Thí nghiệm được kiểm soát là gì?

Một thử nghiệm được kiểm soát là một thử nghiệm trong đó mọi thứ được giữ cố định ngoại trừ một biến . Thông thường, một tập hợp dữ liệu được lấy cho một nhóm điều khiển , thường là trạng thái bình thường hoặc thông thường và một hoặc nhiều nhóm khác được kiểm tra, trong đó tất cả các điều kiện giống hệt với nhóm điều khiển và nhau trừ một biến này. Đôi khi, cần phải thay đổi nhiều hơn một biến, nhưng tất cả các điều kiện thử nghiệm sẽ được kiểm soát để chỉ các biến được kiểm tra thay đổi và số lượng hoặc cách chúng thay đổi được đo.

  • Một thử nghiệm được kiểm soát chỉ đơn giản là một thử nghiệm trong đó tất cả các yếu tố được giữ cố định ngoại trừ một: biến độc lập.
  • Một loại phổ biến của thử nghiệm được kiểm soát so sánh một nhóm kiểm soát với một nhóm thử nghiệm. Tất cả các biến là giống hệt nhau giữa hai nhóm ngoại trừ yếu tố được kiểm tra.
  • Ưu điểm của một thử nghiệm được kiểm soát là nó giúp dễ dàng loại bỏ sự không chắc chắn về tầm quan trọng của kết quả.

Ví dụ về một thí nghiệm được kiểm soát

Giả sử bạn muốn biết loại đất có ảnh hưởng đến việc hạt giống nảy mầm trong bao lâu. Bạn quyết định thiết lập một thử nghiệm có kiểm soát để trả lời câu hỏi. Bạn có thể lấy năm chậu giống nhau, lấp đầy mỗi loại đất khác nhau, gieo hạt đậu vào mỗi chậu, đặt chậu vào cửa sổ đầy nắng, tưới nước và đo xem cần bao lâu để hạt giống trong mỗi chậu nảy mầm. Đây là một thử nghiệm có kiểm soát vì mục tiêu của bạn là giữ cho mọi biến số không đổi trừ loại đất bạn sử dụng. Bạn kiểm soát những điều này!

Tại sao các thí nghiệm được kiểm soát lại quan trọng?

Ưu điểm lớn của một thử nghiệm được kiểm soát là bạn có thể loại bỏ phần lớn sự không chắc chắn về kết quả của bạn. Nếu bạn không thể kiểm soát từng biến, bạn có thể sẽ có một kết quả khó hiểu. Ví dụ, nếu bạn trồng các loại hạt khác nhau trong mỗi chậu, cố gắng xác định xem loại đất có ảnh hưởng đến sự nảy mầm hay không, bạn có thể tìm thấy một số loại hạt nảy mầm nhanh hơn các loại khác. Bạn sẽ không thể nói, với bất kỳ mức độ chắc chắn nào, tỷ lệ nảy mầm là do loại đất! Hoặc, nếu bạn đã đặt một số chậu trong cửa sổ đầy nắng và một số trong bóng râm hoặc tưới một số chậu nhiều hơn những chậu khác, bạn có thể nhận được kết quả hỗn hợp. Giá trị của một thí nghiệm được kiểm soát là nó mang lại mức độ tin cậy cao về kết quả.

Có phải tất cả các thí nghiệm được kiểm soát?

Không họ không. Vẫn có thể có được dữ liệu hữu ích từ các thử nghiệm không được kiểm soát, nhưng khó có thể đưa ra kết luận dựa trên dữ liệu. Một ví dụ về một lĩnh vực mà các thí nghiệm được kiểm soát là khó khăn là thử nghiệm của con người. Nói rằng bạn muốn biết nếu một viên thuốc chế độ ăn uống mới giúp giảm cân. Bạn có thể thu thập một mẫu người, cho mỗi người một viên thuốc và đo trọng lượng của họ. Bạn có thể cố gắng kiểm soát nhiều biếncàng tốt, chẳng hạn như họ tập thể dục bao nhiêu hoặc ăn bao nhiêu calo. Tuy nhiên, bạn sẽ có một số biến số không được kiểm soát, có thể bao gồm tuổi tác, giới tính, khuynh hướng di truyền đối với sự trao đổi chất cao hay thấp, họ thừa cân như thế nào trước khi bắt đầu thử nghiệm, cho dù họ vô tình ăn thứ gì đó tương tác với thuốc, v.v. ghi lại càng nhiều dữ liệu càng tốt khi tiến hành các thí nghiệm không được kiểm soát để họ có thể thấy các yếu tố bổ sung có thể ảnh hưởng đến kết quả của họ. Mặc dù khó có thể đưa ra kết luận từ các thí nghiệm không được kiểm soát, các mẫu mới thường xuất hiện mà không thể quan sát được trong một thử nghiệm được kiểm soát.

Ví dụ, bạn có thể nhận thấy thuốc chế độ ăn uống dường như có tác dụng đối với đối tượng nữ, nhưng không phải đối với đối tượng nam. Điều này có thể dẫn đến thử nghiệm hơn nữa và một bước đột phá có thể. Nếu bạn đã có thể thực hiện một thử nghiệm có kiểm soát, có lẽ chỉ trên các bản sao nam, bạn sẽ bỏ lỡ kết nối này.

Biến được kiểm soát trong một thí nghiệm là gì?

Một biến được kiểm soát là một biến mà nhà nghiên cứu giữ hằng số (điều khiển) trong một thí nghiệm. Nó cũng được gọi là một biến không đổi hoặc đơn giản là một “điều khiển”. Biến điều khiển không phải là một phần của thử nghiệm (không phải là biến độc lập hoặc phụ thuộc ), nhưng điều này rất quan trọng vì nó có thể có ảnh hưởng đến kết quả. Nó không giống như một nhóm kiểm soát.

Bất kỳ thử nghiệm nhất định có nhiều biến kiểm soát. Điều quan trọng đối với một nhà khoa học là cố gắng giữ tất cả các biến không đổi trừ biến độc lập. Nếu một biến kiểm soát thay đổi trong một thử nghiệm, nó có thể làm mất hiệu lực mối tương quan giữa biến phụ thuộc và biến độc lập. Khi có thể, các biến kiểm soát cần được xác định, đo lường và ghi lại.

Ví dụ về các biến được kiểm soát

Nhiệt độ là một loại phổ biến của  biến kiểm soát . Nếu nhiệt độ được giữ không đổi trong một thí nghiệm, nó được kiểm soát. Các ví dụ khác về các biến được kiểm soát có thể là lượng ánh sáng, luôn sử dụng cùng loại dụng cụ thủy tinh, độ ẩm không đổi hoặc thời gian của một thí nghiệm.

Tầm quan trọng của các biến kiểm soát

Mặc dù các biến kiểm soát có thể không được đo (mặc dù chúng thường được ghi lại), nhưng chúng có thể có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả của một thử nghiệm. Thiếu nhận thức về các biến kiểm soát có thể dẫn đến kết quả bị lỗi hoặc cái được gọi là “biến gây nhiễu”. Lưu ý các biến kiểm soát giúp dễ dàng tái tạo một thử nghiệm và thiết lập mối quan hệ giữa các biến độc lập và biến phụ thuộc.

Ví dụ, giả sử bạn đang cố gắng xác định xem một loại phân bón cụ thể có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây không. Biến độc lập là sự hiện diện hoặc vắng mặt của phân bón, trong khi biến phụ thuộc là chiều cao của cây hoặc tốc độ tăng trưởng. Nếu bạn không kiểm soát lượng ánh sáng (ví dụ: bạn thực hiện một phần của thí nghiệm vào mùa hè và một phần trong mùa đông), bạn có thể làm lệch kết quả của mình.

Sự khác biệt giữa một nhóm điều khiển và biến kiểm soát là gì?

Trong các thử nghiệm, các điều khiển là các yếu tố mà bạn giữ không đổi hoặc không tiếp xúc với điều kiện bạn đang kiểm tra. Bằng cách tạo một điều khiển, bạn có thể xác định liệu các biến một mình có chịu trách nhiệm cho kết quả hay không. Mặc dù các biến điều khiển và nhóm điều khiển phục vụ cùng một mục đích, các thuật ngữ đề cập đến hai loại điều khiển khác nhau được sử dụng cho các loại thử nghiệm khác nhau.

Tại sao điều khiển thử nghiệm là cần thiết?

Một học sinh đặt cây giống trong tủ quần áo tối, và cây con chết. Học sinh bây giờ biết những gì đã xảy ra với cây giống, nhưng anh ta không biết tại sao. Có lẽ cây giống đã chết vì thiếu ánh sáng, nhưng nó cũng có thể chết vì nó đã bị bệnh, hoặc vì một hóa chất được giữ trong tủ quần áo, hoặc vì bất kỳ lý do nào khác.

Để xác định lý do tại sao cây giống chết, cần phải so sánh kết quả của cây giống đó với một cây giống giống khác bên ngoài tủ quần áo. Nếu cây con bị đóng cửa chết trong khi cây con vẫn giữ được ánh nắng mặt trời, thì có thể đưa ra giả thuyết rằng bóng tối đã giết chết cây giống bị đóng cửa.

Ngay cả khi cây con bị đóng cửa chết trong khi cây con sống dưới ánh nắng mặt trời, học sinh vẫn có những câu hỏi chưa được giải đáp về thí nghiệm của cô. Có thể có điều gì đó về những cây con đặc biệt gây ra kết quả mà cô nhìn thấy? Ví dụ, một cây giống có thể khỏe mạnh hơn cây kia để bắt đầu?

Để trả lời tất cả các câu hỏi của cô, học sinh có thể chọn đặt một số cây giống giống nhau trong tủ quần áo và một số dưới ánh nắng mặt trời. Nếu vào cuối một tuần, tất cả các cây con bị đóng cửa đều chết trong khi tất cả các cây con được giữ dưới ánh nắng mặt trời còn sống, thật hợp lý để kết luận rằng bóng tối đã giết chết cây con.

Định nghĩa về biến điều khiển

Một biến kiểm soát là bất kỳ yếu tố bạn kiểm soát hay tổ chức liên tục trong một thử nghiệm. Một biến điều khiển cũng được gọi là biến điều khiển hoặc biến không đổi. Nếu bạn đang nghiên cứu ảnh hưởng của lượng nước đến sự nảy mầm của hạt, các biến kiểm soát có thể bao gồm nhiệt độ, ánh sáng và loại hạt. Ngược lại, có thể có các biến bạn không thể dễ dàng kiểm soát, chẳng hạn như độ ẩm, tiếng ồn, độ rung và từ trường.

Lý tưởng nhất, một nhà nghiên cứu muốn kiểm soát mọi biến số, nhưng điều này không phải lúc nào cũng có thể. Đó là một ý tưởng tốt để lưu ý tất cả các biến có thể nhận ra trong một sổ ghi chép trong phòng thí nghiệm để tham khảo.

Định nghĩa của nhóm kiểm soát

Nhóm kiểm soát là một tập hợp các mẫu hoặc đối tượng thử nghiệm được giữ riêng biệt và không tiếp xúc với biến độc lập. Trong một thí nghiệm để xác định xem kẽm có giúp con người phục hồi nhanh hơn khi bị cảm lạnh hay không, nhóm thử nghiệm sẽ là những người dùng kẽm, trong khi nhóm đối chứng sẽ là những người dùng giả dược (không tiếp xúc với kẽm, biến độc lập).

Một thử nghiệm được kiểm soát là một trong đó mọi tham số được giữ cố định ngoại trừ biến thử nghiệm (độc lập). Thông thường, các thí nghiệm được kiểm soát có các nhóm kiểm soát. Đôi khi một thí nghiệm được kiểm soát so sánh một biến so với tiêu chuẩn.


Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker