Hur man utför ett vetenskapligt experiment
Experimentation är det sätt på vilket forskare testa naturfenomen i hopp om att få ny kunskap. Bra experiment följer en logisk väg för att isolera och experimentera specifika och väldefinierade variabler. Genom att lära sig grunderna i experimentprocessen lär du dig att tillämpa dessa principer på dina experiment. Oavsett deras syfte fungerar alla bra experiment enligt de vetenskapliga metodens logiska och deduktiva principer, från skolans klockdesign till "potatis", på jakt efter avantgarde från Higgs Boson.
steg
Del 1
Att utforma ett experiment som låter som vetenskapligt1
Välj ett specifikt ämne. Experiment vars resultat försvinner hela vetenskapliga paradigmer är mycket, mycket sällsynta. Den stora delen av experimenten svarar på små och specifika frågor. Vetenskaplig kunskap bygger på ackumulering av data som erhållits från otaliga experiment. Välj ett ämne eller en fråga utan svar, små och verifierbara.
- Om du till exempel vill göra ett experiment på ett jordbruksgödselmedel, försök inte svara på frågan "Vilken typ av gödningsmedel är bäst för växttillväxt?". Det finns många typer av gödningsmedel såväl som växter i världen: ett enda experiment kommer inte att kunna dra allmänna slutsatser. En mycket bättre fråga att utforma ett experiment kan vara "Vilken koncentration av kväve i gödselmedlet ger en högre majsskörd?"
- Modern vetenskaplig kunskap är mycket, väldigt stor. Om du tänker göra allvarlig vetenskaplig forskning, dokumentera det noga innan du börjar planera ditt experiment. Tidigare experiment har redan besvarat frågan som du tänker studera ditt experiment? Om så är fallet, är det ett sätt att justera skottet så att du försöker utforska frågor som inte är upplösta av befintlig forskning?
2
Isolera dina variabler. Ett bra vetenskapligt experiment studerar specifika och mätbara parametrar, som kallas "variabler". Generellt sett genomför en forskare ett experiment inom ett visst antal värden för variabeln som beaktas. En grundläggande angelägenhet när du utför ett experiment är att förändra "bara" De specifika variablerna du vill testa (och inga andra variabler).
3
Formulera en hypotes. En hypotes är i grunden en förutsägelse av resultatet av experimentet. Det borde inte vara en blind satsning. Giltiga hypoteser är baserade på den forskning du utförde om ämnet för ditt experiment. Formulera dina hypoteser på grundval av resultaten av liknande experiment, utförs av experter inom ditt område, eller om du står inför en fråga som ännu inte har studerats djupt, börja från kombinationen av all litteraturforskning och alla inspelade observationer som kan du hitta. Kom ihåg att trots ditt bästa forskningsarbete kan dina hypoteser vara fel: i så fall har du utökat din kunskap, som du har visat att dina hypoteser inte var korrekta.
4
Schemalägg datainsamling. Upprätta först "när" du kommer att samla in data, e "vilken typ" av data du kommer att gå för att samla in. Mät dessa data vid en förutbestämd tid eller, i andra fall, med regelbundna tidsintervaller. I vårt gödningsexperiment kommer vi till exempel att mäta vikten av våra cobs (i kilogram) efter en förutbestämd tillväxtperiod. Vi kommer att jämföra denna vikt med kvävet i gödselmedlet som vi har behandlat de olika panikerna. För andra experiment (som de som mäter förändringar i ett variabelt datum över tiden), kommer det att vara nödvändigt att samla in data med jämna mellanrum.
5
Gör ditt experiment metodiskt. Att testa variablerna kräver ofta att du utför experimentet flera gånger för olika värden av variablerna. I vårt exempel på gödningsmedel kommer vi att odla flera identiska paniklar och behandla dem med gödselmedel som innehåller olika mängder kväve. Generellt är det bäst att samla det bredaste möjliga spektrumet av data. Samla så mycket data som möjligt.
6
Samla in dina data. Om möjligt samla in alla data direkt i dina bord - du kommer att rädda den stora huvudvärken på grund av att du sätter in och konsoliderar data vid en senare tidpunkt. Lär dig att identifiera utestängare i dina data.
7
Analysera dina data och kom till en slutsats. Var din hypotes korrekt? Finns det några observerbara spår i dina data? Kämpar du i oväntade data? Har du några andra obesvarade frågor som kan utgöra grunden för ett framtida experiment? Försök att svara på dessa frågor när du överväger resultatet. Om dina uppgifter inte ger dig en "Ja" od a "ingen" slutgiltigt, överväga möjligheten att genomföra nya experimentella tester och samla in ytterligare uppgifter.
Del 2
Gör ett exempelxempel1
Vi väljer ett ämne och definierar våra variabler. I det här exemplet ska vi överväga ett enkelt experiment i liten skala. Vi kommer att testa effekterna av olika sprängbränslen på ett bränningsområde "sparapatate".
- I detta fall representerar typen av sprutbränsle "oberoende variabel", medan kulans räckvidd är "beroende variabel".
- Saker att tänka på för detta experiment: Det finns ett sätt att se till var och en "potatis-bullet" har samma vikt? Finns det ett sätt att administrera samma mängd spraybränsle vid varje lansering? Båda faktorerna kan potentiellt påverka vapens sortiment. Vi väger varje potatis före experimentet och matar varje skott med samma mängd sprutbränsle.
2
Vi formulerar en hypotes. Om vi vill testa en hårspray, en köksspruta och en färgspray, kan vi säga att hårsprayen har ett aerosoldrivmedel med en större mängd butan än de andra. Eftersom vi vet att butan är brandfarlig, kan vi anta att hårsprayen kommer att ge en större framdrivningskraft när den utlöses och kasta projektilpotatisen längre bort. Vi kan skriva vår hypotes så här: "Den större koncentrationen av butan som finns i hårsprayens drivmedels aerosol kommer att producera i genomsnitt ett längre kast vid avfrostning av en projektilpotatis med en vikt mellan 250-300 gram".
3
Först och främst organiserar vi materialinsamlingen. I vårt experiment ska vi testa varje aerosolbränsle 10 gånger och beräkna medelresultatet. Vi kommer också att testa ett aerosolbränsle som inte innehåller butan, som kontroll av vårt experiment. För att förbereda oss ska vi samla våra "sparapatate", vi ska se till att det fungerar, vi kommer att köpa våra sprutburkar och modellera våra potatisprojektiler.
4
Vi genomför experimentet. Vi använder varje sprayburk för att skjuta tio projektiler, med samma mängd spray för varje projektil. Efter varje skott använder vi ett långt band för att mäta avståndet som projektilen reste. Vid denna tidpunkt registrerar vi data i tabellen.
5
Vi analyserar data. Låt oss säga att vi funnit att i genomsnitt hårsprayen sköt potatis längre, men att kökssprayen var fastare. Vi kan visuellt representera dessa data. En bra metod för att representera genomsnittet av flödeshastigheterna för varje spray är genom användning av ett kolumnschema, medan en scatterplot är ett bra sätt att representera variationen av varje flöde.
6
Vi drar slutsatser. Låt oss reflektera över resultaten av vårt experiment. Baserat på uppgifterna kan vi med säkerhet säga att vår hypotes var korrekt. Vi kan också säga att vi har upptäckt något som vi inte hade förutsett, nämligen att kökssprayen gav de mest konsekventa resultaten. Vi kan rapportera eventuella problem eller fel som uppstått (till exempel kan färgsprayfärgen ha ackumulerats inne i peelaren, stämmer fast det flera gånger). Slutligen kan vi rekommendera anvisningar för framtida forskning: till exempel kan större avstånd täckas med mer bränsle.
tips
- Njut av och upplev det på ett säkert sätt.
- Vetenskapen består av att ställa stora frågor. Var inte rädd för att välja ett omfattning som du inte har undersökt än.
varningar
- Använd skyddsglasögon
- Om något kommer i ögonen, skölj dem under rinnande vatten i minst 5 minuter.
- Konsumera inte mat eller drycker i närheten av arbetsstationen.
- Använd gummihandskar vid hantering av kemikalier.
- Hämta håret bakåt.
- Tvätta händerna före och efter ett experiment.
- När du använder vassa knivar, farliga kemikalier eller öppen eld, se till att du övervakas av en vuxen.
Dela på sociala nätverk:
Relaterade
- Hur man beräknar Pi Greco
- Hur man beräknar P-värdet
- Hur man utför ett riktigt experiment
- Hur man bygger en enkel fälla på Minecraft
- Hur man bygger en antenn för en TV med en potatis
- Hur man formulerar en hypotes
- Hur man skapar en tornado i en flaska
- Så här bestämmer du om två variabler är direkt proportionella
- Hur man blir en forskare
- Hur man är en bra forskare
- Hur man gör flytande hjälpmedel
- Hur man gör ett vetenskapligt forskningsprojekt
- Hur man rapporterar om ett vetenskapligt experiment
- Hur man testar marshmallow
- Hur man tänker som en forskare
- Hur man skriver en vetenskaplig artikel
- Hur man skriver en bra slutsats om laboratorievetenskaplig erfarenhet
- Hur man separerar sanden från saltet
- Hur man förklarar syror och baser till barn
- Hur man gör en vätska till en fast substans
- Hur man använder den vetenskapliga metoden