I alla vetenskapliga experiment kontrollerar vetenskapsmannen för variablerna i experimentet. Om mer än en variabel påverkar experimentet blir resultatet svårt att fastställa. Till exempel, om en uppsättning växter växer inuti och en annan uppsättning växter växer utanför, påverkar många variabler (inklusive ljus, temperatur och luftfuktighet) växternas tillväxt. Utan att kontrollera för dessa variabler kan resultaten inte jämföras. Forskare kontrollerar därför för alla utom en variabel i experiment.
Experimentell kontroll
Kontrollen i ett experiment är den version av experimentet som kan användas för jämförelse. I många fall är kontrollen den omanipulerade versionen av experimentet, eller det ”normala” tillståndet för försökspersonen. Om man experimenterar för att bestämma effekten av salt på vattnets fryspunkt, skulle kontrollversionen av experimentet vara att frysa vatten utan salt. Om man experimenterar för att avgöra om växter växer snabbare i rött ljus, skulle kontrollversionen vara växter som odlas i fullspektrumljus.
Kontrollerade variabler
Tyvärr kan experimentell terminologi bli lite förvirrande. Kontrollen i ett experiment är inte densamma som de kontrollerade variablerna. Den kontrollerade variabeldefinitionen som vetenskapen använder i huvudsak säger att kontrollerade variabler inkluderar alla variabler som experimentatorn kontrollerar eller håller konstant för att förhindra störning av experimentresultaten.
Till exempel , i vatten- och saltfrysningsexperimentet skulle kontroll av variablerna innebära att man använder samma typ av vatten för alla experiment, att man använder samma mängd vatten, samma storlek och form på behållaren för att frysa vattnet, samma frys och samma mätverktyg och teknik. Varje faktor i kontrollen (vanligt vatten) och experimentet (vatten med salt) skulle vara exakt samma utom saltet.
Den manipulerade variabeln i ett experiment är den variabel i experimentet som forskare beslutar att kommer att förändras. Den manipulerade variabeln kan också kallas den oberoende variabeln. I ett korrekt designat experiment kommer det bara att finnas en manipulerad variabel. I salt- och vattenexperimentet, till exempel, är den manipulerade variabeln mängden salt som tillsätts till vattnet. I växtexperimentet är den manipulerade variabeln ljuset. Alla andra aspekter av experimentet bör vara exakt samma mellan experimentgrupper och mellan test- eller provkörningar.
En svarande variabeldefinition säger att den svarande variabeln är vad som kommer att mätas i experimentet . Den svarande variabeln, även kallad den beroende variabeln, är vad forskaren mäter när experimentet fortskrider. Den svarande variabeln är försökspersonens svar på den manipulerade variabeln. Den beroende variabeln beror på vad som händer under experimentet. De två termerna, svarande variabel och beroende variabel, beskriver samma aspekt av experimentet.
Även om experimentet bara bör ha en manipulerad variabel, kan det finnas mer än en svarsvariabel. Till exempel kan tillsats av salt till vatten ändra frystemperaturen eller frystiden eller båda, eller ingetdera. Effekten av att ändra ljusvåglängden på växternas tillväxt kan vara växthöjd, klorofyllproduktion, nybladsproduktion eller en kombination av dessa faktorer. Forskaren kan definiera vilket resultat som kommer att observeras, men en bra vetenskapsman bör också samla in observationer av andra resultat. Till exempel, om vetenskapsmannen ger sig på att testa effekten av ljus färg på växttillväxt, skulle en brist på tillväxt eller negativt resultat i experimentgruppen registreras, men om experimentgruppen också har minskad bladtillväxt (allt jämfört med kontrollen grupp, naturligtvis), bör forskaren också registrera dessa data.
Svarande variabler måste mätas med hjälp av objektiva kriterier. Resultaten måste tas utan fördomar eller spekulationer av vetenskapsmannen. Att säga att växterna i fullspektrumljus ”ser friskare ut” än växter som odlas i rött ljus ger inte ett mätbart eller objektivt resultat. Utan objektiva och mätbara resultat kan experimentets resultat inte autentiseras.
Reporting Experimental Resultat
Forskare rapporterar experimentella resultat i skriftligt format, datatabeller och grafer. Standardformatet för att rita experimentella resultat visar den manipulerade variabeln på grafens x-axel och den svarande variabeln på grafens y-axel. I salt- och vattenexperimentet skulle mängden salt (manipulerad variabel) visas på x-axeln och frystemperaturen (svarande variabel) skulle visas på y-axeln. En graf som visar växthöjden under olika ljusförhållanden skulle visa ljusets färg eller våglängd (den manipulerade variabeln) på x-axeln och växthöjden (svarande variabel) på y-axeln.
