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科学的方法には、質問をすること、研究を行うこと、仮説を立てること、そして実験を通して仮説を検証することが含まれ、結果を分析することができます。科学実験を成功させるには、特定の種類の変数を含める必要があります。実験の過程で変化する独立変数が必要です。観測および測定される従属変数。そして、「定数」変数としても知られている制御変数は、実験を通して一貫して変化しないようにする必要があります。実験の制御変数または定数変数は変化しませんが、科学実験の成功にとって他の変数と同じくらい重要です。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
TL; DR:科学実験では、制御変数または定数変数は変化しない変数です。たとえば、植物に対するさまざまな照明の影響をテストする実験では、土壌の品質や散水など、植物の成長と健康に影響する他の要因を一定に保つ必要があります。
独立変数の例
科学者が、観葉植物に対するさまざまな照明の効果をテストする実験を行っているとしましょう。この場合、科学者が実験の過程で積極的に変化している変数であるため、照明自体が独立変数になります。科学者が異なる電球を使用している場合でも、植物に与えられる光の量を変更している場合でも、光は変更される変数であるため、独立変数です。
従属変数の例
従属変数は、科学者が独立変数に関連して観察する特性です。つまり、従属変数は、独立変数に加えられた変更に応じて変化します。観葉植物の実験では、従属変数は植物自体の特性であり、科学者は変化する光に関連して観察しています。これらのプロパティには、植物の色、高さ、一般的な健康状態が含まれる場合があります。
制御変数の例
制御変数または定数変数は、実験の過程を通じて変化しません。すべての科学実験には制御変数が含まれることが極めて重要です。そうでなければ、実験の結論を理解することは不可能です。たとえば、観葉植物の実験では、制御された変数は、土壌の質や植物に与えられた水の量などです。これらの要因が一定ではなく、特定の植物が他の植物よりも多くの水またはより良い土壌を受け取った場合、科学者は植物が異なる種類の光ではなくそれらの要因に基づいて変化していないことを確認する方法はありません。植物は、受け取った光の量が原因で健康で緑色である場合もあれば、他の植物よりも多くの水が与えられたためである場合もあります。この場合、実験に基づいて適切な結論を引き出すことは不可能です。
ただし、すべての植物に同じ量の水と同じ品質の土壌が与えられている場合、科学者は、ある植物から別の植物への変化が独立変数である光による変化によるものであることを確信できます。制御変数は変化せず、実際にテストされる変数ではありませんが、科学者は植物の健康とさまざまな種類の照明との間の因果関係を観察することができました。言い換えれば、科学実験の成功を可能にしました。