W badaniach naukowych, zmienne to wszelkie cechy, które mogą przyjmować różne wartości, takie jak wzrost, wiek, gatunek lub wynik egzaminu.
W badaniach naukowych, często chcemy zbadać wpływ jednej zmiennej na inną. Na przykład można sprawdzić, czy studenci, którzy spędzają więcej czasu na nauce, uzyskują lepsze wyniki egzaminów.
Zmienne w badaniu związku przyczynowo-skutkowego nazywamy zmiennymi niezależnymi i zmiennymi zależnymi.
- Zmienna niezależna jest przyczyną. Jej wartość jest niezależna od innych zmiennych w twoim badaniu.
- Zależna zmienna jest skutkiem. Jej wartość zależy od zmian w zmiennej niezależnej.
| Pytanie badawcze | Zmienna(y) niezależna(e) | Zmienna(e) zależna(e) |
|---|---|---|
| Czy pomidory rosną najszybciej przy świetle fluorescencyjnym, żarowym czy naturalnym? |
|
|
| Jaki wpływ na poziom cukru we krwi ma dieta i regularne spożywanie napojów gazowanych? |
|
|
| Jak korzystanie z telefonu przed snem wpływa na sen? |
|
|
| Jak dobrze różne gatunki roślin tolerują słoną wodę? |
|
|
Zmienne niezależne i zależne w eksperymentach
W badaniach eksperymentalnych, zmienna niezależna jest manipulowana lub zmieniana przez eksperymentatora w celu zmierzenia wpływu tej zmiany na zmienną zależną.
Aby sprawdzić, czy lek jest skuteczny, dzielisz pacjentów na dwie grupy. Jedna grupa przyjmuje lek, podczas gdy druga grupa przyjmuje placebo w postaci pigułki cukrowej.
- Twoja zmienna niezależna to leczenie, które różnicujesz pomiędzy grupami: rodzaj pigułki, którą otrzymuje pacjent.
- Twoja zmienna zależna to wynik, który mierzysz: ciśnienie krwi pacjentów.
Zmienna niezależna jest zwykle stosowana na różnych poziomach, aby zobaczyć, jak różni się wynik.
Możesz zastosować tylko dwa poziomy (np. nowy lek i placebo), aby dowiedzieć się, czy zmienna niezależna w ogóle ma wpływ.
Możesz również zastosować wiele poziomów (np. trzy różne dawki nowego leku), aby dowiedzieć się, jak zmienna niezależna wpływa na zmienną zależną.
Zmienne w innych rodzajach badań
Poza środowiskiem eksperymentalnym, badacze często nie mogą bezpośrednio manipulować lub zmieniać zmiennej niezależnej, która ich interesuje.
Nie możesz sam kontrolować płacy minimalnej. Zamiast tego patrzysz na stan, który podniósł swoją płacę minimalną w zeszłym roku i porównujesz go z sąsiednim stanem, który tego nie zrobił.
- Twoją zmienną niezależną jest płaca minimalna.
- Twoją zmienną zależną jest stopa zatrudnienia.
Poprzez porównanie różnicy w wynikach między dwoma stanami (i uwzględnienie innych czynników) można zbadać, czy zmiana płacy minimalnej miała wpływ na poziom zatrudnienia.
W badaniach nieeksperymentalnych trudniej jest ustalić jednoznaczny związek przyczynowo-skutkowy, ponieważ inne zmienne, których nie zmierzyliśmy, mogą mieć wpływ na zmiany. These are known as confounding variables.
In types of research where the exact relationship between variables is less certain, you might use different terms for independent and dependent variables.
Inne nazwy dla zmiennych niezależnych
Sometimes, the variable you think is the cause might not be fully independent – it may be influenced by other variables. W takim przypadku jeden z tych terminów jest bardziej odpowiedni:
- Zmienne objaśniające (wyjaśniają zdarzenie lub wynik)
- Zmienne przewidujące (mogą być użyte do przewidywania wartości zmiennej zależnej)
- Zmienne prawostronne (pojawiają się po prawej stronie równania regresji).
Inne nazwy zmiennych zależnych
Zmienne zależne są również znane pod tymi terminami:
- Zmienne odpowiedzi (reagują na zmianę innej zmiennej)
- Zmienne wyniku (reprezentują wynik, który chcesz zmierzyć)
- Zmienne lewostronne (pojawiają się po lewej stronie równania regresji)
Wizualizacja zmiennych niezależnych i zależnych
Badacze często używają wykresów lub grafów do wizualizacji wyników swoich badań. Normą jest umieszczanie zmiennej niezależnej na osi „x” lub poziomej, a zmiennej zależnej na osi „y” lub pionowej.
Na przykład, jak może wyglądać wykres z naszego przykładowego badania nad wpływem nowego leku na ciśnienie krwi?
Często zadawane pytania
Można myśleć o zmiennych niezależnych i zależnych w kategoriach przyczyny i skutku: zmienna niezależna jest zmienną, którą uważasz za przyczynę, podczas gdy zmienna zależna jest skutkiem.
W eksperymencie manipulujesz zmienną niezależną i mierzysz wynik w zmiennej zależnej. Na przykład w eksperymencie dotyczącym wpływu składników odżywczych na wzrost upraw:
- Zmienną niezależną jest ilość składników odżywczych dodawanych do pola uprawnego.
- Zmienną zależną jest biomasa upraw w czasie zbiorów.
Definiowanie zmiennych i decydowanie, w jaki sposób będziemy nimi manipulować i mierzyć, jest ważną częścią projektowania eksperymentu.
Determinowanie przyczyny i skutku jest jedną z najważniejszych części badań naukowych. Istotne jest, aby wiedzieć, co jest przyczyną – zmienną niezależną – a co skutkiem – zmienną zależną.
Chcesz dowiedzieć się, jak na poziom cukru we krwi wpływa picie napojów gazowanych dietetycznych i zwykłych, więc przeprowadzasz eksperyment.
- Typ napoju gazowanego – dietetyczny lub zwykły – jest zmienną niezależną.
- Poziom cukru we krwi, który mierzysz, jest zmienną zależną – zmienia się w zależności od rodzaju napoju gazowanego.
Nie. Wartość zmiennej zależnej zależy od zmiennej niezależnej, więc zmienna nie może być jednocześnie niezależna i zależna. Musi być albo przyczyną, albo skutkiem, nie obiema!
Tak, ale włączenie więcej niż jednej z nich wymaga wielu pytań badawczych.
Na przykład, jeśli interesuje Cię wpływ diety na zdrowie, możesz użyć wielu miar zdrowia: poziomu cukru we krwi, ciśnienia krwi, wagi, pulsu i wielu innych. Każdy z nich jest jego własną zmienną zależną z jego własnym research question.
Można również wybrać, aby spojrzeć na efekt poziomów ćwiczeń, jak również diety, a nawet dodatkowy efekt dwóch połączonych. Każda z nich jest oddzielną zmienną niezależną.
Aby zapewnić wewnętrzną ważność eksperymentu, powinieneś zmieniać tylko jedną zmienną niezależną na raz.
.