Tieteellisessä kokeessa on kaksi tärkeää asiaa, joita kutsutaan riippumattomiksi ja riippuviksi muuttujiksi. Tässä artikkelissa tarkastelemme, mitä riippumattomat ja riippuvat muuttujat ovat, mukaan lukien tyypit ja esimerkit.
Riippumaton muuttuja on se, mitä tutkijat muuttavat tai hallitsevat kokeessa. He tekevät tämän nähdäkseen, mitä tapahtuu riippuvalle muuttujalle.
Riippuva muuttuja on asia, jota tutkijat testaavat ja mittaavat kokeessa. Se riippuu siitä, mitä tiedemiehet tekevät riippumattomalla muuttujalla. Kun tiedemiehet muuttavat riippumatonta muuttujaa, he tarkkailevat ja kirjoittavat ylös, mitä riippuvaiselle muuttujalle tapahtuu.
Eli yksinkertaisin sanoin riippumaton muuttuja on se, joka muuttuu, ja riippuvainen muuttuja on se, joka näyttää muutoksen tuloksen. Tiedemiehet tarkastelevat, kuinka riippuva muuttuja reagoi, kun he tekevät asioita riippumattomalle muuttujalle.
Mikä on riippumaton muuttuja?
Riippumaton muuttuja on jotain, jota tiedemiehet muuttavat tarkoituksella kokeessa nähdäkseen, mitä tapahtuu. Se on kuin kytkin, jonka he kytkevät päälle tai pois päältä nähdäkseen tehosteet. Tiedemiehet voivat joskus asettaa tämän kytkimen eri arvoihin saadakseen lisätietoja siitä. Mutta joissakin tapauksissa he eivät voi suoraan hallita sitä, mutta silti he tarkkailevat, kuinka se vaikuttaa kokeen tulokseen.
Tiedemiehet voivat käyttää eri sanoja puhuakseen riippumattomista muuttujista. Esimerkiksi tehdessään jotain, jota kutsutaan lineaariseksi regressioksi, he saattavat kutsua riippumattomia muuttujia "oikean puolen muuttujiksi", koska ne näkyvät kaavion oikealla puolella. He voivat kutsua niitä myös ennustajamuuttujiksi, koska ne auttavat tutkijoita ennustamaan, mitä kokeessa tapahtuu.
Toinen nimi on selittävä muuttuja, koska ne auttavat selittämään lopullisia tuloksia. Joten riippumaton muuttuja on kuin avaintekijä, jota tutkijat muuttavat tai tarkkailevat ymmärtääkseen, kuinka se vaikuttaa kokeeseen.
Kahden tyyppisiä riippumattomia muuttujia
- Kokeelliset muuttujat: Näitä kutsutaan myös kontrolloiduiksi muuttujiksi, koska tutkijat voivat muuttaa tai hallita niitä kokeen aikana nähdäkseen, kuinka ne vaikuttavat tuloksiin. Esimerkiksi, jos tutkijat haluavat testata, kuinka erilaiset auringonvalon määrät vaikuttavat kasvien kasvuun, he voivat manipuloida kasvien vastaanottaman auringonvalon määrää.
- Aihemuuttujat: Toisin kuin kokeelliset muuttujat, tutkijat eivät voi hallita kohdemuuttujia. Tästä huolimatta ne ovat edelleen arvokkaita kokeissa, koska ne voivat auttaa vastaamaan tutkimuskysymyksiin. Jos tutkijat esimerkiksi tutkivat eri alueiden lukiolaisten standardisoituja testituloksia, he eivät voi hallita tai muuttaa alueita, joilta kukin oppilas tulee. He voivat kuitenkin edelleen käyttää alueellisia eroja opiskelijoiden ryhmittelyyn opintojensa alussa.
Esimerkkejä itsenäisistä muuttujista
Katsotaanpa joitain esimerkkejä itsenäisten muuttujien ymmärtämiseksi paremmin.
Kuvittele ensin, että tutkijat ovat uteliaita siitä, kuinka erilaiset lannoitemäärät vaikuttavat kasvien kasvuun. Eräässä tutkimuksessa he päättävät antaa eri annoksia lannoitetta eri kasveille. Kullekin kasville annettu lannoitemäärä on riippumaton muuttuja. Tätä muuttujaa tiedemiehet voivat muuttaa tarkoituksella. He haluavat nähdä, kuinka se voi vaikuttaa kunkin kasvin kasvuun. Kasvien kasvu on tulos tai riippuvainen muuttuja, koska se riippuu lannoitteen määrästä.
Tarkastellaan nyt tutkimusta matemaattisten kokeiden tuloksista. Tutkijat ovat kiinnostuneita vertailemaan arvosanaalgebran suorittaneiden opiskelijoiden pisteitä standardialgebran suorittaneiden opiskelijoiden pisteisiin. Opiskelijoiden luokkavalinnat ovat riippumattomia muuttujia tässä tutkimuksessa. Tutkijat eivät voi hallita tai muuttaa, minkä luokan kukin oppilas valitsi. He voivat kuitenkin vielä tutkia, aiheuttaako luokan valinta eroja opiskelijoiden standardoiduissa kokeissa. Tässä tapauksessa standardoidut testipisteet ovat riippuvainen muuttuja, koska ne riippuvat opiskelijoiden luokkavalinnoista.
Joten molemmissa esimerkeissä tutkijat tarkastelevat, kuinka yksi asia, jota he voivat hallita (riippumaton muuttuja), voi johtaa muutoksiin toisessa, jota he tarkkailevat (riippuvainen muuttuja). Tämä auttaa heitä ymmärtämään suhteita ja malleja tieteen maailmassa.
Mikä on riippuvainen muuttuja?
Riippuva muuttuja on jotain, joka muuttuu, kun teet muutoksia toiseen asiaan, jota kutsutaan itsenäiseksi muuttujaksi tieteellisessä kokeessa. Jotkut ihmiset kutsuvat sitä myös "tulosmuuttujaksi" tai "vastemuuttujaksi", koska se riippuu siitä, mitä riippumattomalle muuttujalle tapahtuu.
Kun tiedemiehet tekevät kokeita, he noudattavat sääntöä, jota kutsutaan tieteelliseksi menetelmäksi. Yksi tärkeä sääntö on muuttaa vain yhtä asiaa kerrallaan kokeessa. Kaiken muun pitäisi pysyä ennallaan. Tämä auttaa tutkijoita näkemään, kuinka yhden asian, riippumattoman muuttujan, muutos vaikuttaa muihin asioihin, kuten riippuvaan muuttujaan.
Tiedemiehet eivät suoraan ohjaa tai muuta riippuvaa muuttujaa. Sen sijaan he muuttavat riippumatonta muuttujaa ja katsovat, mitä riippuvaiselle muuttujalle tapahtuu. Se on kuin syy-seuraus-suhde. Tiedemiehet odottavat riippuvan muuttujan nousevan tai laskevan sen perusteella, mitä he tekevät riippumattomalle muuttujalle.
Yksinkertaisesti sanottuna riippuvainen muuttuja on jotain, joka muuttuu sen vuoksi, mitä teet toiselle asialle tieteellisessä kokeessa. Tiedemiehet haluavat nähdä, miten asiat liittyvät toisiinsa ja miten yksi asia voi muuttaa toisen asian.
Esimerkkejä riippuvaisista muuttujista
Tutkitaan riippuvia muuttujia yksinkertaisin termein käyttämällä kahta tosielämän esimerkkiä:
- Kasvien kasvututkimus: Kuvittele, että teemme teeskennellyn kokeen nähdäksemme, kuinka erilaiset lannoitemäärät vaikuttavat kasvien kasvuun. Riippumaton muuttuja, asia, jota muutamme tarkoituksella, on kullekin kasville annettu lannoitemäärä. Riippuva muuttuja on nyt se, mitä mittaamme ja tarkkailemme – tässä tapauksessa se on kunkin kasvin kirjattu kasvu. Jos pidämme kaiken muun ennallaan, kuten veden määrän, astian koon, auringonvalon ja kasvuajan, voimme kohtuudella sanoa, että kasvin kasvuun vaikuttaa suoraan riippumaton muuttuja, lannoite.
- Matemaattisten kokeiden analyysi: Oletetaan, että olemme kiinnostuneita siitä, kuinka erilaiset algebratunnit vaikuttavat opiskelijoiden standardoituihin testituloksiin. Riippumaton muuttuja tässä on opiskelijoiden kurssityötausta – olivatpa he osallistuneet tavalliselle algebratunnille vai arvostetun algebratunnille. Riippuva muuttuja sen sijaan on pisteet, jotka opiskelijat saavat standardoidusta kokeesta. Me tutkijoina emme voi hallita tai muuttaa näitä testituloksia. voimme tarkkailla ja verrata niitä vasta, kun olemme valinneet opiskelijaryhmiä, joilla on erilaiset kurssityötaustat.
Molemmissa esimerkeissä riippuvainen muuttuja on se, mitä katsomme ja mittaamme, ja se muuttuu sen riippumattoman muuttujan perusteella, jota me tarkoituksella manipuloimme. Se auttaa meitä ymmärtämään tekemiemme muutosten ja havaitsemiemme tulosten välistä syy-seuraussuhdetta.
Esimerkkejä riippumattomista ja riippuvaisista muuttujista
Tieteellisissä kokeissa on asioita, joita tiedemiehet hallitsevat ja mitä he tarkkailevat. Puretaan se muutamalla esimerkillä.
Esimerkki 1: Koit ja valo
Kuvittele tiedemies, joka tutkii koita ja valoa. He haluavat tietää, vaikuttaako valon kirkkaus siihen, miten koit houkuttelevat sitä. Tiedemies säätää valon kirkkautta (riippumaton muuttuja) ja tarkkailee, kuinka koit reagoivat (riippuvainen muuttuja).
Esimerkki 2: Aamiaisen ja kokeen tulokset
Ajattele nyt opiskelijoita ja aamiaista. Joku ihmettelee, vaikuttaako aamiaisen syöminen testituloksiin. Kokeilija ohjaa aamiaista (riippumaton muuttuja) ja tarkastelee, kuinka testitulokset muuttuvat (riippuvainen muuttuja). Vaikka aamiaisen ja tulosten välillä ei ole yhteyttä, testitulokset ovat silti riippuvaisia aamiaisesta.
Esimerkki 3: Huumeet ja verenpaine
Toisessa kokeessa tiedemies tarkistaa, pystyykö yksi lääke paremmin hallitsemaan korkeaa verenpainetta kuin toinen. Lääketyyppi on riippumaton muuttuja ja riippuvainen muuttuja potilaan verenpaine. Kokeen tarkentamiseksi lisätään kontrollimuuttuja (plasebo, jossa ei ole aktiivisia aineosia). Tämä auttaa selvittämään, vaikuttaako jompikumpi lääke todella verenpaineeseen.
Riippumattomat ja riippuvat muuttujat tutkimuksessa
Tutkimuksessa käytämme usein riippumattomia ja riippuvia muuttujia, erityisesti kokeellisissa ja kvasikokeellisissa tutkimuksissa. Katsotaanpa esimerkkejä tutkimuskysymyksistä ja vastaavista riippumattomista ja riippuvaisista muuttujista.
- Mikä valo on paras tomaatin kasvulle?
- Riippumaton muuttuja: Valon tyyppi, jossa tomaattikasvi kasvatetaan
- Riippuva muuttuja: Tomaattikasvin kasvunopeus
- Kuinka ajoittainen paasto vaikuttaa verensokeriin?
- Riippumaton muuttuja: Jaksottaisen paaston esiintyminen tai puuttuminen
- Riippuva muuttuja: Verensokeritasot
- Voiko lääketieteellinen marihuana vähentää kroonista kipua?
- Riippumaton muuttuja: Lääketieteellisen marihuanan käyttö tai puuttuminen
- Riippuvat muuttujat: Kivun tiheys ja voimakkuus
- Vaikuttaako etätyö työtyytyväisyyteen?
- Riippumaton muuttuja: Työympäristön tyyppi (etä tai toimisto)
- Riippuva muuttuja: Työtyytyväisyysraportit
Kokeellista dataa käsiteltäessä analyysiin kuuluu kuvaavien tilastojen tuottaminen ja tulosten visualisointi. Tilastollisen testin valinta riippuu muuttujatyypeistä, mittaustasosta ja riippumattomien muuttujatasojen lukumäärästä.
Tyypillisesti t-testit or ANOVAT niitä käytetään tietojen analysointiin ja tutkimuskysymyksiin vastaamiseen. Nämä testit auttavat tekemään johtopäätöksiä ja ymmärtämään riippumattomien ja riippuvaisten muuttujien välisiä suhteita.
Opi erottamaan toisistaan riippumattomat ja riippuvat muuttujat
Voit tehdä eron riippumattomien ja riippuvien muuttujien välillä noudattamalla tätä yksinkertaista ohjetta:
- Manipuloitu tai havaittu: Mieti ensin, voivatko tutkijat muuttaa tai valita muuttujaa (manipuloida) vai onko sitä vain katsottu ja mitattu kokeen aikana (havaittu). Tutkijoiden hallitsemat muuttujat ovat aina riippumattomia. Havaitut ja kirjatut muuttujat ovat riippuvaisia. Vaikka tutkijat eivät pysty hallitsemaan aihemuuttujia, niitä käsitellään silti riippumattomina, koska ne vaikuttavat riippuviin muuttujiin.
- Graafinen piirtäminen: Kuvittele muuttujien piirtämistä kuvaajalle X-Y-koordinaattitasolla. Riippumattomat muuttujat, joita voit muuttaa, kulkevat yleensä X-akselilla (vaaka). Riippuvat muuttujat, muutosten vaikutuksiin vaikuttavat tulokset, kulkevat Y-akselilla (pystysuora).
- Kolmas tyyppi – hämmentävät muuttujat: Joskus on olemassa kolmannen tyyppinen muuttuja, joka ei ole riippumaton tai riippuvainen, mutta voi silti sekoittaa tulokset – näitä kutsutaan hämmentäviä muuttujia. Ne vaikuttavat kokeeseen tavoilla, joita tutkijat eivät ehkä odottaneet, kuten odottamattomat riippumattomat muuttujat. Muuttujien lajittelu ei aina ole selkeä valinta riippumattoman ja riippuvan välillä. jotkin muuttujat, kuten hämmentävät muuttujat, eivät sovi siististi näihin luokkiin.
Jätä vastaus