Hogyan végezzünk tudományos kísérletet

A tudományos kísérletek során az emberek tesztelnek egy ötletet, és megbízható eredményeket kapnak. Alapvető fontosságú, hogy a kísérleteket úgy tervezzék meg, hajtsák végre és rögzítsék, hogy mások is meg tudják ismételni a tesztet. A nagy tudományos folyóiratok szigorú szabályokkal biztosítják, hogy a kísérletek ezt a tudományos módszert kövessék. A tudományos módszer azonban nem bonyolult, és könnyen használható kisgyermekek osztálytermi kísérleteiben. Gondolj egy tudományos kísérletre, mint egy sütemény készítésének receptjére; ha megtervezi, ír, majd hajtsa végre a lépéseket megfelelő sorrendben, akkor sikeres lesz.

Válasszon egy hipotézist a teszteléshez

A hipotézis egy olyan kérdés vagy állítás, amely tesztelhető. Például,

„a macskák gyakrabban nyávognak a gazdájukon, mint az ismeretlenek.”

Az is rendben van, ha egy hipotézis megmutatja, hogy mire számítasz, vagy nyílt végű módon írja le. Például: „A macskák gyakrabban nyávognak a gazdájukra vagy az idegenekre?”

Gondoljon a vezérlőkre

A változók ellenőrzése egy kísérletben befolyásolja az eredményt és az eredményeket. A sikeres kísérlethez létfontosságú, hogy a tesztelt kivételével minden tényezőt ellenőrizzünk. Ha maradunk az 1. részben található macskás példánál, akkor megpróbáljuk megnézni, hogy egy idegen több nyávogást vált-e ki, mint egy gazdi. Tehát az egyetlen tényező, amely megváltozik, az a személy, aki kapcsolatba kerül a macskával. Minden más tényezőnek azonosnak kell lennie. Ezek közé tartozik a tesztelt macska, a szoba, az idő, a zaj- és fényszint, a macska valószínű éhessége, és még a tulajdonos és az idegen ruházata is.

Minél többet gondol az eredményeket befolyásoló tényezőkre, annál többet fog találni. A változók szabályozása a kísérlet tervezésének legfontosabb része, ezért alaposan fontolja meg.

Olvassa el, mit tettek más tudósok

A professzionális kísérletek során a legtöbb tudós megpróbálja új módszerekkel tesztelni az ötleteket, vagy új kérdésekre gondol, ahelyett, hogy mások munkáját ismételné. Munkájuk újszerűségének biztosítása érdekében a tudósok folyóiratokban keresnek cikkeket, és naprakész információkat olvasnak a tudományterületükről.

Eredeti kutatást végezni egy osztálytermi kísérletben kihívást jelent. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az olvasás és a tanulás nem fontos. A kutatás lehetővé teszi az emberek számára, hogy megértsék az eredményeket, amelyeket később rögzítenek, és ellenőrizzék, hogy a kísérletük értelmes-e ahhoz képest, amit mások korábban csináltak.

Rendezze el a szükséges felszerelést

Egyes kísérletekhez sokkal több elemre van szükség, mint másokhoz. Ha azt teszteli, hogy a fényszint hogyan befolyásolja a növény növekedési ütemét, magvakra, talajra, cserepekre, vízre, vonalzókra, valamint a fényszint szabályozására és mérésére szolgáló módszerre lesz szüksége.

Vannak, akik úgy találják, hogy az összes szükséges felszerelés ellenőrzésére szolgáló álkísérlet segít elkerülni a hibákat.

Készítsen jóslatot

Az előrejelzés egy megalapozott találgatás, amely megválaszolja a hipotézist. A növénynövekedési kísérletben „a növények a legmagasabb fénykoncentráció mellett nőnek a legjobban”. Ne feledje, nem számít, hogy jóslata helyesnek bizonyul-e vagy sem. Lényeges az eredmények későbbi elemzése, és az, hogy ez mit jelent.

Tervezze meg a módszert

A módszer egy lépésről lépésre kronologikus sorrend, amely elmagyarázza a kísérlet végrehajtását. Ez hasznos magának a tesztelőnek, de nem ez a fő ok, amiért a tudósok világos módszertant írnak.

A nyomozás tökéletes írásos módszerét egy idegennek fel kell vennie, és nehézség nélkül követnie kell. Gondoljon úgy a folyamatra, mintha egy receptet írna, legyen egyértelmű mennyiségek, időpontok és műveletek könnyen olvasható módon megírva.

Kezdje el a jelentés írását

A legjobb gyakorlat, ha a hipotézis tesztelése előtt felírja a kísérlet első részét. Ennek az az oka, hogy ha a jelentést azután írja meg, hogy már ismeri az eredményeket, nagyon csábító az előrejelzést az eredményekhez igazítani. A jelentésnek eddig a következő lépéseket kell tartalmaznia:

• Hipotézis
• Előrejelzés
• Felszerelés
• Módszer

Végezze el a kísérletet, és rögzítse az eredményeket

Ha lehetséges, a legjobb, ha másokkal dolgozunk kísérletezés közben, hogy a másik személy rögzítse az eredményeket. A teszttől függően az eredmények percek, órák vagy akár napok alatt is leírhatók.

A legtöbb ember a megállapításait egy táblázatban rögzíti, amelyen jól látható oszlopok és sorok találhatók. Ha lehetséges, a legjobb, ha egy kísérletet legalább háromszor megismétel, és megkapja az eredmények átlagát. Ez megbízhatóbbá teszi az eredményeket, és magabiztosabbá teszi a következtetéseket.

Elemezze az eredményeket

Az eredmények elemzésének módja nagyban függ attól, hogy a személy mit tanult. Ez azonban az esetek túlnyomó többségében számok, például idők vagy mérések elemzésével jár. Ezeket oszlopdiagramokba, szórásdiagramokba vagy mindkettőbe lehet készíteni. Ez lehetővé teszi az emberek számára, hogy gyorsan meglássák, van-e kapcsolat a vizsgált tényezők vagy változók között. Például annak bemutatása, hogy van-e a legjobban illeszkedő vonal a szórási grafikonon.

Sok hivatásos tudós Excel-táblázatokat és összetett egyenleteket használ a változók közötti pontos összefüggés megtalálására, ahelyett, hogy vizuálisan látná, van-e összefüggés.

Következtetés

A konklúzió egy írásos rész, amelyben a tudósok reflektálnak a hipotézisekre, előrejelzésekre, korábbi kutatásokra és a kísérleti eredményekre, hogy összefoglalják, mit találtak. Nem számít, hogy a jóslat helyes volt-e vagy sem.

Néha az lehet a következtetés, hogy kapcsolat van két tényező között, például az előző példában egy macska többet nyávog a gazdájának, mint egy idegennek. Egy kísérlet kimutathatja, hogy ez igaz, de a tudósok nem tudják, miért. Jó ötlet azonban logikus indokot javasolni az eredményeknek, és akár új kísérletként is javasolni a jövő vagy egy másik tudós számára.