Как да проведем научен експеримент

Научните експерименти са как хората тестват идея и получават надеждни резултати. Важно е експериментите да бъдат проектирани, проведени и записани по такъв начин, че други хора да могат да повторят теста. Големите научни списания имат строги правила, за да гарантират, че експериментите следват този научен метод. Научният метод обаче не е сложен и може лесно да се използва в експерименти в класната стая за малки деца. Мислете за научен експеримент като рецепта за приготвяне на торта; ако планирате, пишете, след това изпълнявате стъпките в правилния ред, тогава ще бъдете успешни.

Изберете хипотеза за проверка

Хипотезата е въпрос или твърдение, което може да бъде проверено. Например,

„котките мяукат по-често на своите собственици в сравнение с непознати, които не познават.“

Също така е добре една хипотеза да показва какво очаквате да се случи или да я напишете по отворен начин. Например „котките мяукат ли по-често на своите собственици или непознати?“

Помислете за контролите

Контролирането на променливи в експеримента влияе върху резултата и резултатите. Жизненоважно за успешния експеримент е всички фактори да бъдат контролирани с изключение на този, който се тества. Ако се придържаме към примера с котката в раздел 1, ние се опитваме да видим дали непознат човек предизвиква повече мяукане в сравнение със собственик. Така че единственият фактор, който се променя, е човекът, който влиза в контакт с котката. Всички останали фактори трябва да са еднакви. Те включват котката, която се тества, стаята, времето, нивата на шум и светлина, колко е вероятно да е гладна котката и дори дрехите, които носят собственикът и непознатият.

Колкото повече мислите за фактори, които могат да повлияят на резултатите, толкова повече ще откриете. Контролирането на променливите е най-важната част от планирането на експеримент, така че обмислете внимателно.

Прочетете какво са направили други учени

За професионални експерименти повечето учени се опитват да тестват идеи по нови начини или да мислят за нови въпроси, вместо да повтарят работата на други. За да гарантират, че работата им е нова, учените търсят статии в списания и четат актуална информация в своята област на науката.

Провеждането на оригинално изследване в експеримент в класната стая е предизвикателство. Това обаче не означава, че четенето и ученето не са важни. Изследванията позволяват на хората да разберат резултатите, които по-късно ще запишат, и да проверят експеримента им има смисъл в сравнение с това, което другите са правили преди.

Подредете необходимото оборудване

Някои експерименти се нуждаят от много повече елементи от други. Ако тествате как нивата на светлина влияят на скоростта на растеж на растението, ще ви трябват семена, почва, саксии, вода, линийки и метод за контролиране и измерване на нивата на светлина.

Някои хора смятат, че провеждането на фалшив експеримент за проверка на цялото необходимо оборудване помага да се избегнат грешки.

Направете прогноза

Прогнозата е образовано предположение, което отговаря на хипотезата. В експеримента за растеж на растенията, който може да бъде, „растенията ще растат най-добре при най-високи концентрации на светлина“. Не забравяйте, че няма значение дали вашата прогноза се оказва вярна или не. От съществено значение е по-късният анализ на резултатите и какво означава това.

Планирайте метода

Методът представлява стъпка по стъпка хронологична последователност, която обяснява как да се проведе експериментът. Това е полезно за самите тестери, но не е основната причина учените да пишат ясна методология.

Перфектният писмен метод за разследване трябва да може да бъде взет от непознат и следван без затруднения. Мислете за процеса, сякаш пишете рецепта, трябва да има ясни количества, времена и действия, написани по лесен за четене начин.

Започнете да пишете доклада

Най-добрата практика е да напишете първата част от експеримента, преди да тествате хипотезата. Причината за това е, че ако напишете отчета, след като вече знаете резултатите, е много изкушаващо да промените прогнозата, за да съответства на резултатите. Докладът трябва да включва тези стъпки досега:

• Хипотеза
• Прогноза
• Оборудване
• Метод

Проведете експеримента и запишете резултатите

Ако е възможно, най-добре е да работите с други хора, когато експериментирате, за да може другият да записва резултатите. В зависимост от теста, резултатите могат да бъдат записани за минути, часове или дори дни.

Повечето хора записват своите открития в таблица с ясно обозначени колони и редове. Ако е възможно, най-добре е да повторите експеримент поне три пъти и да получите средна стойност на резултатите. Това прави резултатите по-надеждни и заключението по-уверено.

Анализирайте резултатите

Как се анализират резултатите зависи много от това какво е изучавал човекът. Въпреки това, в по-голямата част от случаите това ще включва анализ на числа като времена или измервания. Те могат да бъдат съставени в лентови графики, диаграми на разсейване или и двете. Това позволява на хората бързо да видят дали има връзка между изследваните фактори или променливи. Например, показване дали има линия с най-добро прилягане на графика на разсейване.

Много професионални учени използват таблици на Excel и сложни уравнения, за да намерят точна връзка между променливите, вместо да виждат визуално дали има корелация.

Направете заключение

Заключението е писмен раздел, в който учените разсъждават върху хипотезата, прогнозите, предишни изследвания и резултатите от експеримента, за да обобщят това, което са открили. Няма значение дали прогнозата е била вярна или не.

Понякога заключението може да бъде, че има връзка между два фактора, например като предишния пример котката мяука повече на собственика си, отколкото на непознат. Експеримент може да покаже, че това е вярно, но учените може да не знаят защо. Въпреки това е добра идея да предложите логична причина за резултатите и дори да предложите това като нов експеримент за бъдещето или друг учен.