การกำหนดและควบคุมตัวแปร

เอกสารประกอบการเรียนการสอน
วชิ า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

เรือ่ ง
ทกั ษะการกาหนดและควบคุมตวั แปร

โดย
ครศู ริ ิอร คลา้ ยสกุล
ครูชานาญการพิเศษ
โรงเรยี นเขาทะลพุ ิทยาคม

ทกั ษะการกาหนดและควบคุมตัวแปร

ทักษะการกาหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and Controlling Variables) การกาหนด
ส่วนซึ่งเป็นต้นเหตุ ส่วนที่เป็นผลของการทดลองตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ และทาการควบคุมส่ิงท่ีเป็นต้นเหตุ
ส่วนอื่น ๆ ทเ่ี ปน็ เก่ยี วขอ้ งกบั การทดลองนั้น แต่เรายังไมส่ นใจท่จี ะศึกษาผลของต้นเหตุนนั้ ๆ ในขณะนน้ั

ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ จาเป็นต้องมีการกาหนดและควบคุมตัวแปรก่อนเสมอ ท้ังนี้เพื่อให้
ไดผ้ ลการทดลองทแ่ี มน่ ตรงตามจุดประสงคท์ ่ีต้งั ไวแ้ ละสามารถทดสอบสมมตฐิ านที่ตง้ั ไว้ได้

สมมติฐานการทดลอง แยกได้ เป็น 2 ส่วน ส่วนที่เป็นเหตุ เรียกว่า “ตัวแปรต้น” ส่วนท่ีเป็นผล
เรยี กว่า “ตวั แปรตาม”

ส่วนทีเ่ ป็นเหตมุ อี สิ ระในตัวเอง เราเรียกวา่ ตัวแปรอิสระหรอื ตวั แปรต้น ส่วนท่ีเปน็ ผลการทดลองซ่ึง
ไมม่ ีความเป็นอิสระในตัวเอง ต้องเปล่ยี นแปรไปตามตวั ทเ่ี ปน็ เหตุ เราเรียกว่า ตวั แปรตาม

ตวั แปร แบ่งได้ 3 ประเภท คือ
ตวั แปรตน้ หรือตวั แปรอสิ ระ หมายถงึ สิง่ ทีเ่ ป็นสาเหตุท่ีทาใหใ้ ห้เกดิ ผลต่าง ๆ หรือสิ่งที่เราต้องการ
ทดลองดูว่าเป็นสาเหตทุ ีก่ อ่ ให้เกดิ ผลเช่นน้ันจริงหรือไม่
ตัวแปรตาม หมายถึง สิ่งทีเ่ ป็นผลมาจากตัวแปรต้น เม่ือตัวแปรต้นหรือสิ่งท่ีเป็นผลจะเปล่ียนแปลง
ตามไปด้วย
ตัวแปรควบคุม หมายถึง ส่ิงอ่ืน ๆ นอกเหนือจากตัวแปรต้นที่อาจทาให้ผลการทดลอง
คลาดเคลอ่ื น ถ้าหากไมม่ ีการควบคุมให้เหมือนกัน หรือเป็นตัวแปรท่ีไม่ต้องการจะศึกษา ถ้าไม่มีการควบคุม
ก็อาจมีผลตอ่ ตัวแปรตาม
การกาหนดตัวแปร หมายถึง การบ่งชี้ตัวแปรอิสระ ตัวแปรตามและตัวแปรท่ีต้องการควบคุมใน
สมมตฐิ านหนง่ึ ๆ
การควบคุมตัวแปร หมายถึง การควบคุมสิ่งอ่ืน ๆ นอกเหนือจากตัวแปรอิสระที่จะทาให้ผลการ
ทดลองคลาดเคลอื่ น ถ้าหากไม่ควบคุมใหเ้ หมอื น ๆ กัน
ตวั อยา่ งเชน่
สมมตฐิ านวา่ ปุ๋ยมีผลตอ่ การเจรญิ เติบโตของพชื จากสมมติฐานนี้
ปุย๋ คอื ตัวแปรอิสระหรือตัวแปรตน้ เพราะเปน็ สาเหตุตอ่ การเจริญเติบโตของพชื
การเจริญเติบโตของพชื เปน็ ตัวแปรตาม เพราะเป็นสง่ิ ทม่ี ผี ลเนอ่ื งมาจากตัวแปรต้น
ส่วนตัวแปรควบคุม ได้แก่ ชนิดของพืช ชนิดของดิน ปริมาณแสง อุณหภูมิ ปริมาณของน้า ระยะเวลา
ภาชนะท่ีบรรจุ ที่เราจะต้องควบคุมให้เหมือนๆ กัน เพ่ือที่จะให้ผลการทดลองน้ัน ได้ผลตามจริง โดยไม่
คลาดเคลอ่ื น
ในการทดลองน้ัน เราจะต้องควบคุมตัวแปรนี้ให้เหมือนๆ กัน เช่น ในการทดลองว่าปุ๋ยมีผลต่อการ
เจริญเตบิ โตของพืชหรอื ไม่โดยเราทดลองนาพชื มาปลกู ในกระถาง 2 กระถาง กระถางแรกใส่ปุ๋ย ส่วนกระถางท่ี
2 ไม่ใส่ปยุ๋ เพ่ือให้การทดลองไม่คลาดเคล่ือน เราจะต้องควบคุมชนิดของพืชให้เป็นชนิดเดียวกัน ดินท่ีใช้ปลูก
เป็นชนิดเดียวกัน ให้ได้รับแสงเท่าๆ กัน อยู่ในอุณหภูมิเท่ากัน ปริมาณน้าท่ีให้เท่ากัน ระยะเวลาท่ีทดลอง
เท่ากนั และภาชนะบรรจุกเ็ หมือนกนั เมอ่ื เราควบคุมได้เช่นน้ี พืชทั้งสองกระถางนี้ก็จะเติบโตในระดับท่ีเท่าๆ
กัน แต่เม่ือเรานาเอาปุ๋ยมาใส่อีกกระถางหน่ึงเพื่อทดลอง ผลท่ีได้ย่อมมีความน่าเช่ือถือ หากพบว่ากระถางท่ี
ใสป่ ๋ยุ มกี ารเจริญเติบโตเร็วกว่ากระถางทไ่ี ม่ใส่ปุย๋ กแ็ สดงว่าขอ้ สมมติฐานนั้นถกู ตอ้ ง แต่หากไม่มีผลใดๆ ก็แสดง
วา่ ขอ้ สมมตฐิ านนนั้ ไมถ่ กู ต้อง

ตัวอย่างที่ 2
จากสมมติฐานวา่ เมื่อน้าอุณหภูมิสงู ขึ้น ไข่ท่ตี ้มจะสุกเรว็ ข้นึ จากสมมตฐิ านน้ี
อณุ หภมู ิ คือ ตัวแปรตน้ เพราะเปน็ สาเหตุทที่ าใหไ้ ขส่ ุก
ความสุกของไข่ คือ ตวั แปรตาม เพราะเปน็ สิง่ ท่มี ผี ลเนอื่ งมาจากตัวแปรตน้
สว่ นตวั แปรควบคมุ คือ ภาชนะ ชนิดและขนาดของไข่ การทดลองเพื่อต้องการทราบผลว่า ความสุกของไข่
ข้ึนอยู่กับอุณหภูมิหรือไม่ ในการทดลองน้ี สิ่งท่ีเราจะต้องควบคุมให้เหมือนๆ กัน คือ ภาชนะที่ใส่ไข่ ชนิด
และขนาดของไขต่ ้องเทา่ กัน จงึ จะทาใหผ้ ลไมค่ ลาดเคลื่อน
การกาหนดและควบคุมตัวแปรมีประโยชน์ในการทดลองวิจัย หาคาตอบของปัญหาที่สงสัย
ตรวจสอบสมมติฐานท่ีตั้งไว้ และการค้นหาส่วนท่ีเป็นต้นเหตุ หรือส่วนท่ีเป็นผลของการทดลองในกรณีท่ี
ทราบเฉพาะตวั ใดตงั หน่งึ
พฤติกรรมท่ีแสดงว่าผู้เรียนเกิดทักษะการกาหนดและควบคุมตัวแปร คือ สามารถชี้บ่งและกาหนด
ตวั แปรอิสระ ตัวแปรตาม และตวั แปรที่จะต้องควบคมุ ได้

ใบงานที่ 1
ทักษะการกาหนดและควบคมุ ตวั แปร

ช่อื ....................................................................... ช้ัน..................................เลขที.่ ...............................
คำชี้แจง จากสมมติฐานต่อไปน้ี จงโยงเส้นเพือ่ จบั คู่ตวั แปรที่มีความสมั พนั ธ์กนั

สมมติฐาน
เมือ่ นาภาชนะที่มคี วามกว้างของปากแตกต่างกนั ใส่นา้ แล้วนาไปตงั้ ท้ิงไว้กลางแดด
จะมีการระเหยของน้าแตกต่างกนั

ตวั แปรตน้ ปริมาณน้าท่ีใชใ้ นการทดลอง
ตวั แปรตาม ความกวา้ งของปากภาชนะ
ตวั แปรควบคุม
ปริมาณแสงแดดที่ภาชนะไดร้ ับ
ชนิดของน้าที่ใชใ้ นการทดลอง
การระเหยของน้า
ความสูงของภาชนะท่ีใช้

คำชี้แจง จากสมมติฐานต่อไปน้ี จงโยงเส้นเพ่ือจบั คูต่ วั แปรท่ีมีความสัมพนั ธ์กนั

สมมติฐำน
นางสีดาเล้ียงไก่เพ่ือนาไขไ่ ปขาย นางสีดาคิดวา่ อาหารน่าจะมีผลตอ่ จานวนการออกไข่
ของไก่ จึงทาการทดลองเล้ียงแมไ่ ก่ 3 ตวั โดย แมไ่ ก่ตวั ท่ี 1 เล้ียงดว้ ยอาหารเมด็
แม่ไก่ตวั ท่ี 2 เล้ียงดว้ ยขา้ วเปลือก แม่ไก่ตวั ที่ 3 เล้ียงดว้ ยเมลด็ ขา้ วโพด

ตวั แปรตน้ จานวนไข่
ตวั แปรตาม ปริมาณอาหารที่เล้ียงไก่
ตวั แปรควบคุม
พนั ธุ์ไก่ที่ใชใ้ นการทดลอง
ชนิดของอาหารที่ใชเ้ ล้ียงไก่
อายไุ ก่ท่ีใชใ้ นการทดลอง
สถานท่ีท่ีใชใ้ นการทดลอง

ใบงานที่ 2
ทักษะการกาหนดและควบคุมตัวแปร

ช่อื ....................................................................... ช้ัน..................................เลขท.่ี ..............................
คาชีแ้ จง
จากสมมตฐิ านต่อไปนี้ จงจบั คตู่ วั แปรท่ีเกีย่ วข้อง โดยใช้พิมพค์ าตอบลงในชอ่ งวา่ งให้ถกู ตอ้ ง

สมมติฐาน การซมึ ผ่านของนา้ จะเรว็ ท่ีสดุ ในดินทราย

ตัวแปรตน้ .............................................................................................................
ตวั แปรตาม .............................................................................................................
ตัวแปรควบคุม .............................................................................................................

สมมติฐาน หญ้าจะสูงข้นึ ถ้าได้รบั ปริมาณน้าและป๋ยุ มากขึ้น

ตัวแปรตน้ .............................................................................................................
ตัวแปรตาม .............................................................................................................
ตวั แปรควบคมุ .............................................................................................................

แบบทดสอบ
ทักษะการกาหนดและควบคุมตวั แปร

คาชี้แจง : จงเลอื กคาตอบท่ถี ูกต้องท่สี ุดเพียงข้อเดียว
1. ตวั แปรต้นหมายถงึ ข้อใด

ก. ส่งิ ท่ตี ้องควบคุมในการทดลอง
ข. สิง่ ที่เปน็ ผลตอ่ เนื่องมาจากตวั แปรควบคุม
ค. สง่ิ ที่เป็นเหตทุ ่ีทาใหเ้ กดิ ผล
ง. สิ่งทเี่ ราทาการทดลองเปน็ สิง่ แรก
2. ตัวแปรต้น มีชอ่ื เรียกอีกอยา่ งวา่ อะไร
ก. ตัวแปรค้นหา
ข. ตวั แปรศึกษา
ค. ตวั แปรผันตาม
ง. ตวั แปรอิสระ
3. ตวั แปรตาม หมายถึงข้อใด
ก. สงิ่ ที่เป็นผลต่อเน่ืองมาจากตวั แปรตน้
ข. สิ่งทเ่ี ปน็ ผลตอ่ เน่ืองมาจากตัวแปรควบคมุ
ค. สง่ิ ที่เป็นผลเน่ืองมาจากการทดลอง
ง. สง่ิ ทีเ่ ป็นสาเหตทุ าใหเ้ กิดผล
4. ตัวแปรควบคุม หมายถึงข้อใด
ก. ตวั แปรที่ตอ้ งควบคุมสิง่ อืน่
ข. สิ่งที่ควบคุมสงิ่ ต่าง ๆ ในการทดลอง
ค. ส่ิงตา่ ง ๆ ท่ตี ้องควบคุมนอกเหนอื ตวั แปรตน้
ง. สง่ิ ทีถ่ กู ควบคุมรวมทั้งตวั แปรตน้

จากข้อความต่อไปนี้ ให้นักเรียนตอบคาถามขอ้ 5-7

ความสูงของต้นถวั่ ข้ึนอยู่กับปริมาณแสงที่ไดร้ บั

5. ตวั แปรตน้ คอื ข้อใด
ก. ปริมาณแสง
ข. ต้นถัว่
ค. ความสงู ของตน้ ถ่ัว
ง. การปลกู ต้นถวั่

6. ตวั แปรตาม คือข้อใด
ก. ปริมาณของแสง
ข. ตน้ ถั่ว
ค. ความสูงของต้นถัว่
ง. การปลูกต้นถั่ว

7. ตัวแปรควบคมุ คือข้อใด
ก. ปริมาณแสง
ข. ความสงู ของตน้ ถว่ั
ค. ปรมิ าณน้าและดนิ ทใ่ี ช้ปลูกต้นถั่ว
ง. ลายกระถางทีใ่ ชป้ ลูกตน้ ถ่วั

จากสมมติฐานต่อไปน้ีให้นกั เรียนตอบคาถามข้อ 8-9

ระยะเวลาในการฟักไขข่ องสัตวค์ รง่ึ น้าคร่งึ บกแต่ละชนิดใช้เวลาเทา่ กัน

8. ข้อใดเปน็ ตัวแปรควบคุม
ก. ระยะเวลาในการฟักไข่
ข. อุณหภมู ิท่เี หมาะสมในการฟักไข่
ค. เวลาในการฟักไข่
ง. ขนาดของสัตว์คร่งึ น้าคร่ึงบก

9. ข้อใดคือตัวแปรตน้ และตัวแปรตาม ของการทดลองน้ี
ก. เวลาในการฟักไข่ อุณหภมู ิที่เหมาะสมของไข่
ข. ระยะเวลาในการฟักไข่ การฟักไข่ของสตั ว์ครงึ่ นา้ ครึ่งบก
ค. ไขข่ องสตั ว์ครง่ึ น้าครึ่งบก วธิ กี ารในการฟักไข่
ง. ไม่มีข้อใดถกู ต้อง

10.

ปุย๋ มผี ลต่อการเจริญเติบโตของพืช

จากสมมติฐานข้อใด คอื ตวั แปรต้น ตวั แปรตามและตวั แปรควบคมุ ตามลาดับ
ก. การเจริญเตบิ โตของพชื ปุย๋ ปริมาณน้าและดิน
ข. การเจริญเตบิ โตของพชื ชนดิ ของพืช ปริมาณน้าและดนิ
ค. ชนิดของพชื การเจริญเติบโตของพืช ปุย๋
ง. ป๋ยุ การเจริญเติบโตของพชื ชนดิ ของพชื