Экспериментальные переменные: Экспериментальные переменные и их изменения

Содержание

Экспериментальные переменные и способы их контроля

Для уточнения соотношения всех факторов, входящих в эксперимент, введено понятие «переменная». Выделяют три вида переменных: независимые, зависимые и дополнительные.

Независимые переменные. Фактор, изменяемый самим экспериментатором, называется независимой переменной (НП).

В качестве НП в эксперименте могут выступать условия, в которых осуществляется деятельность испытуемого, характеристика заданий, выполнение которых требуется от испытуемого, характеристики самого испытуемого (возрастные, половые, иные различия испытуемых, эмоциональные состояния и другие свойства испытуемого или взаимодействующих с ним людей). Поэтому принято выделять следующие типы НП: ситуационные, инструктивные и персональные.

Ситуационные НП чаще всего не входят в структуру экспериментального задания, выполняемого испытуемым. Тем не менее они оказывают непосредственное воздействие на его деятельность и могут варьироваться экспериментатором.

К ситуационным НП относятся различные физические параметры, например освещенность, температура, уровень шума, а также размер помещения, обстановка, размещение аппаратуры и т. п.

К социально-психологическим параметрам ситуационных НП может быть отнесено выполнение экспериментального задания в изоляции, в присутствии экспериментатора, внешнего наблюдателя или группы людей.

В.Н. Дружинин указывает на особенности общения и взаимодействия испытуемого и экспериментатора как на особую разновидность ситуационных НП. Этому аспекту уделяется большое внимание. В экспериментальной психологии существует отдельное направление, которое называется «психология психологического эксперимента».

Инструктивные НП связаны непосредственно с экспериментальным заданием, его качественными и количественными характеристиками, а также способами его выполнения. Инструктивной НП экспериментатор может манипулировать более или менее свободно.

Интересно

Он может варьировать материал задания (например, числовой, словесный или образный), тип ответа испытуемого (например, вербальный или невербальный), шкалу оценивания и т.

 п. Большие возможности заключаются в способе инструктирования испытуемых, информирования их о цели экспериментального задания.

Экспериментатор может изменять средства, которые предлагаются испытуемому для выполнения задания, ставить перед ним препятствия, использовать систему поощрений и наказаний в ходе выполнения задания и т. д.

Персональные НП представляют собой управляемые особенности испытуемого. Обычно в качестве таких особенностей выступают состояния участника эксперимента, которые исследователь может менять, например различные эмоциональные состояния или состояния работоспособности-утомления.

Каждый испытуемый, участвующий в эксперименте, обладает множеством уникальных физических, биологических, психологических, социально-психологических и социальных признаков, которыми экспериментатор управлять не может.

В некоторых случаях следует считать эти неуправляемые признаки дополнительными переменными и применять к ним способы контроля, о которых будет рассказано ниже. Однако в дифференциально-психологических исследованиях при применении факторных планов неуправляемые персональные переменные могут выступать в качестве одной из независимых переменных.

Исследователи различают также разные виды независимых переменных. В зависимости от шкалы представления можно выделить качественные и количественные НП. Качественным НП соответствуют различные градации шкал наименований.

Например, эмоциональные состояния испытуемого могут быть представлены состояниями радости, гнева, страха, удивления и т. п. Способы выполнения заданий могут включать наличие или отсутствие подсказок испытуемому. 

Количественные НП соответствуют ранговым, пропорциональным или интервальным шкалам. Например, время, отведенное на выполнение задания, количество заданий, размер вознаграждения по результатам решения задач могут быть использованы как количественные НП.

В зависимости от количества уровней проявления независимых переменных различают двухуровневые и многоуровневые НП.  Двухуровневые НП имеют два уровня проявления, многоуровневые – три или более уровней. В зависимости от количества уровней проявления НП строятся различные по сложности экспериментальные планы.

Зависимые переменные. Фактор, изменение которого является следствием изменения независимой переменной, называется зависимой переменной (ЗП). Зависимая переменная – это компонент в составе ответа испытуемого, который непосредственно интересует исследователя.

В качестве ЗП могут выступать физиологические, эмоциональные, поведенческие реакции и другие психологические характеристики, которые можно зарегистрировать в ходе психологических экспериментов.

В зависимости от способа, с помощью которого можно зарегистрировать изменения, выделяют ЗП:

  • наблюдаемые непосредственно;
  • требующие физической аппаратуры для измерения;
  • требующие психологического измерения.

К ЗП, наблюдаемым непосредственно, относятся вербальные и невербальные поведенческие проявления, которые четко и однозначно могут быть оценены внешним наблюдателем, например отказ от деятельности, плач, определенное высказывание испытуемого и т.  п.

К ЗП, требующим физической аппаратуры для регистрации, относятся физиологические (пульс, величина артериального давления и т. д.) и психофизиологические реакции (время реакции, латентное время, длительность, скорость выполнения действий и т. п.).

К ЗП, требующим психологического измерения, относятся такие характеристики, как уровень притязаний, уровень развития или сформированности тех или иных качеств, форм поведения и т. п. Для психологического измерения показателей могут быть использованы стандартизированные процедуры – тесты, опросники и т. п.

Некоторые поведенческие параметры могут быть измерены, т. е. однозначно распознаны и интерпретированы только специально обученными наблюдателями или экспертами.

В зависимости от количества параметров, входящих в зависимую переменную, различают одномерные, многомерные и фундаментальные ЗП. Одномерная ЗП представлена единственным параметром, изменения которого и изучаются в эксперименте.

Примером одномерной ЗП может служить скорость сенсомоторной реакции.  Многомерная ЗП представлена совокупностью параметров. Например, внимательность может оцениваться объемом просмотренного материала, количеством отвлечений, числом правильных и ошибочных ответов и т. д.

Каждый параметр может фиксироваться независимо. Фундаментальная ЗП представляет собой переменную комплексного характера, параметры которой имеют некоторые известные отношения между собой. В этом случае одни параметры выступают как аргументы, а собственно зависимая переменная – как функция.

Например, фундаментальное измерение уровня агрессии может рассматриваться как функция ее отдельных проявлений (мимических, вербальных, физических и др.).

Зависимая переменная должна обладать такой базовой характеристикой, как сензитивность. Сензитивность ЗП – это ее чувствительность к изменению уровня независимой переменной.

Если при изменении независимой переменной зависимая переменная не изменяется, то последняя несензитивна и проводить эксперимент в таком случае не имеет смысла.

Интересно

Известны два варианта проявления несензитивности ЗП: «эффект потолка» и «эффект пола». «Эффект потолка» наблюдается, например, в том случае, когда предъявляемая задача настолько проста, что ее выполняют все испытуемые независимо от возраста.

«Эффект пола», напротив, возникает в том случае, когда задание настолько сложно, что с ним не может справиться ни один из испытуемых.

Существуют два основных способа фиксации изменений ЗП в психологическом эксперименте: непосредственный и отсроченный. Непосредственный способ применяется, например, в экспериментах по кратковременному запоминанию.

Экспериментатор непосредственно после повторения ряда стимулов фиксирует их количество, воспроизведенное испытуемым. Отсроченный способ используется в том случае, когда между воздействием и эффектом проходит определенный промежуток времени (например, при определении влияния количества заученных иностранных слов на успешность перевода текста).

Дополнительные переменные (ДП) – это сопутствующая стимуляция испытуемого, оказывающая влияние на его ответ. Совокупность ДП состоит, как правило, из двух групп: внешних условий опыта и внутренних факторов. Соответственно их принято называть внешними и внутренними ДП.

К внешним ДП относят физическую обстановку опыта (освещенность, температурный режим, звуковой фон, пространственные характеристики помещения), параметры аппаратуры и оборудования (дизайн измерительных приборов, рабочий шум и т. п.), временные параметры эксперимента (время начала, продолжительность и др.), личность экспериментатора.

К внутренним ДП относят настроение и мотивацию испытуемых, их отношение к экспериментатору и опытам, их психологические установки, склонности, знания, умения, навыки и опыт в данном виде деятельности, уровень утомления, самочувствие и т. п.

В идеале исследователь стремится все дополнительные переменные свести на нет или хотя бы к минимуму, чтобы выделить «в чистом виде» связь между независимой и зависимой переменными.

Существует несколько основных способов контроля влияния внешних ДП:

  • элиминация внешних воздействий;
  • константность условий;
  • балансировка;
  • контрбалансировка.

Элиминация внешних воздействий представляет собой наиболее радикальный способ контроля. Он состоит в полном исключении из внешней среды каких бы то ни было внешних ДП. В лаборатории создаются условия, изолирующие испытуемого от звуков, света, вибрационных воздействий и т. п.

Наиболее ярким примером может служить эксперимент по сенсорной депривации, проводимый на добровольцах в специальной камере, полностью исключающей поступление каких-либо раздражителей из внешней среды.

Следует отметить, что элиминировать воздействия ДП практически невозможно, да и не всегда нужно, так как результаты, полученные в условиях элиминации внешних воздействий, вряд ли могут быть перенесены в реальность.

Следующий способ контроля – создание константных условий. Суть этого способа состоит в том, чтобы сделать воздействия ДП постоянными и одинаковыми для всех испытуемых на протяжении всего опыта.

В частности, исследователь стремится сделать постоянными пространственно-временные условия эксперимента, технику его проведения, оборудование, предъявление инструкции и т.  д. При тщательном применении этого способа контроля удается избежать больших погрешностей, однако проблема переноса результатов эксперимента в условия, сильно отличающиеся от экспериментальных, остается проблематичной.

В тех случаях, когда нет возможности создать и поддерживать постоянные условия на протяжении всего эксперимента, прибегают к способу балансировки. Этот способ применяется, например, в ситуации, когда внешняя ДП не поддается идентификации.

В этом случае балансировка будет состоять в использовании контрольной группы. Исследование контрольной и экспериментальной групп проводится в одних и тех же условиях с той лишь разницей, что в контрольной группе отсутствует воздействие независимой переменной.

Тем самым изменение зависимой переменной в контрольной группе обусловлено лишь внешними ДП, а в экспериментальной – совместным действием внешних дополнительных и независимой переменной.

Если внешняя ДП известна, то балансировка заключается в воздействии каждого ее значения в сочетании с каждым уровнем независимой переменной.

В частности, такая внешняя ДП, как пол экспериментатора, в сочетании с независимой переменной (пол испытуемого) приведет к созданию четырех экспериментальных серий:

  • мужчина-экспериментатор – мужчины испытуемые;
  • мужчина-экспериментатор – женщины испытуемые;
  • женщина-экспериментатор – мужчины испытуемые;
  • женщина-экспериментатор – женщины испытуемые.

В более сложных экспериментах может применяться балансировка нескольких переменных одновременно.

Контрбалансировка как способ контроля внешних ДП практикуется чаще всего тогда, когда эксперимент включает в себя несколько серий. Испытуемый оказывается в разных условиях последовательно, однако предыдущие условия могут изменять эффект воздействия последующих.

Для ликвидации возникающего в этом случае «эффекта последовательности» разным группам испытуемых экспериментальные условия предъявляются в различном порядке.

Например, в первой серии эксперимента первой группе предъявляется решение интеллектуальных задач от более простых к более сложным, а второй – от более сложных к более простым.

Во второй серии, напротив, первой группе предъявляется решение интеллектуальных задач от более сложных к более простым, а второй – от более простых к более сложным.

Контрбалансировка применяется в тех случаях, когда есть возможность проведения нескольких серий эксперимента, однако следует учитывать, что большое число попыток вызывает утомление испытуемых.

Внутренние ДП, как указывалось выше, – это факторы, кроющиеся в личности испытуемого. Они оказывают весьма значительное влияние на результаты эксперимента, их воздействие достаточно трудно проконтролировать и учесть. Среди внутренних ДП можно выделить постоянные и непостоянные.

Постоянные внутренние ДП в течение эксперимента существенно не изменяются. Если эксперимент проводится с одним испытуемым, то постоянными внутренними ДП будут его пол, возраст, национальность. К этой группе факторов также можно отнести темперамент, характер, способности, склонности испытуемого, его интересы, взгляды, убеждения и другие компоненты общей направленности личности.

Интересно

В случае проведения эксперимента с группой испытуемых эти факторы приобретают характер непостоянных внутренних ДП, и тогда для нивелировки их влияния прибегают к специальным способам формирования экспериментальных групп.

К непостоянным внутренним ДП относятся психологические и физиологические характеристики испытуемого, которые могут либо значительно изменяться по ходу эксперимента, либо актуализироваться (или исчезать) в зависимости от целей, задач, вида, формы организации эксперимента.

Первую группу таких факторов составляют физиологические и психические состояния, утомляемость, привыкание, приобретение опыта и навыков в процессе выполнения экспериментального задания.

В другую группу входят установка на данный опыт и данное исследование, уровень мотивации к данной экспериментальной деятельности, отношение испытуемого к экспериментатору и своей роли подопытного и т. п.

Для уравнивания эффекта воздействия этих переменных на ответы в разных пробах существует ряд способов, успешно применяемых в экспериментальной практике.

Для устранения так называемого серийного эффекта, в основе которого лежит привыкание, используется особая очередность предъявления стимулов. Эта процедура получила название «уравновешенного чередного порядка», когда стимулы разных категорий предъявляются симметрично относительно центра стимульного ряда. Схема такой процедуры выглядит так: А В В А, где А и В – стимулы разных категорий.

Чтобы предупредить влияние на ответ испытуемого тревожности или неопытности, проводятся ознакомительные или предварительные эксперименты. Их итоги не учитываются при обработке данных.

Для предупреждения изменчивости ответов из-за накопления опыта и навыков в процессе эксперимента испытуемому предлагается так называемая «исчерпывающая практика».

В результате такой практики у испытуемого до начала собственно эксперимента вырабатываются устойчивые навыки, и в дальнейших экспериментах показатели испытуемого от фактора накопления опыта и навыков уже напрямую не зависят.

В тех случаях, когда необходимо свести к минимуму влияние на ответ испытуемого утомления, прибегают к «методу вращения». Суть его состоит в том, что каждой подгруппе испытуемых предъявляется определенная комбинация стимулов.

Совокупность таких комбинаций полностью исчерпывает все множество возможных вариантов. Например, при трех типах стимулов (А, Б, В) каждому из них представляется первое, второе и третье место в предъявлении испытуемым. Таким образом, первой подгруппе стимулы предъявляются в порядке АБВ, второй – АВБ, третьей – БАВ, четвертой – БВА, пятой – ВАБ, шестой – ВБА.

Приведенные способы процедурного уравнивания внутренних непостоянных ДП применимы как для индивидуальных, так и для групповых экспериментов.

Установка и мотивация испытуемых как внутренние непостоянные ДП должны поддерживаться на одном и том же уровне во время всего опыта. Установка как готовность воспринимать раздражитель и отвечать на него определенным образом создается через инструкцию, которую экспериментатор дает испытуемому.

Чтобы установка была именно такой, какая требуется по задаче исследования, инструкция должна быть доступна испытуемым и адекватна задачам эксперимента. Однозначность и легкость понимания инструкции достигаются ее ясностью и простотой.

Во избежание вариативности предъявления инструкцию рекомендуется зачитывать дословно или давать в письменном виде. Поддержание исходной установки контролируется экспериментатором путем постоянного наблюдения за испытуемым и корректируется путем напоминания при необходимости соответствующих указаний инструкции.

Мотивация испытуемого рассматривается главным образом как интерес к данному эксперименту. Если интерес отсутствует или слаб, то трудно рассчитывать на полноценность выполнения испытуемым предусмотренных в эксперименте заданий и на надежность его ответов.

Слишком высокий интерес, «перемотивация», также чревата неадекватностью ответов испытуемого. Поэтому для получения исходно приемлемого уровня мотивации экспериментатор должен самым серьезным образом подойти к формированию контингента испытуемых и подбору стимулирующих их мотивацию факторов.

В качестве таких факторов могут выступать состязательность, различные виды вознаграждения, интерес к своим показателям, профессиональный интерес и др.

Психофизиологические состояния испытуемых рекомендуется не только поддерживать на одном уровне, но и оптимизировать этот уровень, т. е. испытуемые должны находиться в «нормальном» состоянии.

Интересно

Следует убедиться, что до проведения опыта у испытуемого не было сверхзначимых для него переживаний, у него достаточно времени для участия в эксперименте, он не голоден и т. п. Во время проведения эксперимента не следует излишне возбуждать или подавлять испытуемого. Если же эти условия выполнить не удается, то проведение эксперимента лучше отложить.

Из рассмотренных характеристик переменных и способов их контроля становится понятой необходимость тщательной подготовки эксперимента при его планировании.

В реальных условиях экспериментирования добиться 100 %-го контроля всех переменных невозможно, однако различные психологические эксперименты значительно отличаются друг от друга степенью контроля переменных. Рассмотрению вопроса оценки качества эксперимента посвящен следующий раздел.

Экспериментальные исследования дизель-генераторной установки на переменной частоте вращения

Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/5505

Title: Экспериментальные исследования дизель-генераторной установки на переменной частоте вращения
Other Titles: The experimental researches of diesel generator set on variable speed
Authors: Обухов, Сергей Геннадьевич
Плотников, Игорь Александрович
Keywords: электроснабжение; автономные системы; дизель-генераторные установки; дизельные двигатели; переменная скорость; вращение; stand-alone power supply system; diesel generator set; diesel engine; adjustable speed drive
Issue Date: 2015
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Обухов С. Г. Экспериментальные исследования дизель-генераторной установки на переменной частоте вращения / С. Г. Обухов, И. А. Плотников // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. — 2015. — Т. 326, № 6 : Инжиниринг георесурсов. — [С. 95-102].
Abstract: Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности работы дизель-генераторных установок в составе автономных систем электроснабжения с целью снижения себестоимости электроэнергии. Цель работы: экспериментальное доказательство эффективности перевода рабочего режима дизель-генераторной установки с постоянной частоты вращения на переменную и определение областей регулирования рабочими режимами установки. Методы исследования: экспериментальные исследования дизель-генераторной установки на переменной частоте вращения двигателя на базе специально созданного лабораторного стенда. Результаты. Показано, что перевод рабочих режимов дизель-генераторной установки на переменную частоту вращения, оптимизированную по удельному расходу топлива, обеспечивает следующие преимущества: уменьшение механических потерь и повышение коэффициента полезного действия дизельного двигателя и генератора на всех долевых нагрузочных режимах, кроме номинального; снижение удельного расхода топлива; улучшение экологических показателей; улучшение эргономических показателей путем снижения уровня шума и уменьшения вибрации. Теория подобия двигателей внутреннего сгорания и электрических машин, а также аналогичные результаты по удельному расходу топлива, полученные другими исследователями, позволяют распространить полученные выводы и на другие дизель-генераторные установки, того же диапазона мощностей до 60 кВт, с двигателями без наддува. Получена универсальная функциональная зависимость частоты выходного напряжения генератора от величины электрической нагрузки электростанции, которая может быть использована при разработке и создании дизель-генераторных установок инверторного типа. Результаты проведенных экспериментов позволяют сформулировать основные технические требования к подсистемам управления инверторных дизель-генераторных установок, определить необходимые физические переменные, позволяющие осуществлять как контроль над состоянием объекта, так и управление им.
Relevance of the research is determined by the need to improve the efficiency of diesel generator sets in the autonomous power supply systems to reduce the cost of electricity. The aim of the research is to prove experimentally the effectiveness of changing the operating modes of a diesel generator set from constant speed to variable speed and identify the mode panel. Research methods: experimental studies of a variable speed diesel generator set on the basis of a specially designed laboratory bench. Results. The authors proved that the change of operating modes of the diesel generator set to the variable mode with a fuel consumption optimized provides the following advantages: reduces mechanical losses and increases the efficiency of a diesel engine and generator for all load conditions, other than nominal; reduces fuel consumption; improves environmental measures and ergonomic characteristics by reducing noise and vibration. The similarity theory of internal combustion engines and electric drives, and similar results for specific fuel consumption obtained by other researchers, allow us to extend our conclusions to other diesel generator sets, naturally aspirated engines with the same range of capacities up to 60 kW. The authors obtained the universal functional dependence of the output voltage frequency of the generator set on the magnitude of power plant electrical load, which can be used in the design and creation of inverter type diesel generator sets. The experimental results allow stating the basic technical requirements for inverter control subsystem of diesel generator sets, determining the required physical variables which allow both controlling the state of the object and its management.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/5505
ISSN: 1684-8519
Appears in Collections:Известия ТПУ

Show full item record   Google Scholar

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Что такое переменные?

Научный метод

Что такое переменные?

Что такое переменные?

В науке переменная — это любой фактор, черта или состояние, которые могут существовать в различных количествах или типах.

Ученые пытаются выяснить, как устроен мир природы. Для этого они используют эксперименты для поиска причинно-следственных связей . Причинно-следственные связи объясняют, почему что-то происходит, и позволяют надежно предсказать результаты действия. Ученые используют научный метод для разработки эксперимента, чтобы они могли наблюдать или измерять, вызывают ли изменения в одном элементе что-то другое повторяющимся образом.

Эти факторы, которые изменяются в ходе научного эксперимента, являются переменными .

Правильно спланированный эксперимент обычно имеет три типа переменных: независимые, зависимые и контролируемые.

Что такое независимая переменная?

Независимая переменная — это одна , которая изменяется ученым. Почему только один? Ну, если вы изменили более одной переменной, было бы трудно понять, какое изменение вызывает то, что вы наблюдаете. Например, что, если бы наш научный вопрос звучал так: «Как размер собаки влияет на количество съеденной ею пищи?»; затем во время ваших экспериментов с кормлением вы меняли как размер собаки, так и время дня, когда собак кормили. Данные могут немного сбивать с толку: съела ли более крупная собака меньше пищи, чем меньшая, из-за своего размера или потому, что была середина дня, а собаки предпочитают есть больше утром?

Иногда просто изменить одну переменную невозможно, и в таких случаях ученые полагаются на более сложный математический анализ и дополнительные эксперименты, чтобы попытаться выяснить, что происходит. Учащимся старшего возраста предлагается прочитать об этом подробнее в нашем Страница «Экспериментальный дизайн для передовых научных проектов». Чтобы было ясно, для научной ярмарки обычно разумно иметь только и независимых переменных одновременно. Если вы новичок в выполнении научных проектов и хотите узнать, как влияет изменение нескольких переменных, проведите несколько тестов, фокусируясь на одной независимой переменной за раз.

Что такое зависимая переменная?

Зависимые переменные — это вещи, на которых ученый сосредотачивает свои наблюдения, чтобы увидеть, как они реагируют на изменение, внесенное в независимую переменную. В нашем примере с собакой зависимой переменной является то, сколько собаки едят. Это то, что мы наблюдаем и измеряем. Она называется «зависимой» переменной, потому что мы пытаемся выяснить, зависит ли ее значение от значения независимой переменной. Если между двумя типами переменных (независимыми и зависимыми) существует прямая связь, возможно, вы обнаруживаете причинно-следственную связь. Количество зависимых переменных в эксперименте варьируется, но их может быть больше одной.

Что такое управляющая переменная?

Эксперименты также имеют контролируемых переменных . Контролируемые переменные — это величины, которые ученый хочет сохранить постоянными, и он должен наблюдать за ними так же тщательно, как и за зависимыми переменными. Например, в примере с экспериментом с собаками вам нужно будет контролировать, насколько собаки голодны в начале эксперимента, тип пищи, которую вы им даете, и нравится ли им еда. Почему? Если бы вы этого не сделали, тогда можно было бы дать другие объяснения различиям, которые вы наблюдаете в том, сколько они едят. Например, может быть, маленькая собака ест больше, потому что в этот день она более голодна, может быть, большой собаке не нравится предложенный корм для собак, или, может быть, все собаки будут есть больше влажного корма для собак, чем сухого. Таким образом, вы должны оставить все остальные переменные одинаковыми (вы их контролируете), чтобы вы могли видеть только влияние одной переменной (независимой переменной), которую вы пытаетесь протестировать. Как и в нашем примере, в большинстве экспериментов используется более одной контролируемой переменной. Некоторые люди называют контролируемые переменные «постоянными переменными».

В лучших экспериментах ученый должен иметь возможность измерить значений каждой переменной. Вес или масса — пример переменной, которую очень легко измерить. Однако представьте, что вы пытаетесь провести эксперимент, в котором одной из переменных является любовь. Не существует такого понятия, как «измеритель любви». У вас может быть убеждение, что кто-то влюблен, но вы не можете быть в этом уверены, и у вас, вероятно, будут друзья, которые с вами не согласны. Итак, любовь не поддается измерению в научном смысле; следовательно, это была бы плохая переменная для использования в эксперименте.

Примеры

Примеры переменных

Время как пример независимой переменной

В некоторых экспериментах именно время вызывает изменение зависимой переменной. Ученый просто запускает процесс, затем наблюдает и записывает данные через равные промежутки времени.

Независимая переменная для опросов и тестов различных групп

Когда ученый проводит тест или опрос различных групп людей или объектов, эти группы определяют независимую переменную. Например:

Переменные «или/или» (двоичные)

Иногда переменная просто представляет условие «или/или» (двоичное). Например, во время эксперимента что-то может либо присутствовать, либо отсутствовать.

Образец

Образец

Вот образец, содержащий переменные и гипотезу.

Контрольный список

Контрольный список переменных проекта научной ярмарки

Назначьте это с помощью Google Classroom:

  • Тест переменных
  • Переменные моего научного проекта (рабочий лист для учащихся)

Ознакомьтесь с нашими научными видеороликами

Разработка посевной машины

Как сделать магнитную слизь

Изготовление термометра — задание STEM

Экспериментальные переменные AO1 AO2 — МАСТЕР ПСИХОЛОГИИ

9009 3

ВВЕДЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ


Переменная — это то, что изменяется, фактор, который изменяется. Переменными могут быть такие вещи, как раса или пол человека, тип погоды в данный момент или время суток, или результаты экзаменов, которые получают разные люди, или их баллы на тестах.

НЕЗАВИСИМЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ


В ходе эксперимента ученый сосредоточится на конкретном предмете, который его интересует, — на независимой переменной (IV). Это тема, которую изучает ученый, то, что может быть скрытой причиной поведения.

Возможно, вы захотите вспомнить, что ученых интересует ВЛИЯНИЕ независимой переменной

Манипулируемые IV — это вещи, которые ученые могут изменить, чтобы увидеть, что произойдет. Например, ученый может изменить уровень шума в комнате, чтобы увидеть, работают ли люди усерднее или нет. Другой пример манипулируемой переменной может включать тестирование препарата на одной группе людей, в то время как другая группа остается нормальной.

Естественная внутривенная инъекция — это то, что изменяется само по себе. Например, ни один ученый не может «сделать» людей мужчинами или женщинами. Иногда физически невозможно манипулировать естественной переменной. Иногда это просто неэтично — например, было бы неправильно заразить кого-то противной болезнью только для того, чтобы посмотреть, как он с ней справится.

  • Самые сильные эксперименты исследовали управляемые IV; это лабораторные эксперименты, и они имеют высокую интервальную достоверность, хотя внешняя достоверность может быть низкой, если IV не изменится в реальной жизни
  • Эксперименты по изучению встречающихся в природе внутривенных вливаний являются естественными (или квази-) экспериментами. Они намного слабее, с более низкой внутренней достоверностью, хотя могут иметь более высокую внешнюю достоверность (поскольку IV — это тот, который меняется в реальной жизни).

ЗАВИСИМЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ


В ходе эксперимента ученый ищет определенный результат. Зависимая переменная (DV) — это то, что меняется — результат, который вы измеряете. В успешном эксперименте изменения в IV должны вызвать изменения в DV.

Подумайте об этом так: зависимая переменная зависит от IV

Помните, как наука пытается открывать законы и делать предсказания? В этом красота экспериментов; они показывают причинно-следственную связь — причину и следствие. Если ваш DV изменится в конце эксперимента, вы можете сделать вывод, что IV был , что привело к его изменению .

Например:

  • Предоставление людям кофе может привести к тому, что они будут бодрствовать дольше, чем люди, которые не пьют кофе
  • Быть жертвой преступления может вызвать у вас больший стресс, чем у людей, которые не были жертвой преступления работа в тихой комнате

ПРИМЕНЕНИЕ ВАШИХ ПЕРЕМЕННЫХ


Небрежное или расплывчатое исследование рассматривает такие переменные, как «память» или «интеллект», и сравнивает карикатуры, такие как «возраст» или «образцы для подражания».

Операционализация означает указание ваших IV и DV таким образом, чтобы было очевидно, как ими манипулируют или измеряют. В частности, операционная DV будет создавать количественные данные.

Например:

  • Не «интеллект», а «оценка IQ теста»
  • Не «память», а «количество воспоминаний»
  • Не «возраст», а «младше 16» и «старше 45».
  • Не «образцы для подражания», а «образцы для подражания агрессивные» и «образцы для подражания неагрессивные»

ПОСТОРОННИЕ И СМЕШИВАЮЩИЕ ПЕРЕМЕННЫЕ


Конечно, не всегда можно отличить причинно-следственную связь от эксперимента, особенно эксперимента на людях. Это потому, что IV не только вещь, влияющая на ДВ. Обычно есть много других факторов.

  • Кофе может вызывать у людей бессонницу (IV вызывает ДН), но это может зависеть от того, насколько тяжело люди работали в этот день, а также от кофе
  • Быть жертвой преступления может вызвать у людей стресс (IV причиной DV), но степень стресса может зависеть от вашей личности или настроения в тот день или типа преступления, которое вы совершили (нападение вызывает больший стресс, чем карманная кража)
  • Отвлечение на шум может привести к тому, что люди сделают ошибки в тесте на память (IV вызывает DV), но вы можете сделать ошибки в тесте на память, потому что прошлой ночью у вас была поздняя ночь, а не шум в комнате
Факторы другое чем IV и DV , которые могут измениться в ходе исследования, являются посторонними переменными.

Внешние переменные делятся на три типа:

  • Переменные-участники — это различия между самими участниками. Очевидно, что переменные у всех разные, и переменные большинства участников (рост, день рождения, количество братьев и сестер) не имеют большого значения для исследования, но другие (интеллект, уровень образования, личность) могут иметь большое значение.
  • Ситуационные переменные — это изменения, происходящие в ситуации, в которой находятся участники. К ним относятся такие факторы, как погода и жара, переполненность помещения и время суток, а также «внешнее вмешательство», например помехи или отвлекающие факторы (пожарная сигнализация). , например).
  • Эффекты экспериментатора — это изменения, которые вносит экспериментатор, обычно не осознавая этого, обращаясь с одними участниками иначе, чем с другими. Это форма предвзятости, и она часто включает в себя поощрение участников действовать или реагировать определенным образом с помощью языка тела или тона голоса.
Большинство посторонних переменных не имеют значения или даже компенсируют друг друга, но они «сеют семена сомнения» в том, действительно ли DV вызвано IV, — они снижают внутреннюю валидность исследования.

Некоторые посторонние переменные определенно влияют на поведение участников и мешают DV. Они называются смешивающими переменными, потому что они искажают (искажают) достоверность исследования.

КОНТРОЛЬ ВНЕШНИХ ПЕРЕМЕННЫХ


Чтобы решить проблему смешения переменных, ученые будут использовать экспериментальный контроль. Элемент управления — это то, что препятствует влиянию смешанной переменной на DV, потому что он гарантирует, что изменяются только важные переменные IV и DV.

Вот несколько примеров:

  • Предварительный скрининг (тестирование) всех, чтобы убедиться, что они происходят из одного и того же происхождения и имеют одинаковое душевное состояние, а также удаление аномальных участников из исследования
  • Все проводят тест в одном и том же месте в одно и то же время
  • Убедиться, что тест работает одинаково для всех
  • Сценарий всех взаимодействий между исследователями и участниками зеркала заднего вида
Гораздо проще настроить контроль посторонних переменных в лабораторном эксперименте, потому что все происходит в контролируемой обстановке, которую вы можете настроить заранее.

В полевых экспериментах сложнее настроить элементы управления, потому что у вас меньше контроля над реальной обстановкой, где вокруг вас происходят обычные события.

Хотя контроли повышают внутреннюю валидность исследования за счет уменьшения искажающих факторов, они могут в такой же степени снижать внешнюю валидность. В частности, строго контролируемые эксперименты могут быть лишены экологической обоснованности, если обстановка или задача становятся слишком незнакомыми или искусственными. Это компромисс между внутренней и внешней валидностью, на который должны пойти все психологи.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СПРОСА


Одним из видов посторонних переменных, заслуживающих особого упоминания, являются характеристики спроса. Это когда участники ведут себя неестественно, потому что считают, что знают цель исследования, в котором принимают участие. интересно, что это все о. Если люди думают, что поняли цель эксперимента, возникает искушение стать «хорошими участниками» и сделать эксперимент успешным.

Другие люди — неуклюжие клиенты, и когда они думают, что знают, в чем заключается эксперимент, они пытаются его испортить. Это то, что Фил Баньярд (2001) называет эффектом «иди на хуй» — еще одним типом характеристик спроса.

Характеристики спроса снижают внутреннюю валидность (поскольку DV вызывает нечто иное, чем IV) и внешнюю валидность (потому что эти люди не будут вести себя так в реальной жизни), а также прогностическую валидность (потому что вы не можете предсказать будущего поведения от неестественного поведения).

Наивные участники не осознают, что они участвуют в исследовании, а если они и знают, что участвуют в исследовании, то они были введены в заблуждение относительно сути исследования. Неправильное направление — это экспериментальный контроль, который снижает характеристики спроса, но вызывает этические проблемы, потому что наивные участники не могут дать информированное согласие, если они были введены в заблуждение относительно сути исследования.

About the Author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Related Posts