בניסוי מדעי, ישנם שני דברים חשובים הנקראים משתנים בלתי תלויים ותלויים. במאמר זה, נבחן מהם משתנים בלתי תלויים ותלויים, כולל סוגים ודוגמאות.
המשתנה הבלתי תלוי הוא מה שהמדענים משנים או שולטים בניסוי. הם עושים זאת כדי לראות מה קורה למשתנה התלוי.
המשתנה התלוי הוא הדבר שמדענים בודקים ומודדים בניסוי. זה תלוי במה שהמדענים עושים עם המשתנה הבלתי תלוי. כאשר המדענים משנים את המשתנה הבלתי תלוי, הם צופים ורושמים מה קורה למשתנה התלוי.
אז, במילים פשוטות, המשתנה הבלתי תלוי הוא זה שמשתנה, והמשתנה התלוי הוא זה שמראה את התוצאה של השינוי הזה. מדענים בוחנים כיצד המשתנה התלוי מגיב כאשר הם עושים דברים למשתנה הבלתי תלוי.
מהו משתנה עצמאי?
משתנה בלתי תלוי הוא משהו שמדענים משנים בכוונה בניסוי כדי לראות מה קורה. זה כמו מתג שהם מפעילים או מכבים כדי לראות את ההשפעות. מדענים יכולים לפעמים להגדיר את המתג הזה לערכים שונים כדי ללמוד עליו יותר. אבל, במקרים מסוימים, הם לא יכולים לשלוט בו ישירות, ובכל זאת הם עדיין רואים כיצד זה משפיע על תוצאות הניסוי.
מדענים עשויים להשתמש במילים שונות כדי לדבר על משתנים בלתי תלויים. לדוגמה, כאשר הם עושים משהו שנקרא רגרסיה ליניארית, הם עשויים לקרוא למשתנים בלתי תלויים "משתנים בצד ימין" מכיוון שהם מופיעים בצד ימין של תרשים. הם עשויים גם לקרוא להם משתני מנבא כי הם עוזרים למדענים לבצע תחזיות לגבי מה שיקרה בניסוי.
שם נוסף הוא משתנים מסבירים כי הם עוזרים להסביר את התוצאות הסופיות. אז, משתנה בלתי תלוי הוא כמו גורם המפתח שמדענים משנים או צופים כדי להבין כיצד הוא משפיע על ניסוי.
שני סוגים של משתנים בלתי תלויים
- משתנים ניסויים: אלה ידועים גם כמשתנים מבוקרים מכיוון שחוקרים יכולים לשנות או לשלוט בהם במהלך ניסוי כדי לראות כיצד הם משפיעים על התוצאות. לדוגמה, אם מדענים רוצים לבדוק כיצד כמויות שונות של אור שמש משפיעות על צמיחת צמחים, הם יכולים לתפעל את כמות אור השמש שהצמחים מקבלים.
- משתני נושא: בניגוד למשתנים ניסויים, חוקרים אינם יכולים לשלוט במשתני נושא. למרות זאת, הם עדיין בעלי ערך בניסויים מכיוון שהם יכולים לעזור לענות על שאלות מחקר. לדוגמה, אם חוקרים לומדים ציוני מבחנים סטנדרטיים של תלמידי תיכון מאזורים שונים, הם לא יכולים לשלוט או לשנות את האזורים שמהם כל תלמיד מגיע. עם זאת, הם עדיין יכולים להשתמש בהבדלים האזוריים כדי לקבץ את התלמידים בתחילת לימודיהם.
דוגמאות למשתנים בלתי תלויים
בואו נסתכל על כמה דוגמאות כדי להבין טוב יותר משתנים בלתי תלויים.
ראשית, דמיינו שמדענים סקרנים כיצד כמויות שונות של דשן משפיעות על צמיחת הצמחים. במחקר הם מחליטים לתת מינונים שונים של דשן לצמחים שונים. כמות הדשן הניתנת לכל צמח היא המשתנה הבלתי תלוי. המשתנה הזה הוא משהו שהמדענים יכולים לשנות בכוונה. הם רוצים לראות כיצד זה עשוי להשפיע על הצמיחה של כל צמח. צמיחת הצמחים היא התוצאה, או משתנה תלוי כי זה תלוי בכמות הדשן.
כעת, בואו נשקול מחקר על תוצאות מבחני מתמטיקה. החוקרים מעוניינים להשוות את ציוני התלמידים שלמדו אלגברה ברמת הצטיינות עם אלו שלמדו אלגברה סטנדרטית. בחירת השיעורים של התלמידים הם המשתנים הבלתי תלויים במחקר זה. החוקרים לא יכולים לשלוט או לשנות איזו כיתה בחר כל תלמיד. עם זאת, הם עדיין יכולים ללמוד אם הבחירה בכיתה גורמת להבדלים כלשהם בציוני המבחנים הסטנדרטיים של התלמידים. במקרה זה, ציוני המבחנים הסטנדרטיים הם המשתנה התלוי מכיוון שהם תלויים בבחירות הכיתה של התלמידים.
לכן, בשתי הדוגמאות, מדענים בוחנים כיצד דבר אחד שהם יכולים לשלוט בהם (משתנה בלתי תלוי) עשוי להוביל לשינויים בדבר אחר שהם צופים (משתנה תלוי). זה עוזר להם להבין מערכות יחסים ודפוסים בעולם המדע.
מהו משתנה תלוי?
משתנה תלוי הוא משהו שמשתנה כאשר אתה מבצע שינויים בדבר אחר שנקרא משתנה בלתי תלוי בניסוי מדעי. יש אנשים שגם קוראים לזה "משתנה תוצאה" או "משתנה תגובה" כי זה תלוי במה שקורה למשתנה הבלתי תלוי.
כאשר מדענים עושים ניסויים, הם פועלים לפי כלל שנקרא השיטה המדעית. כלל חשוב אחד הוא לשנות רק דבר אחד בכל פעם בניסוי. כל השאר צריך להישאר אותו הדבר. זה עוזר למדענים לראות כיצד השינוי בדבר אחד, המשתנה הבלתי תלוי, משפיע על דברים אחרים, כמו המשתנה התלוי.
מדענים אינם שולטים או משנים ישירות את המשתנה התלוי. במקום זאת, הם משנים את המשתנה הבלתי תלוי ורואים מה קורה למשתנה התלוי. זה כמו קשר של סיבה ותוצאה. המדענים מצפים שהמשתנה התלוי יעלה או יורד על סמך מה שהם עושים למשתנה הבלתי תלוי.
אז במילים פשוטות, משתנה תלוי הוא משהו שמשתנה בגלל מה שאתה עושה לדבר אחר בניסוי מדעי. מדענים רוצים לראות איך דברים קשורים ואיך דבר אחד יכול לגרום לדבר אחר להשתנות.
דוגמאות למשתנים תלויים
בואו נחקור משתנים תלויים במונחים פשוטים באמצעות שתי דוגמאות מהחיים האמיתיים:
- מחקר גידול צמחים: תארו לעצמכם שאנחנו עורכים ניסוי העמדת פנים כדי לראות כיצד כמויות שונות של דשן משפיעות על צמיחת הצמחים. המשתנה הבלתי תלוי, הדבר שאנו משנים בכוונה, הוא כמות הדשן הניתנת לכל צמח. כעת, המשתנה התלוי הוא מה שאנו מודדים ומתבוננים - במקרה זה, זוהי הצמיחה המתועדת של כל צמח. אם נשמור על כל השאר אותו הדבר, כמו כמות המים, גודל המיכל, אור השמש וזמן הגידול, נוכל לומר באופן סביר שצמיחת הצמח מושפעת ישירות מהמשתנה הבלתי תלוי, שהוא הדשן.
- ניתוח מבחן במתמטיקה: נניח שאנו מתעניינים כיצד סוגים שונים של שיעורי אלגברה משפיעים על ציוני המבחנים הסטנדרטיים של התלמידים. המשתנה הבלתי תלוי כאן הוא רקע הקורס של התלמידים - בין אם הם למדו בשיעור אלגברה רגיל או בשיעור אלגברה בהצטיינות. המשתנה התלוי, לעומת זאת, הוא הציונים שהתלמידים מקבלים במבחן הסטנדרטי. אנחנו, כחוקרים, לא יכולים לשלוט או לשנות את ציוני המבחנים הללו; אנו יכולים לצפות ולהשוות אותם רק לאחר בחירת קבוצות של תלמידים עם רקע שונה בקורסים.
בשתי הדוגמאות, המשתנה התלוי הוא מה שאנו צופים ומודדים, והוא משתנה על סמך המשתנה הבלתי תלוי שאנו מבצעים מניפולציה מכוונת. זה עוזר לנו להבין את הקשר של סיבה ותוצאה בין השינויים שאנו מבצעים לבין התוצאות שאנו רואים.
דוגמאות למשתנים עצמאיים ותלויים
בניסויים מדעיים, יש דברים שמדענים שולטים בהם ודברים שהם צופים בהם. בואו נפרק את זה עם כמה דוגמאות.
דוגמה 1: עש ואור
תארו לעצמכם מדען שחוקר עש ואור. הם רוצים לדעת אם בהירות האור משפיעה על האופן שבו עשים נמשכים אליו. המדען מתאים את בהירות האור (משתנה בלתי תלוי) ומתבונן כיצד עשים מגיבים (משתנה תלוי).
דוגמה 2: ציוני ארוחת בוקר ומבחנים
עכשיו, חשבו על התלמידים ועל ארוחת הבוקר. מישהו תוהה אם אכילת ארוחת בוקר משנה את ציוני המבחנים. הנסיין שולט בארוחת הבוקר (משתנה בלתי תלוי) ובוחן כיצד משתנים ציוני המבחנים (משתנה תלוי). גם אם אין קשר בין ארוחת בוקר לציונים, תוצאות הבדיקה עדיין תלויות בארוחת הבוקר.
דוגמה 3: תרופות ולחץ דם
בניסוי אחר, מדען בודק אם תרופה אחת טובה יותר בשליטה על לחץ דם גבוה מאשר אחרת. סוג התרופה הוא המשתנה הבלתי תלוי, והמשתנה התלוי הוא לחץ הדם של המטופל. כדי להפוך את הניסוי למדויק יותר, מוסיפים משתנה בקרה (פלצבו ללא חומרים פעילים). זה עוזר להבין אם אחת התרופות באמת משפיעה על לחץ הדם.
משתנים עצמאיים ותלויים במחקר
במחקר, אנו משתמשים לעתים קרובות במשתנים בלתי תלויים ותלויים, במיוחד במחקרים ניסויים וכעין ניסויים. בואו נסתכל על דוגמאות של שאלות מחקר והמשתנים הבלתי תלויים והתלויים המתאימים.
- איזה אור הכי מתאים לגידול עגבניות?
- משתנה בלתי תלוי: סוג האור שמתחתיו גדל צמח העגבניות
- משתנה תלוי: קצב הגדילה של צמח העגבנייה
- כיצד צום לסירוגין משפיע על רמת הסוכר בדם?
- משתנה בלתי תלוי: נוכחות או היעדר צום לסירוגין
- משתנה תלוי: רמות הסוכר בדם
- האם מריחואנה רפואית יכולה להפחית כאב כרוני?
- משתנה בלתי תלוי: נוכחות או היעדר שימוש במריחואנה רפואית
- משתנים תלויים: תדירות ועוצמת הכאב
- האם עבודה מרחוק משפיעה על שביעות הרצון בעבודה?
- משתנה בלתי תלוי: סוג סביבת העבודה (מרחוק או במשרד)
- משתנה תלוי: דיווח עצמי על שביעות רצון בעבודה
כאשר עוסקים בנתונים ניסיוניים, הניתוח כרוך ביצירת סטטיסטיקה תיאורית והצגה של ממצאים. בחירת מבחן סטטיסטי תלויה בסוגי המשתנים, ברמת המדידה ובמספר רמות המשתנים הבלתי תלויים.
בדרך כלל, בדיקות t or ANOVA מועסקים כדי לנתח נתונים ולהתייחס לשאלות מחקר. מבחנים אלו מסייעים בהסקת מסקנות והבנת הקשרים בין משתנים בלתי תלויים ותלויים.
למד להבדיל בין משתנים עצמאיים ותלויים
כדי להבחין בין משתנים בלתי תלויים ומשתנים תלויים, עקוב אחר המדריך הפשוט הזה:
- מניפולציות או נצפו: ראשית, שקול האם ניתן לשנות או לבחור את המשתנה על ידי החוקרים (לעשות מניפולציות) או אם הוא רק נצפה ונמדד במהלך הניסוי (נצפה). משתנים שחוקרים שולטים בהם הם תמיד בלתי תלויים. משתנים שנצפו ונרשמים תלויים. גם אם חוקרים לא יכולים לשלוט במשתני נושא, הם עדיין מטופלים כבלתי תלויים מכיוון שהם משפיעים על המשתנים התלויים.
- גרף: תארו לעצמכם שרטוט המשתנים על גרף עם מישור קואורדינטות X-Y. משתנים בלתי תלויים, אלה שאתה יכול לשנות, בדרך כלל הולכים על ציר ה-X (אופקי). משתנים תלויים, התוצאות המושפעות מהשינויים, עוברים על ציר ה-Y (אנכי).
- סוג שלישי - משתנים מבלבלים: לפעמים יש סוג שלישי של משתנים שאינו עצמאי או תלוי אבל עדיין יכול להתעסק עם התוצאות - אלה נקראים משתנים מבלבלים. הם משפיעים על הניסוי בדרכים שחוקרים עשויים שלא לצפות, כמו משתנים בלתי תלויים בלתי צפויים. מיון משתנים אינו תמיד בחירה ברורה בין עצמאי לתלוי; משתנים מסוימים, כמו משתנים מבלבלים, אינם מתאימים היטב לקטגוריות הללו.
השאירו תגובה