Zmienne niezależne i zależne są ważne zarówno dla matematyki, jak i nauk ścisłych. Jeśli nie rozumiesz, czym są te dwie zmienne i czym się różnią, będziesz miał trudności z analizą eksperymentu lub wykreśleniem równań. Na szczęście dzięki nam nauka tych pojęć staje się łatwa!
W tym przewodniku opisujemy, czym są zmienne niezależne i zależne , podaj przykłady zmiennych w rzeczywistych eksperymentach, wyjaśnij, jak prawidłowo je wykreślić, wykonaj quiz, aby sprawdzić swoje umiejętności i omów jeszcze jedną ważną zmienną, którą musisz znać.
Co to jest zmienna niezależna? Co to jest zmienna zależna?
Zmienna to coś, co próbujesz zmierzyć. Może to być praktycznie wszystko, np. przedmioty, ilość czasu, uczucia, zdarzenia lub idee. Jeśli badasz, co ludzie myślą o różnych programach telewizyjnych, zmiennymi w tym eksperymencie są programy telewizyjne i uczucia. Jeśli badasz, jak różne rodzaje nawozów wpływają na wysokość roślin, zmienne to rodzaj nawozu i wysokość rośliny.
sztuczna inteligencja i inteligentni agenci
W każdym eksperymencie występują dwie kluczowe zmienne: zmienna niezależna i zmienna zależna.
Zmienna niezależna: Co zmienia naukowiec lub co zmienia się samo.
Zmienna zależna: Co jest badane/mierzone.
Zmienna niezależna (czasami nazywana zmienną manipulowaną) to zmienna, na którą nie ma wpływu żadna inna zmienna w eksperymencie. Albo naukowiec musi sam zmienić zmienną niezależną, albo ona zmieni się sama; nic innego w eksperymencie nie ma na niego wpływu ani go nie zmienia. Dwa przykłady typowych zmiennych niezależnych to wiek i czas. Ani ty, ani nic innego nie możecie zrobić, aby przyspieszyć lub spowolnić czas, wydłużyć lub zmniejszyć wiek. Oni są niezależny wszystkiego innego.
Zmienna zależna (czasami nazywana zmienną odpowiedzią) jest tym, co jest badane i mierzone w eksperymencie. To właśnie zmienia się w wyniku zmian zmiennej niezależnej. Przykładem zmiennej zależnej jest Twój wzrost w różnym wieku. Zmienna zależna (wzrost) zależy od zmiennej niezależnej (wiek).
Łatwy sposób myślenia o zmiennych niezależnych i zależnych polega na tym, że przeprowadzając eksperyment, czym jest zmienna niezależna Ty się zmienić, a zmienna zależna jest tym, co zmienia się z tego powodu. Można także myśleć o zmiennej niezależnej jako o przyczynie, a o zmiennej zależnej jako o skutku.
Zrozumienie różnic między tymi dwiema zmiennymi na przykładach może być dużo łatwiejsze, dlatego przyjrzyjmy się poniżej kilku przykładowym eksperymentom.
Przykłady zmiennych niezależnych i zależnych w eksperymentach
Poniżej znajduje się przegląd trzech eksperymentów, każdy ze zidentyfikowanymi zmiennymi niezależnymi i zależnymi.
Eksperyment 1: Chcesz dowiedzieć się, która marka popcornu do kuchenki mikrofalowej wybija najwięcej ziaren, aby uzyskać jak najlepszy stosunek jakości do ceny. Testujesz różne marki popcornu, aby zobaczyć, w której torbie znajduje się najwięcej ziaren popcornu.
Eksperyment 2 : Chcesz zobaczyć, jaki rodzaj nawozu pomaga roślinom najszybciej rosnąć, więc dodajesz nawozy innej marki do każdej rośliny i sprawdzasz, jak wysokie rosną.
Eksperyment 3: Interesuje Cię wpływ rosnącej temperatury morza na życie glonów, dlatego projektujesz eksperyment, w ramach którego mierzy się liczbę glonów w próbce wody pobranej z określonego miejsca w oceanie w różnych temperaturach.
Dla każdej z powyższych zmiennych niezależnych jasne jest, że nie mogą zostać zmienione przez inne zmienne w eksperymencie. Musisz być tym, który zmieni markę popcornu i nawozów w Eksperymentach 1 i 2, a temperatura oceanu w Eksperymencie 3 nie może zostać znacząco zmieniona przez inne czynniki. Zmiany każdej z tych zmiennych niezależnych powodują zmianę zmiennych zależnych w eksperymentach.
Gdzie umieszcza się zmienne niezależne i zależne na wykresach?
Zmienne niezależne i zależne zawsze zajmują te same miejsca na wykresie. Ułatwia to szybkie sprawdzenie, która zmienna jest niezależna, a która zależna, patrząc na wykres lub wykres. Zmienna niezależna zawsze przebiega wzdłuż osi x lub osi poziomej. Zmienna zależna przebiega wzdłuż osi y lub osi pionowej.
Oto przykład:
Jak widać, jest to wykres pokazujący, jak liczba godzin nauki studenta wpływa na wynik, jaki uzyskała na egzaminie. Z wykresu wynika, że nauka trwająca do sześciu godzin pomogła jej podnieść swój wynik, ale w miarę jak uczyła się więcej, jej wynik nieznacznie spadł.
Ilość badanego czasu jest zmienną niezależną, ponieważ to ona zmieniła, więc jest na osi x. Wynik, jaki uzyskała na egzaminie, jest zmienną zależną, ponieważ to ona zmieniła się pod wpływem zmiennej niezależnej i leży na osi Y. Często umieszcza się jednostki w nawiasach obok tytułów osi, co ma miejsce w przypadku tego wykresu.
Istnieją różne sposoby zatytułowania wykresu, ale powszechnym sposobem jest nadanie tytułu wykresowi „[Zmienna niezależna] vs. [Zmienna zależna]” jak ten wykres. Użycie takiego standardowego tytułu ułatwia innym sprawdzenie, jakie są Twoje zmienne niezależne i zależne.
Czy są inne ważne zmienne, o których warto wiedzieć?
Zmienne niezależne i zależne to dwie najważniejsze zmienne, które należy znać i rozumieć podczas przeprowadzania lub badania eksperymentu, ale jest jeszcze jeden rodzaj zmiennych, o którym powinieneś wiedzieć: zmienne stałe.
Zmienne stałe (znane również jako „stałe”) są łatwe do zrozumienia: to one pozostają takie same podczas eksperymentu. Większość eksperymentów zwykle ma tylko jedną zmienną niezależną i jedną zmienną zależną, ale wszystkie mają wiele zmiennych stałych.
Na przykład w eksperymencie 2 powyżej niektórymi stałymi zmiennymi będą rodzaj uprawianej rośliny, ilość nawozu podana każdej roślinie, ilość wody podana każdej roślinie, kiedy każdej roślinie zostanie podany nawóz i woda, ilość światła słonecznego otrzymywanego przez rośliny, wielkość pojemnika, w którym rośnie każda roślina i nie tylko. Naukowiec zmienia rodzaj nawozu, jaki otrzymuje każda roślina, co z kolei wpływa na wielkość wzrostu każdej rośliny, ale... każda inna część eksperymentu pozostaje taka sama.
numerowany alfabet
W eksperymentach należy testować jedną zmienną niezależną na raz, aby dokładnie zrozumieć, jak wpływa ona na zmienną zależną. Zmienne stałe są ważne, ponieważ zapewniają, że zmienna zależna zmienia się dzięki i tylko dzięki zmiennej niezależnej dzięki czemu można dokładnie zmierzyć związek między zmiennymi zależnymi i niezależnymi.
Gdybyś nie miał żadnych zmiennych stałych, nie byłbyś w stanie stwierdzić, czy zmienna niezależna naprawdę wpływa na zmienną zależną. Na przykład w powyższym przykładzie, jeśli nie byłoby stałych i użyłbyś różnych ilości wody, różnych rodzajów roślin, różnych ilości nawozu i umieściłbyś rośliny w oknach, które miałyby różną ilość słońca, nie byłbyś w stanie powiedzieć, jak rodzaj nawozu wpłynął na wzrost roślin, ponieważ istnieje wiele innych czynników potencjalnie wpływających na wzrost roślin.
3 eksperymenty, które pomogą Ci zrozumieć zmienne niezależne i zależne
Jeśli nadal masz trudności ze zrozumieniem związku między zmienną niezależną i zależną, pomocne może być zobaczenie ich w działaniu. Oto trzy eksperymenty, które możesz wypróbować w domu.
Eksperyment 1: Tempo wzrostu roślin
Jednym z prostych sposobów badania zmiennych niezależnych i zależnych jest skonstruowanie eksperymentu biologicznego z nasionami. Spróbuj trochę wyhodować słoneczniki i zobacz, jak różne czynniki wpływają na ich wzrost. Załóżmy na przykład, że masz dziesięć sadzonek słonecznika i postanawiasz codziennie podawać każdej z nich inną ilość wody, aby sprawdzić, czy wpłynie to na ich wzrost. Zmienną niezależną będzie tutaj ilość wody, jaką podajesz roślinom, a zmienną zależną jest wysokość wzrostu słoneczników.
Eksperyment 2: Reakcje chemiczne
Poznaj w ten sposób szeroki zakres reakcji chemicznych zestaw do chemii . Zawiera ponad 100 pomysłów na eksperymenty — wybierz ten, który Cię interesuje i przeanalizuj, jakie zmienne występują w eksperymencie!
Eksperyment 3: Proste maszyny
Dzięki temu możesz budować i testować szereg prostych i złożonych maszyn Zestaw K'nex . Jak zwiększenie masy pojazdu wpływa na jego prędkość? Czy możesz podnieść więcej za pomocą stałego lub ruchomego bloczka? Pamiętaj, że zmienna niezależna to to, co kontrolujesz/zmieniasz, a zmienna zależna to to, co zmienia się z tego powodu.
Quiz: sprawdź swoją zmienną wiedzę
Czy potrafisz zidentyfikować zmienne niezależne i zależne dla każdego z czterech poniższych scenariuszy? Odpowiedzi znajdują się na dole przewodnika, gdzie możesz sprawdzić swoją pracę.
Scenariusz 1: Kupujesz swojemu psu karmę wielu marek, aby zobaczyć, która z nich jest jej ulubiona.
Scenariusz 2: Twoi przyjaciele zapraszają Cię na imprezę, a Ty decydujesz się wziąć w niej udział, ale martwisz się, że zbyt długie przebywanie poza domem wpłynie na to, jak dobrze pójdzie Ci na jutrzejszym teście z geometrii.
Scenariusz 3: Twoja wizyta u dentysty potrwa 30 minut od początku do końca, ale nie obejmuje to oczekiwania w poczekalni na wezwanie. Całkowity czas spędzony w gabinecie dentystycznym to czas oczekiwania przed wizytą plus 30 minut od faktycznego spotkania
Scenariusz 4: Regularnie opiekujesz się swoim małym kuzynem, który zawsze wpada w złość, gdy zostaje poproszony o zjedzenie warzyw. W ciągu tygodnia poproś go, aby cztery razy jadł warzywa.
Podsumowanie: zmienna niezależna a zmienna zależna
Znajomość definicji zmiennej niezależnej i definicji zmiennej zależnej jest kluczem do zrozumienia sposobu działania eksperymentów. Zmienna niezależna to to, co zmieniasz, a zmienna zależna to to, co zmienia się w wyniku tej zmiany. Można także myśleć o zmiennej niezależnej jako o przyczynie, a o zmiennej zależnej jako o skutku.
Podczas wykreślania tych zmiennych zmienna niezależna powinna znajdować się na osi x (oś pozioma), a zmienna zależna na osi y (oś pionowa).
Ważne jest również zrozumienie zmiennych stałych. Pozostają takie same przez cały czas trwania eksperymentu, dzięki czemu można dokładnie zmierzyć wpływ zmiennej niezależnej na zmienną zależną.
Co dalej?
Zmienne niezależne i zależne są powszechnie nauczane na lekcjach przedmiotów ścisłych w szkołach średnich. Przeczytaj nasz przewodnik, aby się dowiedzieć na jakie zajęcia przyrodnicze powinni uczęszczać uczniowie szkół średnich.
Dobre wyniki w standardowych testach są ważnym elementem dobrej aplikacji na studia. Sprawdź nasze przewodniki po najlepszych wskazówkach dotyczących nauki do egzaminów SAT i ACT.
Interesujesz się nauką? Olimpiada Naukowa to świetne zajęcia pozalekcyjne, które warto uwzględnić w podaniu na studia, i może pomóc Ci zdobyć duże stypendia. Sprawdź nasz kompletny przewodnik po wygrywaniu konkursów Olimpiad Naukowych.
Odpowiedzi do quizu
rzutuj na ciąg Java
1: Niezależny: marki karmy dla psów; Zależne: ile zjada Twój pies
2: Niezależny: ile czasu spędzasz na imprezie; Zależne: wynik egzaminu
3: Niezależny: Ilość czasu, jaki spędzasz na czekaniu; Zależny: Całkowity czas spędzony u dentysty (30 minut czasu wizyty jest stałe)
4: Niezależny: ile razy Twój kuzyn jest proszony o zjedzenie warzyw; Zależnie: liczba napadów złości
Zalecenia te opierają się wyłącznie na naszej wiedzy i doświadczeniu. Jeśli kupisz przedmiot za pośrednictwem jednego z naszych linków, PrepScholar może otrzymać prowizję.