Í vísindatilraun eru tveir mikilvægir hlutir sem kallast óháðar og háðar breytur. Í þessari grein munum við skoða hvað eru sjálfstæðar og háðar breytur, þar á meðal tegundir og dæmi.
Óháða breytan er það sem vísindamennirnir breyta eða stjórna í tilrauninni. Þeir gera þetta til að sjá hvað verður um háðu breytuna.
Háða breytan er hluturinn sem vísindamenn eru að prófa og mæla í tilrauninni. Það fer eftir því hvað vísindamennirnir gera við óháðu breytuna. Þegar vísindamennirnir breyta óháðu breytunni fylgjast þeir með og skrifa niður hvað verður um háðu breytuna.
Svo, í einföldum orðum, er óháða breytan sú sem breytist og háða breytan er sú sem sýnir niðurstöðu þeirrar breytingar. Vísindamenn skoða hvernig háða breytan bregst við þegar þeir gera hluti við óháðu breytuna.
Hvað er óháð breyta?
Óháð breyta er eitthvað sem vísindamenn breyta viljandi í tilraun til að sjá hvað gerist. Það er eins og rofi sem þeir kveikja eða slökkva á til að sjá áhrifin. Vísindamenn geta stundum stillt þennan rofa á mismunandi gildi til að læra meira um það. En í sumum tilfellum geta þeir ekki beint stjórnað því, en samt fylgjast þeir með hvernig það hefur áhrif á niðurstöðu tilraunarinnar.
Vísindamenn geta notað mismunandi orð til að tala um óháðar breytur. Til dæmis, þegar þeir gera eitthvað sem kallast línuleg aðhvarf, gætu þeir kallað sjálfstæðar breytur „hægri hliðarbreytur“ vegna þess að þær birtast hægra megin á myndriti. Þeir gætu líka kallað þær spábreytur vegna þess að þær hjálpa vísindamönnum að spá um hvað mun gerast í tilrauninni.
Annað nafn er skýringarbreytur vegna þess að þær hjálpa til við að útskýra lokaniðurstöðurnar. Svo, óháð breyta er eins og lykilatriðið sem vísindamenn breyta eða fylgjast með til að skilja hvernig það hefur áhrif á tilraun.
Tvær gerðir af óháðum breytum
- Tilraunabreytur: Þetta eru einnig þekktar sem stýrðar breytur vegna þess að vísindamenn geta breytt eða stjórnað þeim meðan á tilraun stendur til að sjá hvernig þær hafa áhrif á niðurstöðurnar. Til dæmis, ef vísindamenn vilja prófa hvernig mismunandi magn af sólarljósi hefur áhrif á vöxt plantna, geta þeir stjórnað magni sólarljóss sem plönturnar fá.
- Efnisbreytur: Ólíkt tilraunabreytum geta vísindamenn ekki stjórnað viðfangsbreytum. Þrátt fyrir þetta eru þeir enn dýrmætir í tilraunum þar sem þeir geta hjálpað til við að svara rannsóknarspurningum. Til dæmis, ef vísindamenn eru að rannsaka stöðluð prófskora framhaldsskólanema frá ýmsum svæðum, geta þeir ekki stjórnað eða breytt þeim svæðum sem hver nemandi kemur frá. Hins vegar geta þeir enn notað svæðismuninn til að flokka nemendur í upphafi náms.
Dæmi um óháðar breytur
Við skulum skoða nokkur dæmi til að skilja sjálfstæðar breytur betur.
Í fyrsta lagi, ímyndaðu þér að vísindamenn séu forvitnir um hvernig mismunandi magn af áburði hefur áhrif á vöxt plantna. Í rannsókn ákveða þeir að gefa mismunandi plöntum mismunandi skammta af áburði. Magn áburðar sem gefið er í hverja plöntu er sjálfstæða breytan. Þessi breyta er eitthvað sem vísindamennirnir geta breytt viljandi. Þeir vilja sjá hvernig það gæti haft áhrif á vöxt hverrar plöntu. Vöxtur plantnanna er afleiðingin, eða háð breyta því það fer eftir magni áburðar.
Nú skulum við íhuga rannsókn um niðurstöður stærðfræðiprófa. Vísindamenn hafa áhuga á að bera saman stig nemenda sem tóku algebru á heiðursstigi við þá sem tóku staðlaða algebru. Val nemenda á bekkjum eru sjálfstæðu breyturnar í þessari rannsókn. Rannsakendur geta ekki stjórnað eða breytt hvaða bekk hver nemandi valdi. Hins vegar geta þeir enn rannsakað hvort val á bekk valdi einhverjum mun á stöðluðum prófskorum nemenda. Í þessu tilviki eru staðlaðar prófskorar háða breytan vegna þess að þau eru háð bekkjarvali nemenda.
Þannig að í báðum dæmunum eru vísindamenn að skoða hvernig eitt sem þeir geta stjórnað (óháð breyta) gæti leitt til breytinga á öðru sem þeir fylgjast með (háð breyta). Þetta hjálpar þeim að skilja sambönd og mynstur í heimi vísinda.
Hvað er háð breyta?
Háð breyta er eitthvað sem breytist þegar þú gerir breytingar á öðrum hlut sem kallast óháð breyta í vísindalegri tilraun. Sumir kalla það líka „útkomubreytu“ eða „viðbragðsbreytu“ vegna þess að það fer eftir því hvað verður um óháðu breytuna.
Þegar vísindamenn gera tilraunir fylgja þeir reglu sem kallast vísindaleg aðferð. Ein mikilvæg regla er að breyta aðeins einum hlut í einu í tilraun. Allt annað ætti að vera óbreytt. Þetta hjálpar vísindamönnum að sjá hvernig breyting á einu atriði, óháðu breytunni, hefur áhrif á aðra hluti, eins og háðu breytuna.
Vísindamenn stjórna ekki beint eða breyta háðu breytunni. Þess í stað breyta þeir óháðu breytunni og sjá hvað verður um háðu breytuna. Þetta er eins og orsök og afleiðing samband. Vísindamennirnir búast við að háða breytan fari upp eða niður miðað við hvað þeir gera við óháðu breytuna.
Svo, í einföldu máli, er háð breyta eitthvað sem breytist vegna þess sem þú gerir við annan hlut í vísindatilraun. Vísindamenn vilja sjá hvernig hlutirnir tengjast og hvernig eitt getur breytt öðru.
Dæmi um háðar breytur
Við skulum kanna háðar breytur á einfaldan hátt með því að nota tvö raunveruleg dæmi:
- Rannsókn á vexti plantna: Ímyndaðu þér að við gerum þykjast tilraun til að sjá hvernig mismunandi magn af áburði hefur áhrif á vöxt plantna. Óháða breytan, hluturinn sem við breytum viljandi, er magn áburðar sem gefið er á hverja plöntu. Núna er háða breytan það sem við mælum og fylgjumst með - í þessu tilfelli er það skráður vöxtur hverrar plöntu. Ef við höldum öllu öðru óbreyttu, eins og magni af vatni, stærð íláts, sólarljósi og vaxtartíma, getum við með sanni sagt að vöxtur plöntunnar hafi bein áhrif á óháðu breytuna, sem er áburðurinn.
- Stærðfræðiprófsgreining: Segjum að við höfum áhuga á því hvernig mismunandi gerðir algebrutíma hafa áhrif á staðlað prófskora nemenda. Óháða breytan hér er námsbakgrunnur nemenda - hvort sem þeir tóku venjulegan algebrutíma eða heiðursalgebrutíma. Háða breytan er hins vegar stigin sem nemendur fá á samræmda prófinu. Við, sem vísindamenn, getum ekki stjórnað eða breytt þessum prófskorum; við getum aðeins fylgst með og borið saman þá eftir að hafa valið hópa nemenda með mismunandi bakgrunn í námskeiðum.
Í báðum dæmunum er háða breytan það sem við horfum á og mælum og hún breytist út frá óháðu breytunni sem við vinnum vísvitandi. Það hjálpar okkur að skilja orsök og afleiðingu sambandið milli breytinganna sem við gerum og afleiðinganna sem við fylgjumst með.
Dæmi um óháðar og háðar breytur
Í vísindalegum tilraunum eru hlutir sem vísindamenn stjórna og hlutir sem þeir fylgjast með. Við skulum brjóta það niður með nokkrum dæmum.
Dæmi 1: Moths and Light
Ímyndaðu þér vísindamann að rannsaka mölflugur og ljós. Þeir vilja vita hvort birta ljóssins hafi áhrif á hvernig mölur laðast að því. Vísindamaðurinn stillir birtustig ljóssins (óháð breyta) og fylgist með því hvernig mölur bregðast við (háð breyta).
Dæmi 2: Morgunverður og prófskor
Hugsaðu nú um nemendur og morgunmat. Einhver veltir því fyrir sér hvort að borða morgunmat skipti máli í prófum. Tilraunamaður stjórnar morgunmatnum (óháð breyta) og skoðar hvernig prófskoranir breytast (háð breyta). Jafnvel þótt engin tengsl séu á milli morgunverðar og stiga eru niðurstöður prófsins samt háðar morgunmatnum.
Dæmi 3: Lyf og blóðþrýstingur
Í annarri tilraun athugar vísindamaður hvort eitt lyf sé betra í að stjórna háum blóðþrýstingi en annað. Lyfjategundin er óháða breytan og háða breytan er blóðþrýstingur sjúklingsins. Til að gera tilraunina nákvæmari er viðmiðunarbreytu (lyfleysu án virkra innihaldsefna) bætt við. Þetta hjálpar til við að finna út hvort annað hvort lyfið hafi raunverulega áhrif á blóðþrýsting.
Óháðar og háðar breytur í rannsóknum
Í rannsóknum notum við oft sjálfstæðar og háðar breytur, sérstaklega í tilrauna- og hálftilraunarannsóknum. Skoðum dæmi um rannsóknarspurningar og samsvarandi óháðar og háðar breytur.
- Hvaða ljós er best fyrir tómatavöxt?
- Óháð breyta: Tegund ljóss sem tómatplantan er ræktuð undir
- Háð breyta: Vaxtarhraði tómatplöntunnar
- Hvernig hefur tímabundin fasta áhrif á blóðsykur?
- Óháð breyta: Tilvist eða engin föstu með hléum
- Háð breyta: Blóðsykursgildi
- Getur læknismarijúana dregið úr langvarandi sársauka?
- Óháð breyta: Tilvist eða engin læknisfræðileg marijúananotkun
- Óháðar breytur: Tíðni og styrkur sársauka
- Hefur fjarvinna áhrif á starfsánægju?
- Óháð breyta: Tegund vinnuumhverfis (fjarlægt eða á skrifstofu)
- Óháð breyta: Sjálfsskýrslur um starfsánægju
Þegar fjallað er um tilraunagögn felur greiningin í sér að búa til lýsandi tölfræði og sjá niðurstöður. Val á tölfræðilegu prófi fer eftir breytutegundum, mælistigi og fjölda óháðra breytustiga.
Venjulega, t-prófanir or ANOVA eru notaðir til að greina gögn og takast á við rannsóknarspurningar. Þessi próf hjálpa til við að draga ályktanir og skilja tengsl óháðra og háðra breyta.
Lærðu að greina í sundur sjálfstæðar og háðar breytur
Til að greina á milli óháðra og háðra breyta skaltu fylgja þessum einföldu leiðbeiningum:
- Meðhöndlað eða athugað: Í fyrsta lagi skaltu íhuga hvort breytunni sé hægt að breyta eða velja af rannsakendum (meðhöndla) eða hvort það sé bara horft á hana og mæld meðan á tilrauninni stendur (séð). Breytur sem rannsakendur stjórna eru alltaf óháðar. Breytur sem skoðaðar eru og skráðar eru háðar. Jafnvel þótt vísindamenn geti ekki stjórnað viðfangsbreytum, er samt farið með þær sem óháðar vegna þess að þær hafa áhrif á háðu breyturnar.
- Línurit: Ímyndaðu þér að teikna breyturnar á línurit með X-Y hnitaplani. Óháðar breytur, þær sem þú getur breytt, fara venjulega á X-ásnum (lárétt). Óháðar breytur, þær niðurstöður sem breytingarnar hafa áhrif á, fara á Y-ásnum (lóðrétt).
- Þriðja tegund – truflandi breytur: Stundum er til þriðja tegund breytu sem er ekki óháð eða háð en getur samt klúðrað niðurstöðunum - þetta eru kallaðar ruglingsbreytur. Þeir hafa áhrif á tilraunina á þann hátt sem vísindamenn gætu ekki búist við, eins og ófyrirséðar óháðar breytur. Að flokka breytur er ekki alltaf skýrt val á milli óháðra og óháðra; sumar breytur, eins og ruglingsbreytur, passa ekki vel inn í þessa flokka.
Skildu eftir skilaboð