เนื้อหา
วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการตรวจสอบโลกธรรมชาติผ่านการทดลอง สมมติฐานคือการคาดเดาออกแบบมาเพื่ออธิบายบางสิ่งเกี่ยวกับโลกธรรมชาติ การทดลองคือการตรวจสอบที่มีการควบคุมซึ่งบุคคลต้องเผชิญกับเงื่อนไขต่างๆเพื่อที่จะตัดสินว่าสมมติฐานที่กำหนดนั้นเป็นจริงหรือเท็จ นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์การตอบสนองของอาสาสมัครต่อเงื่อนไขเหล่านี้และหาข้อสรุปจากพวกเขา เพื่อให้เข้าใจถึงการทดลองทางวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องเข้าใจว่าทั้งตัวแปรตามและตัวแปรอิสระทำงานอย่างไรในการสร้างการทดลอง
ตัวแปรอิสระ
ตัวแปรอิสระคือปัจจัยที่จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยการทดลอง นี่คือปัจจัยที่ถูกควบคุมโดยผู้ทดลอง เป็นการตัดสินใจว่าจะให้ผู้เข้าร่วมการทดลองสัมผัสกับตัวแปรอิสระหรือไม่และยังสามารถตัดสินใจได้ว่าจะต้องสัมผัสกับตัวแปรอิสระมากน้อยเพียงใด
ตัวแปรตาม
ตัวแปรตามคือปัจจัยที่จะถูกเปลี่ยนแปลงโดยประสบการณ์ นี่คือปัจจัยที่ผู้วิจัยไม่สามารถควบคุมได้โดยตรงและขึ้นอยู่กับตัวแปรอิสระแทน จากการสังเกตตัวแปรตามผู้ทดลองสามารถระบุได้ว่ามีความเชื่อมโยงระหว่างตัวแปรตามและตัวแปรอิสระเช่นความสัมพันธ์ของเหตุและผลหรือการเชื่อมโยงอย่างง่าย หากสมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์ถูกต้องตัวแปรตามจะเปลี่ยนไปเมื่อสัมผัสกับตัวแปรอิสระ
ตัวอย่าง
ตัวอย่างเช่นพิจารณาการทดลองที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ว่าบทเรียนส่วนตัวทำให้ได้เกรดดีขึ้น ในการทดลองนักเรียนบางคนในโรงเรียนแห่งหนึ่งได้รับบทเรียนส่วนตัวเป็นเวลาหนึ่งปีก่อนที่พวกเขาจะจบการศึกษา คลาสเป็นตัวแปรอิสระ หมายเหตุเป็นตัวแปรตาม
สองกลุ่ม
เพื่อให้สามารถประเมินความเชื่อมโยงระหว่างตัวแปรอิสระและตัวแปรตามได้อย่างถูกต้องนักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องแยกเรื่องการทดลองออกเป็นสองกลุ่ม หนึ่งในนั้นคือกลุ่มทดสอบซึ่งสัมผัสกับตัวแปรอิสระ อีกกลุ่มคือกลุ่มควบคุมไม่ได้สัมผัสกับตัวแปรอิสระ หากไม่มีความแตกต่างระหว่างกลุ่มทดสอบและกลุ่มควบคุมแสดงว่าการเชื่อมต่อระหว่างตัวแปรตามและตัวแปรอิสระมีโอกาสน้อย
ความสัมพันธ์และเวรกรรม
จำไว้ว่าความสัมพันธ์ไม่จำเป็นต้องบ่งบอกถึงสาเหตุ เพียงเพราะการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรตามในการทดลองหนึ่ง ๆ เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในตัวแปรอิสระไม่ได้พิสูจน์ว่าตัวแปรแรกเป็นผลของตัวแปรที่สอง เป็นไปได้ว่าทั้งสองจะเชื่อมโยงกันด้วยตัวแปรที่ซ่อนอยู่ตัวที่สาม ตัวอย่างเช่นพิจารณาการทดลองที่พยายามค้นหาความเชื่อมโยงระหว่างเกมเบสบอลกับการบริโภคฮอทดอก แม้ว่าการศึกษาจะแสดงให้เห็นว่าคนที่ดูเกมมากขึ้นจะกินฮอทดอกมากขึ้น แต่ก็ไม่ได้พิสูจน์ว่าการดูเบสบอลทำให้พวกเขากินฮอทด็อกมากขึ้น คนที่มักจะชอบเบสบอลก็มักจะชอบสุนัขร้อน การทดสอบต้องได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบเพื่อขจัดความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อที่ซ่อนอยู่ดังกล่าวเพื่อพิสูจน์สมมติฐานที่พวกเขาตั้งไว้เพื่อทดสอบ
