ความแตกต่างระหว่างค่าคงที่และการควบคุม (พร้อมตาราง)

การศึกษาและการทดลองเชิงประจักษ์เป็นองค์ประกอบหลักบางประการของวิทยาศาสตร์โดยที่ไม่สามารถรับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องได้ ในการค้นหาสาเหตุของปรากฏการณ์หนึ่งๆ จำเป็นต้องมีการทดลองที่หลากหลาย

การทดลองทั้งหมดเกี่ยวกับการสังเกต วิเคราะห์ และคาดการณ์การเปลี่ยนแปลง องค์ประกอบที่เปลี่ยนแปลงในการทดสอบเรียกว่าตัวแปร ค่าคงที่และการควบคุมเป็นสองตัวแปรที่สำคัญมากที่ใช้ในการทดลอง

ค่าคงที่เทียบกับการควบคุม

ความแตกต่างระหว่างค่าคงที่และค่าควบคุมคือตัวแปรคงที่จะไม่เปลี่ยนแปลงตลอดการทดสอบ ในทางกลับกัน ตัวแปรควบคุมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่จงตั้งใจให้คงที่เพื่อแยกความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอิสระและตัวแปรตาม

ตัวแปรคงที่คือตัวแปรที่ไม่ผ่านการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ไม่ว่าในสถานการณ์ใด ๆ ทั้งระหว่างหรือระหว่างการทดลอง

ในทางกลับกัน ตัวแปรควบคุมเป็นตัวแปรที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงแต่ถูกควบคุมโดยเจตนาโดยผู้นำของการทดลอง เพื่อให้สามารถแยกความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอิสระและตัวแปรตามอิสระได้

ตารางเปรียบเทียบระหว่างค่าคงที่และค่าควบคุม (ในรูปแบบตาราง)

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	คงที่	ควบคุม
ใช้ใน	การทดลองทางวิทยาศาสตร์และนิพจน์พีชคณิต	การทดลองทางวิทยาศาสตร์
ค่า	ไม่เปลี่ยนแปลงในทุกสถานการณ์	เปลี่ยนแปลงได้ แต่จงใจไม่เปลี่ยนแปลง
ความสำคัญ	เป็นที่สนใจเบื้องต้น	ทำหน้าที่เป็นปัจจัยที่สาม
กราฟ	ไม่ปรากฎบนกราฟ	สามารถสร้างกราฟเพื่อตรวจสอบว่าเงื่อนไขอื่นๆ ทั้งหมด ยกเว้นเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบไม่เปลี่ยนแปลง
วัตถุประสงค์	ต้องบันทึกไว้เพื่อทำการทดลองซ้ำ	ช่วยในการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอิสระและตัวแปรตาม

ค่าคงที่คืออะไร?

เป็นตัวแปรในการทดลอง ค่าที่กำหนดเมื่อสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ทั้งในระหว่างหรือระหว่างการทดสอบ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง จึงมักไม่ถือว่าเป็นตัวแปรเลย

ในการทดลอง สมบัติทางธรรมชาติหรือแรงต่างๆ จะถูกนำมาเป็นค่าคงที่ ตัวอย่างเช่น; ในการสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่พืชได้รับอันเนื่องมาจากผลกระทบของแสงประเภทต่างๆ เราต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น คุณภาพของดินและการรดน้ำเป็นต้น เป็นค่าคงที่

อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี ปัจจัย แรง หรือคุณสมบัติเฉพาะจะถูกนำมาเป็นค่าคงที่เพียงเพื่อประโยชน์ของการทดลองเท่านั้น หากสังเกตในชีวิตจริง ปัจจัย แรง หรือคุณสมบัติดังกล่าวสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากเนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยภายนอกบางประการหรือภายใต้สถานการณ์บางอย่าง

ในบริบทนี้ เราสามารถยกตัวอย่างจุดเดือดของน้ำซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามความเร่งและความสูงของพื้นที่ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงลดลงพร้อมกับระยะห่างจากโลกที่เพิ่มขึ้น

ในนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ คำว่า ค่าคงที่ ใช้เพื่ออ้างถึงตัวเลขที่มีอยู่ทั้งหมดโดยตัวมันเอง เนื่องจากค่าของตัวเลขดังกล่าวไม่เคยเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น:

ในนิพจน์ 3x+4 ค่าของคำว่า '3x' จะแปรผันตามค่าของ x แต่ค่าของเทอม 4 ไม่เปลี่ยนแปลง มันตามมาว่าในนิพจน์ 3x+4 เทอมที่สามารถอ้างถึงเป็นค่าคงที่คือ 4

การควบคุมคืออะไร?

เป็นตัวแปรที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลง แต่จงใจให้คงที่เพื่อให้ง่ายต่อการอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอิสระและตัวแปรตาม ตัวอย่างเช่น:

ในการทดลองสังเกตและวิเคราะห์ผลของแสงรูปแบบต่างๆ ที่มีต่อการเจริญเติบโตของพืช เราต้องรักษาอุณหภูมิให้เท่ากันสำหรับพืชทั้งหมดที่ใช้ในการทดลอง ทั้งนี้เนื่องจากจุดสนใจอยู่ที่ว่าพืชตอบสนองต่อแสงในรูปแบบต่างๆ อย่างไร ไม่ใช่ปฏิกิริยาตอบสนองต่ออุณหภูมิที่ต่างกัน ดังนั้นปริมาณอุณหภูมิในการทดลองนี้จึงเป็นตัวแปรควบคุมเนื่องจากเป็นองค์ประกอบที่ต้องควบคุม

ในทำนองเดียวกัน ผู้ทำการทดลองก็ต้องระวังปริมาณน้ำที่ให้กับต้นไม้แต่ละต้นด้วย ทั้งนี้เพราะว่าหากมีโอกาสใดที่ต้นไม้ต้นหนึ่งได้รับน้ำมากกว่าพืชชนิดอื่นๆ ก็จะไม่สามารถเข้าใจเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังการเจริญเติบโตของพืชนั้นได้ ใครจะไม่รู้ว่าเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังการเจริญเติบโตของพืชนั้นเป็นรูปแบบของแสงหรือน้ำส่วนเกิน

ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ตัวแปรควบคุมไม่มีความสำคัญหลักใดๆ ค่อนข้างจะทำหน้าที่ปัจจัยที่สาม แต่ก็ยังมีความสำคัญสำหรับการทดลอง เนื่องจากจะช่วยในการเปรียบเทียบตัวแปรอื่นๆ ที่อาจมีส่วนทำให้เกิดผลลัพธ์เฉพาะของการทดลอง เนื่องจากตัวแปรทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบนั้นยังคงเหมือนเดิมหรืออยู่ภายใต้การควบคุมโดยผู้ทำการทดลอง

ขณะสร้างกราฟของการทดลอง ตัวแปรอิสระจะแสดงด้วยแกน x ในขณะที่แกน y แทนตัวแปรตาม แต่ตัวแปรควบคุมไม่ได้แสดงบนกราฟเนื่องจากไม่ควรเปลี่ยนแปลง แต่สามารถแสดงบนกราฟได้เพื่อให้แน่ใจว่าตัวแปรอื่นๆ ทั้งหมด ยกเว้นตัวแปรอิสระและตัวแปรตามไม่ควรเปลี่ยนแปลง

ตัวอย่างเช่น; หลังจากวางแผนการเจริญเติบโตของพืชโดยเปรียบเทียบกับแสงที่ได้รับบนกราฟแล้ว เราสามารถตรวจสอบว่าพืชทั้งหมดได้รับอุณหภูมิหรือน้ำเท่ากันหรือไม่ หากพบรูปแบบใดๆ จะต้องตรวจสอบการตั้งค่าการทดสอบอีกครั้ง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างค่าคงที่และการควบคุม

บทสรุป

ขณะทำการทดลอง ผู้คนมักสับสนระหว่างค่าคงที่และการควบคุม สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากค่าของตัวแปรควบคุมจะไม่เปลี่ยนแปลงในการทดสอบ แม้ว่าจะมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงก็ตาม

อย่างไรก็ตาม ทั้งค่าคงที่และการควบคุมเป็นส่วนสำคัญของการทดลอง เนื่องจากเป็นตัวกำหนดผลลัพธ์ของการทดสอบ แต่ระหว่างสองตัวแปรนี้ ตัวแปรคงที่เป็นที่สนใจเบื้องต้นสำหรับการทดลองและไม่สามารถขจัดออกได้ไม่ว่าในกรณีใดๆ แต่ค่าของการควบคุมสามารถกำหนดได้หรือสามารถกำจัดได้