Sisältö
Tieteellinen menetelmä on keino tutkia luonnonilmaa kokeilemalla. Hypoteesi on arvaus, joka on suunniteltu selittämään jotain luonnonmaailmasta. Koe on kontrolloitu tutkimus, jossa yksilöt altistuvat erilaisille olosuhteille sen määrittämiseksi, onko tietty hypoteesi totta vai väärä. Tutkijat analysoivat kohteiden vastauksia näihin olosuhteisiin ja tekevät niistä johtopäätöksiä. Tieteellisen kokeilun ymmärtämiseksi on välttämätöntä ymmärtää, kuinka sekä riippuvat että riippumattomat muuttujat toimivat kokeen muodostamisessa.
Riippumattomat muuttujat
Riippumaton muuttuja on tekijä, joka pysyy muuttumattomana kokeessa. Tätä tekijää kontrolloi kokeilija. Se päättää, pitäisikö koehenkilöiden altistua itsenäiselle muuttujalle vai ei, ja se voi myös päättää, kuinka suurelle osalle koehenkilöt altistuvat.
Riippuvat muuttujat
Riippuva muuttuja on tekijä, jota kokemus muuttaa. Tämä on tekijä, jota tutkijalla ei ole suoraa hallintaa ja riippuu sen sijaan riippumattomasta muuttujasta. Tarkkailemalla riippuvaa muuttujaa kokeilija voi selvittää, onko riippuvien ja riippumattomien muuttujien välillä mitään yhteyttä, kuten syy-seuraussuhde tai yksinkertainen assosiaatio. Jos tutkijan hypoteesi on oikea, riippuva muuttuja muuttuu altistettaessa itsenäiselle muuttujalle.
Esimerkki
Tarkastellaan esimerkiksi kokeilua, jonka tarkoituksena on testata hypoteesi, jonka mukaan yksityistunnit tuottavat parempia arvosanoja. Kokeessa jotkut koulun opiskelijoista saavat yksityistunteja vuoden ajan ennen valmistumistaan. Luokat ovat itsenäinen muuttuja. Muistiinpanot ovat riippuvainen muuttuja.
Kaksi ryhmää
Jotta riippumattomien ja riippuvien muuttujien välinen yhteys voidaan arvioida oikein, tutkijoiden on erotettava kokeelliset kohteet kahteen ryhmään. Yksi näistä on testiryhmä, joka altistetaan riippumattomalle muuttujalle. Toinen on kontrolliryhmä, jota ei altisteta riippumattomalle muuttujalle. Jos testi- ja kontrolliryhmien välillä ei ole eroa, riippuvien ja riippumattomien muuttujien välinen yhteys on vähemmän todennäköinen.
Korrelaatio ja syy-yhteys
Muista, että korrelaatio ei välttämättä tarkoita syy-yhteyttä. Vain siksi, että riippuvan muuttujan muutokset tietyssä kokeessa liittyvät muutoksiin riippumattomassa muuttujassa, eivät osoita, että ensimmäinen on toisen vaikutus. On mahdollista, että molemmat on linkitetty kolmannella piilotetulla muuttujalla. Tarkastellaan esimerkiksi kokeilua, jolla pyritään selvittämään yhteys baseball-pelien ja hot dog -kulutuksen välillä. Vaikka tutkimus osoittaa, että useammat ottelut katsovat ihmiset syövät enemmän hot dogeja, se ei osoita, että baseballin katselu johtaa heihin syömään enemmän hot dogeja. Ihmiset, joilla on taipumus pitää baseballia, saattavat yksinkertaisesti myös pitää hot dogista. Kokeet on suunniteltava huolellisesti poistamaan tällaisten piilotettujen yhteyksien mahdollisuus, jotta voidaan todistaa hypoteesit, jotka ne ovat asettaneet testaamaan.
