Ricerca scienziati manipolano le variabili al fine di testare le loro ipotesi e imparare di più su come funziona il mondo. A differenza di algebra, dove la parola "variabile" si riferisce a una quantità sconosciuta che il matematico sta cercando di identificare, nella ricerca scienza variabili sono eventuali fattori o condizioni che sono modificabili nel corso di un esperimento come temperatura, tempo o composizione. Gli scienziati tentano di modificare solo una variabile alla volta, in modo che i motivi per i risultati di un esperimento sono chiari.
Definizione
Nella ricerca scientifica, variabili si riferiscono ai fattori o condizioni che possono cambiare nel corso di un esperimento. Ad esempio, in un esperimento per vedere come diverse condizioni influenzano la temperatura a cui l'acqua bolle, la dimensione del bruciatore e vaso utilizzato, quantità di acqua, la temperatura alla quale l'acqua viene riscaldata e gli elementi aggiunti all'acqua sono tutte variabili. Gli scienziati tentano di modificare solo una di queste variabili alla volta in modo che non c'è nessuna confusione su cosa ha causato un cambiamento.
Tipi
In qualsiasi esperimento di scienza, ci sono tre tipi di variabili: variabili indipendenti, dipendenti e controllate.
La variabile indipendente è la variabile che lo scienziato manipola. Ad esempio, se gli scienziati stanno studiando come mettere sale in acqua fredda colpisce quanto tempo ci vuole per far bollire l'acqua, la presenza di sale è la variabile indipendente.
La variabile dipendente è una variabile che cambia come il risultato di cambiare la variabile indipendente. Se l'acqua bolle più velocemente quando il sale è aggiunto ad esso, allora il tempo in acqua a bollire è la variabile dipendente.
Variabili controllate sono variabili che lo scienziato non vuole cambiare durante il corso dell'esperimento, come la quantità di acqua utilizzata, dimensioni dei bruciatori e la temperatura dell'elemento riscaldante.
Disegno sperimentale
Durante la progettazione di esperimenti, gli scienziati devono capire tre cose: che domanda sperano di rispondere, quali tipi di risultati che si aspettano di vedere e cos'altro potrebbe influenzare i risultati. Le risposte a queste domande aiutano a determinare le variabili indipendenti, dipendente e controllate nell'esperimento. È particolarmente importante per assicurarsi che le variabili controllate sono contabilizzate. Se il design di esperimento non affronta adeguatamente queste variabili, i risultati dell'esperimento potrebbero non essere validi.
Fattori di confondimento
Quando i risultati di un esperimento potrebbero essere causati da variabili controllate, queste variabili sono noti come fattori di confusione. È Impossibile determinare se i risultati di un esperimento di questo tipo si è verificato a causa di manipolazione dello scienziato della variabile indipendente o mancato controllo altre variabili.
Metodi
Si consiglia di identificare variabili controllate prima di condurre un esperimento in modo che essi possano essere affrontate quando si progetta uno studio. Dopo la pianificazione di uno studio, gli scienziati dovrebbero chiedersi che cosa potrebbe causare risultati se loro ipotesi sono sbagliato. Questo li aiuta a trovare e piano per variabili controllate.
Dopo aver completato uno studio, altri scienziati in diverse aree del paese o del mondo leggere su di esso e cercano di replicare l'esperimento. Se gli scienziati in diversi luoghi ottengano risultati diversi quando facendo l'esperimento esattamente come lo scienziato originale fatto, questo suggerisce la presenza di fattori come la qualità delle attrezzature, la qualità dell'aria o la qualità dei materiali utilizzati di confusione.