Identificación e interpretación de variables independientes y dependientes

Los científicos hacen preguntas

¿Alguna vez has salido a caminar en un buen día y te has encontrado con un par de pájaros cantando entre sí? ¿Te preguntaste qué estaban diciendo? Tal vez hayas ido a pescar con algunos amigos y sentiste curiosidad por saber por qué ciertos señuelos funcionan mejor que otros. O tal vez te hayas preguntado por qué cuando derramas un vaso de agua tienes muy poco tiempo para evitar que se vaya por todos lados, pero si vuelcas un frasco de mantequilla de maní, puedes restablecerlo fácilmente sin perder una sola gota. .

Hacer preguntas como esta sobre nuestro mundo natural es la marca de un buen científico. Los científicos se preguntan constantemente por qué las cosas son como son, cómo funcionan y cómo las diferentes cosas se afectan entre sí. Sienten una gran curiosidad por las complejidades de su entorno y hacen todo tipo de preguntas sobre por qué, cómo, cuándo, dónde y quién.

La mejor manera de responder a estas preguntas es con pruebas llamadas experimentos . Estos son procedimientos paso a paso que se utilizan para validar hipótesis. Los experimentos generalmente proporcionan evidencia que respalda o refuta tales hipótesis, pero a veces no son concluyentes y deben realizarse nuevamente.

Por esta razón, los buenos experimentos se diseñan para que sean repetibles. Esto significa que si usted u otra persona desea ejecutar su experimento nuevamente, podrá hacerlo. Esto es importante porque no siempre encontramos respuestas a nuestras preguntas la primera vez, y poder volver a ejecutar el mismo experimento permite la posibilidad de recopilar más evidencia.

Tipos de variables

Un componente importante de los experimentos son las diferentes variables involucradas. Una variable es cualquier parámetro del experimento que puede cambiar. Este podría ser un parámetro como la temperatura, el peso o la altura, o podría ser más complejo, como la esperanza de vida o la tasa de crecimiento. Dependiendo de cómo configure su experimento, utilizará diferentes tipos de variables. Hay tres tipos básicos con los que debe familiarizarse.

El primer tipo es la variable independiente . Esta es la variable que se manipula durante un experimento. Por ejemplo, al experimentar cómo el fertilizante afecta el crecimiento de las plantas, el fertilizante es la variable independiente porque esta es la variable que cambia. Podría ser útil pensar en la variable independiente como la causa del cambio en el experimento.

En contraste con esto, la variable dependiente es la variable que se ve afectada durante un experimento. En nuestro experimento, nuestra variable dependiente sería el crecimiento de las plantas, ya que se ve afectado por la cantidad de fertilizante aplicado. Si piensa en la variable independiente como la causa, entonces la variable dependiente es el efecto.

Si la variable independiente no es el único factor que podría afectar a la variable dependiente, entonces tendría que convertir este factor en una variable de control . Esta es una variable que se controla durante y entre experimentos. En nuestro experimento con fertilizantes, controlaríamos la cantidad de luz solar recibida por cada planta. Las variables de control son muy importantes porque le permiten al científico saber que el experimento solo está probando lo que ellos quieren probar. Dependiendo de la complejidad, algunos experimentos tendrán muchas variables de control, mientras que otros no tendrán ninguna.

¿Puedes ver cómo cada tipo de variable recibe su nombre? La variable dependiente depende de la variable independiente y la variable independiente es independiente de las demás. Las variables de control se controlan para asegurarse de que la variable independiente sea el único factor que cause un cambio en la variable dependiente. El crecimiento de la planta probablemente se ve afectado por el fertilizante (lo que lo hace dependiente), pero la aplicación de fertilizante no se ve afectada por el crecimiento de la planta (lo que lo hace independiente). La cantidad de luz solar puede afectar la tasa de crecimiento, por lo que se controla para que permanezca igual en cada experimento.

Ejemplos experimentales

Veamos algunos experimentos diferentes para tener una mejor idea de cómo funcionan estas variables. Digamos, por ejemplo, que quería profundizar en la pregunta que tenía antes sobre la pesca. El experimento que realice depende completamente de la pregunta que haga.

Para empezar, podría preguntar: “¿Cuándo es el mejor momento del día para pescar?” A partir de experiencias pasadas, usted plantea la hipótesis de que los peces son más activos por la mañana; por lo tanto, este es el mejor momento del día para pescar. En su experimento, la hora del día es la variable independiente porque esto es lo que cambia en el experimento. Depende de esto es el número de peces que captura, por lo que esta sería su variable dependiente.

Para este experimento, necesitará controlar muchos factores, por lo que tendrá varias variables de control diferentes. Primero, debe asegurarse de utilizar el mismo equipo para pescar cada vez. Si usó señuelos diferentes cada vez que salía, no tendría idea de si la cantidad de peces que pescó estaba relacionada con la hora del día o el señuelo que usó porque ambas variables cambiaron. Esto hace que el equipo de pesca sea una variable de control.

También debe asegurarse de que su experimento se lleve a cabo en la misma ubicación cada vez. Si va a pescar en el arroyo A durante la mañana y en el arroyo B durante la tarde, no puede comparar su captura de los dos porque puede haber diferentes cantidades de peces en cada ubicación. Usted controla la diferencia entre ubicaciones pescando en el mismo lugar cada vez.

Bien, entonces ejecutas tu experimento y encuentras que la mañana es de hecho el mejor momento del día para pescar. Pero ahora su pregunta es ‘¿Dónde está el mejor lugar para pescar?’ Para ejecutar un experimento para esta pregunta, necesitaría mantener constante la hora del día (convirtiéndola en una variable de control) mientras cambia la ubicación de donde va a pescar cada mañana (convirtiéndola en la variable independiente).

Las compañías automotrices realizan pruebas de choque en sus autos para determinar cómo los autos y las personas que están adentro se verán afectados en un accidente. Cada vez que realizan una prueba de choque, están ejecutando experimentos con diferentes variables. Por ejemplo, la compañía de automóviles puede querer ver cómo se daña un automóvil determinado durante colisiones frontales a diferentes velocidades.

En este caso, todo se mantendría constante excepto la velocidad a la que el automóvil se estrella contra la pared. Usan el mismo modelo de automóvil cada vez y se aseguran de que cada automóvil pese la misma cantidad (ambos son variables de control). De esta manera, pueden aislar cómo la velocidad (la variable independiente) cambia la cantidad de daño en el que incurre el automóvil (la variable dependiente).

Debido a que no hay dos personas físicamente iguales, la compañía automotriz también puede decidir ver cómo afectaría un choque a conductores de diferentes tamaños. Para este experimento, mantendrían la velocidad constante, convirtiéndola en una variable de control esta vez. Lo que cambia es el tamaño del maniquí de prueba de choque en el asiento del conductor. Debido a que se manipula el tamaño del maniquí, esto lo convierte en la variable independiente. Y en lugar del daño causado al automóvil, el experimento ahora prueba el daño causado al muñeco, convirtiéndolo en la nueva variable dependiente.

Resumen de la lección

A los científicos les encanta lo que hacen porque pueden hacer preguntas y luego intentar encontrar las respuestas. Una vez que se ha formulado una pregunta comprobable, los científicos realizarán experimentos para validar las hipótesis paso a paso.

Un buen experimento será repetible y también tendrá diferentes tipos de variables. La variable independiente es la variable que se manipula durante un experimento y recibe su nombre porque es independiente de otros factores. Es la causa del experimento lo que cambia la variable dependiente , que es la variable que se ve afectada durante un experimento. Una variable de control es una variable que se controla durante y entre experimentos, y se utiliza para asegurarse de que la variable dependiente no se vea afectada por nada más que la variable independiente.

El experimento que ejecute depende completamente de la pregunta que esté haciendo, y sus variables pueden cambiar según el diseño experimental. Si desea saber dónde pescar más peces, la ubicación es la única variable que debe manipularse en el experimento para ayudarlo a encontrar una respuesta. Sin embargo, si desea saber cuándo encontrar la mayor cantidad de peces, ha cambiado la pregunta y el experimento, por lo que la hora del día se convierte en la variable que manipula.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que termine la lección, debería poder:

• Explica el propósito de un experimento.
• Definir e identificar las variables independientes, dependientes y de control en un experimento.
• Formule un experimento usando estas tres variables