Sisu
- Eksperimentaalne kontroll
- Kontrollitavad muutujad
- Manipuleeritud muutuja
- Vastav muutuja
- Katsetulemuste aruandlus
Mis tahes teadusliku katse korral kontrollib teadlane katse muutujaid. Kui katset mõjutab rohkem kui üks muutuja, on tulemust raske kindlaks teha. Näiteks kui üks taimekomplekt kasvab sees ja teine taimekomplekt kasvab väljaspool, mõjutavad taimede kasvu paljud muutujad (sealhulgas valgus, temperatuur ja niiskus). Ilma nende muutujate kontrollimiseta ei saa tulemusi võrrelda. Seetõttu kontrollivad teadlased katsetes kõiki, välja arvatud üks muutuja.
Eksperimentaalne kontroll
Katse juhtimisseade on katse versioon, mida saab kasutada võrdluseks. Paljudel juhtudel on kontroll katse manipuleerimata versioon või katse subjekti "normaalne" seisund. Kui eksperimenteeritakse soola mõju määramiseks vee külmumistemperatuurile, oleks katse kontrollversioon vee külmutamine ilma soolata. Kui katsetada, et teha kindlaks, kas taimed kasvavad kiiremini punases valguses, oleks kontrollversiooniks taimed, mida kasvatatakse kogu spektriga valguses.
Kontrollitavad muutujad
Kahjuks võib eksperimentaalne terminoloogia pisut segadusse ajada. Katse kontroll ei ole sama mis kontrollitud muutujatel. Kontrollitud muutujate definitsiooniteadus kasutab põhimõtteliselt seda, et kontrollitavad muutujad hõlmavad kõiki muutujaid, mida eksperimenteerija kontrollib või hoiab konstantsena, et vältida katsetulemuste häirimist.
Näiteks vee ja soola külmutamise katses tähendaks muutujate kontrollimine kõigi katsete jaoks sama tüüpi vee kasutamist, kasutades vee külmutamiseks sama koguse vett, sama suuruse ja kujuga anumat, sama sügavkülmikut, ja sama mõõtmisriist ja -tehnika. Kontrolli (tavaline vesi) ja katse (vesi soolaga) kõik tegurid, välja arvatud sool, oleksid täpselt samad.
Manipuleeritud muutuja
Katse manipuleeritud muutuja on katse üks muutuja, mida teadlane otsustab muuta. Manipuleeritud muutujat võib nimetada ka iseseisvaks muutujaks. Õigesti kavandatud katses on ainult üks manipuleeritav muutuja. Näiteks soola ja vee eksperimendis on manipuleeritav muutuja veele lisatud soola kogus. Taimekatses on manipuleeritav muutuja valgus. Katse kõik muud aspektid peaksid olema katserühmade ja katse- või katsesõitude vahel täpselt samad.
Vastav muutuja
Üks reageeriva muutuja määratlus ütleb, et reageeriv muutuja on see, mida katses mõõdetakse. Vastav muutuja, mida nimetatakse ka sõltuvaks muutujaks, on see, mida teadlane katse edenedes mõõdab. Reageeriv muutuja on katsealuse vastus manipuleeritavale muutujale. Sõltuv muutuja sõltub sellest, mis katse ajal toimub. Kaks mõistet, reageeriv muutuja ja sõltuv muutuja, kirjeldavad eksperimendi sama aspekti.
Ehkki katsel peaks olema ainult üks manipuleeritav muutuja, võib reageerivaid muutujaid olla mitu. Näiteks võib soola lisamine vette muuta külmumistemperatuuri või külmumisaega või mõlemat või mitte kumbagi. Valguse lainepikkuse muutmise mõju taime kasvule võib olla taime kõrgus, klorofülli tootmine, uute lehtede tootmine või nende tegurite kombinatsioon. Teadlane võib määratleda, millist tulemust täheldatakse, kuid hea teadlane peaks koguma vaatlusi ka muude tulemuste kohta. Näiteks kui teadlane kavatseb katsetada heledate värvide mõju taimede kasvule, registreeritakse katserühmas kasvu puudumine või negatiivne tulemus, kuid kui katserühmas on ka lehtede kasv vähenenud (kõik võrreldes kontrollrühmaga) muidugi rühm), peaks teadlane need andmed ka registreerima.
Vastavaid muutujaid tuleb mõõta objektiivsete kriteeriumide abil. Tulemused tuleb teha ilma teadlase eelarvamuste või spekulatsioonideta. Öeldes, et kogu spektriga valguses olevad taimed näevad "tervislikumad välja kui punases valguses kasvatatud taimed, ei anna see mõõdetavat ega objektiivset tulemust. Ilma objektiivsete ja mõõdetavate tulemusteta ei saa katsetulemusi tõestada.
Katsetulemuste aruandlus
Teadlased esitavad eksperimentaalsed tulemused kirjalikus vormis, andmetabelites ja graafikutes. Katsetulemuste graafilise vormingu standardmudel näitab manipuleeritud muutujat graafiku x-teljel ja reageeriv muutuja graafi y-teljel. Soola ja vee eksperimendis näidatakse soola (manipuleeritava muutuja) kogus x-teljel ja külmumistemperatuur (reageeriv muutuja) näidatakse y-teljel. Graafik, mis näitab taime kõrgust erinevates valgustingimustes, näitaks x-teljel heledat värvi või lainepikkust (manipuleeritud muutujat) ja y-teljel taime kõrgust (reageeriv muutuja).