Գիտափորձի մեջ կան երկու կարևոր բան, որոնք կոչվում են անկախ և կախված փոփոխականներ: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք, թե ինչ են անկախ և կախված փոփոխականները, ներառյալ տեսակներն ու օրինակները:
Անկախ փոփոխականն այն է, ինչ գիտնականները փոխում կամ վերահսկում են փորձի ընթացքում: Նրանք դա անում են, որպեսզի տեսնեն, թե ինչ է տեղի ունենում կախված փոփոխականի հետ:
Կախյալ փոփոխականն այն բանն է, որը գիտնականները փորձարկում և չափում են փորձի ժամանակ: Դա կախված է նրանից, թե ինչ են անում գիտնականները անկախ փոփոխականի հետ: Երբ գիտնականները փոխում են անկախ փոփոխականը, նրանք դիտում և գրում են, թե ինչ է տեղի ունենում կախված փոփոխականի հետ:
Այսպիսով, պարզ բառերով ասած, անկախ փոփոխականն այն է, որը փոխվում է, իսկ կախյալ փոփոխականը այն է, որը ցույց է տալիս այդ փոփոխության արդյունքը: Գիտնականները նայում են, թե ինչպես է կախված փոփոխականն արձագանքում, երբ նրանք գործեր են անում անկախ փոփոխականի հետ:
Ի՞նչ է անկախ փոփոխականը:
Անկախ փոփոխականը մի բան է, որը գիտնականները միտումնավոր փոխում են փորձի ժամանակ՝ տեսնելու, թե ինչ է տեղի ունենում: Դա նման է անջատիչի, որը նրանք միացնում կամ անջատում են էֆեկտները տեսնելու համար: Գիտնականները երբեմն կարող են այս անջատիչը դնել տարբեր արժեքների վրա՝ դրա մասին ավելին իմանալու համար: Բայց, որոշ դեպքերում, նրանք չեն կարող ուղղակիորեն վերահսկել այն, սակայն նրանք դեռ հետևում են, թե ինչպես է դա ազդում փորձի արդյունքի վրա:
Գիտնականները կարող են տարբեր բառեր օգտագործել անկախ փոփոխականների մասին խոսելու համար: Օրինակ, երբ նրանք անում են մի բան, որը կոչվում է գծային ռեգրեսիա, նրանք կարող են անկախ փոփոխականներին անվանել «աջ կողմի փոփոխականներ», քանի որ դրանք հայտնվում են գծապատկերի աջ կողմում: Նրանք կարող են նաև անվանել դրանք կանխատեսող փոփոխականներ, քանի որ դրանք օգնում են գիտնականներին կանխատեսումներ անել այն մասին, թե ինչ տեղի կունենա փորձի ժամանակ:
Մեկ այլ անուն բացատրական փոփոխականներ են, քանի որ դրանք օգնում են բացատրել վերջնական արդյունքները: Այսպիսով, անկախ փոփոխականը նման է առանցքային գործոնի, որը գիտնականները փոխում կամ դիտարկում են՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է այն ազդում փորձի վրա:
Անկախ փոփոխականների երկու տեսակ
- Փորձարարական փոփոխականներ. Դրանք նաև հայտնի են որպես վերահսկվող փոփոխականներ, քանի որ հետազոտողները կարող են փոխել կամ վերահսկել դրանք փորձի ընթացքում՝ տեսնելու, թե ինչպես են դրանք ազդում արդյունքների վրա: Օրինակ, եթե գիտնականները ցանկանում են ստուգել, թե ինչպես է տարբեր քանակությամբ արևի լույսը ազդում բույսերի աճի վրա, նրանք կարող են մանիպուլացնել բույսերի ստացած արևի լույսի քանակը:
- Առարկայական փոփոխականներ. Ի տարբերություն փորձարարական փոփոխականների, հետազոտողները չեն կարող վերահսկել առարկայական փոփոխականները: Չնայած դրան, դրանք դեռևս արժեքավոր են փորձերում, քանի որ կարող են օգնել պատասխանել հետազոտական հարցերին: Օրինակ, եթե հետազոտողները ուսումնասիրում են տարբեր մարզերի ավագ դպրոցի աշակերտների ստանդարտացված թեստերի միավորները, նրանք չեն կարող վերահսկել կամ փոխել այն շրջանները, որտեղից յուրաքանչյուր աշակերտ է գալիս: Այնուամենայնիվ, նրանք դեռ կարող են օգտագործել տարածաշրջանային տարբերությունները՝ խմբավորելու ուսանողներին իրենց ուսումնասիրության սկզբում:
Անկախ փոփոխականների օրինակներ
Անկախ փոփոխականներն ավելի լավ հասկանալու համար նայենք մի քանի օրինակների:
Նախ, պատկերացրեք, որ գիտնականները հետաքրքրված են, թե ինչպես է պարարտանյութի տարբեր քանակություններն ազդում բույսերի աճի վրա: Ուսումնասիրության ընթացքում նրանք որոշում են տարբեր բույսերի պարարտանյութի տարբեր չափաբաժիններ տալ: Յուրաքանչյուր բույսին տրվող պարարտանյութի քանակը անկախ փոփոխական է: Այս փոփոխականը գիտնականները կարող են միտումնավոր փոխել: Նրանք ցանկանում են տեսնել, թե ինչպես դա կարող է ազդել յուրաքանչյուր բույսի աճի վրա: Բույսերի աճը արդյունք է կամ կախված փոփոխական, քանի որ դա կախված է պարարտանյութի քանակից:
Հիմա եկեք դիտարկենք մաթեմատիկայի թեստի արդյունքների վերաբերյալ ուսումնասիրությունը: Հետազոտողները շահագրգռված են համեմատել այն ուսանողների միավորները, ովքեր ստացել են գերազանցության մակարդակի հանրահաշիվը նրանց հետ, ովքեր ստացել են ստանդարտ հանրահաշիվ: Ուսանողների դասերի ընտրությունը այս հետազոտության անկախ փոփոխականներն են: Հետազոտողները չեն կարող վերահսկել կամ փոխել, թե որ դասարանն է ընտրել յուրաքանչյուր ուսանող: Այնուամենայնիվ, նրանք դեռ կարող են ուսումնասիրել, թե արդյոք դասի ընտրությունը որևէ տարբերություն է առաջացնում ուսանողների ստանդարտացված թեստի միավորներում: Այս դեպքում ստանդարտացված թեստի միավորները կախված փոփոխական են, քանի որ դրանք կախված են ուսանողների դասի ընտրությունից:
Այսպիսով, երկու օրինակներում էլ գիտնականները նայում են, թե ինչպես մի բան, որ նրանք կարող են վերահսկել (անկախ փոփոխական) կարող է հանգեցնել փոփոխությունների մեկ այլ բանում, որը նրանք դիտարկում են (կախյալ փոփոխական): Սա օգնում է նրանց հասկանալ հարաբերություններն ու օրինաչափությունները գիտության աշխարհում:
Ի՞նչ է կախված փոփոխականը:
Կախված փոփոխականը մի բան է, որը փոխվում է, երբ դուք փոփոխություններ եք կատարում մեկ այլ բանում, որը կոչվում է անկախ փոփոխական գիտական փորձի ժամանակ: Որոշ մարդիկ նաև այն անվանում են «արդյունք փոփոխական» կամ «պատասխանի փոփոխական», քանի որ դա կախված է նրանից, թե ինչ է տեղի ունենում անկախ փոփոխականի հետ:
Երբ գիտնականները փորձեր են անում, նրանք հետևում են մի կանոն, որը կոչվում է գիտական մեթոդ: Կարևոր կանոններից մեկը փորձի ժամանակ միայն մեկ բան փոխելն է: Մնացած ամեն ինչ պետք է մնա նույնը: Սա օգնում է գիտնականներին տեսնել, թե ինչպես է մեկ բանի՝ անկախ փոփոխականի փոփոխությունն ազդում այլ բաների վրա, օրինակ՝ կախված փոփոխականի վրա:
Գիտնականները ուղղակիորեն չեն վերահսկում կամ փոխում կախված փոփոխականը: Փոխարենը նրանք փոխում են անկախ փոփոխականը և տեսնում, թե ինչ է պատահում կախված փոփոխականին։ Դա նման է պատճառահետևանքային հարաբերությունների: Գիտնականները ակնկալում են, որ կախված փոփոխականը կբարձրանա կամ իջնի՝ հիմնվելով այն բանի վրա, թե ինչ են անում անկախ փոփոխականի նկատմամբ:
Այսպիսով, պարզ բառերով, կախյալ փոփոխականը մի բան է, որը փոխվում է այն բանի պատճառով, թե ինչ եք անում մեկ այլ բանի հետ գիտափորձի ժամանակ: Գիտնականները ցանկանում են տեսնել, թե ինչպես են իրերը փոխկապակցված և ինչպես կարող է մի բան փոխել մեկ այլ բան:
Կախված փոփոխականների օրինակներ
Եկեք ուսումնասիրենք կախյալ փոփոխականները պարզ տերմիններով՝ օգտագործելով երկու իրական կյանքի օրինակներ.
- Բույսերի աճի ուսումնասիրություն. Պատկերացրեք, որ մենք կատարում ենք հավակնոտ փորձ՝ տեսնելու, թե ինչպես են պարարտանյութի տարբեր քանակություններն ազդում բույսերի աճի վրա: Անկախ փոփոխականը՝ այն, ինչ մենք միտումնավոր փոխում ենք, յուրաքանչյուր բույսին տրվող պարարտանյութի քանակն է։ Այժմ կախված փոփոխականն այն է, ինչ մենք չափում և դիտում ենք. այս դեպքում դա յուրաքանչյուր բույսի գրանցված աճն է: Եթե մնացած ամեն ինչ նույնը պահենք, օրինակ՝ ջրի քանակը, տարայի չափը, արևի լույսը և աճի ժամանակը, ապա ողջամտորեն կարող ենք ասել, որ բույսի աճի վրա ուղղակիորեն ազդում է անկախ փոփոխականը, որը պարարտանյութն է:
- Մաթեմատիկայի թեստի վերլուծություն. Ենթադրենք, մեզ հետաքրքրում է, թե ինչպես են հանրահաշվի դասերի տարբեր տեսակներ ազդում ուսանողների ստանդարտացված թեստի միավորների վրա: Այստեղ անկախ փոփոխականը ուսանողների դասընթացի նախապատմությունն է՝ անկախ նրանից, թե նրանք սովորական հանրահաշվի դաս են անցել, թե պատվավոր հանրահաշվի դասընթաց: Կախված փոփոխականը, մյուս կողմից, այն միավորներն են, որոնք ուսանողները ստանում են ստանդարտացված թեստում: Մենք՝ որպես հետազոտողներ, չենք կարող վերահսկել կամ փոխել այս թեստի միավորները. մենք կարող ենք դրանք դիտարկել և համեմատել միայն այն բանից հետո, երբ ընտրել ենք ուսանողների խմբերը տարբեր դասընթացի նախապատմությամբ:
Երկու օրինակում էլ կախված փոփոխականն այն է, ինչ մենք դիտում և չափում ենք, և այն փոխվում է անկախ փոփոխականի հիման վրա, որը մենք դիտավորյալ շահարկում ենք: Այն օգնում է մեզ հասկանալ մեր կատարած փոփոխությունների և մեր դիտարկած արդյունքների պատճառահետևանքային կապը:
Անկախ և կախված փոփոխականների օրինակներ
Գիտական փորձերի ժամանակ կան բաներ, որոնք գիտնականները վերահսկում են և բաներ, որոնք նրանք դիտում են: Եկեք այն բաժանենք մի քանի օրինակներով:
Օրինակ 1. Ցեց և լույս
Պատկերացրեք մի գիտնականի, որն ուսումնասիրում է ցեցն ու լույսը: Նրանք ցանկանում են իմանալ, թե արդյոք լույսի պայծառությունն ազդում է այն բանի վրա, թե ինչպես են ցեցերը գրավում դեպի այն: Գիտնականը կարգավորում է լույսի պայծառությունը (անկախ փոփոխական) և դիտում, թե ինչպես են ցեցերը արձագանքում (կախյալ փոփոխական):
Օրինակ 2. Նախաճաշ և թեստի միավորներ
Հիմա մտածեք ուսանողների և նախաճաշի մասին: Ինչ-որ մեկին հետաքրքրում է, թե արդյոք նախաճաշելը տարբերություն է առաջացնում թեստի միավորների մեջ: Փորձարարը վերահսկում է նախաճաշը (անկախ փոփոխական) և նայում, թե ինչպես են փոխվում թեստի միավորները (կախված փոփոխական): Նույնիսկ եթե նախաճաշի և միավորների միջև կապ չկա, թեստի արդյունքները դեռ կախված են նախաճաշից:
Օրինակ 3. Դեղորայք և արյան ճնշում
Մեկ այլ փորձի ժամանակ գիտնականը ստուգում է, թե արդյոք մի դեղամիջոցն ավելի լավ է վերահսկում արյան բարձր ճնշումը, քան մյուսը: Դեղամիջոցի տեսակը անկախ փոփոխականն է, իսկ կախված փոփոխականը՝ հիվանդի արյան ճնշումը: Փորձն ավելի ճշգրիտ դարձնելու համար ավելացվում է հսկիչ փոփոխական (պլացեբո առանց ակտիվ բաղադրիչների): Սա օգնում է պարզել, թե արդյոք որևէ դեղամիջոց իսկապես ազդում է արյան ճնշման վրա:
Անկախ և կախված փոփոխականները հետազոտության մեջ
Հետազոտության մեջ մենք հաճախ օգտագործում ենք անկախ և կախյալ փոփոխականներ, հատկապես փորձարարական և քվազի փորձարարական հետազոտություններում: Դիտարկենք հետազոտության հարցերի օրինակները և համապատասխան անկախ և կախված փոփոխականները:
- Ո՞ր լույսն է լավագույնը լոլիկի աճի համար:
- Անկախ փոփոխական. Լույսի տեսակը, որի տակ աճեցվում է լոլիկի բույսը
- Կախված փոփոխական՝ լոլիկի բույսի աճի տեմպերը
- Ինչպե՞ս է ընդհատվող ծոմապահությունն ազդում արյան շաքարի վրա:
- Անկախ փոփոխական՝ ընդհատվող ծոմապահության առկայությունը կամ բացակայությունը
- Կախված փոփոխական՝ արյան շաքարի մակարդակ
- Կարո՞ղ է բժշկական մարիխուանան նվազեցնել քրոնիկ ցավը:
- Անկախ փոփոխական. Մարիխուանայի բժշկական օգտագործման առկայությունը կամ բացակայությունը
- Կախված փոփոխականներ. ցավի հաճախականությունը և ուժգնությունը
- Արդյո՞ք հեռավոր աշխատանքը ազդում է աշխատանքի բավարարվածության վրա:
- Անկախ փոփոխական. Աշխատանքային միջավայրի տեսակը (հեռավոր կամ գրասենյակային)
- Կախված փոփոխական. Աշխատանքից բավարարվածության ինքնազեկուցումներ
Փորձարարական տվյալների հետ առնչվելիս վերլուծությունը ներառում է նկարագրական վիճակագրության ստեղծում և բացահայտումների պատկերացում: Վիճակագրական թեստի ընտրությունը կախված է փոփոխականների տեսակներից, չափման մակարդակից և անկախ փոփոխական մակարդակների քանակից:
Սովորաբար, t- թեստեր or ANOVA-ներ օգտագործվում են տվյալների վերլուծության և հետազոտական հարցերի լուծման համար: Այս թեստերն օգնում են եզրակացություններ անել և հասկանալ անկախ և կախյալ փոփոխականների փոխհարաբերությունները:
Սովորեք տարբերել անկախ և կախված փոփոխականները
Անկախ և կախյալ փոփոխականները տարբերելու համար հետևեք այս պարզ ուղեցույցին.
- Շահագործվող կամ դիտարկված. Նախ, հաշվի առեք, թե արդյոք փոփոխականը կարող է փոփոխվել կամ ընտրվել հետազոտողների կողմից (շահագործվել), թե այն պարզապես դիտվել և չափվել է փորձի ընթացքում (դիտվել): Փոփոխականները, որոնք հետազոտողները վերահսկում են, միշտ անկախ են: Դիտարկվող և գրանցված փոփոխականները կախված են: Նույնիսկ եթե հետազոտողները չեն կարողանում վերահսկել առարկայական փոփոխականները, նրանք դեռևս համարվում են անկախ, քանի որ դրանք ազդում են կախված փոփոխականների վրա:
- Գրաֆիկական: Պատկերացրեք փոփոխականները գրաֆիկի վրա X-Y կոորդինատային հարթությամբ: Անկախ փոփոխականները, որոնք դուք կարող եք փոխել, սովորաբար գնում են X առանցքի վրա (հորիզոնական): Կախված փոփոխականները, փոփոխություններից ազդված արդյունքները, անցնում են Y առանցքով (ուղղահայաց):
- Երրորդ տեսակ – Շփոթեցնող փոփոխականներ. Երբեմն կա փոփոխականների երրորդ տեսակ, որը անկախ կամ կախված չէ, բայց դեռ կարող է խանգարել արդյունքներին. դրանք կոչվում են շփոթեցնող փոփոխականներ: Նրանք ազդում են փորձի վրա այնպես, ինչպես հետազոտողները չեն կարող ակնկալել, ինչպես չնախատեսված անկախ փոփոխականները: Փոփոխականների տեսակավորումը միշտ չէ, որ հստակ ընտրություն է անկախ և կախվածության միջև. որոշ փոփոխականներ, ինչպիսիք են շփոթեցնող փոփոխականները, հստակորեն չեն տեղավորվում այդ կատեգորիաների մեջ:
Թողնել գրառում