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Le but d'une expérience est d'aider l'expérimentateur à définir la relation entre deux parties d'un processus naturel ou d'une réaction. Les facteurs pouvant changer de valeur au cours d'une expérience ou d'une expérience à l'autre, tels que la température de l'eau, sont appelés variables, tandis que ceux qui restent inchangés, tels que l'accélération due à la pesanteur à un endroit donné, sont appelés des constantes.
Constantes
Les constantes expérimentales sont des valeurs qui ne changent ni pendant ni entre les expériences. De nombreuses forces et propriétés naturelles, telles que la vitesse de la lumière et le poids atomique de l'or, sont des constantes expérimentales. Dans certains cas, une propriété peut être considérée comme constante aux fins d'une expérience même si, techniquement, elle peut changer dans certaines circonstances. Le point d'ébullition de l'eau varie avec l'altitude et l'accélération due à la pesanteur décroît avec la distance de la Terre. Toutefois, pour les expériences sur un site, ces conditions peuvent également être considérées comme des constantes.
Variable indépendante
La variable indépendante dans une expérience est la variable dont le scientifique modifie systématiquement la valeur afin de déterminer l'effet des modifications. Une expérience bien conçue ne comporte qu'une seule variable indépendante afin de maintenir un test juste. Si l'expérimentateur modifiait deux variables ou plus, il serait plus difficile d'expliquer la cause des modifications apportées aux résultats expérimentaux. Par exemple, une personne qui essaie de déterminer à quelle vitesse l'ébullition de l'eau peut modifier le volume d'eau ou la température de chauffage, mais pas les deux.
Variable dépendante
Une variable dépendante est ce que l'observateur observe pour trouver l'effet de la variation systématique de la variable indépendante. Bien qu’une expérience puisse comporter plusieurs variables dépendantes, il est souvent plus sage de la centrer sur une seule variable dépendante afin que la relation entre celle-ci et la variable indépendante puisse être clairement isolée. Par exemple, une expérience pourrait examiner la quantité de sucre pouvant se dissoudre dans un volume déterminé d'eau à différentes températures. L'expérimentateur modifie systématiquement la température (variable indépendante) pour voir son effet sur la quantité de sucre dissous (variable dépendante).
Contrôle
Une variable contrôlée est une variable qui peut changer, mais que l'expérimentateur maintient volontairement constante afin d'isoler plus clairement la relation entre la variable indépendante et la variable dépendante. Par exemple, une expérience examinant la relation entre la quantité de lumière solaire reçue par les plantes (variable indépendante) et leur hauteur de croissance (variable dépendante) devrait permettre de s’assurer qu’aucun des autres facteurs ne change. L'expérimentateur doit contrôler la quantité d'eau que les plantes reçoivent et quand, le type de sol dans lequel elles sont plantées et le plus grand nombre de variables possible.