実証研究と実験は科学の主要な構成要素の1つであり、それなしには有効な科学的知識を得ることはできません。
実験とは、変化を観察し、分析し、予測することである。 実験において変化する要素は変数と呼ばれる。
定数 vs 制御
定数と制御の違いは、定数変数は実験を通して変化しないことです。
定数変数とは、どんな状況下でも、実験中も実験後も変化しない変数のことです。
一方、制御変数とは、独立変数と従属変数の間の相互関係を分離できるように、変化する可能性を持っているが、実験の指揮者によって意図的に一定に保たれているものである。
比較のパラメータ | 一定 | |
---|---|---|
科学実験と代数式で使われる | 科学実験。 | |
値 | どんな状況でも変わらない。 | 変わることもあるが、意図的に変えない。 |
意義 | 第一の関心事である。 | 第3の要因として働く |
グラフ | グラフに描かれていない | 実験に関する条件以外が変化しないことを確認するためにグラフにすることができる。 |
目的 | 実験の再現のために記録しなければならない。 | 独立変数と従属変数の間の相互関係を示すのに役立つ。 |
実験上の変数であって、一度割り当てたら実験の途中でも中間でも値が変えられないことです。
実験では、さまざまな自然の性質や力を定数としてとらえることがある。 たとえば、さまざまな種類の光の影響によって植物が受ける変化を観察するには、土質や水やりなどの要因を定数とする必要があります。
しかし、特定の要因、力、性質が、単に実験のために定数とされる場合もあります。
この文脈で、ある地域の加速度と高度に応じて変化する水の沸点を例に挙げることができる。
数式では、それだけで存在する数を指して定数という言葉が使われる。 これは、そのような数値の値が決して変化しないからである。 例えば、
式3x+4において、項「3x」の値はxの値によって変化するが、項「4」の値は変化しない。
独立変数と従属変数の相互関係を描きやすくするために、変化する可能性を持ちながらあえて一定にしている変数のことです。 たとえば、
植物の成長に対するさまざまな光の効果を観察し分析する実験では、実験に使用するすべての植物で温度を同じに保つ必要があります。 これは、植物が異なる形態の光にどのように反応するかということに焦点が当てられており、異なる温度にどのように反応するかということには焦点が当てられていないからである。
同様に、実験者は各植物に与える水の量にも注意する必要がある。 というのも、もし万が一、ある植物に他の植物よりも多くの水を与えてしまったら、その植物の成長の背後にある理由を理解することはできないからです。
科学の実験では、制御変数というのは第一義的に重要なものではありません。 むしろそれは第三の要因として作用する。 しかし、実験にとって重要であることに変わりはない。 これは、実験に関連するすべての変数が実験者によって同じか制御下に置かれているため、実験の特定の結果に寄与した可能性のある他の変数の比較に役立つからである。 しかし、制御変数は変化しないことになっているので、グラフに描かれない。 しかし、独立変数と従属変数以外のすべての変数が変化してはならないことを確認するために、グラフに描くことができる。
たとえば、植物の成長と受けた光の比較をグラフにプロットした後、すべての植物が同じ量の温度や水を受けたかどうかを確認することもできます。
定数と対照の主な違い
- 科学実験では定数と対照は両方とも重要である。 しかし、定数変数は実験にとって第一の重要性を持っています。 一方、制御変数は実験の第三の要因を構成する。
- 定数の値はどのような状況でも変化しない。 5090>
- 実験のグラフを描くとき、定数変数はグラフに描かれない。 しかし、独立変数と従属変数以外の条件が同じであることを確認するために制御変数をグラフ化することができる。
- 実験中は、実験を再現できるように定数を記録する必要がある。 一方、制御変数は、従属変数と独立変数の相関関係を明確に描写するために使用されます。
- 制御変数は、科学的実験にのみ使用されます。
- 制御変数は科学的な実験にのみ使用され、定数は数学や代数的な式にも使用されます。
実験中、人々はしばしば定数と制御を混乱させることがあります。
にもかかわらず、定数とコントロールは、実験の結果を決定するものとして、実験に不可欠です。 しかし、この2つのうち、定数変数は実験にとって最大の関心事であり、いかなる状況でも排除することはできない。 しかし、コントロールの値は決定することができるし、排除することもできる。
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