Содержание
Ваш школьный научный класс может быть привык к проведению научных экспериментов только с одной изменяемой переменной, но существует разрыв между школьной наукой и наукой, проводимой в лабораториях по всему миру. Короткий ответ на вопрос о том, могут ли ученые использовать более одной управляемой переменной в своих экспериментах, - «да». Но столь же важно, как и ответ на этот вопрос, понимание того, почему ученые хотели бы включить две управляемые переменные.
Ученые манипулируют
Одна из ключевых целей науки - внести изменения в вещи и посмотреть, как эти вещи реагируют. Выполняя научный эксперимент, ученый знает, что она планирует манипулировать или изменить. Это может быть температура химической жидкости, период времени, в течение которого она позволяет растению расти, или тип лекарства, которое она дает лабораторной мыши. Ученые всегда ищут изменения, которые имеют значение. Когда они подозревают, что какое-то изменение может иметь значение, они обозначают это изменение как «манипулируемую переменную». Например, когда мы даем мыши определенный препарат и определяем время, необходимое для завершения лабиринта, ученый рассматривает препарат как ее манипулируемую переменную. , Слово происходит от ее способности «манипулировать» тем наркотиком, который получает мышь. Возможно, она выбирает из двух или трех вариантов, что даст управляемой переменной два или три значения.
Зачем беспокоиться?
Вопрос о том, может ли научный эксперимент иметь две управляемые переменные, поднимает еще один важный вопрос: если предположить, что эксперименты могут включать в себя две управляемые переменные, зачем ученому включать более одной? Правда в том, что иногда ученые подозревают одновременную смену двух разных переменных как реальную причину результата. Например, переменная 1 сама по себе может не иметь никакого влияния только на отвечающую переменную. Но когда ученый манипулирует переменной 1 и переменной 2, он может увидеть значительное изменение в реагирующей переменной. Другая причина манипулировать более чем одной переменной в эксперименте - это если вы хотите контролировать то, что, по вашему мнению, может повлиять на результаты. Например, если вы выращиваете несколько растений и ваша переменная - «количество солнечного света», вы можете быть удивлены, увидев, что растения с большим количеством солнечного света растут не так быстро, как вы думали. Если вы подозреваете, что эти растения не растут достаточно быстро, потому что вы даете им слишком мало воды, вы также можете изменить количество воды, которое вы им даете. Тогда вашей второй управляемой переменной будет «количество воды», и у вас будет четыре вида растений: много солнечного света, много воды; много солнечного света, мало воды; мало солнечного света, много воды; и мало солнечного света, мало воды.
Беда за углом
Дело в том, что, согласно NC State University, ученые могут включать в свои эксперименты столько изменяемых переменных, сколько захотят. Статистика, лежащая в основе всех наук, учитывает множество изменяемых переменных и предоставляет ученым множество инструментов для оценки результатов исследования с использованием множества изменяемых переменных. Но ученые не всегда преднамеренно включают в свои исследования множество изменяемых переменных. Если бы они это сделали, им пришлось бы иметь дело с увеличением сложности эксперимента с точки зрения цены; время; необходимое количество образцов, таких как лабораторные крысы; и сложность статистических инструментов, которые ученые используют для оценки результатов. Вы могли заметить школьные научные ярмарки и эксперименты, в основном используя один манипулированный эксперимент, и начали задаваться вопросом, возможны ли две манипулируемые переменные. Что ж, хотя с двумя управляемыми переменными все в порядке, большинство учителей не хотят справляться со сложностью нескольких управляемых переменных. Добавление большего количества изменяемых переменных в классный эксперимент может сбить с толку большинство учащихся, а иногда и самого учителя. (Но не говорите об этом своему учителю.)
Крысы, крысы и другие крысы: пример
Ученые, работающие с лабораторными крысами, могут заподозрить, что лабораторные крысы с определенными генами с большей вероятностью умирают рано, но только тогда, когда эта группа лабораторных крыс ест диету с высоким содержанием жиров. Таким образом, ученым нужно будет проверить наличие этого «кооперативного изменения», которое ученые называют «эффектом взаимодействия». Затем ученые могли бы разделить крыс на две группы по две группы: одна группа - это те, у кого есть ген, и группа без ген; другой набор - это те, кто получает жирную диету, и те, кто этого не делает. Только тогда ученые смогут проверить, является ли сочетание диеты с высоким содержанием жиров и наличия определенного гена причиной ранней смерти.