Empirické studie a experimenty jsou jedny z hlavních součástí vědy, bez nichž nelze získat platné vědecké poznatky. Abychom zjistili příčinu určitého jevu, je třeba provést řadu experimentů.
Experimenty spočívají v pozorování, analýze a předvídání změn. Prvky, které se v experimentu mění, se nazývají proměnné. Konstantní a kontrolní jsou dvě velmi důležité proměnné, které se v experimentu používají.
Konstantní vs. kontrolní
Rozdíl mezi konstantní a kontrolní proměnnou je ten, že konstantní proměnná se v průběhu experimentu nemění. Naproti tomu kontrolní proměnná se může měnit, ale je záměrně udržována konstantní, aby se izoloval vzájemný vztah mezi nezávislou a závislou proměnnou.
Konstantní proměnná je taková, která neprochází žádnou změnou za žádných okolností, ani mezi experimenty, ani během nich.
Kontrolní proměnná je naproti tomu taková, která má potenciál se měnit, ale je záměrně udržována konstantní vedoucím experimentu, aby bylo možné izolovat vzájemný vztah mezi nezávislou a závislou proměnnou.
| Parametr srovnání | Konstanta | Kontrola |
|---|---|---|
| Používá se v | Vědecké experimenty a algebraické výrazy. | Vědecké experimenty. |
| Hodnota | Nemění se v žádné situaci. | Může se měnit, ale záměrně se nemění. |
| Význam | Má prvořadý význam. | Působí jako třetí faktor. |
| Graf | Není zobrazen v grafu. | Může být zobrazen v grafu pro kontrolu, že všechny ostatní podmínky kromě těch, které se týkají experimentu, se nemění. |
| Účel | Musí být zaznamenán pro reprodukci experimentu. | Pomáhá při zobrazení vzájemného vztahu mezi nezávisle proměnnou a závisle proměnnou. |
Jedná se o proměnnou v experimentu; jejíž jednou přiřazenou hodnotu nelze změnit ani v průběhu experimentu, ani mezi experimenty. Protože se však hodnota konstanty nemění, často se za proměnnou vůbec nepovažuje.
V experimentu se za konstanty považují různé přírodní vlastnosti nebo síly. Například; chceme-li pozorovat změny, kterými prochází rostlina v důsledku působení různých druhů světla, musíme brát za konstanty faktory, jako je kvalita půdy a zalévání atd.
V některých případech se však určitý faktor, síla nebo vlastnost bere jako konstanta pouze pro účely experimentu. Při pozorování v reálném životě mohou takové faktory, síly nebo vlastnosti vlivem určitých vnějších faktorů nebo za určitých okolností procházet značnými změnami.
V této souvislosti lze uvést příklad bodu varu vody, který se mění v závislosti na zrychlení a nadmořské výšce oblasti. Děje se tak v důsledku poklesu gravitace při odpovídajícím nárůstu vzdálenosti od Země.
V matematických výrazech se termín konstanta používá pro označení čísla, které existuje samo o sobě. Je to proto, že hodnota takového čísla se nikdy nemění. Například:
Ve výrazu 3x+4 se hodnota členu „3x“ mění s hodnotou x. Hodnota členu 4 se však nemění. Z toho vyplývá, že ve výrazu 3x+4 je člen, který lze označit za konstantu, 4.
Jedná se o proměnnou, která má potenciál se měnit, ale záměrně je udržována konstantní, aby bylo snazší znázornit vzájemný vztah mezi nezávisle a závisle proměnnými. Například:
V pokusu pro pozorování a analýzu účinků různých forem světla na růst rostliny je třeba udržovat stejnou teplotu pro všechny rostliny použité v pokusu. Je to proto, že se zaměřujeme na to, jak rostlina reaguje na různé formy světla, a ne na to, jak reaguje na různé teploty. Výše teploty je tedy v tomto experimentu kontrolní proměnnou, protože je to prvek, který je třeba kontrolovat.
Podobně musí osoba provádějící experiment dbát také na množství vody, které dává jednotlivým rostlinám. Je tomu tak proto, že kdyby náhodou jedna z rostlin dostala více vody než ostatní rostliny, nebylo by možné pochopit důvod růstu této rostliny. Člověk by se nedozvěděl, zda důvodem růstu této rostliny byla forma světla nebo nadbytek vody.
Ve vědeckém experimentu nemá kontrolní proměnná primární význam. Spíše působí jako třetí faktor. Pro experiment je však přesto důležitá. Pomáhá totiž při porovnávání ostatních proměnných, které mohly přispět k určitému výsledku experimentu, protože všechny proměnné vztahující se k experimentu zůstávají stejné nebo jsou pod kontrolou experimentující osoby.
Při grafickém znázornění experimentu je nezávislá proměnná znázorněna osou x, zatímco osa y představuje závislou proměnnou. Řízené proměnné se však v grafu nezobrazují, protože se nemají měnit. Lze je však znázornit v grafu, aby bylo jisté, že všechny ostatní proměnné kromě nezávislých a závislých proměnných by se neměly měnit.
Například; po zakreslení růstu rostlin v porovnání s přijatým světlem do grafu lze také zkontrolovat, zda všechny rostliny dostaly stejné množství teploty nebo vody, či nikoli. Pokud se objeví nějaká odchylka, je třeba znovu zkontrolovat nastavení svého experimentu.
Hlavní rozdíly mezi konstantou a kontrolou
- Pro vědecký experiment jsou důležité jak konstanta, tak kontrola. Pro experiment je však primárně důležitá konstantní proměnná. Zatímco kontrolní proměnná představuje třetí faktor experimentu.
- Hodnota konstanty se nemění v žádné situaci. Zatímco hodnota řídicí proměnné se může měnit.
- Při vykreslování grafu experimentu se konstantní proměnná v grafu nezobrazuje. Kontrolní proměnná však může být zakreslena do grafu pro ověření skutečnosti, že všechny ostatní podmínky kromě nezávislé a závislé proměnné jsou stejné.
- Při provádění experimentu musí být konstanta zaznamenána, aby bylo možné experiment reprodukovat. Zatímco kontrolní proměnná se používá pro jasné znázornění korelace mezi závislou a nezávislou proměnnou.
- Kontrolní proměnná se používá pouze ve vědeckých experimentech. Zatímco konstanta se používá také v matematických nebo algebraických výrazech.
Při experimentování si lidé často pletou konstantu a kontrolu. Stává se to proto, že hodnota řídicí proměnné se v experimentu nemění, přestože má potenciál se měnit.
Přesto jsou Konstantní i Řídicí proměnná nedílnou součástí experimentu, protože určují jeho výsledky. Mezi těmito dvěma proměnnými má však pro experiment prvořadý význam konstantní proměnná, kterou nelze za žádných okolností vyloučit. Hodnotu kontrolní proměnné však lze určit nebo ji lze vyloučit.
report this ad Table of Contents
.