Tabla de Contenidos
Zmienna kontrolowana lub zmienna kontrolna to zmienna, która jest utrzymywana na stałym poziomie lub pod kontrolą podczas wykonywania eksperymentu w taki sposób, że jej zmiana nie unieważnia wyników eksperymentu . Zmienne kontrolowane nie są częścią zmiennych zależnych ani zmiennych niezależnych w eksperymencie. Jednak na ogół jest to zmienna interweniująca, która może mieć znaczący wpływ na zmienną zależną, ale której wpływ na nią nie jest przedmiotem zainteresowania eksperymentu.
Na przykład, jeśli w eksperymencie chcesz zbadać wpływ ćwiczeń na masę mięśniową, w którym masa mięśniowa jest zmienną zależną, a ilość ćwiczeń jest zmienną niezależną, logiczne jest założenie, że istnieją inne zmienne, które mogą również wpływać na ich wyniki. Na przykład dieta odgrywa również istotną rolę w produkcji masy mięśniowej, ponieważ jeśli nie jemy białka, organizm nie będzie miał surowca, z którego mógłby wytworzyć masę mięśniową, niezależnie od ilości ćwiczeń wykonywanych przez daną osobę. Z tego powodu należy dołożyć wszelkich starań, aby wszystkie osoby biorące udział w eksperymencie miały podobną lub równoważną dietę.
Znaczenie zmiennej kontrolowanej
Zmienne kontrolowane są ważne z następujących powodów:
Poprawia powtarzalność eksperymentu
Kontrolowanie jak największej liczby zmiennych pośredniczących ułatwia odtworzenie eksperymentu, albo przez tego samego badacza, albo przez innego, który chce zweryfikować wyniki pierwszego. Dzieje się tak dlatego, że umożliwia to dokładniejsze opisanie dokładnych warunków, w jakich przeprowadzono eksperyment, zapewniając, że przy jego powtórzeniu można uzyskać te same wyniki.
Zapewnia ważność wyników eksperymentu
Określenie, które zmienne były kontrolowane podczas eksperymentu, pozwala innym badaczom zrozumieć, co dokładnie zostało zrobione. Daje to większą trafność wynikom, ponieważ minimalizuje wszelkie uzasadnione wątpliwości co do tego, która zmienna jest naprawdę odpowiedzialna za zmiany zmiennej zależnej.
Brak kontroli nad nimi może unieważnić wyniki.
Odwrotność poprzedniej sekcji jest również prawdziwa. Kontrolowanie zmiennych interweniujących potwierdza wyniki, ale brak ich kontrolowania może również je unieważnić. Dzieje się tak głównie dlatego, że pojawia się pytanie, czy zmiana zmiennej zależnej jest spowodowana zmienną niezależną, czy też inną nieznaną „zmienną zakłócającą”, która wpływa na wyniki. Na przykład w eksperymencie biochemicznym, w którym bada się aktywność enzymu wobec substratu, brak ustalenia pH za pomocą buforu lub monitorowania powoduje, że wyniki są całkowicie niewiarygodne, a zatem całkowicie bezużyteczne, ponieważ aktywność enzymatyczna silnie zależy od od pH, które może się różnić w wyniku tej samej reakcji chemicznej.
Pomiar i sterowanie wielkością sterowaną
Jak można wywnioskować z poprzedniego przykładu, zmienne kontrolowane mają ogromne znaczenie w każdym eksperymencie, ponieważ mają moc unieważnienia wyników, bez względu na to, jak starannie przeprowadzono resztę procedury eksperymentalnej. Te zmienne są zwykle mierzone i podawane jako część ogólnych warunków, w których przeprowadzono eksperyment.
Niektóre z tych zmiennych są dosłownie pod kontrolą eksperymentatora, który może ustawić je na żądaną wartość i utrzymywać na stałym poziomie podczas eksperymentu. Przykładem jest temperatura w reakcji chemicznej zachodzącej w termostatowanej kąpieli lub temperatura wewnątrz komory fermentacyjnej.
W innych przypadkach badacz nie może nic zrobić, aby zmienić wartość zmiennej kontrolowanej, a może ją jedynie zmierzyć i zgłosić jako część danych eksperymentalnych. Tak jest w przypadku ciśnienia atmosferycznego, intensywności światła słonecznego, wilgotności, ilości deszczu i wszelkich innych zmiennych , na które nie masz wpływu.
Przykłady zmiennych kontrolowanych
Temperatura
Temperatura jest zmienną, która wpływa na praktycznie każdy eksperyment naukowy. Zarówno w fizyce, chemii i biologii, jak w każdej innej dyscyplinie pokrewnej, temperatura jest jedną z głównych zmiennych kontrolowanych, gdy nie jest zmienną niezależną. Zmienna ta jest mierzona za pomocą termometrów, a kontrolowana i manipulowana za pomocą termostatów.
Presja
Ciśnienie jest kolejną z ważnych kontrolowanych zmiennych w wielu rodzajach eksperymentów. Jego wpływ na układy stałe lub ciekłe zwykle nie jest tak wyraźny, ale dotyczy układów gazowych, ponieważ są one ściśliwe, a ich objętość może się znacznie zmieniać wraz z ciśnieniem. W niektórych eksperymentach przeprowadzanych w zamkniętych komorach ciśnienie można dowolnie regulować, ale gdy eksperyment jest wystawiony na działanie powietrza, wówczas podlega zmianom ciśnienia atmosferycznego. W takich przypadkach wszystko, co badacz może zrobić, to regularnie mierzyć i rejestrować ciśnienie barometryczne.
wartość PH
pH może wpływać na wiele reakcji chemicznych i praktycznie wszystkie reakcje biochemiczne, dlatego wraz z temperaturą jest jedną z najczęściej kontrolowanych zmiennych w tego typu eksperymentach. Osiąga się to za pomocą pehametrów do pomiaru pH i roztworów buforowych w celu ustawienia go na z góry określoną wartość.
siła jonowa roztworu
Siła jonowa jest miarą całkowitego stężenia jonów obecnych w roztworze. Chociaż jony te mogą nie być bezpośrednio zaangażowane w reakcję chemiczną lub biochemiczną, często wpływają na aktywność innych zaangażowanych jonów. Z tego powodu siła jonowa jest zmienną kontrolowaną.
Wiek
W wielu eksperymentach w medycynie, ale także w naukach społecznych wiek jest bardzo ważnym czynnikiem, który może wpływać na wyniki. Dlatego wiele z tych eksperymentów jest zaprojektowanych w taki sposób, że działają tylko na ludziach w określonym wieku lub w określonym przedziale wiekowym, pomimo faktu, że wiek nie jest zmienną, która nas interesuje.
Poziom wykształcenia
Tak jak wiek może wpływać na wyniki badań socjoekonomicznych, tak samo jak poziom wykształcenia. Aby zapobiec unieważnianiu wyników przez tę zmienną, jest ona zwykle kontrolowana.
Bibliografia
Bhandari, P. (2021, 19 kwietnia). Wyjaśnienie zmiennych kontrolnych .
Chang, R. i Goldsby, K. (2015). Chemia (wyd. 12). Nowy Jork, Nowy Jork: edukacja McGraw-Hill.
https://www.scribbr.es/uncategorized-es/marco-conceptual-variables-de-control/
