Jak spędzić eksperyment naukowy: 13 kroków

Eksperyment jest najbardziej metodą uzbrojonej naukowców, którzy zamierzają zbadać jeden lub inny zjawisko w nadziei, że dowiedz się o świecie wokół nas czegoś nowego. Następuje dobre eksperymenty, a następnie wyraźny i logicznie zamówiony plan ma na celu podkreślenie i weryfikację jasnych, określonych zmiennych. Studiował podstawowe zasady leżące leżące podstawowe eksperymenty naukowe, możesz stosować je w naszych własnych eksperymentach. Niezależnie od celu badania, wszystkie dobre eksperymenty są przeprowadzane zgodnie z zasadami logiki i odliczenia, leżącą u podstaw metodą naukową wiedzy, a nie ma znaczenia, co studiujesz - coś na poziomie szkoły lub Higgs Bozon.

Kroki

Część 1 z 2:

Przygotowanie eksperymentu naukowego

jeden. Wybierz motyw badawczy. Eksperymenty, których wyniki prowadzą do pełnej rewizji poglądów społeczności naukowej na tej złej materii, niezwykle rzadki. Większość eksperymentów ustawia zadanie bardziej kompromisujące - odpowiedz na pewne konkretne pytanie. Wiedza naukowa opiera się na gromadzeniu wiedzy uzyskanej podczas niezliczonych eksperymentów. Wybierz motyw lub pytanie pozostały bez odpowiedzi, które można zbadać, wydając mały eksperyment.

Na przykład, jeśli chcesz przeprowadzić eksperyment z nawozem rolnictwa, sformułować pytanie, jest błędne - "Co jest najlepszy?"Dlaczego? Na świecie, pełne różnych nawozów, jako część jednego eksperymentu, nie będziesz mógł zbadać wszystko jednocześnie. Lepiej będzie dokonać pytania bardziej konkretnie: "Co stężenie azotu w nawozach prowadzi do najwyższych upraw kukurydzy?".
Nowoczesna wiedza naukowa - rzecz jest bardzo, bardzo obszerna. Jeśli zamierzasz przeprowadzić poważne badania naukowe, wtedy przed rozpoczęciem eksperymentu, dokładnie czytasz, jak mówią, pasują. Być może eksperymenty odpowiedzialne za twoje pytanie zostały już przeprowadzone w przeszłości? Jeśli tak, ustaw temat swoich badań, aby studiować jakiś temat, który pozostaje niezbadany.

Obraz zatytułowany Postępowanie Eksperyment naukowy Krok 2

2. Wybierz zmienną lub zmienne. Dobry eksperyment naukowy zajmuje się faktem, że testy specyficzne, zmierzone parametry zwane "zmiennymi". Jeśli ogólnie, naukowiec prowadzi eksperyment z pewną liczbą testowanych zmiennych. Podczas przeprowadzania eksperymentu jest niezwykle ważne, aby zmienić tylko specyficzne zmienne, które są badane przez Ciebie (i tylko je)!

Wróćmy na przykład z nawozem. Nasz naukowiec wzrósł kukurydzę na kilku łóżkach w nerkach, zapłodnionych z nawozami o różnych treściach azotu. Każde łóżko zostanie wykonane taką samą liczbę nawozów. Ponadto naukowca koniecznie zapewni nawet, że treść azotu jest jedyną różnicą między nawozami. Ponadto naukowca zwiększy taką samą liczbę roślin kukurydzy na każdym łóżku, wzrośnie je w tym samym czasie w tym samym rodzaju gleby.

Obraz zatytułowany Postępowanie Eksperyment naukowy Krok 3

3. Zaklęcie z hipotezą. Hipoteza jest opinią na temat tego, jakie będą wyniki eksperymentu. Hipoteza, przy okazji, aby powiedzieć, że nie jest to ślepe, nie! Dobre hipotezy są opracowywane na podstawie wstępnego badania tematu eksperymentu (odbywa się w momencie wyboru tematu badania). Zbuduj hipotezę opartą na danych uzyskanych w trakcie podobnych eksperymentów przeprowadzonych przez kolegów lub, jeśli problem, który studiowałeś, nie jest jeszcze dobrze udokumentowany, na podstawie literatury naukowej i przeprowadzonych badań, dane, których będziesz w stanie znaleźć.I pamiętaj, że hipoteza może być błędna - ale nawet w tym przypadku zostanie uznana za osiągnięcie wyniku! Dlaczego? Ale ponieważ udowodniłeś, że hipoteza zaproponowana przez ciebie nie jest prawdziwa.

Z reguły hipoteza ma formę kwantyfikowanej deklaratywnej propozycji. Hipoteza uwzględnia również, w jaki sposób zmieni się parametry eksperymentalne. Dla naszego eksperymentu nawozu dobra hipoteza brzmi tak: "Nawozy nawozów kukurydzy zawierających 400 g. Azot 36.3 litry, doprowadzi do większej masy uprawy niż w przypadku stosowania nawozów z inną zawartością azotu ".

Obraz zatytułowany Postępowanie Eksperyment naukowy Krok 4

cztery. Pomyśl o tym, jak będziesz zbierać dane. Ważne jest, aby poznać dwie rzeczy z góry: 1) podczas zbierania danych- 2) Jakie dane będziesz zebrać. Zmierz te dane są konieczne w czasie zawieszonym lub, jeśli to konieczne, poprzez regularne odstępy. W naszym przypadku zmierzono masę upraw kukurydzy w kilogramach po pewnym okresie wzrostu. Jest następnie w porównaniu z treścią azotu w nawozach, które zostały wprowadzone do nerek. Jednak w innych eksperymentach będzie bardzo odpowiedni do zbierania interwału danych.

Jeśli organizujesz dane w stole, to będzie dużo łatwiejsze.

Znać różnicę między zmiennymi zależnymi a niezależnymi. Zmienne niezależne - to się zmieniasz. Zmienne zależne - jakie zmienia się ze zmianą niezależnej zmiennej. W naszym przykładzie, odpowiednio niezależna zmienna będzie "zawartość azotu" i zależna - masa z upraw. Wszystkie te dane będą dobrze w tabeli w odpowiednich kolumnach.

Obraz zatytułowany Przeprowadzenie eksperymentu naukowego Krok 5

pięć. Metodycznie spędzać eksperyment. Rozpocznij eksperyment i przetestuj zmienną. Prawie we wszystkich przypadkach, gdy trzeba zmierzyć kilka zmiennych, będziesz musiał kilkakrotnie przeprowadzić eksperyment. Więc będziemy rosnąć identyczne rośliny kukurydzy i zapłodnić ich nawozy o różnych treściach azotu. I szerszy zakres danych przychodzących, tym lepiej. Nagrywaj tyle danych, ponieważ jest to możliwe.

Integralną częścią każdego dobrego doświadczenia to t.N. "Próbka sterująca". Więc jeden z twoich łóżek kukurydzy powinien być bez zmiennej studiów. Mówiąc łatwiejsze, jedno łóżko musi być zapłodniony, w którym nie ma azotu. Będzie to wzór kontrolny - rodzaj podstawowej linii, w porównaniu z którym będą badane inne łóżka.

Praca z niebezpiecznymi materiałami lub wykonywanie niebezpiecznych działań, spełniają wszystkie wymagania bezpieczeństwa.

Obraz zatytułowany Przeprowadzono eksperyment naukowy Krok 6

6. Zbieraj dane. Uzyskaj dane uzyskane podczas eksperymentu do tabeli, gdy nadejdzie - będzie łatwiejsze do pracy. Nie zapomnij określić dramatycznie wartości wyróżniających.

Będzie bardzo przydatny do wizualnego przesyłania danych, zwłaszcza jeśli taka szansa jest. Umieść na wykresie kluczowe punkty i zaznacz trendy bezpośredniej lub zamierzonej linii. Pomoże Ci i wszystkim odpocząć wizualizować szablony z danych. W prostych eksperymentach osi X podejmuje dane na niezależnej zmiennej i osi danych dotyczących zmiennych zależnych.

Obraz zatytułowany Przeprowadzono eksperyment naukowy Krok 7

7. Przeanalizuj dane i zakończone. Była prawą hipotezą? Jakie trendy można przydzielić na podstawie obserwowanych danych? Czy zderzyłeś się z czymś nieoczekiwanym podczas eksperymentu? Czy masz pytania bez odpowiedzi, co może być podstawą następnego eksperymentu? Oceń wyniki, spróbuj odpowiedzieć na wszystkie te pytania. Jeśli Twoje dane nie pozwalają uzyskać wyraźnej odpowiedzi dotyczącej prawdy hipotezy, a następnie przeprowadzić dodatkowe eksperymenty i zbieraj jeszcze więcej danych.

Jeśli chcesz udostępnić odkrycia z społecznością naukową, a następnie napisz artykuł naukowy. Nawiasem mówiąc, konieczne jest nauczenie się, jak pisać i publikować dane dotyczące przeprowadzonych badań, prezentowane są różne wymagania.

Część 2 z 2:

Eksperyment

jeden. Wybierz temat i zaznacz zmienne. Jako przykład weź mały i prosty eksperyment. Powiedzmy, że zbadamy, w jaki sposób stosowanie różnych aerozoli jest dotkniętych lotu w ziemniakach!

Tak więc typ używanego aerozolu jest zmienną niezależną, ale zależna jest długość lotu Shell.
Coś o tym, co należy myśleć. Musisz więc upewnić się, że skorupy tej samej wagi, a także należy upewnić się, że każdy strzał zużywa taką samą liczbę aerozolu. Dlaczego? Oba te parametry mogą wpływać na odległość lotu Shell. Zważyć wszystkie skorupy i spróbuj strzałów zużywających taką samą liczbę aerozolu.

Obraz zatytułowany Przeprowadzono eksperyment naukowy Krok 9

2. Dokręć hipotezę. Tak więc wzięliśmy kilka typów aerozoli (spray do włosów, kulinarne spray i farba w sprayu). Załóżmy, że w sprayu do włosów Bhutan bardziej niż w pozostałej części sprayów. Ponieważ wiemy, że Bhutan - gazowy łatwopalny, możemy nominować hipotezę, że jest to spray do włosów, który pchnie pocisk na całość. Hipoteza: "Wyższe stężenie butanu w aerozolu (spray do włosów) doprowadzi do faktu, że średnia odległość przezwyciężona przez ociężanie pocisku 250-300 g. Po strzale przekroczy podobne odległości podczas fotografowania przy użyciu innych aerozoli."

Obraz zatytułowany Przeprowadzono eksperyment naukowy Krok 10

3. Z góry zorganizuj proces zbierania danych. W naszym eksperymencie przetestujemy wszystkie aerozole 10 razy, po czym wycofali średni wynik. Jako próbka sterowania z kolei, aerozol nie zawierający butanu zostanie użyty. Jako przygotowanie do eksperymentu, zbierasz ziemniaki, upewnij się, że działa, kupuj spraye i ważenie ziemniaków ... to jest, skorupy.

I tak będzie wyglądać tabelę do zapisu danych, w których pojawi się 5 kolumn:

Pierwsza kolumna - numer testowy. Komórki tej kolumny będą zawierać numer sekwencji testu, od 1 do 10.

Następujące cztery kolumny zostaną podpisane przez nazwy używanych aerozoli. W komórkach każdej z kolumn zostanie rejestrowana odległość, którą pocisk będzie latać po strzale.

Pod każdym z tych czterech głośników musisz pozostawić miejsce do napisania średniej wartości.

Obraz zatytułowany Postępowanie Eksperyment naukowy Krok 11

cztery. Spędzić eksperyment. Więc weź 10 strzałów z każdym z aerozoli przy użyciu tej samej liczby aerozolu na każdym strzale. Po każdym strzale, odpowiednio zmierzyć odległość, którą pocisk będzie latać i zapisać dane uzyskane do stołu.

Ten eksperyment, podobnie jak wiele innych, wymaga zgodności z zasadami bezpieczeństwa. Używane aerozole są łatwo łatwo łatwo łatwo i łatwo - więc ziemniaki muszą być zmontowane, a ty powinieneś nosić ciasne rękawiczki, gdy otrzymasz paliwo. Ponadto nikt nie powinien być na linii ognia - ani przed ziemniakami, ani z tyłu.

Obraz zatytułowany Postępowanie Eksperyment naukowy Krok 12

pięć. Przeanalizuj uzyskane dane. Załóżmy, że okazało się, że ziemniaczane leci na sprayu do włosów, ale na kulinarnym sprayu odległość jest mniejsza. Dane te mogą być obecne graficznie - histogram dla środka lotu powłoki i diagram rozproszenia do wyświetlania rozproszenia odległości.

Obraz zatytułowany Postępowanie Eksperyment naukowy Krok 13

6. Dokonać wniosków. Po przeanalizowaniu wyników można bezpiecznie powiedzieć, że hipoteza przedstawiona przez Ciebie była poprawna. Ponadto można również powiedzieć, że otworzyli coś nieoczekiwanego - że spray kulinarny daje najbardziej stałe wyniki. Ponadto możesz zgłosić problemy, z którymi napotkasz podczas eksperymentu - na przykład, że farba farbą spray obejmuje cios ziemniaków, co sprawia, że każdy kolejny strzał. I wreszcie, możesz dokonać zaleceń, na których pytania zasługują na dalsze badanie - możliwe jest, że większa ilość użytej paliwa da i większy wynik.

Podziel się swoimi odkryciami ze światem! Znajdź publikację lub format, w którym będzie bardziej odpowiednie do ujawnienia wyników badań - i przed nami!

Rada

Baw się dobrze, ale nie zapomnij o sprzęcie bezpieczeństwa.
Nauka to gra w "Zadaj trudne pytanie". Nie bój się zapytać złożonych pytań dotyczących niezbadanych tych.

Ostrzeżenie

Dbać o oczy.
Jeśli coś pada do oczu, po czym umyj je wodą przez około 5 minut, nie mniej.
Nie przechowuj żywności i napojów obok miejsca pracy.
Moje ręce przed i po eksperymencie.
Pracuj z ostrymi nożami / niebezpiecznymi chemikaliami / otwartym ogniem? Musisz spojrzeć na dorosły.
Noś gumowe rękawice podczas pracy z chemikaliami.
Włosy ułożone z powrotem.