Egy tudományos kísérletben két fontos dolog van, az úgynevezett független és függő változók. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, mik a független és függő változók, beleértve a típusokat és a példákat.
A független változó az, amit a tudósok megváltoztatnak vagy szabályoznak a kísérlet során. Ezt azért teszik, hogy lássák, mi történik a függő változóval.
A függő változó az, amit a tudósok tesztelnek és mérnek a kísérletben. Attól függ, mit kezdenek a tudósok a független változóval. Amikor a tudósok megváltoztatják a független változót, figyelik és leírják, mi történik a függő változóval.
Tehát egyszerű szavakkal a független változó az, amelyik megváltozik, és a függő változó az, amelyik a változás eredményét mutatja. A tudósok azt vizsgálják, hogyan reagál a függő változó, amikor a független változóval tesznek valamit.
Mi az a független változó?
A független változó az, amit a tudósok szándékosan megváltoztatnak egy kísérlet során, hogy lássák, mi történik. Olyan, mint egy kapcsoló, amelyet be- vagy kikapcsolnak, hogy lássák a hatásokat. A tudósok néha más értékekre állíthatják ezt a kapcsolót, hogy többet megtudjanak róla. De bizonyos esetekben nem tudják közvetlenül irányítani, mégis figyelik, hogyan befolyásolja a kísérlet eredményét.
A tudósok különböző szavakat használhatnak, hogy független változókról beszéljenek. Például amikor egy lineáris regressziónak nevezett műveletet hajtanak végre, a független változókat „jobboldali változóknak” nevezhetik, mert a diagram jobb oldalán jelennek meg. Előrejelző változóknak is nevezhetik őket, mert segítik a tudósokat abban, hogy előre jelezzék, mi fog történni a kísérletben.
Egy másik név a magyarázó változók, mert segítik a végeredmény magyarázatát. Tehát egy független változó olyan, mint a kulcstényező, amelyet a tudósok megváltoztatnak vagy megfigyelnek, hogy megértsék, hogyan befolyásolja a kísérletet.
Kétféle független változó
- Kísérleti változók: Ezeket szabályozott változóknak is nevezik, mivel a kutatók megváltoztathatják vagy szabályozhatják őket egy kísérlet során, hogy megnézzék, hogyan befolyásolják az eredményeket. Például, ha a tudósok azt akarják tesztelni, hogy a különböző mennyiségű napfény hogyan befolyásolja a növények növekedését, akkor manipulálhatják a napfény mennyiségét, amelyet a növények kapnak.
- Tárgy változók: A kísérleti változókkal ellentétben a kutatók nem tudják ellenőrizni az alany változóit. Ennek ellenére továbbra is értékesek a kísérletekben, mivel segíthetnek megválaszolni a kutatási kérdéseket. Például, ha a kutatók különböző régiókból származó középiskolás diákok standardizált teszteredményeit tanulmányozzák, nem tudják ellenőrizni vagy megváltoztatni azokat a régiókat, ahonnan az egyes tanulók származnak. A területi különbségeket azonban továbbra is felhasználhatják a tanulók csoportosítására a tanulmányaik elején.
Példák független változókra
Nézzünk néhány példát a független változók jobb megértéséhez.
Először is képzelje el, hogy a tudósok kíváncsiak arra, hogy a különböző mennyiségű műtrágya hogyan befolyásolja a növények növekedését. Egy tanulmány során úgy döntenek, hogy különböző dózisú műtrágyát adnak a különböző növényeknek. Az egyes növényeknek adott műtrágya mennyisége a független változó. Ezt a változót a tudósok szándékosan megváltoztathatják. Azt akarják látni, hogyan befolyásolhatja az egyes növények növekedését. A növények növekedése az eredmény, vagy függő változó, mert a műtrágya mennyiségétől függ.
Most pedig vegyünk egy tanulmányt a matematikai tesztek eredményeiről. A kutatókat érdekli, hogy összehasonlítsák azoknak a diákoknak a pontszámait, akik kitüntetéses szintű algebrát vettek fel a standard algebrát tanulókkal. A tanulók osztályválasztása a független változó ebben a tanulmányban. A kutatók nem tudják ellenőrizni vagy megváltoztatni, hogy az egyes tanulók melyik osztályt választották. Azt azonban továbbra is vizsgálhatják, hogy az osztályválasztás okoz-e különbséget a tanulók standardizált teszteredményei között. Ebben az esetben a standardizált teszteredmények a függő változók, mivel ezek a tanulók osztályválasztásától függenek.
Tehát mindkét példában a tudósok azt vizsgálják, hogy egy általuk irányítható dolog (független változó) hogyan vezethet egy másik, általuk megfigyelt dolog (függő változó) változásához. Ez segít nekik megérteni a kapcsolatokat és mintákat a tudomány világában.
Mi az a függő változó?
A függő változó az, ami megváltozik, amikor egy másik, független változónak nevezett dolgot megváltoztatunk egy tudományos kísérletben. Vannak, akik „eredményváltozónak” vagy „válaszváltozónak” is nevezik, mert attól függ, hogy mi történik a független változóval.
Amikor a tudósok kísérleteket végeznek, a tudományos módszernek nevezett szabályt követik. Egy fontos szabály, hogy egy kísérletben egyszerre csak egy dolgot változtassunk meg. Minden másnak változatlannak kell maradnia. Ez segít a tudósoknak látni, hogy az egyik dologban, a független változóban bekövetkezett változás hogyan hat más dolgokra, például a függő változóra.
A tudósok közvetlenül nem irányítják vagy módosítják a függő változót. Ehelyett megváltoztatják a független változót, és megnézik, mi történik a függő változóval. Olyan ez, mint egy ok-okozati összefüggés. A tudósok arra számítanak, hogy a függő változó felfelé vagy lefelé megy, attól függően, hogy mit tesznek a független változóval.
Tehát leegyszerűsítve a függő változó olyasvalami, ami attól változik, hogy mit teszel egy másik dologgal egy tudományos kísérletben. A tudósok azt szeretnék látni, hogy a dolgok hogyan kapcsolódnak egymáshoz, és hogyan változtathatja meg az egyik dolog a másikat.
Példák a függő változókra
Vizsgáljuk meg a függő változókat egyszerű kifejezésekkel, két valós példa segítségével:
- Növénynövekedési tanulmány: Képzeld el, hogy egy látszólagos kísérletet végzünk, hogy megnézzük, hogyan befolyásolja a különböző mennyiségű műtrágya a növények növekedését. A független változó, amit szándékosan változtatunk, az az egyes növényeknek adott műtrágya mennyisége. A függő változó az, amit mérünk és megfigyelünk – ebben az esetben ez az egyes növények feljegyzett növekedése. Ha minden mást változatlannak tartunk, mint a víz mennyisége, a tartály mérete, a napfény és a tenyészidő, akkor joggal mondhatjuk, hogy a növény növekedését közvetlenül befolyásolja a független változó, a műtrágya.
- Matematikai teszt elemzése: Tegyük fel, hogy az érdekel minket, hogy a különböző típusú algebrai osztályok hogyan befolyásolják a tanulók standardizált teszteredményeit. A független változó itt a hallgatók tanfolyami háttere – akár normál algebraórán, akár kitüntetéses algebra órán vettek részt. A függő változó viszont az, hogy a tanulók milyen pontszámokat kapnak a standardizált teszten. Mi, kutatók, nem tudjuk ellenőrizni vagy módosítani ezeket a teszteredményeket; csak akkor tudjuk ezeket megfigyelni és összehasonlítani, ha kiválasztottuk a különböző tanfolyami hátterű hallgatói csoportokat.
Mindkét példában a függő változó az, amit figyelünk és mérünk, és az általunk szándékosan manipulált független változó alapján változik. Segít megérteni az általunk végrehajtott változtatások és a megfigyelt eredmények közötti ok-okozati összefüggést.
Példák független és függő változókra
A tudományos kísérletekben vannak dolgok, amelyeket a tudósok irányítanak, és vannak olyan dolgok, amelyeket megfigyelnek. Bontsuk fel néhány példával.
1. példa: Molyok és fény
Képzelj el egy tudóst, aki molyokat és fényt tanulmányoz. Azt akarják tudni, hogy a fény erőssége befolyásolja-e a molylepkék vonzódását. A tudós beállítja a fény fényerejét (független változó), és megfigyeli, hogyan reagálnak a molyok (függő változó).
2. példa: Reggeli és teszteredmények
Most gondoljon a diákokra és a reggelire. Valaki azon tűnődik, hogy a reggeli elfogyasztása megváltoztatja-e a teszteredményeket. A kísérletező irányítja a reggelit (független változó), és megvizsgálja, hogyan változnak a teszteredmények (függő változó). Még ha nincs is kapcsolat a reggeli és az eredmények között, a teszteredmények továbbra is a reggelitől függenek.
3. példa: Gyógyszerek és vérnyomás
Egy másik kísérletben egy tudós megvizsgálja, hogy az egyik gyógyszer jobban szabályozza-e a magas vérnyomást, mint a másik. A gyógyszer típusa a független változó, a függő változó pedig a páciens vérnyomása. A kísérlet pontosabbá tétele érdekében egy kontrollváltozót (hatóanyag nélküli placebót) adunk hozzá. Ez segít kitalálni, hogy valamelyik gyógyszer valóban befolyásolja-e a vérnyomást.
Független és függő változók a kutatásban
A kutatás során gyakran használunk független és függő változókat, különösen a kísérleti és kvázi-kísérleti vizsgálatok során. Nézzünk példákat a kutatási kérdésekre és a hozzájuk tartozó független és függő változókra.
- Melyik fény a legjobb a paradicsom növekedéséhez?
- Független változó: A paradicsom növényének megvilágításának típusa
- Függő változó: A paradicsom növény növekedési üteme
- Hogyan befolyásolja az időszakos böjt a vércukorszintet?
- Független változó: szakaszos böjt megléte vagy hiánya
- Függő változó: Vércukorszint
- Az orvosi marihuána csökkentheti a krónikus fájdalmat?
- Független változó: Orvosi marihuánahasználat jelenléte vagy hiánya
- Függő változók: a fájdalom gyakorisága és intenzitása
- Befolyásolja-e a távmunka a munkával való elégedettséget?
- Független változó: Munkakörnyezet típusa (távoli vagy irodai)
- Függő változó: Munkahelyi elégedettség önbeszámolói
Kísérleti adatok kezelésekor az elemzés leíró statisztikák készítését és az eredmények megjelenítését foglalja magában. A statisztikai teszt kiválasztása a változó típusától, a mérési szinttől és a független változószintek számától függ.
Jellemzően, t-teszt or ANOVA-k adatok elemzésére és kutatási kérdések megválaszolására szolgálnak. Ezek a tesztek segítenek a következtetések levonásában és a független és függő változók közötti kapcsolatok megértésében.
Tanulja meg megkülönböztetni a független és a függő változókat
A független és függő változók megkülönböztetéséhez kövesse ezt az egyszerű útmutatót:
- Manipulált vagy megfigyelt: Először is fontolja meg, hogy a változót megváltoztathatják-e vagy választhatják-e a kutatók (manipulálhatják), vagy csak figyelik és mérik a kísérlet során (megfigyelik). A kutatók által irányított változók mindig függetlenek. A megfigyelt és rögzített változók függőek. Még ha a kutatók nem is tudják ellenőrizni a tárgyváltozókat, akkor is függetlenként kezelik őket, mert befolyásolják a függő változókat.
- Grafikon ábrázolása: Képzelje el, hogy a változókat egy XY koordinátasíkú grafikonon ábrázolja. A független változók, amelyek megváltoztathatók, általában az X-tengelyen (vízszintesen) mennek. A függő változók, a változások által érintett kimenetek az Y tengelyen (függőlegesen) haladnak.
- Egy harmadik típus – zavaró változók: Néha létezik egy harmadik típusú változó, amely nem független vagy függő, de mégis zavarhatja az eredményeket – ezeket zavaró változóknak nevezzük. Olyan módon befolyásolják a kísérletet, ahogy a kutatók nem várják, például az előre nem látható független változók. A változók rendezése nem mindig egyértelmű választás a független és a függő között; egyes változók, például a zavaró változók, nem illeszkednek pontosan ezekbe a kategóriákba.
Hagy egy Válaszol