Научные эксперименты - это то, как люди проверяют идею и получают надежные результаты. Крайне важно, чтобы эксперименты планировались, проводились и записывались таким образом, чтобы другие люди могли воспроизвести тест. У крупных научных журналов есть строгие правила, гарантирующие, что эксперименты следуют этому научному методу. Однако научный метод не сложен и может быть легко использован в школьных экспериментах для маленьких детей. Думайте о научном эксперименте как о рецепте торта; если вы планируете, пишете, затем выполняете шаги в правильном порядке, тогда у вас все получится.
Выберите гипотезу для проверки
Гипотеза - это вопрос или утверждение, которое можно проверить. Например, "кошки чаще мяукают на своих хозяев, чем на незнакомцев, которых они не знают". открытый способ. Например, «кошки чаще мяукают на хозяев или на незнакомцев?»
Подумайте об элементах управления
Управление переменными в эксперименте влияет на исход и результаты. Для успешного эксперимента жизненно важно контролировать все факторы, кроме тестируемого. Если мы вернемся к примеру с кошкой в разделе 1, мы попытаемся увидеть, вызывает ли незнакомец больше мяуканья по сравнению с владельцем. Таким образом, меняется только один фактор: человек, вступающий в контакт с кошкой. Все остальные факторы должны быть одинаковыми. К ним относятся тестируемая кошка, комната, время, уровень шума и освещенности, насколько кошка может быть голодной и даже одежда, которую носят владелец и незнакомец. Чем больше вы думаете о факторах, которые могут повлиять на результаты, тем больше вы обнаружите. Управление переменными - самая важная часть планирования эксперимента, поэтому подумайте хорошенько.
Прочитайте, что сделали другие ученые
Для профессиональных экспериментов большинство ученых пытаются по-новому проверить идеи или придумать новые вопросы, а не повторять работу других. Чтобы убедиться, что их работа нова, ученые ищут статьи в журналах и читают актуальную информацию в своей области науки. Однако это не означает, что чтение и учеба не важны. Исследования позволяют людям понять результаты, которые они позже запишут, и проверить, имеет ли смысл их эксперимент по сравнению с тем, что другие делали раньше.
Расположите необходимое оборудование
Для некоторых экспериментов требуется гораздо больше предметов, чем для других. Если вы проверяете, как уровень освещенности влияет на скорость роста растения, вам потребуются семена, почва, горшки, вода, линейки и метод контроля и измерения уровня освещенности. проверьте все необходимое оборудование, чтобы избежать ошибок.
Сделать прогноз
Предсказание - это обоснованное предположение, отвечающее гипотезе. В эксперименте по выращиванию растений это может быть так: «растения лучше всего растут при самых высоких концентрациях света». Помните, что не имеет значения, окажется ли ваш прогноз верным или нет. Что важно, так это более поздний анализ результатов и их значения.
Планируйте метод
Метод представляет собой пошаговую хронологическую последовательность, которая объясняет, как проводить эксперимент. Это полезно для самих тестировщиков, но это не главная причина, по которой ученые пишут четкую методологию. Думайте о процессе так, как будто вы пишете рецепт, должны быть четкие суммы, время и действия, написанные легко читаемым языком.
Начать писать отчет
Лучше всего записать первую часть эксперимента, прежде чем проверять гипотезу. Причина этого в том, что если вы пишете отчет после того, как уже знаете результаты, очень заманчиво изменить прогноз, чтобы он соответствовал результатам. Отчет должен включать следующие шаги:
- Гипотеза
- Предсказание
- Оборудование
- Метод
Проведите эксперимент и запишите результаты
Если возможно, лучше всего работать с другими людьми во время экспериментов, чтобы другой человек мог записывать результаты. В зависимости от теста результаты могут записываться в течение нескольких минут, часов или даже дней. Большинство людей записывают свои результаты в таблицу с четко обозначенными столбцами и строками. Если возможно, лучше повторить эксперимент не менее трех раз и получить среднее значение результатов. Это делает результаты более надежными, а вывод более уверенным.
Анализ результатов
То, как анализируются результаты, во многом зависит от того, что изучал человек. Однако в подавляющем большинстве случаев это будет включать анализ таких чисел, как время или измерения. Они могут быть представлены в виде гистограмм, точечных диаграмм или того и другого. Это позволяет людям быстро увидеть, есть ли связь между изучаемыми факторами или переменными. Например, показывая, есть ли линия наилучшего соответствия на точечной диаграмме. Многие профессиональные ученые используют листы Excel и сложные уравнения, чтобы найти точную связь между переменными, а не визуально видеть, есть ли корреляция.
Сделайте вывод
Заключение - это письменный раздел, в котором ученые размышляют над гипотезой, предсказаниями, предыдущими исследованиями и результатами экспериментов, чтобы подвести итог тому, что они узнали. Неважно, был ли прогноз верным или нет. Иногда можно сделать вывод, что существует связь между двумя факторами, например, как в предыдущем примере, кошка мяукает больше своему хозяину, чем незнакомцу. Эксперимент может показать, что это правда, но ученые могут не знать, почему. Тем не менее, было бы неплохо предложить логическую причину результатов и даже предложить это как новый эксперимент для будущего или другого ученого.