímo ovlivněn nezávislou proměnnou, kterou je hnojivo.
- Analýza matematického testu: Řekněme, že nás zajímá, jak různé typy tříd algebry ovlivňují standardizované výsledky testů studentů. Nezávislou proměnnou je zde studijní zázemí studentů – ať už absolvovali běžnou hodinu algebry nebo kurz algebry s vyznamenáním. Závislou proměnnou je naopak skóre, které studenti získají ve standardizovaném testu. My, jako výzkumníci, nemůžeme kontrolovat ani měnit tato skóre testů; můžeme je pozorovat a porovnávat až poté, co vybereme skupiny studentů s různým zázemím v kurzu.
V obou příkladech je závislá proměnná to, co sledujeme a měříme, a mění se na základě nezávislé proměnné, se kterou záměrně manipulujeme. Pomáhá nám pochopit vztah příčiny a následku mezi změnami, které provádíme, a výsledky, které pozorujeme.
Příklady nezávislých a závislých proměnných
Ve vědeckých experimentech existují věci, které vědci ovládají, a věci, které pozorují. Pojďme si to rozebrat na několika příkladech.
Příklad 1: Můry a světlo
Představte si vědce, který studuje můry a světlo. Chtějí vědět, zda jas světla ovlivňuje, jak jsou k němu můry přitahovány. Vědec upravuje jas světla (nezávisle proměnná) a sleduje, jak můry reagují (závisle proměnná).
Příklad 2: Snídaně a výsledky testů
Teď myslete na studenty a snídani. Někdo si klade otázku, zda snídaně má vliv na výsledky testů. Experimentátor kontroluje snídani (nezávislá proměnná) a sleduje, jak se mění výsledky testů (závislá proměnná). I když neexistuje žádná souvislost mezi snídaní a skóre, výsledky testu jsou stále závislé na snídani.
Příklad 3: Léky a krevní tlak
V dalším experimentu vědec kontroluje, zda jeden lék lépe kontroluje vysoký krevní tlak než jiný. Typ léku je nezávislá proměnná a závislá proměnná je krevní tlak pacienta. Aby byl experiment přesnější, je přidána kontrolní proměnná (placebo bez aktivních složek). To pomáhá zjistit, zda některý z léků skutečně ovlivňuje krevní tlak.
Nezávislé a závislé proměnné ve výzkumu
Ve výzkumu často využíváme nezávislé a závislé proměnné, zejména v experimentálních a kvaziexperimentálních studiích. Podívejme se na příklady výzkumných otázek a odpovídajících nezávislých a závislých proměnných.
- Jaké světlo je nejlepší pro růst rajčat?
- Nezávislá proměnná: Typ světla, pod kterým rostlina rajčete pěstuje
- Závislá proměnná: Rychlost růstu rostliny rajčete
- Jak přerušovaný půst ovlivňuje hladinu cukru v krvi?
- Nezávislá proměnná: Přítomnost nebo nepřítomnost přerušovaného půstu
- Závislá proměnná: Hladiny cukru v krvi
- Může lékařská marihuana snížit chronickou bolest?
- Nezávislá proměnná: Přítomnost nebo nepřítomnost užívání lékařské marihuany
- Závislé proměnné: Frekvence a intenzita bolesti
- Má práce na dálku vliv na spokojenost s prací?
- Nezávislá proměnná: Typ pracovního prostředí (na dálku nebo v kanceláři)
- Závislá proměnná: Vlastní zprávy o pracovní spokojenosti
Při práci s experimentálními daty zahrnuje analýza generování popisných statistik a vizualizaci zjištění. Výběr statistického testu závisí na typech proměnných, úrovni měření a počtu úrovní nezávislých proměnných.
Typicky, t-testy or ANOVA se používají k analýze dat a řešení výzkumných otázek. Tyto testy pomáhají při vyvozování závěrů a pochopení vztahů mezi nezávislými a závislými proměnnými.
Naučte se rozlišovat nezávislé a závislé proměnné
Chcete-li rozlišovat mezi nezávislými a závislými proměnnými, postupujte podle tohoto jednoduchého průvodce:
- Manipulováno nebo pozorováno: Nejprve zvažte, zda proměnnou mohou výzkumníci změnit nebo vybrat (manipulovat), nebo zda je pouze sledována a měřena během experimentu (pozorována). Proměnné, které výzkumníci kontrolují, jsou vždy nezávislé. Proměnné, které jsou pozorovány a zaznamenávány, jsou závislé. I když výzkumníci nemohou ovládat proměnné předmětu, stále se s nimi zachází jako s nezávislými, protože ovlivňují závislé proměnné.
- Grafy: Představte si vynesení proměnných do grafu s rovinou souřadnic X-Y. Nezávislé proměnné, ty, které můžete změnit, se obvykle pohybují na ose X (horizontální). Závislé proměnné, tedy výsledky ovlivněné změnami, jdou na ose Y (vertikální).
- Třetí typ – matoucí proměnné: Někdy existuje třetí typ proměnné, která není nezávislá nebo závislá, ale přesto může zahýbat s výsledky – říká se jim matoucí proměnné. Ovlivňují experiment způsobem, který výzkumníci neočekávají, jako nepředvídané nezávislé proměnné. Řazení proměnných není vždy jasnou volbou mezi nezávislými a závislými; některé proměnné, jako jsou matoucí proměnné, do těchto kategorií přesně nezapadají.
Napsat komentář