因变量

科学探究与测量

yīn biàn liàng

因变量是实验中被测量的结果,即预期会随自变量而变化的那个量。

Visualization

Definition

因变量是你为了看看自己所做的改变是否产生了差异而去测量的东西;它“依赖”于你改变的那样东西。它是记录在数据表中并画在纵轴上的测量结果,选择它意味着决定究竟如何测量以及用什么仪器测量。这一测量方法定义了整个实验的分辨率和不确定度,所以这个变量应当有操作性定义,在所有条件下以相同方式测量,并重复足够多次,使同一条件内的变异性能够与不同条件之间的差异进行比较。

Example

如果你改变斜面高度,那么小车滚行的距离就是因变量,每次运行后用米尺测量。在以光照为自变量的植物探究中,因变量是幼苗高度,以厘米为单位从土壤表面量到最高叶尖,每天同一时间测量;14 天后灯光组平均 $9.2\ \text{cm}$,遮光组平均 $5.4\ \text{cm}$。对于斜面上的小车,“底端速度”被操作化为两个光电门之间 $0.100\ \text{m}$ 的间距除以通过时间;当时间约为 $0.040\ \text{s}$、计时器分辨率为 $0.001\ \text{s}$ 时,速度的不确定度大约是 $2.5\%$。

Key Insight

因变量就是你的结果,所以如果你无法用一个数字或一段清楚的描述来测量它,就换一个。高度、质量、叶片数和叶色都可以作为同一个植物实验的因变量,而每一个回答的问题都略有不同。它的精密度限定了实验所能得出的结论:如果两个条件之间的差异小于测量不确定度,诚实的答案是“没有可检测到的差异”,而不是“没有差异”。