独立変数と従属変数は数学と科学の両方にとって重要です。これら 2 つの変数が何であるか、またそれらがどのように異なるのかを理解していないと、実験を分析したり方程式をプロットしたりするのに苦労することになります。幸いなことに、これらの概念を簡単に学習できるようにしています。
このガイドでは、独立変数と従属変数について詳しく説明します。 、実際の実験における変数の例を示し、それらを適切にグラフ化する方法を説明し、スキルをテストするためのクイズを提供し、知っておく必要があるもう 1 つの重要な変数について説明します。
独立変数とは何ですか?従属変数とは何ですか?
変数とは、測定しようとしているものです。 それは、物体、時間、感情、出来事、アイデアなど、実質的に何でも構いません。さまざまなテレビ番組について人々がどのように感じるかを研究している場合、その実験の変数はテレビ番組と感情です。さまざまな種類の肥料が植物の成長にどのような影響を与えるかを研究している場合、変数は肥料の種類と植物の高さです。
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すべての実験には、独立変数と従属変数という 2 つの重要な変数があります。
独立変数： 科学者が変えるもの、あるいは科学者自身が変えるもの。
従属変数： 何を研究/測定しているのか。
独立変数 (操作変数とも呼ばれる) は、その変化が実験内の他の変数の影響を受けない変数です。科学者が独立変数を自分で変更する必要があるか、独立変数が自動的に変更されるかのどちらかです。実験の他の何も影響したり変更したりすることはありません。 一般的な独立変数の 2 つの例は、年齢と時間です。 時間を早めたり遅くしたり、年齢を増やしたり減らしたりするために、あなたや他の人にできることは何もありません。彼らは 独立した 他のすべてのもの。
従属変数 (応答変数とも呼ばれる) は、実験で研究および測定されるものです。 独立変数の変更の結果として何が変わるかということです。従属変数の例としては、さまざまな年齢における身長が挙げられます。従属変数 (身長) は独立変数 (年齢) に依存します。
実験を行うときに、独立変数と従属変数について考える簡単な方法は次のとおりです。 独立変数とは何か あなた 変化し、従属変数はそれによって変化するものです。 独立変数を原因、従属変数を結果と考えることもできます。
例を使用すると、これら 2 つの変数の違いを理解するのがはるかに簡単になるため、以下でいくつかのサンプル実験を見てみましょう。
実験における独立変数と従属変数の例
以下は 3 つの実験の概要であり、それぞれの独立変数と従属変数が特定されています。
実験1: お金の対価を最大限に高めるために、電子レンジ用ポップコーンのどのブランドが最も多くの粒を弾けるかを把握したいと考えています。さまざまなブランドのポップコーンをテストして、どの袋が最もポップコーン粒を弾けるかを確認します。
実験2 : どの種類の肥料が植物の成長を早くするかを知りたいので、各植物に異なるブランドの肥料を加えて、どれだけ高く成長するかを確認します。
実験 3: あなたは、海水温の上昇が藻類の生活にどのような影響を与えるかに興味があるため、さまざまな温度下で特定の海洋場所から採取した水のサンプル中の藻類の数を測定する実験を計画します。
上記の各独立変数は、実験内の他の変数によって変更できないことは明らかです。実験 1 と実験 2 でポップコーンと肥料のブランドを変更するのはあなた自身である必要があり、実験 3 の海水温は他の要因によって大きく変更することはできません。 これらの独立変数のそれぞれを変更すると、実験における従属変数が変化します。
独立変数と従属変数をグラフのどこに配置しますか?
独立変数と従属変数は常にグラフ内の同じ場所に配置されます。これにより、グラフやチャートを見るときにどの変数が独立しており、どの変数が依存しているかを簡単に確認できるようになります。 独立変数は常に X 軸、つまり水平軸上にあります。従属変数は Y 軸、つまり垂直軸上に表示されます。
以下に例を示します。
ご覧のとおり、これは学生の勉強時間数が試験のスコアにどのような影響を与えるかを示すグラフです。グラフを見ると、6 時間までの勉強ではスコアが向上しましたが、それを超えるとスコアがわずかに低下したことがわかります。
勉強した時間は独立変数です。それは彼女が変更したものなので、X 軸上にあります。 彼女が試験で得た得点は従属変数です。独立変数の結果として変化したものであり、y 軸上にあるからです。 軸タイトルの横に単位を括弧で囲むのが一般的ですが、このグラフでもそうしています。
グラフにタイトルを付ける方法はさまざまですが、一般的な方法は次のとおりです。 「[独立変数] vs. [従属変数]」 このグラフのように。このような標準的なタイトルを使用すると、他の人が独立変数と従属変数が何であるかを簡単に確認できます。
他に知っておくべき重要な変数はありますか?
独立変数と従属変数は、実験を実施または研究するときに知って理解する必要がある 2 つの最も重要な変数ですが、認識すべき変数の種類がもう 1 つあります。それは、定数変数です。
定数変数 (「定数」とも呼ばれる) は、実験中に変化しないものであるため、理解するのが簡単です。 ほとんどの実験には通常、独立変数と従属変数が 1 つしかありませんが、すべての実験には複数の定数変数があります。
たとえば、上記の実験 2 では、定数変数の一部として、栽培されている植物の種類、各植物に与えられる肥料の量、各植物に与えられる水の量、各植物に肥料と水を与えたときの、植物が受ける太陽光の量、各植物が栽培される容器のサイズなど。科学者は各植物に与えられる肥料の種類を変更し、それによって各植物の成長量が変化しますが、 実験の他の部分はすべて同じままです。
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実験では、従属変数にどのような影響を与えるかを正確に理解するために、一度に 1 つの独立変数をテストする必要があります。 定数変数が重要であるのは、定数変数によって従属変数が変化していることが保証されるからです。なぜなら、それは独立変数のせいだけです。 そのため、従属変数と独立変数の間の関係を正確に測定できます。
定数変数がない場合、独立変数が従属変数に実際に影響を与えているのかどうかを知ることができません。たとえば、上の例では、定数がなく、さまざまな量の水、さまざまな種類の植物、さまざまな量の肥料を使用し、さまざまな量の太陽が当たる窓に植物を置いた場合、次のようなことはできません。植物の成長に影響を与える可能性のある要因は他にもたくさんあるため、肥料の種類が植物の成長にどのように影響するかを述べてください。
独立変数と従属変数の理解に役立つ 3 つの実験
独立変数と従属変数の関係を理解するのがまだ難しい場合は、それらが実際に動作しているのを見ると役立つかもしれません。自宅でできる実験を3つご紹介します。
実験 1: 植物の成長速度
独立変数と従属変数を調査する簡単な方法の 1 つは、シードを使用した生物学実験を構築することです。いくつか育ててみてください ひまわり さまざまな要因が成長にどのように影響するかを見てみましょう。たとえば、10 本のヒマワリの苗があり、それぞれに毎日異なる量の水を与え、それが苗の成長に影響を与えるかどうかを確認することにしたとします。 ここでの独立変数は、植物に与える水の量になります。 従属変数はヒマワリの成長する高さです。
実験 2: 化学反応
これを使ってさまざまな化学反応を調べてみましょう 化学キット 。実験に関する 100 以上のアイデアが含まれています。興味のあるアイデアを 1 つ選択し、実験のさまざまな変数が何であるかを分析してください。
実験 3: 単純なマシン
これを使用して、さまざまな単純なマシンから複雑なマシンを構築してテストします。 ケネックスキット 。車両の質量を増やすと速度にどのような影響が出ますか?固定滑車や動滑車を使ってもっと持ち上げることはできますか?独立変数は制御/変更するものであり、従属変数はそれによって変化するものであることを覚えておいてください。
クイズ: あなたの不確かな知識をテストしてください
以下の 4 つのシナリオのそれぞれについて、独立変数と従属変数を特定できますか?答えはガイドの最後にあり、自分の作業を確認することができます。
シナリオ 1: 犬に複数のブランドのフードを買って、どれがお気に入りかを確認します。
シナリオ 2: 友達があなたをパーティーに招待し、あなたは参加することに決めましたが、あまりにも長く外にいると、明日の朝の幾何学テストの成績に影響が出るのではないかと心配しています。
シナリオ 3: 歯医者の予約は開始から終了まで 30 分かかりますが、呼ばれるまでのラウンジでの待ち時間は含まれません。歯科医院で過ごす合計時間は、予約までの待ち時間となります。 、実際の約束の 30 分を加えたもの
シナリオ 4: あなたは、野菜を食べてと言われるといつも癇癪を起こす小さないとこを定期的に子守りしています。 1 週間を通して、あなたは彼に 4 回野菜を食べるように頼みます。
要約: 独立変数と従属変数
独立変数の定義と従属変数の定義を知ることは、実験がどのように機能するかを理解するための鍵です。独立変数は変更するものであり、従属変数はその結果として変更されるものです。 独立変数を原因、従属変数を結果と考えることもできます。
これらの変数をグラフ化する場合、独立変数は x 軸 (水平軸) 上に配置され、従属変数は y 軸 (垂直軸) 上に配置されます。
定数変数を理解することも重要です。これらは実験全体を通して同じままであるため、従属変数に対する独立変数の影響を正確に測定できます。
次は何ですか？
独立変数と従属変数 高校の理科の授業でよく教えられます。 ガイドを読んで学習してください 高校生が取るべき科学の授業はどれですか。
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クイズの答え
in.next Java
1: 独立系: ドッグフード ブランド。扶養家族: 犬がどれくらい食べるか
2: 独立: パーティーにどれくらいの時間費やしますか。扶養家族: あなたの試験のスコア
3: 独立: 待機に費やす時間。扶養家族: 歯科医院にいる合計時間 (予約時間の 30 分は一定です)
4: 独立者: いとこが野菜を食べるように頼まれた回数。扶養家族：癇癪の回数
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