كيف أعمل تجربة بسيطة أوضح فيها الفرق بين المتغير المستقل والمتغير المتعلق

المتغير المستقل (المؤثر) هو العامل الذي يتم وضع مجال قيمته منذ بداية التجربة، ويتم تغيير هذه القيمة خلال سير التجربة. وهذا المتغير من المفروض أن يؤثر على سير التجربة وعلى نتيجتها.

المتغير المتعلق (المتأثر) هو العامل الذي يتم وضعه بالقياس خلال التجربة، تتغير قيمته وفقا لتغيير قيمة المتغير المستقل، لذلك هذا المتغير يسمى المتعلق.

سؤال للبحث: ما تأثير درجة الحرارة على معدل السرعة لحركة جسيمات غاز الأكسجين ما هو العامل المستقل؟ (المؤثر) (درجة الحرارة) ما هو العامل المتعلق؟ (المتأثر) (متوسط السرعة) الفرضية: تأثير درجة الحرارة على معدل سرعة حركة جسيمات غاز الأكسجين النتيجة: كلما ارتفعت درجة حرارة الغاز أعلى كان متوسط سرعة الجسيمات أكبر مما يعني أن العلاقة بينهم علاقة طردية.

سؤال للبحث: كيف تؤثر كتلة الجسيم على معدل سرعة حركة جسيمات الغاز؟ العامل المستقل: كتلة الجسم العامل المتعلق: سرعة الجسم الفرضية: تأثير كتلة الجسيم على معدل السرعة لحركة جسيمات الغاز النتيجة: كلما كانت كتلة الجسيم أصغر كان معدل سرعة الجسيمات أكبر مما يعني أن العلاقة بينهم علاقة عكسية.

سؤال للبحث: كيف يؤثر تركيز الملح على درجة غليانه الماء؟ العامل المستقل: تركيز الملح في الماء.العامل المتعلق: درجة غليان الماء. الفرضية: عندما يزيد تركيز الملح في الماء يؤدي لارتفاع درجة الغليان.النتيجة: كلما يزداد تركيز الملح في الماء تزداد درجة غليانه. 

كمثال في تجربة علمية عن الفرق بين المتغير المستقل والمتغير التابع، يمكن أن تلاحظ أن الفكرة في المنهج التجريبي تتلخص بما يلي:

■ وجود موقفان أو مجموعتان متماثلتان في جميع الأمور، ويقوم الباحث بعملية إضافة المتغير المستقل الى إحدى المجموعتين من دون الأخرى، أو أن يقوم الباحث بإزالة عنصر من إحدى المجموعتان دون الأخرى، ثمّ يقوم بدراسة الاختلاف الذي يحدث بين هاتين المجموعتين.

 وإن المتغير المستقل يسمى كذلك ب "المتغير التجريبي"، أما من ناحية السلوك أو كذلك الفعل الذي ينتج عن تأثيرات المتغيرات هذه، فإنه هو المتغير التابع، والذي يسمى أيضا (المتغير المعتمد - متغير المحك).

والآن لا بدّ من الإشارة هنا إلى أن تجربة معينة عن المتغير المستقل وكذلك المتغير التابع ربما أنها تشمل متغير مستقل واحد، ومتغير تابع واحد أيضا، كما أنها من المحتمل أن تحتوي على عدة متغيرات مستقلة، وأيضا عدة متغيرات تابعة؛ حيث أنه يتوقف هذا الأمر على طبيعة ظاهرة أو على إشكالية البحث العلمي.

وعند الرسوم البيانية للبيانات لتجربة محددة، فإنه يتم الرسم للمتغير من النوع المستقل، على المحور X (السيني) في الشكل البياني، في حين أنه يتم تسجيل الرسم للمتغير من النوع التابع على المحور Y (الصادي) في الشكل البياني.

علما بأن المتغير المستقل هو الذي يقوم بالتأثير ولكنه لا يتأثَّر بالمتغير التابع، في حين أن هذا المتغير التابع هو الذي يتم التأثير عليه،  سواء أكان التغيير من قبل المتغير أو المتغيرات المستقلة.

وإن المتغير المستقل يعرف على أنه هو المتغير الذي يتم تغييره، أو يتم التحكم فيه بالتجارب العلمية، وأنه كذلك يمثل سبب أو يمثل سبب النتيجة.

وإن المتغيرات المستقلة هي التي يقوم المجرب بتغييرها، وإن ذلك يكون لاختبار المتغير التابع.

 يُعد المتغير بحد ذاته شيء يقبل أن يكون له قيمة، وقد تختلف قيمة بناءً على الفرد أو الأشياء، وتنقسم المتغيرات إلى قسمين: 

أمثلة توضيحية:

التفاح يقلل الشعور بالأرق: 

سيفرض الباحثون أن تناول التفاح يوميًا سيقلل الشعور بالأرق، حيث سيقوم مجموعة من الأشخاص بتناول تفاحة واحدة يوميًا لفترة معينة، في حين لن تتناوله المجموعة الثانية، وبعد انقضاء المدة سيتم تقديم نتائج الدراسة، في المثال هنا، فإن المتغير المستقل هو عدد التفاحات التي تم تناولها خلال فترة زمنية، أما المتغير المتعلق، فهي "مدى الشعور بالأرق" ما بعد التجربة. 

سماد البيتموس يسرع نمو النباتات: 

يمكن قياس تأثير سماد البيتموس على سرعة نمو النبات، حيث يتم استخدامه في زراعة شتلة، مقابل استخدام نوع آخر من السماد لزراعة شتلة من ذات النوع، من ثم مراقبة النتائج بعد فترة زمنية، هنا المتغير المستقل هو كمية سماد البيتموس، أما المتغير المتعلق، فهو سرعة نمو الشتلة، ويمكن أيضًا تحديدً متغيرات أخرى، وهي المتغيرات المسيطر عليها، وتكون في تجربتنا، نوع الشتلة وكمية المياه المستخدمة والوقت الذي تتعرض فيه الشتلة لنور الشمس. 

تأثير التعليم على معدل الجرائم: 

يمكن الخروج من نطاق التجارب في المختبر، إلى قياس الظواهر الاجتماعية، مثل معدلات الجرائم التي تحدث في مجتمع معيّن، ومدى العلاقة التي تجمعها مع مستوى تعليم مرتكبيها، وسيكون في هذه الحالة مستوى التعليم هو العامل المستقل، في حين أن معدل الجرائم هي المتغير المتعلق.