Definition

Eine kontrollierte Variable ist ein häufig verwendeter Begriff auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Forschung,wo es selten einfach ist, Beweise für eine Theorie zu finden. Im Fall der Naturwissenschaften sind einige Forschungsmerkmale konstant, aber die Mehrheit davon weist Inkonsistenzen auf. Diese Inkonsistenzen werden als Variablen bezeichnet.,

Übersicht

Damit ein Experiment statistisch nützliche Ergebnisse liefert, muss jeder Aspekt des Studiums und der Umgebung gleich oder so ähnlich wie möglich sein. Die Studien bestehen aus unabhängigen Variablen (die Auswirkungen einer bestimmten Änderung, die der Forscher beobachten möchte), der abhängigen Variablen (die Messung dieser Änderung) und der kontrollierten Variablen. Eine kontrollierte Variable schafft eine ähnliche Umgebung auf der ganzen Linie, so dass die Änderung, die untersucht wird, nicht durch mehrere, unkontrollierte Faktoren beeinflusst wird.,

Wenn Sämlinge auf ihre Wachstumsraten bei zwei verschiedenen Lichtstärken getestet werden, sind die Ergebnisse der unabhängigen Variablen (Lichtstärken) und der abhängigen Variablen (Millimeter Wachstum) viel genauer, wenn die Sämlinge genau gleich sind. Dies bezieht sich nicht nur auf ihre genetische Zusammensetzung (die Größe des Samens, die Mutterpflanzen, die Art), sondern auch auf externe Variablen wie Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt, Bodenmineralgehalt, Luftqualität, Position und viele andere.,

Samen auf Wachstumsmedium sprießen

Durch Verwendung von genetisch geklonten Samen in einem sorgfältig vorbereiteten Wachstumsmedium in einer geschlossenen und stark kontrollierten Umgebung und durch Befolgen genauer Zeitpläne für die Aussaat und Messzeiten – wie im obigen Bild gezeigt – diese Studie kann dann zu dem Schluss kommen, dass Änderungen im Wachstum eher auf Lichtniveaus als auf andere Veränderungen zurückzuführen sind., Kontrollierte Variablen sollten Studienfächer und Ihrer Umgebung so ähnlich wie möglich. Das perfekte Experiment steuert alle Variablen außer der abhängigen Variablen-das Ergebnis.

Beispiele für kontrollierte Variablen

In der Wissenschaft und in der Grundlagenforschung und angewandten Forschung sind Variablen unzählig. Von den einfachsten Elementen bis zu den komplexesten Organismen kann eine beliebige Anzahl von Unterschieden die Ergebnisse einer Studienlinie verändern. Die Schlussfolgerungen eines in einer Einrichtung durchgeführten Experiments können sich von denen eines anderen unterscheiden, selbst wenn dieselben Methoden angewendet werden., Lebende Organismen sind oft zu kompliziert, um genau auf die gleiche Weise zu reagieren, unabhängig davon, ob sich dies auf das Forschungsthema oder auf den Forscher bezieht.

Nicht-Lebende Materialien

Regelgröße Beispiele in nicht-lebende Materialien sind einfacher zu implementieren als in der Forschung an lebenden Organismen. Forschung, die die Reaktion eines nicht lebenden Materials auf ein anderes untersucht, hat das Potenzial, nahezu perfekte experimentelle Kontrollen durchzuführen., Ein Beispiel für eine Studie über nicht lebende Materialien könnte die Prüfung von zwei verschiedenen Glättungsprozessen an vier verschiedenen Marken von Zahnzement sein. Die Tests können „in vitro“, also außerhalb eines lebenden Organismus, durchgeführt werden, wodurch unzählige potentielle Variablen entfernt werden.

Kontrollierte Variablen dieses Experiments würden Anwendungsmethode und Materialien, lichthärtende Intensitäten auf dem Zement, Probenlagerung (Temperatur und Dauer), die Zeitdauer des Polierprozesses, die Einstellungen des Elektronenmikroskops und die Rotationsgeschwindigkeit der Poliervorrichtung umfassen., Das Hinzufügen einer Kontrollgruppe wäre eine Unterteilung der kontrollierten Variablen. Eine Kontrollgruppe ist eine Gruppe, die die gleiche Vorbereitung durchläuft und in der gleichen Umgebung wie die getesteten Proben gehalten wird, aber nicht der unabhängigen Variablen ausgesetzt ist. Im obigen Beispiel ist die Kontrollgruppe noch unpoliert. Dies beseitigt die Möglichkeit natürlicher Prozesse wie Oxidation oder Luftfeuchtigkeit, die die Glätte von unbehandeltem Zement beeinflussen könnten, die auf die Wirkung der mechanischen Glättungsprozesse angerechnet werden.,

Was dieses Experiment schwierig zu kontrollieren finden würde, wäre, wie identisch jede Zementprobe wäre, da hergestellte Proben sich unterscheiden können. Die Verteilung der Inhaltsstoffe in hergestellten Verbindungen kann nur dann als identisch angesehen werden, wenn vor Beginn der Forschung strenge Tests durchgeführt werden.

Lebende Organismen

Kontrollierte variable Beispiele für lebende Organismen sind viel komplexer als in der Mehrzahl der Forschung an nicht lebenden Materialien. In komplexeren und natürlich produzierten lebenden Organismen sind Variablen überwiegend unkontrolliert., Dies ist der Hauptgrund, warum sehr einfache Organismen wie Fruchtfliegen oder sehr ähnliche Organismen wie genetisch geklonte Mäuse und Ratten in Testumgebungen verwendet werden. Sobald statistisch relevante Ergebnisse in nicht-menschlichen Modellen verfügbar sind, werden menschliche Tests an Gruppen eingeleitet, die so unterschiedlich wie möglich sind. Die Grafik unten zeigt die Schritte, die alle FDA-zugelassenen Medikamente durchlaufen müssen. Vom präklinischen Stadium bis zum Stadium III der klinischen Studie verringern sich die Möglichkeiten zur Implementierung kontrollierter Variablen drastisch.,

FDA-Zulassungen Prozess schematisch

Werbung für die Versuchspersonen oft Fragen, für Menschen einer bestimmten Altersgruppe, Geschlecht oder body-mass-index. Sie beziehen sich auch auf medizinische, Verhaltens-oder Lebensstilvariablen wie keinen Zigaretten-oder Alkoholkonsum, keinen Medikamentenkonsum, keine Komorbiditäten und mittleres bis hohes Maß an Bewegung. Durch die frühe Implementierung kontrollierter Variablen kann ein Forscher eine Gruppe erstellen, in der die Ergebnisse allgemeiner sind.,

Wenn ein potenzielles Studienfach zu diesem ersten Brief passt, werden sie normalerweise zur weiteren Analyse eingeladen. Im Falle eines Gewichtsverlustmedikaments kann dies beispielsweise Insulinresistenz-und Glukosetests, endokrine Funktion, Blutbild, Herz-und Lungenfunktionstests sowie medizinische und familiäre Anamnese umfassen. Beispiele für kontrollierte Variablen in dieser Phase können Kandidaten ohne Diabetes in der Familienanamnese oder solche sein, die einen bestimmten psychologischen Test bestehen.

Erste Studien sind in der Lage, die Auswirkungen der Behandlung in einer sehr generischen und ähnlichen Population zu untersuchen., Die Bedeutung psychologischer Variablen-etwas, das in Tiermodellen weniger einflussreich ist-wird niemals unterschätzt. Sobald jedoch ein Medikament, eine Chemikalie oder eine Therapie an der Population getestet werden muss, für die es entwickelt wurde, werden kontrollierte Variablen schwieriger zu erreichen. Im Falle des Gewichtsverlustmedikaments reagiert beispielsweise ein krankhaft fettleibiger Erwachsener mit einer Essstörung, einer sitzenden Lebensweise, Angstzuständen und Diabetes möglicherweise nicht auf die gleiche Weise wie ein leicht übergewichtiger Erwachsener, der nach einem Beinbruch zugenommen hat und keine Komorbiditäten aufweist., Aber welchen Variablen kann ein Unterschied in der Antwort zugeschrieben werden?

Bei allen Arten von Forschung ist die Begrenzung anderer Faktoren, die entweder die Wirkung der unabhängigen Variablen oder das Ergebnis der abhängigen Variablen ändern können, unerlässlich, um Daten von bester Qualität zu erhalten. Wenn Organismen komplexer werden, nimmt die Fähigkeit, diese Faktoren zu begrenzen, allmählich ab. Durch die Implementierung so vieler kontrollierter Variablen wie möglich werden wissenschaftliche Erkenntnisse genauer und bilden eine solidere und vertrauenswürdigere Grundlage für die nächste Generation von Forschern.

Was genau sind Variablen?,

In experimentellen Prozessen können Variablen die Endergebnisse beeinflussen. Die Forscher müssen versuchen, diese Variablen auf die spezifischen Änderungen zu beschränken, die sie untersuchen. Eine Variable repräsentiert alles, was sich ändert. Variablen können Temperaturschwankungen, Komorbiditäten, Verhaltensweisen, Umgebungen, Ernährung, Luftqualität, Stresslevel, Stoffwechsel oder Allergien sein. Selbst saisonale oder globale Ereignisse können sich auf die Endergebnisse auswirken.

Zu Forschungszwecken werden Variablen in drei Gruppen eingeteilt., Die erste ist die unabhängige (oder manipulierte) Variable – die Änderung, die bewusst vorgenommen wird, um eine bestimmte Aktion oder Reaktion zu untersuchen, oder eine Änderung, die unabhängig von unserer Kontrolle ist, nämlich Zeit und Alterungsprozess.

Die zweite Variable ist die abhängige (oder antwortende) Variable, die der Forscher misst, um zum Endergebnis zu gelangen. In einer Studie kann beispielsweise untersucht werden, wie sich eine Portion Blaubeeren auf die Ergebnisse eines farbcodierten Gedächtnistests auswirkt. Die unabhängige Variable ist die Ernährungsumstellung (Blaubeeren)., Die abhängige Variable ist der Speichertest, der verwendet wird, um zu messen, ob Blaubeeren den Speicher beeinflussen. Es ist leicht vorstellbar, wie potenzielle Variablen die Genauigkeit der Ergebnisse des Forschers einschränken können. Hat das Subjekt gut geschlafen? Fühlte sich das Subjekt damals unwohl? Hat das Subjekt das Konzept des Spiels verstanden? Ist das Thema farbenblind? Um diese Variablen zu begrenzen, erfordert diese Studie einen dritten Variablentyp – die kontrollierte Variable.

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