Empiriske undersøgelser og eksperimenter er nogle af de vigtigste komponenter i videnskaben, uden hvilke man ikke kan opnå gyldig videnskabelig viden. For at finde ud af årsagen til et bestemt fænomen skal der udføres en række forskellige eksperimenter.
Eksperimenter handler om at observere, analysere og forudsige forandringer. De elementer, der ændrer sig i et eksperiment, kaldes variabler. Konstant og kontrol er to meget vigtige variabler, der bruges i et forsøg.
Konstant vs. kontrol
Skellen mellem konstant og kontrol er, at en konstant variabel ikke ændrer sig i løbet af et forsøg. En kontrolvariabel kan derimod ændre sig, men holdes bevidst konstant for at isolere sammenhængen mellem en uafhængig variabel og en afhængig variabel.
En konstant variabel er en variabel, der ikke gennemgår nogen ændring under nogen omstændigheder, hverken mellem eller under eksperimenterne.
En kontrolvariabel er derimod en variabel, der har mulighed for at ændre sig, men som forsøgslederen bevidst holder konstant, således at sammenhængen mellem en uafhængig variabel og en afhængig variabel kan isoleres.
Sammenligningsparameter | Konstant | Kontrol |
---|---|---|
Brugt i | Videnskabelige eksperimenter og algebraiske udtryk. | Videnskabelige eksperimenter. |
Værdi | Forandrer sig ikke i nogen situation. | Kan ændre sig, men holdes bevidst uændret. |
Signifikans | Det er af primær interesse. | Funktionerer som en tredje faktor. |
Graph | Er ikke afbildet på grafen. | Kan afbildes grafisk for at kontrollere, at alle andre forhold undtagen dem, der vedrører forsøget, er uændrede. |
Formål | Må registreres med henblik på reproduktion af forsøget. | Hjælper til at vise sammenhængen mellem en uafhængig variabel og en afhængig variabel. |
Det er en variabel i et forsøg; hvis værdi, når den først er tildelt, ikke kan ændres, hverken under eller mellem forsøgene. Da værdien af en konstant imidlertid ikke ændrer sig, betragtes den ofte slet ikke som en variabel.
I et forsøg tages en række naturlige egenskaber eller kræfter som konstanter. For eksempel; for at observere de ændringer, som en plante undergår som følge af virkningerne af forskellige former for lys, er man nødt til at tage faktorer som jordkvalitet og vanding osv. som konstanter.
I visse tilfælde tages en bestemt faktor, kraft eller egenskab imidlertid som konstant blot af hensyn til et eksperiment. Hvis de observeres i det virkelige liv, kan sådanne faktorer, kræfter eller egenskaber undergå betydelige ændringer på grund af påvirkningen fra visse eksterne faktorer eller under visse omstændigheder.
I denne sammenhæng kan man tage eksemplet med vands kogepunkt, som ændrer sig i forhold til accelerationen og højden i et område. Dette sker på grund af et fald i tyngdekraften med en tilsvarende forøgelse af afstanden til jorden.
I matematiske udtryk bruges udtrykket konstant til at betegne et tal, der eksisterer helt af sig selv. Det skyldes, at værdien af et sådant tal aldrig ændrer sig. For eksempel:
I udtrykket 3x+4 varierer værdien af udtrykket “3x” med værdien af x. Men værdien af udtrykket 4 ændrer sig ikke. Det følger heraf, at i udtrykket 3x+4 er det udtryk, der kan betegnes som konstant, 4.
Det er en variabel, der har mulighed for at ændre sig, men som bevidst holdes konstant, så det bliver lettere at skildre sammenhængen mellem uafhængige og afhængige variabler. For eksempel:
I et forsøg til observation og analyse af virkningerne af forskellige former for lys på en plantes vækst er man nødt til at holde temperaturen ens for alle de planter, der anvendes i forsøget. Dette skyldes, at man fokuserer på, hvordan en plante reagerer på forskellige former for lys og ikke på, hvordan den reagerer på forskellige temperaturer. Således er mængden af temperatur i dette eksperiment en kontrolvariabel, da det er et element, der skal kontrolleres.
På samme måde skal den person, der eksperimenterer, også være forsigtig med den mængde vand, han giver til hver enkelt plante. Dette skyldes, at hvis en af planterne ved et tilfælde får mere vand end de andre planter, vil det ikke være muligt at forstå årsagen til denne plantes vækst. Man ville ikke kunne vide, om årsagen til den pågældende plantes vækst var en form for lys eller overskud af vand.
I et videnskabeligt eksperiment er en kontrolvariabel ikke af nogen primær betydning. Den fungerer snarere som en tredje faktor. Men den er stadig vigtig for et eksperiment. Det skyldes, at det hjælper med at sammenligne andre variabler, der kan have bidraget til et bestemt resultat af eksperimentet, da alle variabler, der er relevante for eksperimentet, holdes ens eller under kontrol af den person, der eksperimenterer.
Ved grafisk fremstilling af et eksperiment er den uafhængige variabel repræsenteret ved x-aksen, mens y-aksen repræsenterer den afhængige variabel. Men de kontrollerede variabler er ikke afbildet på en graf, da det ikke er meningen, at de ikke skal ændre sig. Men de kan godt afbildes på en graf for at sikre, at alle andre variabler undtagen de uafhængige og afhængige variabler ikke må ændre sig.
For eksempel; efter at have plottet planternes vækst i forhold til det modtagne lys på en graf, kan man også kontrollere, om alle planterne har fået samme mængde temperatur eller vand eller ej. Hvis der findes nogen variation, skal man kontrollere opsætningen af sit eksperiment igen.
Hovedforskelle mellem konstant og kontrol
- Både konstant og kontrol er vigtige for et videnskabeligt eksperiment. Men den konstante variabel er af primær betydning for et eksperiment. Mens kontrolvariablen udgør den tredje faktor i et eksperiment.
- Værdien af konstant varierer ikke i nogen situation. Mens værdien af kontrolvariablen har potentiale til at ændre sig.
- Ved plottet af grafen for et eksperiment er den konstante variabel ikke afbildet på grafen. En kontrolvariabel kan imidlertid afbildes grafisk for at verificere, at alle andre forhold undtagen den uafhængige og den afhængige variabel er de samme.
- Ved eksperimentering skal konstanten registreres, så forsøget kan reproduceres. Hvorimod en kontrolvariabel anvendes til en klar fremstilling af sammenhængen mellem de afhængige og uafhængige variabler.
- En kontrolvariabel anvendes kun i videnskabelige eksperimenter. Mens en konstant også bruges i matematiske eller algebraiske udtryk.
Ved eksperimenter bliver folk ofte forvirret mellem konstant og kontrolvariabel. Dette sker, fordi værdien af en kontrolvariabel ikke ændres i et eksperiment på trods af, at den har potentiale til at ændre sig.
Nuanceret set er både konstant og kontrol integreret i et eksperiment, da de bestemmer eksperimentets resultater. Men mellem disse to er den konstante variabel af primær interesse for eksperimentet og kan under ingen omstændigheder elimineres. Men værdien af en kontrol kan bestemmes, eller den kan elimineres.
Indholdsfortegnelse