Di Benjamin Twist • 12 agosto 2023 00:15EST
Lo scopo di un esperimento scientifico è stabilire chiare relazioni di causa-effetto tra le variabili. Le variabili che possono cambiare durante un esperimento, come la temperatura dell'acqua, sono chiamate variabili scientifiche . Le variabili che rimangono costanti, come l'accelerazione locale dovuta alla gravità, sono note come costanti .
Il metodo scientifico si basa su tre tipi principali di variabili:costanti, variabili indipendenti e variabili dipendenti. Ciascun tipo gioca un ruolo distinto nel definire il comportamento di un sistema in condizioni controllate.
Le costanti sono valori che non devono cambiare durante un esperimento o tra le esecuzioni sperimentali. Esempi classici includono la velocità della luce e il peso atomico dell’oro. In molti esperimenti pratici, le proprietà che possono variare in condizioni estreme, come il punto di ebollizione dell'acqua a diverse altitudini, vengono trattate come costanti quando l'esperimento è limitato a un unico luogo.
Mantenendo deliberatamente stabili queste variabili, i ricercatori possono isolare il vero effetto della variabile indipendente sulla variabile dipendente. Se le variabili estranee non vengono vincolate, diventano variabili confondenti e possono oscurare le conclusioni dell'esperimento.
TL;DR: Mantieni le costanti fisse per evitare influenze confuse.
Ad esempio, in uno studio sulla crescita delle piante rispetto all'esposizione alla luce solare, lo sperimentatore controllerà il volume dell'acqua, il tipo di terreno, le specie vegetali e il tempo di semina. Varierebbe solo la quantità di luce, consentendo una valutazione diretta del suo impatto sulla crescita.
La variabile indipendente è il fattore che il ricercatore modifica deliberatamente per osservarne l'effetto. Un esperimento ben progettato modifica solo una variabile indipendente alla volta, garantendo che qualsiasi cambiamento osservato nel risultato possa essere attribuito ad essa. Ad esempio, per determinare la velocità con cui l'acqua bolle, è necessario variare la temperatura di riscaldamento o il volume dell'acqua, ma non entrambi contemporaneamente.
La variabile dipendente, a volte chiamata variabile di risposta, è ciò che il ricercatore misura per valutare l'impatto della variabile indipendente. Sebbene un esperimento possa includere più variabili dipendenti, concentrarsi su una sola variabile chiarisce la relazione. Un esempio è la misurazione della quantità di zucchero che si dissolve in un volume fisso di acqua a diverse temperature:la temperatura è la variabile indipendente e la quantità di zucchero disciolto è la variabile dipendente.
In alcuni progetti, i ricercatori includono un gruppo di controllo che non è esposto alla variabile indipendente. Il gruppo di controllo stabilisce una linea di base rispetto alla quale vengono confrontati i risultati sperimentali. Negli studi medici, ad esempio, diversi gruppi potrebbero ricevere dosi variabili di un farmaco mentre un gruppo di controllo non riceve alcun farmaco, consentendo ai ricercatori di attribuire eventuali effetti terapeutici al farmaco stesso.
Una rappresentazione accurata dei dati è essenziale per comunicare i risultati. La variabile indipendente è tracciata sull'asse orizzontale (asse x), mentre la variabile dipendente occupa l'asse verticale (asse y). Etichettature chiare, scale appropriate e indicatori statistici aiutano a garantire che i risultati siano interpretabili e credibili.
