Zinātniskā eksperimentā ir divas svarīgas lietas, ko sauc par neatkarīgiem un atkarīgiem mainīgajiem. Šajā rakstā mēs apskatīsim, kas ir neatkarīgi un atkarīgie mainīgie, tostarp veidi un piemēri.
Neatkarīgais mainīgais ir tas, ko zinātnieki maina vai kontrolē eksperimentā. Viņi to dara, lai redzētu, kas notiek ar atkarīgo mainīgo.
Atkarīgais mainīgais ir tas, ko zinātnieki pārbauda un mēra eksperimentā. Tas ir atkarīgs no tā, ko zinātnieki dara ar neatkarīgo mainīgo. Kad zinātnieki maina neatkarīgo mainīgo, viņi skatās un pieraksta, kas notiek ar atkarīgo mainīgo.
Tātad, vienkāršiem vārdiem sakot, neatkarīgais mainīgais ir tas, kas tiek mainīts, un atkarīgais mainīgais ir tas, kas parāda šo izmaiņu rezultātu. Zinātnieki aplūko, kā atkarīgais mainīgais reaģē, kad viņi rīkojas ar neatkarīgo mainīgo.
Kas ir neatkarīgs mainīgais?
Neatkarīgs mainīgais ir kaut kas, ko zinātnieki ar nolūku maina eksperimentā, lai redzētu, kas notiek. Tas ir kā slēdzis, ko viņi ieslēdz vai izslēdz, lai redzētu efektus. Zinātnieki dažreiz var iestatīt šo slēdzi uz dažādām vērtībām, lai uzzinātu vairāk par to. Bet dažos gadījumos viņi to nevar tieši kontrolēt, tomēr viņi joprojām vēro, kā tas ietekmē eksperimenta iznākumu.
Zinātnieki var izmantot dažādus vārdus, lai runātu par neatkarīgiem mainīgajiem. Piemēram, veicot darbības, ko sauc par lineāro regresiju, neatkarīgos mainīgos var saukt par “labās puses mainīgajiem”, jo tie tiek rādīti diagrammas labajā pusē. Viņi tos varētu saukt arī par prognozēšanas mainīgajiem, jo tie palīdz zinātniekiem prognozēt, kas notiks eksperimentā.
Cits nosaukums ir skaidrojošie mainīgie, jo tie palīdz izskaidrot galīgos rezultātus. Tātad neatkarīgs mainīgais ir kā galvenais faktors, ko zinātnieki maina vai novēro, lai saprastu, kā tas ietekmē eksperimentu.
Divu veidu neatkarīgi mainīgie
- Eksperimentālie mainīgie: Tos sauc arī par kontrolētiem mainīgajiem, jo pētnieki eksperimenta laikā var tos mainīt vai kontrolēt, lai redzētu, kā tie ietekmē rezultātus. Piemēram, ja zinātnieki vēlas pārbaudīt, kā dažādi saules gaismas daudzumi ietekmē augu augšanu, viņi var manipulēt ar saules gaismas daudzumu, ko augi saņem.
- Priekšmeta mainīgie: Atšķirībā no eksperimentālajiem mainīgajiem, pētnieki nevar kontrolēt priekšmetu mainīgos. Neskatoties uz to, tie joprojām ir vērtīgi eksperimentos, jo tie var palīdzēt atbildēt uz pētījuma jautājumiem. Piemēram, ja pētnieki pēta dažādu reģionu vidusskolēnu standartizētus testu rezultātus, viņi nevar kontrolēt vai mainīt reģionus, no kuriem nāk katrs skolēns. Tomēr viņi joprojām var izmantot reģionālās atšķirības, lai grupētu studentus studiju sākumā.
Neatkarīgo mainīgo piemēri
Apskatīsim dažus piemērus, lai labāk izprastu neatkarīgos mainīgos.
Pirmkārt, iedomājieties, ka zinātniekus interesē, kā dažādi mēslojuma daudzumi ietekmē augu augšanu. Pētījumā viņi nolemj dažādiem augiem dot dažādas mēslojuma devas. Katram augam dotais mēslojuma daudzums ir neatkarīgs mainīgais. Šo mainīgo lielumu zinātnieki var apzināti mainīt. Viņi vēlas redzēt, kā tas varētu ietekmēt katra auga augšanu. Augu augšana ir rezultāts vai atkarīgs mainīgais, jo tas ir atkarīgs no mēslojuma daudzuma.
Tagad apskatīsim pētījumu par matemātikas pārbaudes rezultātiem. Pētnieki ir ieinteresēti salīdzināt to studentu rezultātus, kuri apguvuši goda līmeņa algebru, ar tiem, kuri apguvuši standarta algebru. Šajā pētījumā neatkarīgie mainīgie ir skolēnu klašu izvēle. Pētnieki nevar kontrolēt vai mainīt, kuru klasi katrs skolēns izvēlējās. Tomēr viņi joprojām var izpētīt, vai klases izvēle neizraisa atšķirības skolēnu standartizētajos testu rezultātos. Šajā gadījumā standarta pārbaudes rezultāti ir atkarīgais mainīgais, jo tie ir atkarīgi no skolēnu klases izvēles.
Tātad abos piemēros zinātnieki pēta, kā viena lieta, ko viņi var kontrolēt (neatkarīgs mainīgais), var izraisīt izmaiņas citā, ko viņi novēro (atkarīgais mainīgais). Tas viņiem palīdz izprast attiecības un modeļus zinātnes pasaulē.
Kas ir atkarīgais mainīgais?
Atkarīgais mainīgais ir kaut kas tāds, kas mainās, kad zinātniskā eksperimentā veicat izmaiņas citā lietā, ko sauc par neatkarīgu mainīgo. Daži cilvēki to sauc arī par “rezultāta mainīgo” vai “atbildes mainīgo”, jo tas ir atkarīgs no tā, kas notiek ar neatkarīgo mainīgo.
Kad zinātnieki veic eksperimentus, viņi ievēro likumu, ko sauc par zinātnisko metodi. Viens svarīgs noteikums ir eksperimentā vienlaikus mainīt tikai vienu lietu. Visam pārējam vajadzētu palikt nemainīgam. Tas palīdz zinātniekiem redzēt, kā izmaiņas vienā lietā, neatkarīgajā mainīgajā, ietekmē citas lietas, piemēram, atkarīgo mainīgo.
Zinātnieki tieši nekontrolē un nemaina atkarīgo mainīgo. Tā vietā viņi maina neatkarīgo mainīgo un redz, kas notiek ar atkarīgo mainīgo. Tā ir kā cēloņu un seku saikne. Zinātnieki sagaida, ka atkarīgais mainīgais palielināsies vai samazināsies, pamatojoties uz to, ko viņi dara ar neatkarīgo mainīgo.
Tātad, vienkārši izsakoties, atkarīgais mainīgais ir kaut kas tāds, kas mainās tādēļ, ka zinātniskā eksperimentā jūs darāt citai lietai. Zinātnieki vēlas redzēt, kā lietas ir saistītas un kā viena lieta var mainīt citu lietu.
Atkarīgo mainīgo piemēri
Izpētīsim atkarīgos mainīgos vienkāršā izteiksmē, izmantojot divus reālās dzīves piemērus:
- Augu augšanas pētījums: Iedomājieties, ka mēs veicam šķietamu eksperimentu, lai noskaidrotu, kā dažādi mēslojuma daudzumi ietekmē augu augšanu. Neatkarīgais mainīgais, ko mēs ar nolūku mainām, ir mēslojuma daudzums, kas tiek dots katram augam. Tagad atkarīgais mainīgais ir tas, ko mēs mērām un novērojam – šajā gadījumā tas ir reģistrētais katra auga augšana. Ja saglabājam visu pārējo nemainīgu, piemēram, ūdens daudzumu, tvertnes izmēru, saules gaismu un augšanas laiku, mēs varam pamatoti teikt, ka auga augšanu tieši ietekmē neatkarīgais mainīgais, kas ir mēslojums.
- Matemātikas testa analīze: Pieņemsim, ka mūs interesē, kā dažāda veida algebras nodarbības ietekmē studentu standartizētos testu rezultātus. Neatkarīgais mainīgais šeit ir studentu kursa darbu fons — neatkarīgi no tā, vai viņi apmeklēja parasto algebras stundu vai goda algebras stundu. No otras puses, atkarīgais mainīgais ir rezultāti, ko studenti iegūst standartizētajā testā. Mēs kā pētnieki nevaram kontrolēt vai mainīt šos testa rezultātus; mēs varam tos novērot un salīdzināt tikai pēc tam, kad ir atlasītas studentu grupas ar dažādu kursa darbu pieredzi.
Abos piemēros atkarīgais mainīgais ir tas, ko mēs skatāmies un mērām, un tas mainās atkarībā no neatkarīgā mainīgā, ar kuru mēs apzināti manipulējam. Tas palīdz mums izprast cēloņsakarību starp mūsu veiktajām izmaiņām un rezultātiem, ko mēs novērojam.
Neatkarīgo un atkarīgo mainīgo piemēri
Zinātniskajos eksperimentos ir lietas, ko zinātnieki kontrolē, un lietas, ko viņi novēro. Sadalīsim to ar dažiem piemēriem.
1. piemērs: kodes un gaisma
Iedomājieties zinātnieku, kurš pēta kodes un gaismu. Viņi vēlas uzzināt, vai gaismas spilgtums ietekmē to, kā kodes pievelk tā. Zinātnieks pielāgo gaismas spilgtumu (neatkarīgs mainīgais) un novēro, kā kodes reaģē (atkarīgais mainīgais).
2. piemērs. Brokastu un pārbaudes darbu rezultāti
Tagad padomājiet par studentiem un brokastīm. Kāds domā, vai brokastu ēšana ietekmē testa rezultātus. Eksperimentētājs kontrolē brokastis (neatkarīgs mainīgais) un skatās, kā mainās testa rezultāti (atkarīgais mainīgais). Pat ja nav saiknes starp brokastīm un rezultātiem, testa rezultāti joprojām ir atkarīgi no brokastīm.
3. piemērs. Narkotikas un asinsspiediens
Citā eksperimentā zinātnieks pārbauda, vai vienas zāles labāk kontrolē augstu asinsspiedienu nekā citas. Zāļu veids ir neatkarīgais mainīgais, un atkarīgais mainīgais ir pacienta asinsspiediens. Lai padarītu eksperimentu precīzāku, tiek pievienots kontroles mainīgais (placebo bez aktīvām sastāvdaļām). Tas palīdz noskaidrot, vai kāda no zālēm patiešām ietekmē asinsspiedienu.
Neatkarīgi un atkarīgi mainīgie pētniecībā
Pētījumos mēs bieži izmantojam neatkarīgus un atkarīgus mainīgos, īpaši eksperimentālos un kvazieksperimentālos pētījumos. Apskatīsim pētījuma jautājumu piemērus un atbilstošos neatkarīgos un atkarīgos mainīgos.
- Kura gaisma ir vislabākā tomātu audzēšanai?
- Neatkarīgs mainīgais: Gaismas veids, kurā tiek audzēts tomātu augs
- Atkarīgais mainīgais: tomātu auga augšanas ātrums
- Kā periodiska badošanās ietekmē cukura līmeni asinīs?
- Neatkarīgs mainīgais: intermitējoša badošanās esamība vai neesamība
- Atkarīgais mainīgais: cukura līmenis asinīs
- Vai medicīniskā marihuāna var mazināt hroniskas sāpes?
- Neatkarīgs mainīgais: medicīniskās marihuānas lietošanas esība vai neesamība
- Atkarīgie mainīgie: sāpju biežums un intensitāte
- Vai attālinātais darbs ietekmē apmierinātību ar darbu?
- Neatkarīgs mainīgais: darba vides veids (attālināts vai birojā)
- Atkarīgais mainīgais: pašpārskati par apmierinātību ar darbu
Strādājot ar eksperimentāliem datiem, analīze ietver aprakstošas statistikas ģenerēšanu un atklājumu vizualizāciju. Statistiskā testa izvēle ir atkarīga no mainīgo veidiem, mērījumu līmeņa un neatkarīgo mainīgo līmeņu skaita.
Raksturīgi, t-testi or ANOVA tiek izmantoti datu analīzei un pētījuma jautājumu risināšanai. Šie testi palīdz izdarīt secinājumus un izprast attiecības starp neatkarīgiem un atkarīgajiem mainīgajiem.
Iemācieties atšķirt neatkarīgos un atkarīgos mainīgos
Lai atšķirtu neatkarīgos un atkarīgos mainīgos, izpildiet šo vienkāršo rokasgrāmatu:
- Manipulēts vai novērots: Vispirms apsveriet, vai pētnieki var mainīt vai izvēlēties mainīgo (ar to var manipulēt), vai arī tas ir tikai skatīts un mērīts eksperimenta laikā (novērots). Pētnieku kontrolētie mainīgie vienmēr ir neatkarīgi. Novērotie un reģistrētie mainīgie ir atkarīgi. Pat ja pētnieki nevar kontrolēt priekšmetu mainīgos, tie joprojām tiek uzskatīti par neatkarīgiem, jo tie ietekmē atkarīgos mainīgos.
- Diagrammu veidošana: Iedomājieties mainīgos lielumus grafikā ar X-Y koordinātu plakni. Neatkarīgi mainīgie, kurus varat mainīt, parasti atrodas uz X ass (horizontāli). Atkarīgie mainīgie, izmaiņu ietekmētie rezultāti, iet pa Y asi (vertikāli).
- Trešais veids — mulsinoši mainīgie: Dažreiz ir trešā veida mainīgie, kas nav neatkarīgi vai atkarīgi, bet joprojām var sajaukt ar rezultātiem — tos sauc par mulsinošiem mainīgajiem. Tie ietekmē eksperimentu tā, kā pētnieki, iespējams, negaidīja, piemēram, neparedzēti neatkarīgi mainīgie. Mainīgo kārtošana ne vienmēr ir skaidra izvēle starp neatkarīgo un atkarīgo; daži mainīgie, piemēram, mulsinoši mainīgie, šajās kategorijās precīzi neietilpst.
Atstāj atbildi