در یک آزمایش علمی دو چیز مهم به نام متغیرهای مستقل و وابسته وجود دارد. در این مقاله به بررسی این موضوع می پردازیم که متغیرهای مستقل و وابسته شامل انواع و مثال ها چیست.
متغیر مستقل چیزی است که دانشمندان در آزمایش تغییر می دهند یا کنترل می کنند. آنها این کار را انجام می دهند تا ببینند چه اتفاقی برای متغیر وابسته می افتد.
متغیر وابسته چیزی است که دانشمندان در آزمایش آزمایش و اندازه گیری می کنند. بستگی به این دارد که دانشمندان با متغیر مستقل چه کنند. وقتی دانشمندان متغیر مستقل را تغییر میدهند، آنچه برای متغیر وابسته اتفاق میافتد را مشاهده میکنند و یادداشت میکنند.
بنابراین، به عبارت ساده، متغیر مستقل متغیری است که تغییر می کند و متغیر وابسته آن چیزی است که نتیجه آن تغییر را نشان می دهد. دانشمندان به چگونگی واکنش متغیر وابسته هنگام انجام کارهایی به متغیر مستقل نگاه می کنند.
متغیر مستقل چیست؟
متغیر مستقل چیزی است که دانشمندان عمداً در آزمایشی آن را تغییر می دهند تا ببینند چه اتفاقی می افتد. مانند یک سوئیچ است که برای دیدن اثرات آن را روشن یا خاموش می کنند. دانشمندان گاهی اوقات می توانند این سوئیچ را روی مقادیر مختلف تنظیم کنند تا بیشتر در مورد آن بیاموزند. اما، در برخی موارد، آنها نمیتوانند مستقیماً آن را کنترل کنند، با این حال همچنان مراقب تأثیر آن بر نتیجه آزمایش هستند.
دانشمندان ممکن است از کلمات مختلفی برای صحبت در مورد متغیرهای مستقل استفاده کنند. به عنوان مثال، هنگامی که آنها کاری به نام رگرسیون خطی انجام می دهند، ممکن است متغیرهای مستقل را "متغیرهای سمت راست" بنامند زیرا در سمت راست نمودار نشان داده می شوند. آنها همچنین ممکن است آنها را متغیرهای پیش بینی کننده بنامند زیرا به دانشمندان کمک می کنند تا در مورد آنچه در آزمایش اتفاق می افتد پیش بینی کنند.
نام دیگر متغیرهای توضیحی است زیرا به توضیح نتایج نهایی کمک می کنند. بنابراین، یک متغیر مستقل مانند عامل کلیدی است که دانشمندان برای درک اینکه چگونه بر یک آزمایش تأثیر میگذارد، تغییر میدهند یا مشاهده میکنند.
دو نوع متغیر مستقل
- متغیرهای تجربی: اینها به عنوان متغیرهای کنترل شده نیز شناخته می شوند زیرا محققان می توانند آنها را در طول آزمایش تغییر داده یا کنترل کنند تا ببینند چگونه بر نتایج تأثیر می گذارند. برای مثال، اگر دانشمندان بخواهند آزمایش کنند که چگونه مقادیر مختلف نور خورشید بر رشد گیاهان تأثیر می گذارد، می توانند میزان نور خورشید را که گیاهان دریافت می کنند دستکاری کنند.
- متغیرهای موضوع: بر خلاف متغیرهای تجربی، محققان نمی توانند متغیرهای موضوعی را کنترل کنند. با وجود این، آنها هنوز در آزمایشات ارزشمند هستند زیرا می توانند به پاسخ به سؤالات تحقیق کمک کنند. برای مثال، اگر محققان در حال مطالعه نمرات آزمون استاندارد شده دانشآموزان دبیرستانی از مناطق مختلف باشند، نمیتوانند مناطقی را که هر دانشآموز از آنجا آمده است را کنترل یا تغییر دهند. با این حال، آنها هنوز هم می توانند از تفاوت های منطقه ای برای گروه بندی دانش آموزان در ابتدای مطالعه استفاده کنند.
نمونه هایی از متغیرهای مستقل
برای درک بهتر متغیرهای مستقل، به چند مثال نگاه می کنیم.
اول، تصور کنید دانشمندان کنجکاو هستند که چگونه مقادیر مختلف کود بر رشد گیاه تأثیر می گذارد. در یک مطالعه، آنها تصمیم گرفتند دوزهای مختلف کود را به گیاهان مختلف بدهند. مقدار کود داده شده به هر گیاه متغیر مستقل است. این متغیر چیزی است که دانشمندان می توانند عمداً آن را تغییر دهند. آنها می خواهند ببینند که چگونه می تواند بر رشد هر گیاه تأثیر بگذارد. رشد گیاهان نتیجه یا متغیر وابسته است زیرا به مقدار کود بستگی دارد.
اکنون، بیایید مطالعه ای در مورد نتایج آزمون ریاضی در نظر بگیریم. محققان علاقه مند به مقایسه نمرات دانش آموزانی هستند که جبر سطح افتخار را با دانش آموزانی که جبر استاندارد را انتخاب کرده اند، مقایسه کنند. انتخاب کلاسهای دانشآموزان، متغیرهای مستقل این پژوهش هستند. محققان نمی توانند کلاسی را که هر دانش آموز انتخاب کرده است کنترل یا تغییر دهند. با این حال، آنها همچنان می توانند بررسی کنند که آیا انتخاب کلاس باعث ایجاد تفاوت در نمرات آزمون استاندارد دانش آموزان می شود یا خیر. در این مورد، نمرات آزمون استاندارد شده متغیر وابسته است زیرا به انتخاب کلاس دانش آموزان بستگی دارد.
بنابراین، در هر دو مثال، دانشمندان به دنبال این هستند که چگونه یک چیز را که می توانند کنترل کنند (متغیر مستقل) ممکن است منجر به تغییرات در چیز دیگری شود که مشاهده می کنند (متغیر وابسته). این به آنها کمک می کند تا روابط و الگوهای موجود در دنیای علم را درک کنند.
متغیر وابسته چیست؟
متغیر وابسته چیزی است که وقتی در یک آزمایش علمی روی چیز دیگری به نام متغیر مستقل تغییر می دهید تغییر می کند. برخی افراد آن را «متغیر نتیجه» یا «متغیر پاسخ» نیز مینامند، زیرا بستگی به این دارد که چه اتفاقی برای متغیر مستقل میافتد.
وقتی دانشمندان آزمایش می کنند، از قاعده ای به نام روش علمی پیروی می کنند. یک قانون مهم این است که در یک آزمایش فقط یک چیز را در یک زمان تغییر دهید. همه چیزهای دیگر باید به همان شکل باقی بماند. این به دانشمندان کمک می کند تا ببینند که چگونه تغییر در یک چیز، متغیر مستقل، بر چیزهای دیگر مانند متغیر وابسته تأثیر می گذارد.
دانشمندان مستقیماً متغیر وابسته را کنترل یا تغییر نمی دهند. در عوض، متغیر مستقل را تغییر می دهند و می بینند که چه اتفاقی برای متغیر وابسته می افتد. مثل یک رابطه علت و معلولی است. دانشمندان انتظار دارند که متغیر وابسته بر اساس کاری که با متغیر مستقل انجام می دهند بالا یا پایین برود.
بنابراین، به زبان ساده، یک متغیر وابسته چیزی است که به دلیل کاری که شما در یک آزمایش علمی با چیز دیگری انجام می دهید تغییر می کند. دانشمندان می خواهند ببینند که چگونه چیزها به هم مرتبط هستند و چگونه یک چیز می تواند چیز دیگری را تغییر دهد.
نمونه هایی از متغیرهای وابسته
بیایید با استفاده از دو مثال واقعی، متغیرهای وابسته را به زبان ساده بررسی کنیم:
- مطالعه رشد گیاه: تصور کنید ما در حال انجام آزمایشی وانمودی هستیم تا ببینیم مقادیر مختلف کود چگونه بر رشد گیاه تأثیر می گذارد. متغیر مستقل، چیزی که ما عمداً تغییر می دهیم، مقدار کود داده شده به هر گیاه است. اکنون، متغیر وابسته چیزی است که ما اندازه گیری و مشاهده می کنیم - در این مورد، رشد ثبت شده هر گیاه است. اگر بقیه چیزها را ثابت نگه داریم، مانند مقدار آب، اندازه ظرف، نور خورشید و زمان رشد، به طور منطقی می توان گفت که رشد گیاه مستقیماً تحت تأثیر متغیر مستقل، یعنی کود است.
- تجزیه و تحلیل آزمون ریاضی: بیایید بگوییم که ما علاقه مندیم که چگونه انواع مختلف کلاس های جبر بر نمرات آزمون استاندارد دانش آموزان تأثیر می گذارد. متغیر مستقل در اینجا سوابق درسی دانش آموزان است - چه آنها یک کلاس جبر معمولی یا یک کلاس جبر افتخاری داشته باشند. از سوی دیگر، متغیر وابسته، نمرات دانشآموزان در آزمون استاندارد است. ما به عنوان محقق نمی توانیم این نمرات آزمون را کنترل یا تغییر دهیم. ما فقط میتوانیم آنها را پس از انتخاب گروههایی از دانشآموزان با سوابق کاری متفاوت مشاهده و مقایسه کنیم.
در هر دو مثال، متغیر وابسته چیزی است که ما در حال مشاهده و اندازه گیری آن هستیم و بر اساس متغیر مستقلی که عمداً دستکاری می کنیم تغییر می کند. این به ما کمک می کند تا رابطه علت و معلولی بین تغییراتی که ایجاد می کنیم و نتایجی که مشاهده می کنیم را درک کنیم.
نمونه هایی از متغیرهای مستقل و وابسته
در آزمایش های علمی، چیزهایی وجود دارد که دانشمندان کنترل می کنند و چیزهایی را مشاهده می کنند. اجازه دهید آن را با چند مثال تجزیه کنیم.
مثال 1: پروانه و نور
دانشمندی را تصور کنید که در حال مطالعه پروانه ها و نور است. آنها می خواهند بدانند که آیا روشنایی نور بر نحوه جذب پروانه ها به آن تأثیر می گذارد یا خیر. دانشمند روشنایی نور (متغیر مستقل) را تنظیم می کند و نحوه واکنش پروانه ها را مشاهده می کند (متغیر وابسته).
مثال 2: نمرات صبحانه و آزمون
حالا به فکر دانش آموزان و صبحانه باشید. کسی از خود میپرسد که آیا خوردن صبحانه در نمرات آزمون تفاوتی ایجاد میکند؟ آزمایشگر صبحانه (متغیر مستقل) را کنترل می کند و به چگونگی تغییر نمرات آزمون (متغیر وابسته) نگاه می کند. حتی اگر ارتباطی بین صبحانه و نمرات وجود نداشته باشد، نتایج آزمایش همچنان به صبحانه بستگی دارد.
مثال 3: داروها و فشار خون
در آزمایش دیگری، یک دانشمند بررسی می کند که آیا یک دارو در کنترل فشار خون بالا بهتر از داروی دیگری است یا خیر. نوع دارو متغیر مستقل و متغیر وابسته فشار خون بیمار است. برای دقیقتر کردن آزمایش، یک متغیر کنترل (یک دارونما بدون مواد فعال) اضافه میشود. این کمک می کند تا بفهمیم که آیا هر یک از داروها واقعاً بر فشار خون تأثیر می گذارد یا خیر.
متغیرهای مستقل و وابسته در تحقیق
در تحقیقات اغلب از متغیرهای مستقل و وابسته به ویژه در مطالعات تجربی و شبه تجربی استفاده می کنیم. بیایید به نمونههایی از سؤالات تحقیق و متغیرهای مستقل و وابسته مربوطه نگاه کنیم.
- کدام نور برای رشد گوجه فرنگی بهتر است؟
- متغیر مستقل: نوع نوری که گیاه گوجه فرنگی در آن رشد می کند
- متغیر وابسته: سرعت رشد گیاه گوجه فرنگی
- چگونه روزه داری متناوب بر قند خون تأثیر می گذارد؟
- متغیر مستقل: وجود یا عدم وجود روزه متناوب
- متغیر وابسته: سطح قند خون
- آیا ماری جوانای پزشکی می تواند درد مزمن را کاهش دهد؟
- متغیر مستقل: وجود یا عدم استفاده از ماری جوانا پزشکی
- متغیرهای وابسته: فراوانی و شدت درد
- آیا کار از راه دور بر رضایت شغلی تأثیر می گذارد؟
- متغیر مستقل: نوع محیط کار (از راه دور یا در دفتر)
- متغیر وابسته: خود گزارش رضایت شغلی
هنگامی که با داده های تجربی سروکار داریم، تجزیه و تحلیل شامل تولید آمار توصیفی و تجسم یافته ها می شود. انتخاب یک آزمون آماری به انواع متغیرها، سطح اندازه گیری و تعداد سطوح متغیر مستقل بستگی دارد.
به طور معمول، تست های t or ANOVA ها برای تجزیه و تحلیل داده ها و پاسخگویی به سؤالات تحقیق استفاده می شود. این آزمون ها به نتیجه گیری و درک روابط بین متغیرهای مستقل و وابسته کمک می کند.
یاد بگیرید که متغیرهای مستقل و وابسته را از هم جدا کنید
برای تمایز بین متغیرهای مستقل و وابسته، این راهنمای ساده را دنبال کنید:
- دستکاری یا مشاهده شده: ابتدا، در نظر بگیرید که آیا متغیر می تواند توسط محققان تغییر یا انتخاب شود (دستکاری شده) یا اینکه فقط در طول آزمایش مشاهده و اندازه گیری شده است (مشاهده). متغیرهایی که محققان کنترل می کنند همیشه مستقل هستند. متغیرهایی که مشاهده و ثبت می شوند وابسته هستند. حتی اگر محققین نتوانند متغیرهای موضوعی را کنترل کنند، همچنان به عنوان مستقل تلقی می شوند زیرا بر متغیرهای وابسته تأثیر می گذارند.
- ترسیم نمودار: تصور کنید که متغیرها را روی یک نمودار با صفحه مختصات X-Y رسم کنید. متغیرهای مستقل، آنهایی که می توانید تغییر دهید، معمولاً روی محور X (افقی) قرار می گیرند. متغیرهای وابسته، نتایج تحت تأثیر تغییرات، روی محور Y (عمودی) می روند.
- نوع سوم - متغیرهای مخدوش کننده: گاهی اوقات نوع سومی از متغیرها وجود دارد که مستقل یا وابسته نیستند، اما همچنان می توانند نتایج را به هم بزنند - این متغیرها را متغیرهای مخدوش کننده می نامند. آنها آزمایش را به گونه ای تحت تأثیر قرار می دهند که محققان ممکن است انتظار نداشته باشند، مانند متغیرهای مستقل پیش بینی نشده. مرتب سازی متغیرها همیشه یک انتخاب واضح بین مستقل و وابسته نیست. برخی از متغیرها، مانند متغیرهای مخدوش کننده، به خوبی در آن دسته بندی ها قرار نمی گیرند.
پاسخ دهید