독립 변수와 종속 변수의 정의 및 예

모든 과학 실험에는 종속 변수와 독립 변수가 포함됩니다. 독립 변수는 연구 중인 현상이나 시스템에 미치는 영향을 결정하기 위해 연구자가 제어하거나 조작하는 변수입니다. 이 변수는 다른 변수의 값에 의존하지 않고 실험 설계의 특성과 연구자의 희망에만 의존합니다. 따라서 그 이름. 반면에 종속 변수는 응답 변수입니다. 독립 변수의 값에 따라 달라지는 변수입니다. 즉 독립변인과 종속변인은 각각 연구하는 현상의 원인과 결과로 이해될 수 있다.

변수는 실험 중에 변경될 수 있는 모든 것으로 이해된다는 점을 기억해야 합니다. 여러 유형의 변수가 있으며 그 중 종속 및 독립은 두 가지입니다. 실험 설계에 따라 독립 변수와 종속 변수가 여러 개 있을 수 있지만 어느 것이든 실험이 이해되려면 각각 적어도 하나는 있어야 합니다.

종속변수와 독립변수의 관계와 가설

과학적 연구는 무엇보다도 시스템에 대한 더 나은 이해, 신기술 개발 또는 다양한 행동의 결과에 대한 더 나은 예측을 가능하게 하는 원인과 결과 관계를 확립하려는 의도로 수행됩니다.

이러한 목표를 달성하기 위해 연구자들은 과학적 방법 에 의존합니다 . 이는 연구자가 관심 있는 현상이나 시스템과 관련하여 자신에게 묻는 질문 으로 시작하는 일련의 단계를 따릅니다 . 해당 시스템을 연구한 후 관찰된 현상의 원인에 대한 가설 또는 가정을 제기 하고 해당 가설을 검증하거나 배제하기 위한 실험 을 설계합니다 .

종속 변수와 독립 변수가 나타나는 것은 가설을 진술하고 실험을 설계하는 동안입니다.

예

한 과학자가 유럽의 저명한 대학에서 옷 입는 방식을 관찰한 후 궁금해하는 가상의 경우를 상상해 봅시다. 옷 색깔이 사람들의 지능에 영향을 미칠 수 있을까? 이 질문을 고려하고 몇 가지 관찰을 한 후 다음과 같은 가설이 제안됩니다. “녹색 옷을 입으면 지능이 증가합니다.”

그런 다음 가설의 타당성을 확인하거나 배제하기 위한 실험을 설계할 시간이 옵니다. 첫째, 실험의 변수가 무엇인지, 어떻게 측정할 것인지, 원인은 무엇인지, 결과는 무엇인지를 정립해야 한다. 후자는 종속 변수와 독립 변수를 정의하는 것입니다.

이 예에서 가설이 작성되는 방식은 연구원이 “착용 녹색”이 원인이고 “더 똑똑해짐”이 결과라고 생각한다는 것을 의미합니다. 이러한 방식으로 독립 변수는 옷의 색상이 되고 종속 변수는 IQ와 같은 지능 측정값이 된다는 것이 확립되었습니다.

이 예에서 알 수 있듯이 종속변수와 독립변수는 실험의 가설과 밀접한 관련이 있습니다. 과학의 중심이 되는 이 두 가지 개념을 설명하기 위해 추가 예가 아래에 제시되어 있습니다.

종속 변수와 독립 변수의 차이점

종속 및 독립 변수의 예

• 새로운 이뇨제가 실험실 쥐의 소변량을 증가시키는지 여부를 결정하기 위한 실험에서 이뇨제의 용량은 독립 변수인 반면 생성된 소변의 양은 종속 변수입니다. 연구원은 쥐가 생산하는 소변의 양을 자유롭게 설정할 수는 없지만 쥐에게 투여하는 약물의 용량은 조절할 수 있습니다.

• 한 토목 기사가 새로운 혼화제가 철근 콘크리트의 경화 속도를 증가시키는지 확인하려고 합니다. 이를 위해 그는 새로운 첨가제의 비율을 변경한 다음 혼합물이 굳는 데 걸리는 시간을 측정하는 실험을 설계합니다. 이 경우 독립변수는 첨가된 혼화제의 비율 이고 경화시간 은 종속변수입니다.

• 분자 생물학 실험에서 연구원은 특정 화학 물질이 P 단백질을 암호화하는 유전자의 발현을 조절할 수 있는지 여부를 결정하는 데 관심이 있습니다. 이를 위해 그는 박테리아 군집에서 생성된 P 단백질의 농도를 측정합니다. 매체에 물질을 추가하기 전과 후. 그들의 가설은 화합물이 유전자의 발현을 억제하여 해당 단백질의 생산을 억제한다는 것입니다. 이 경우 독립변수는 화합물의 유무이고 P 의 생성 은 종속변수이다.

• 미생물을 사용하여 인슐린을 생산하는 회사는 연구 개발 팀에서 분리한 새로운 균주를 테스트하려고 합니다. 이를 위해 그들은 새로운 균주와 이전에 사용된 다른 균주의 인슐린 생산을 비교하는 실험을 수행합니다. 이 경우 균주 품종은 독립 변수이고 인슐린 생산 은 종속 변수입니다.

• 한 연구에서 식물 잎의 색소 침착에 대한 광도의 영향을 결정하는 것이 바람직합니다. 이 경우 독립 변수는 광도이고 잎 색소 침착 은 종속 변수입니다.

• 한 병원에서 간호사의 지속적인 서비스 시간이 응급실에 입원한 환자의 사망률에 영향을 미치는지 확인하려고 합니다. 여기서 연속 서비스 시간은 독립 변수를 나타내고 응급실에 입원하는 환자의 사망률은 응답 변수입니다.

종속 변수와 독립 변수를 구별하는 방법은 무엇입니까?

대부분의 경우 독립 변수와 종속 변수를 쉽게 결정할 수 있습니다. 그러나 어떤 이유로 혼란이 발생하면 처음부터 시작하여 다음 단계를 따르는 것이 가장 좋습니다.

• 1단계: 실험에 관련된 모든 변수를 식별합니다. 이는 실험 전반에 걸쳐 변경될 수 있거나 변경될 수 있는 모든 요인을 식별하는 것을 의미합니다.
• 2단계: 모든 변수 중에서 연구 질문 및 실험 가설과 직접적으로 관련된 변수를 식별합니다.
• 3단계: 원인과 결과 관계를 나타내는 방식으로 문장으로 변수를 작성합니다.
• 4단계: 이전 문장이 이해가 되지 않으면 변수를 뒤집어 문장을 다시 작성합니다. 두 번째는 의미가 있어야 합니다.
• 5단계: 논리적으로 타당한 원인과 결과 관계가 있으면 원인으로 표시된 변수는 독립 변수이고 다른 변수는 종속 변수입니다.

종속 변수와 독립 변수의 구별: 예

실험 설명: 배양액의 박테리아 샘플을 두 가지 다른 배지에서 48시간 동안 37ºC에서 배양합니다. 하나는 유기체가 성장하고 번성하는 데 필요한 모든 것을 포함하는 영양 한천이고 다른 하나는 생존에 가장 필수적인 영양소. 첫 번째 배지에서 박테리아의 콜로니 성장은 돌연변이 균주를 나타내지만 두 번째 배지에서는 그렇지 않습니다. 가설은 원래 문화가 돌연변이 균주를 포함한다는 것입니다. 이 경우 종속 변수와 독립 변수는 무엇입니까?

답을 찾으려면 표시된 단계를 따르십시오.

1. 시간과 온도는 독립 변수에 대한 일반적인 후보이지만 이 경우 이 두 요인 중 어느 것도 실험 내내 변하지 않으므로 변수가 아닙니다. 유일한 변수는 박테리아가 배양되는 배양 배지와 배양 후 콜로니의 성장(또는 성장 부족)입니다.
2. 변수가 두 개뿐이므로 이 단계는 필요하지 않습니다.
3. “콜로니 성장의 부재는 배양 배지에 영향을 미친다”라고 쓴다고 가정합니다. 이 문장은 배양 배지의 구성을 결정한 것이 연구자였기 때문에 논리적으로 이치에 맞지 않습니다.
4. 그런 다음 거꾸로 씁니다. 배양 배지는 박테리아 식민지의 성장에 영향을 미칩니다. 이 원인과 결과 관계는 논리적으로 의미가 있습니다.
5. 4단계의 원인이 배지였기 때문에 이것은 독립변수이고 콜로니 성장은 종속변수입니다.

대답: 독립 변수는 배양 배지이고 종속 변수는 박테리아 콜로니의 성장입니다.

종속 및 독립 변수의 그래픽 표현

독립 변수와 종속 변수를 그래픽으로 표현하는 표준 방법이 있습니다. 약어 DRY MIX는 변수를 그래프로 표시하는 방법을 기억하는 데 도움이 될 수 있습니다.

드라이 믹스

D   = 종속 변수
R   = 응답 변수
Y  = y  축 또는 수직 그래프

M   = 조작 변수
I  = 독립 변수
X   = 수평 또는 x 축 그래프

위에서 언급한 바와 같이 함수에서 종속변수는 일반적으로  와 로 표시되며 세로축에 위치합니다. 변수 y 는 독립 변수인 변수 x  의 함수라고 합니다  .