Sisältö
- Kokeellinen ohjaus
- Ohjatut muuttujat
- Manipuloitu muuttuja
- Vastaava muuttuja
- Kokeellisten tulosten ilmoittaminen
Missä tahansa tieteellisessä kokeessa tutkija valvoo kokeen muuttujia. Jos kokeeseen vaikuttaa useampi kuin yksi muuttuja, tuloksesta tulee vaikea määritellä. Esimerkiksi, jos yksi kasvisarja kasvaa sisällä ja toinen kasvisarja kasvaa ulkopuolella, monet muuttujat (mukaan lukien valo, lämpötila ja kosteus) vaikuttavat kasvien kasvuun. Ilman näiden muuttujien hallintaa tuloksia ei voida verrata. Siksi tutkijat hallitsevat kaikkia paitsi yhtä muuttujaa kokeissa.
Kokeellinen ohjaus
Kokeen kontrolli on kokeilun versio, jota voidaan käyttää vertailuun. Monissa tapauksissa kontrolli on kokeilun manipuloimaton versio tai kokeen kohteen "normaali" tila. Jos kokeillaan suolan vaikutuksen määrittämistä veden jäätymispisteeseen, kokeen kontrolliversio olisi veden jäädyttäminen ilman suolaa. Jos kokeillaan sen selvittämiseksi, kasvavatko kasvit nopeammin punaisessa valossa, kontrolliversio olisi kasveja, jotka on kasvatettu koko spektrin valossa.
Ohjatut muuttujat
Valitettavasti kokeellinen terminologia voi olla hieman hämmentävä. Kokeen kontrolli ei ole sama kuin hallitut muuttujat. Kontrolloidun muuttujan määritelmän tiede käyttää olennaisesti sitä, että kontrolloidut muuttujat sisältävät kaikki muuttujat, joita kokeilija ohjaa tai pitää vakiona estääkseen häiriöitä koetuloksille.
Esimerkiksi veden ja suolan jäädyttämiskokeessa muuttujien hallinta tarkoittaisi samantyyppisen veden käyttämistä kaikissa kokeissa, samaa määrää vettä, saman koon ja muodon pakkausta veden pakastamiseen, samaa pakastinta, ja sama mittaustyökalu ja tekniikka. Jokainen kontrollin (puhdas vesi) ja kokeen (vesi suola) tekijät olisivat täsmälleen samat kuin suola.
Manipuloitu muuttuja
Kokeen manipuloitu muuttuja on yksi kokeilun muuttuja, jonka tutkija päättää muuttaa. Käsiteltyä muuttujaa voidaan kutsua myös itsenäiseksi muuttujaksi. Oikein suunnitellussa kokeessa on vain yksi manipuloitu muuttuja. Esimerkiksi suola- ja vesikokeessa manipuloitu muuttuja on veteen lisätyn suolan määrä. Kasvikokeessa manipuloitu muuttuja on valo. Kaikkien muiden kokeiden piirteiden tulisi olla täsmälleen samat kokeellisten ryhmien ja koe- tai koeajojen välillä.
Vastaava muuttuja
Yhdessä vastaavan muuttujan määritelmässä sanotaan, että vastaava muuttuja on mitattu kokeessa. Vastaava muuttuja, jota kutsutaan myös riippuvaiseksi muuttujaksi, on mitä tutkija mittaa kokeen edetessä. Vastaava muuttuja on kokeellisen kohteen vaste manipuloidulle muuttujalle. Riippuvainen muuttuja riippuu siitä, mitä tapahtuu kokeen aikana. Nämä kaksi termiä, vastaava muuttuja ja riippuvainen muuttuja, kuvaavat samaa kokeen osaa.
Vaikka kokeessa tulisi olla vain yksi manipuloitu muuttuja, vastaavia muuttujia voi olla useita. Esimerkiksi suolan lisääminen veteen voi muuttaa jäätymislämpötilaa tai jäätymisaikaa tai molempia tai kumpaakaan. Valon aallonpituuden muuttamisen vaikutuksella kasvien kasvuun voi olla kasvien korkeutta, klorofylin tuotantoa, uusien lehtien tuotantoa tai näiden tekijöiden yhdistelmää. Tiedemies voi määritellä, mitä tuloksia havaitaan, mutta hyvän tiedemiehen tulisi myös kerätä havaintoja myös muista tuloksista. Esimerkiksi, jos tutkija pyrkii testaamaan vaalean värin vaikutusta kasvien kasvuun, kirjataan kasvun puute tai negatiivinen tulos kokeellisessa ryhmässä, mutta jos kokeellisessa ryhmässä on myös hidastunut lehtien kasvu (kaikki verrattuna kontrolliin) tietysti ryhmä), tutkijan tulee myös tallentaa nämä tiedot.
Vastaavat muuttujat on mitattava objektiivisin perustein. Tulokset on otettava ilman tutkijan puolueellisuutta tai spekulointia. Sanomalla, että koko spektrin valossa olevat kasvit "näyttävät terveellisemmiltä kuin punaisessa valossa kasvatetut kasvit, eivät anna mitattavissa olevaa tai objektiivista lopputulosta. Ilman objektiivisia ja mitattavissa olevia tuloksia kokeiden tuloksia ei voida todentaa.
Kokeellisten tulosten ilmoittaminen
Tutkijat raportoivat kokeelliset tulokset kirjallisessa muodossa, datataulukoita ja kuvaajia. Koetulosten kuvaajien vakioformaatti näyttää manipuloidun muuttujan kuvaajan x-akselilla ja vastaavan muuttujan kuvaajan y-akselilla. Suola- ja vesikokeessa suolan määrä (manipuloitu muuttuja) näytetään x-akselilla ja jäätymislämpötila (vastaava muuttuja) esitetään y-akselilla. Kaavio, joka näyttää kasvin korkeuden erilaisissa valaistusolosuhteissa, näyttäisi valon värin tai aallonpituuden (käsitelty muuttuja) x-akselilla ja kasvin korkeus (vastaava muuttuja) y-akselilla.