Was sind Variablen?
Wissenschaftler versuchen herauszufinden, wie die natürliche Welt funktioniert. Dabei verwenden sie Experimente, um nach Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu suchen. Ursache-Wirkungs-Beziehungen erklären, warum Dinge passieren, und ermöglichen es Ihnen, zuverlässig vorherzusagen, was passieren wird, wenn Sie etwas tun. Mit anderen Worten, Wissenschaftler entwerfen ein Experiment, damit sie beobachten oder messen können, ob Änderungen an einer Sache dazu führen, dass sich etwas anderes wiederholt.
Die Dinge, die sich in einem Experiment ändern, werden Variablen genannt., Eine Variable ist jeder Faktor, jedes Merkmal oder jede Bedingung, die in unterschiedlichen Mengen oder Typen existieren kann. Ein Experiment hat normalerweise drei Arten von Variablen: unabhängig, abhängig und kontrolliert.
Die unabhängige Variable ist diejenige, die vom Wissenschaftler geändert wird. Warum nur einer? Wenn Sie mehr als eine Variable ändern, ist es schwierig herauszufinden, welche Änderung das verursacht, was Sie beobachten. Was wäre zum Beispiel, wenn unsere wissenschaftliche Frage lauten würde: „Wie beeinflusst die Größe eines Hundes, wie viel Nahrung er isst?,“; dann änderten Sie während Ihrer Fütterungsversuche sowohl die Größe des Hundes als auch die Tageszeit, zu der die Hunde gefüttert wurden. Die Daten könnten etwas verwirrend werden— hat der größere Hund aufgrund seiner Größe weniger Futter gegessen als der kleinere Hund oder weil es mitten am Tag war und Hunde morgens lieber mehr essen? Manchmal ist es unmöglich, nur eine Variable zu ändern, und in diesen Fällen verlassen sich Wissenschaftler auf kompliziertere mathematische Analysen und zusätzliche Experimente, um herauszufinden, was los ist., Ältere Studenten sind eingeladen, mehr darüber auf unserer Seite Experimentelles Design für fortgeschrittene Wissenschaftsprojekte zu lesen. Um jedoch klar zu sein, ist es für eine Wissenschaftsmesse normalerweise ratsam, jeweils nur eine unabhängige Variable zu haben. Wenn Sie neu in wissenschaftlichen Projekten sind und wissen möchten, wie sich das Ändern mehrerer Variablen auswirkt, führen Sie mehrere Tests durch, bei denen Sie sich jeweils auf eine unabhängige Variable konzentrieren.
Die abhängigen Variablen sind die Dinge, auf die der Wissenschaftler seine Beobachtungen konzentriert, um zu sehen, wie sie auf die Änderung der unabhängigen Variablen reagieren., In unserem Hundebeispiel ist die abhängige Variable, wie viel die Hunde essen. Dies ist, was wir beobachten und Messen. Es wird als „abhängige“ Variable bezeichnet, da wir versuchen herauszufinden, ob ihr Wert vom Wert der unabhängigen Variablen abhängt. Wenn eine direkte Verbindung zwischen den beiden Variablentypen (unabhängig und abhängig) besteht, können Sie eine Ursache-Wirkungs-Beziehung aufdecken. Die Anzahl der abhängigen Variablen in einem Experiment variiert, es kann jedoch mehr als eine geben.
Experimente haben auch kontrollierte Variablen., Kontrollierte Variablen sind Größen, die ein Wissenschaftler konstant bleiben möchte, und sie oder er muss sie so sorgfältig beobachten wie die abhängigen Variablen. Im Beispiel des Hundeexperiments müssten Sie beispielsweise steuern, wie hungrig die Hunde zu Beginn des Experiments sind, welche Art von Futter Sie füttern und ob das Futter ein Typ war, den sie mochten. Warum? Wenn Sie dies nicht taten, könnten andere Erklärungen für Unterschiede gegeben werden, die Sie in der Menge beobachten, die sie essen., Zum Beispiel isst der kleine Hund vielleicht mehr, weil er an diesem Tag hungriger ist, vielleicht mag der große Hund das angebotene Hundefutter nicht, oder vielleicht essen alle Hunde mehr nasses Hundefutter als trockenes Hundefutter. Sie sollten also alle anderen Variablen gleich halten (Sie steuern sie), damit Sie nur den Effekt der einen Variablen (der unabhängigen Variablen) sehen können, die Sie testen möchten. Ähnlich wie in unserem Beispiel haben die meisten Experimente mehr als eine kontrollierte Variable. Einige Leute beziehen sich auf kontrollierte Variablen als “ konstante Variablen.,“
In den besten Experimenten muss der Wissenschaftler in der Lage sein, die Werte für jede Variable zu messen. Gewicht oder Masse ist ein Beispiel für eine Variable, die sehr einfach zu messen ist. Stellen Sie sich jedoch vor, Sie versuchen, ein Experiment durchzuführen, bei dem eine der Variablen Liebe ist. Es gibt kein „Love-Meter“.“Sie könnten glauben, dass jemand verliebt ist, aber Sie können nicht wirklich sicher sein, und Sie würden wahrscheinlich Freunde haben, die Ihnen nicht zustimmen. Liebe ist also im wissenschaftlichen Sinne nicht messbar; Daher wäre es eine schlechte Variable, sie in einem Experiment zu verwenden.
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