تعد الدراسات التجريبية والتجريب بعضًا من المكونات الرئيسية للعلم والتي بدونها لا يمكن اكتساب المعرفة العلمية الصحيحة. لمعرفة سبب ظاهرة معينة ، يجب إجراء مجموعة متنوعة من التجارب.
تدور التجارب حول مراقبة التغييرات وتحليلها والتنبؤ بها. تُعرف العناصر التي تتغير في التجربة بالمتغيرات. الثابت والتحكم هما متغيران مهمان للغاية يتم استخدامهما في التجربة.
ثابت مقابل التحكم
الفرق بين الثابت والتحكم هو أن المتغير الثابت لا يتغير خلال التجربة. من ناحية أخرى ، يمكن أن يتغير متغير التحكم ولكن يتم الاحتفاظ به بشكل متعمد لعزل العلاقة المتبادلة بين متغير مستقل ومتغير تابع.
المتغير الثابت هو المتغير الذي لا يمر بأي تغيير تحت أي ظرف من الظروف ، لا بين التجارب ولا أثناءها.
من ناحية أخرى ، فإن متغير التحكم هو متغير لديه القدرة على التغيير ولكن يظل ثابتًا عن عمد من قبل موصل التجربة بحيث يمكن عزل العلاقة المتبادلة بين المتغير المستقل والمتغير التابع.
جدول المقارنة بين الثابت والتحكم (في شكل جدولي)
| معلمة المقارنة | ثابت | مراقبة |
|---|---|---|
| مستعمل في | التجارب العلمية والتعبيرات الجبرية. | تجارب علمية. |
| قيمة | لا يتغير في أي حالة. | يمكن أن يتغير ولكن يتم الاحتفاظ به عن عمد دون تغيير. |
| الدلالة | إنه من المصلحة الأساسية. | العمل كعامل ثالث. |
| رسم بياني | غير مبين في الرسم البياني. | يمكن رسمها بيانيًا للتحقق من عدم تغيير جميع الشروط الأخرى باستثناء تلك المتعلقة بالتجربة. |
| هدف | يجب أن تسجل لاستنساخ التجربة. | يساعد في إظهار العلاقة المتبادلة بين المتغير المستقل والمتغير التابع. |
ما هو الثابت؟
إنه متغير في التجربة ؛ يمكن تغيير القيمة التي تم تعيينها مرة واحدة ، لا أثناء التجارب ولا فيما بينها. ومع ذلك ، نظرًا لأن قيمة الثابت لا تتغير ، فغالبًا ما لا يتم اعتبارها متغيرًا على الإطلاق.
في تجربة ما ، يتم أخذ مجموعة متنوعة من الخصائص أو القوى الطبيعية كثوابت. فمثلا؛ لملاحظة التغييرات التي يمر بها النبات بسبب تأثيرات أنواع مختلفة من الأضواء ، يحتاج المرء إلى أخذ عوامل مثل جودة التربة والري وما إلى ذلك كثوابت.
ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يتم أخذ عامل أو قوة أو خاصية معينة على أنها ثابتة لمجرد إجراء تجربة. إذا لوحظت في الحياة الواقعية ، يمكن أن تخضع هذه العوامل أو القوى أو الخصائص لتغييرات كبيرة بسبب تأثير بعض العوامل الخارجية أو في ظل ظروف معينة.
في هذا السياق ، يمكن للمرء أن يأخذ مثالاً على نقطة غليان الماء التي تتغير وفقًا لتسارع المنطقة وارتفاعها. يحدث هذا بسبب انخفاض الجاذبية مع زيادة مقابلة في المسافة من الأرض.
في التعبيرات الرياضية ، يستخدم مصطلح ثابت للإشارة إلى رقم موجود في حد ذاته. هذا لأن قيمة هذا الرقم لا تتغير أبدًا. فمثلا:
في التعبير 3x + 4 ، تختلف قيمة المصطلح "3x" مع قيمة x. لكن قيمة المصطلح 4 لا تتغير. ويترتب على ذلك أن المصطلح الذي يمكن الإشارة إليه على أنه ثابت في التعبير 3x + 4 هو 4.
ما هو التحكم؟
إنه متغير لديه القدرة على التغيير ولكن يتم الاحتفاظ به بشكل متعمد بحيث يصبح من السهل تصوير العلاقة المتبادلة بين المتغيرات المستقلة والتابعة. فمثلا:
في تجربة لرصد وتحليل تأثيرات الأشكال المختلفة للضوء على نمو النبات ، يحتاج المرء إلى الحفاظ على نفس درجة الحرارة لجميع النباتات المستخدمة في التجربة. هذا لأن التركيز ينصب على كيفية تفاعل النبات مع أشكال مختلفة من الضوء وليس كيفية تفاعله مع درجات الحرارة المختلفة. وبالتالي ، فإن مقدار درجة الحرارة في هذه التجربة هو متغير تحكم لأنه عنصر يحتاج إلى التحكم فيه.
وبالمثل ، يحتاج الشخص الذي يقوم بالتجربة أيضًا إلى توخي الحذر بشأن كمية الماء التي يعطيها لكل نبات. هذا لأنه ، بأي حال من الأحوال ، إذا تم إعطاء أحد النباتات كمية من الماء أكثر من النباتات الأخرى ، فلن يكون من الممكن فهم السبب وراء نمو هذا النبات. قد يفشل المرء في معرفة ما إذا كان السبب وراء نمو هذا النبات هو شكل من أشكال الضوء أو الماء الزائد.
في تجربة علمية ، لا يكون لمتغير التحكم أي أهمية أساسية. بل هو يعمل عاملا ثالثا. لكنها لا تزال مهمة للتجربة. هذا لأنه يساعد في مقارنة المتغيرات الأخرى التي ربما تكون قد ساهمت في نتيجة معينة للتجربة حيث يتم الاحتفاظ بجميع المتغيرات ذات الصلة بالتجربة كما هي أو تحت السيطرة من قبل الشخص الذي يقوم بالتجربة.
أثناء رسم التجربة ، يتم تمثيل المتغير المستقل بالمحور x بينما يمثل المحور y المتغير التابع. لكن المتغيرات الخاضعة للرقابة لا يتم تصويرها على رسم بياني حيث لا يُفترض أن تتغير. ولكن يمكن تصويرها على رسم بياني للتأكد من أن جميع المتغيرات الأخرى باستثناء المتغيرات المستقلة والتابعة يجب ألا تتغير.
فمثلا؛ بعد رسم نمو النباتات مقارنة بالأضواء الواردة على الرسم البياني ، يمكن للمرء أيضًا التحقق مما إذا كانت جميع النباتات قد تلقت نفس القدر من درجة الحرارة أو الماء أم لا. إذا تم العثور على أي شكل ، يحتاج المرء إلى إعادة التحقق من إعداد تجربته.
الاختلافات الرئيسية بين الثابت والتحكم
استنتاج
أثناء إجراء التجارب ، غالبًا ما يتم الخلط بين الأشخاص بين الثابت والتحكم. يحدث هذا لأن قيمة متغير التحكم لا تتغير في التجربة على الرغم من إمكانية تغييرها.
ومع ذلك ، يعد كل من الثابت والتحكم جزءًا لا يتجزأ من التجربة حيث أنهما يحددان نتائج التجربة. ولكن بين هذين ، يكون المتغير الثابت ذا أهمية أساسية للتجربة ولا يمكن إزالته تحت أي ظرف من الظروف. ولكن يمكن تحديد قيمة عنصر تحكم أو يمكن إلغاؤها.
