เนื้อหา
วิธีการทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการถามคำถามทำการวิจัยสร้างสมมติฐานและทดสอบสมมติฐานผ่านการทดลองเพื่อให้สามารถวิเคราะห์ผลลัพธ์ได้ การทดลองวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จทุกครั้งจะต้องมีตัวแปรเฉพาะประเภท จะต้องมีตัวแปรอิสระซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงตลอดหลักสูตรการทดสอบ ตัวแปรตามซึ่งสังเกตและวัดได้ และตัวแปรควบคุมหรือที่เรียกว่าตัวแปร "คงที่" ซึ่งจะต้องคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงตลอดการทดสอบ แม้ว่าตัวแปรควบคุมหรือค่าคงที่ในการทดสอบจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ก็มีความสำคัญต่อความสำเร็จของการทดลองทางวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับตัวแปรอื่น ๆ
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
TL; DR: ในการทดลองวิทยาศาสตร์ตัวแปรที่ควบคุมหรือคงที่คือตัวแปรที่ไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นในการทดลองเพื่อทดสอบผลกระทบของแสงที่แตกต่างกันในพืชปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชและสุขภาพเช่นคุณภาพดินและการรดน้ำจะต้องคงที่
ตัวอย่างของตัวแปรอิสระ
ให้บอกว่านักวิทยาศาสตร์กำลังทำการทดลองเพื่อทดสอบผลกระทบของแสงที่แตกต่างกันใน houseplants ในกรณีนี้แสงจะเป็นตัวแปรอิสระเนื่องจากเป็นตัวแปรที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างแข็งขันตลอดระยะเวลาของการทดลอง ไม่ว่านักวิทยาศาสตร์จะใช้หลอดไฟที่แตกต่างกันหรือปรับเปลี่ยนปริมาณของแสงที่ให้กับพืชแสงเป็นตัวแปรที่เปลี่ยนแปลงและดังนั้นจึงเป็นตัวแปรอิสระ
ตัวอย่างของตัวแปรตาม
ตัวแปรตามคือลักษณะที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตซึ่งสัมพันธ์กับตัวแปรอิสระ กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวแปรตามคือการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับตัวแปรอิสระ ในการทดลอง houseplant ตัวแปรตามจะเป็นคุณสมบัติของพืชซึ่งนักวิทยาศาสตร์กำลังสังเกตในความสัมพันธ์กับแสงที่เปลี่ยนแปลง คุณสมบัติเหล่านี้อาจรวมถึงสีของพืชความสูงและสุขภาพโดยทั่วไป
ตัวอย่างของตัวแปรควบคุม
ตัวแปรควบคุมหรือค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงตลอดหลักสูตรการทดสอบ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ทุกครั้งรวมถึงตัวแปรควบคุม ไม่เช่นนั้นข้อสรุปของการทดสอบนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใจ ตัวอย่างเช่นในการทดสอบ houseplant ตัวแปรควบคุมอาจเป็นสิ่งต่าง ๆ เช่นคุณภาพของดินและปริมาณน้ำที่ให้แก่พืช หากปัจจัยเหล่านี้ไม่คงที่และพืชบางชนิดได้รับน้ำมากขึ้นหรือดินดีกว่าคนอื่น ๆ ก็ไม่มีทางที่นักวิทยาศาสตร์จะแน่ใจได้ว่าพืชจะเปลี่ยนไปตามปัจจัยเหล่านั้นแทนแสงชนิดต่าง ๆ พืชอาจมีสุขภาพดีและเป็นสีเขียวได้เนื่องจากปริมาณแสงที่ได้รับหรืออาจเป็นเพราะพืชได้รับน้ำมากกว่าพืชชนิดอื่น ในกรณีนี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปได้อย่างเหมาะสมจากการทดสอบ
อย่างไรก็ตามถ้าพืชทั้งหมดได้รับน้ำในปริมาณเท่ากันและมีคุณภาพของดินเท่ากันนักวิทยาศาสตร์ก็สามารถมั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จากพืชหนึ่งไปยังอีกพืชหนึ่งนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรอิสระ: แสง แม้ว่าตัวแปรควบคุมจะไม่เปลี่ยนแปลงและไม่ใช่ตัวแปรที่ถูกทดสอบจริง แต่ก็อนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์สังเกตความสัมพันธ์ระหว่างสาเหตุและผลกระทบระหว่างสุขภาพของพืชและแสงที่แตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งมันได้รับอนุญาตสำหรับการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จ