Vakion ja kontrollin välinen ero (taulukon avulla)

Empiiriset tutkimukset ja kokeet ovat eräitä tieteen tärkeimpiä osatekijöitä, joita ilman pätevää tieteellistä tietoa ei voida hankkia. Tietyn ilmiön syyn selvittämiseksi on tehtävä erilaisia kokeita.

Kokeissa on kyse muutosten havainnoinnista, analysoinnista ja ennustamisesta. Kokeessa muuttuvia elementtejä kutsutaan muuttujiksi. Vakio ja kontrolli ovat kaksi hyvin tärkeää muuttujaa, joita käytetään kokeessa.

Vakio vs. kontrolli

Vakiomuuttujan ja kontrollin ero on siinä, että vakio muuttuja ei muutu kokeen aikana. Kontrollimuuttuja taas voi muuttua, mutta se pidetään tarkoituksella vakiona, jotta voidaan eristää riippumattoman muuttujan ja riippuvan muuttujan välinen riippuvuussuhde.

Vakiomuuttuja on muuttuja, joka ei käy läpi mitään muutosta missään olosuhteissa, ei kokeiden välillä eikä niiden aikana.

Kontrollimuuttuja taas on muuttuja, jolla on mahdollisuus muuttua, mutta jonka kokeen suorittaja pitää tarkoituksella vakiona, jotta riippumattoman muuttujan ja riippuvan muuttujan välinen vuorovaikutus voidaan eristää.

Vertailumuuttuja	Vakiomuuttuja	Kontrollimuuttuja
Käytetään seuraavissa teoksissa:	Tieteelliset kokeet ja algebralliset lausekkeet.	Tieteelliset kokeet.
Arvo	Ei muutu missään tilanteessa.	Voi muuttua, mutta pidetään tarkoituksellisesti muuttumattomana.
Signifikaatio	Se on ensisijaisen tärkeä.	Toimii kolmantena tekijänä.
Graafi	Ei kuvata graafissa.	Voidaan graafisesti tarkistaa, että kaikki muut paitsi koetta koskevat olosuhteet ovat muuttumattomia.
Tarkoitus	Pitää kirjata kokeen toistamista varten.	Hyötyy osoittamaan riippumattoman muuttujan ja riippuvan muuttujan välisen suhteen.

On muuttuja kokeessa; jonka arvoa, kun se on kerran määritetty, ei voi muuttaa sen enempää kokeiden aikana kuin kokeiden välillä. Koska vakion arvo ei kuitenkaan muutu, sitä ei usein pidetä muuttujana lainkaan.

Kokeessa vakioiksi otetaan erilaisia luonnon ominaisuuksia tai voimia. Esimerkiksi; havainnoidaksemme muutoksia, joita kasvi kokee erilaisten valojen vaikutuksesta, on otettava vakioina sellaisia tekijöitä kuin maaperän laatu ja kastelu jne.

Tietyissä tapauksissa kuitenkin tietty tekijä, voima tai ominaisuus otetaan vakioksi vain kokeen vuoksi. Todellisessa elämässä havaittaessa tällaiset tekijät, voimat tai ominaisuudet voivat muuttua huomattavasti tiettyjen ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta tai tietyissä olosuhteissa.

Tässä yhteydessä voidaan ottaa esimerkiksi veden kiehumispiste, joka muuttuu alueen kiihtyvyyden ja korkeuden mukaan. Tämä tapahtuu, koska painovoima vähenee, kun etäisyys maasta kasvaa vastaavasti.

Matemaattisissa lausekkeissa termiä vakio käytetään viittaamaan lukuun, joka on olemassa yksinään. Tämä johtuu siitä, että tällaisen luvun arvo ei koskaan muutu. Esimerkiksi:

Lausekkeessa 3x+4 termin ’3x’ arvo vaihtelee x:n arvon mukaan, mutta termin 4 arvo ei muutu. Tästä seuraa, että lausekkeessa 3x+4 termi, jota voidaan kutsua vakioksi, on 4.

Se on muuttuja, jolla on mahdollisuus muuttua, mutta joka on tarkoituksella pidetty vakiona, jotta riippumattomien ja riippuvien muuttujien välistä suhdetta olisi helpompi kuvata. Esimerkiksi:

Kokeessa, jossa havainnoidaan ja analysoidaan eri valomuotojen vaikutuksia kasvin kasvuun, lämpötila on pidettävä samana kaikille kokeessa käytettäville kasveille. Tämä johtuu siitä, että keskitytään siihen, miten kasvi reagoi eri valon muotoihin, eikä siihen, miten se reagoi eri lämpötiloihin. Näin ollen lämpötilan määrä tässä kokeessa on kontrollimuuttuja, koska se on elementti, jota on hallittava.

Kokeen tekijän on vastaavasti oltava huolellinen myös sen suhteen, kuinka paljon vettä hän antaa kullekin kasville. Tämä johtuu siitä, että jos jollekin kasville annetaan sattumalta enemmän vettä kuin muille kasveille, ei olisi mahdollista ymmärtää kyseisen kasvin kasvun syytä. Ei tiedettäisi, oliko kasvin kasvun syynä valon muoto vai liiallinen vesi.

Tieteellisessä kokeessa kontrollimuuttujalla ei ole ensisijaista merkitystä. Pikemminkin se toimii kolmantena tekijänä. Mutta se on silti tärkeä kokeen kannalta. Tämä johtuu siitä, että se auttaa vertailemaan muita muuttujia, jotka ovat saattaneet vaikuttaa tiettyyn kokeen lopputulokseen, koska kokeen suorittaja pitää kaikki kokeen kannalta olennaiset muuttujat ennallaan tai hallinnassaan.

Kokeen kuvaajassa riippumatonta muuttujaa edustaa x-akseli, kun taas y-akseli edustaa riippuvaista muuttujaa. Hallittuja muuttujia ei kuitenkaan kuvata kuvaajassa, koska niiden ei ole tarkoitus muuttua. Ne voidaan kuitenkin kuvata kuvaajassa, jotta voidaan varmistaa, että kaikki muut muuttujat paitsi riippumattomat ja riippuvaiset muuttujat eivät saisi muuttua.

Esimerkiksi; kun kasvien kasvu on piirretty kuvaajaan verrattuna saatuihin valoihin, voidaan myös tarkistaa, saivatko kaikki kasvit saman määrän lämpötilaa tai vettä vai eivät. Jos vaihtelua havaitaan, on tarkistettava kokeen asetukset uudelleen.

Kokeissa ihmiset menevät usein sekaisin vakion ja kontrollin välillä. Tämä tapahtuu siksi, että Control-muuttujan arvoa ei muuteta kokeessa, vaikka sillä on mahdollisuus muuttua.

Kokeilussa kuitenkin sekä Constant että Control ovat olennaisia osia kokeessa, sillä ne määräävät kokeen tulokset. Mutta näistä kahdesta muuttujasta vakio on kokeen kannalta ensisijaisen tärkeä, eikä sitä voi missään tapauksessa poistaa. Mutta kontrollin arvo voidaan määrittää tai se voidaan eliminoida.