תוֹכֶן
השיטה המדעית כוללת שאלת שאלה, ביצוע מחקר, גיבוש השערה ובדיקת ההשערה באמצעות ניסוי, כך שניתן יהיה לנתח את התוצאות. כל ניסוי מדעי מצליח חייב לכלול סוגים מסוימים של משתנים. חייב להיות משתנה עצמאי, שמשתנה לאורך הניסוי; משתנה תלוי שנצפה ונמדד; ומשתנה מבוקר, המכונה גם המשתנה "הקבוע", אשר חייב להישאר עקבי ולא משתנה לאורך הניסוי. למרות שהמשתנה הנשלט או הקבוע בניסוי אינו משתנה, הוא חשוב לא פחות להצלחה של ניסוי מדעי כמו שאר המשתנים.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
TL; DR: בניסוי מדעי, המשתנה המבוקר או הקבוע הוא משתנה שאינו משתנה. לדוגמה, בניסוי לבדיקת השפעת אורות שונים על צמחים, גורמים אחרים המשפיעים על גידול צמחים ובריאותם, כגון איכות הקרקע והשקה, יצטרכו להישאר קבועים.
דוגמא למשנה עצמאי
נניח שמדען מבצע ניסוי לבדיקת השפעת תאורה שונה על עציצי הבית. במקרה זה התאורה עצמה תהיה המשתנה הבלתי תלוי, מכיוון שזה המשתנה שהמדען משנה באופן פעיל במהלך הניסוי. בין אם המדען משתמש בנורות שונות ובין אם הוא משנה את כמות האור הניתנת לצמחים, האור הוא המשתנה המשתנה, ולכן הוא המשתנה הבלתי תלוי.
דוגמא למשנה תלוי
משתנים תלויים הם התכונות בהן מדען מתבונן, ביחס למשתנה הבלתי תלוי. במילים אחרות, המשתנה התלוי משתנה בהתאם לשינויים שבוצעו במשתנה הבלתי תלוי. בניסוי עציצי הבית, המשתנים התלויים יהיו תכונות הצמחים עצמם, אותם מדען הצופה ביחס לאור המשתנה. תכונות אלה עשויות לכלול את הצמחים צבע, גובה ובריאות כללית.
דוגמא למשנה מבוקר
משתנה מבוקר או קבוע אינו משתנה במהלך הניסוי. חשוב מאוד שכל ניסוי מדעי יכלול משתנה מבוקר; אחרת, אי אפשר להבין את מסקנות הניסוי. לדוגמה, בניסוי עציצי הבית, משתנים מבוקרים עשויים להיות דברים כמו איכות האדמה וכמות המים הניתנת לצמחים. אם גורמים אלה לא היו קבועים, וצמחים מסוימים קיבלו יותר מים או אדמה טובה יותר מאחרים, לא הייתה שום דרך עבור המדען להיות בטוח שהצמחים לא ישתנו על בסיס גורמים אלה במקום סוגים שונים של אור. צמח עשוי להיות בריא וירוק בגלל כמות האור שהוא קיבל, או שזה יכול להיות בגלל שהוא קיבל יותר מים משאר הצמחים. במקרה זה, לא ניתן יהיה להסיק מסקנות ראויות על סמך הניסוי.
עם זאת, אם לכל הצמחים ניתנת כמות זהה של מים ואותה איכות אדמה, אז המדען יכול להיות בטוח שכל שינוי מצמח אחד למשנהו נובע משינויים שנעשו במשתנה הבלתי תלוי: האור. למרות שהמשתנה המבוקר לא השתנה ולא היה המשתנה שנבדק בפועל, הוא איפשר למדען להתבונן בקשר הגורם והתוצאה בין בריאות הצמח לסוגים שונים של תאורה. במילים אחרות, זה אפשר ניסוי מדעי מוצלח.