Hoe een wetenschappelijk experiment uit te voeren

Experimenteren is de methode waarmee wetenschappers natuurlijke verschijnselen analyseren in de hoop nieuwe kennis te verwerven. Goede experimenten volgen een logisch ontwerp om variabelen te isoleren en te testen die op een precieze en specifieke manier zijn gedefinieerd. Door de basisprincipes van experimenteel ontwerp te leren, kunt u ze vervolgens toepassen op uw eigen experimenten. Ongeacht het bereik, alle experimenten kwaliteit werken volgens de principes van de logica en deductieve wetenschappelijke methode, van de klok gedreven aardappelen wetenschap eerlijke vijfde klas door middel van cutting-edge onderzoek in verband met het Higgs boson.

stappen

Deel 1

2

Isoleer uw variabelen. Wetenschappelijke experimenten van hoge kwaliteit testen specifieke en meetbare parameters die worden genoemd variabelen. In het algemeen voert een wetenschapper een experiment uit voor een reeks waarden van de variabele die hij bestudeert. Een belangrijk probleem bij het uitvoeren van een experiment is aanpassen alleen de specifieke variabelen die u bestudeert (en niet de rest van de variabelen).

3

Bouw een hypothese. Een hypothese is in feite een voorspelling van het resultaat van het experiment. Het mag geen blinde aanname zijn, goede hypotheses moeten worden ondersteund door onderzoek dat u deed bij het kiezen van het thema van het experiment. Uw hypothese gebaseerd op de resultaten van soortgelijke experimenten door collega`s of, als u worden geconfronteerd met een probleem dat niet diep is onderzocht, Basala in het combineren van bibliografisch onderzoek en observatie die u kunt maken. Onthoud dat, hoewel je onderzoekswerk de beste is, je hypothese misschien onjuist is. Als dit gebeurt, heb je je tijd niet verspild, omdat je je kennis zult vergroten door te bewijzen dat je voorspelling was onjuist.

4

Plan uw gegevensverzameling. Je moet van tevoren weten wanneer ga je de gegevens verzamelen en wat voor soort gegevens ga je verzamelen? Meet deze gegevens op een bepaald tijdstip of, in andere gevallen, met regelmatige tussenpozen. In ons meststofexperiment, bijvoorbeeld, zal het gewicht van maïsoogst (in kilogrammen) worden gemeten na het vaststellen van een periode van groei. Dit wordt vergeleken met het stikstofgehalte van de meststof waarmee elk gewas werd behandeld. Voor andere experimenten (zoals die welke de verandering van een variabele in de loop van de tijd meten), is het noodzakelijk om op gezette tijden gegevens te verzamelen.

5

Voer uw experiment methodisch uit. Voer uw experiment uit en bestudeer uw variabelen. Dit vereist bijna altijd dat het experiment meerdere keren moet worden uitgevoerd om waarden van verschillende variabelen te verkrijgen. In ons voorbeeld van de bemesting zullen verschillende identieke maïsgewassen worden aangevuld met meststoffen die verschillende hoeveelheden stikstoffen bevatten. Over het algemeen geldt dat hoe groter het gegevensbereik dat u kunt verzamelen, hoe beter. Document zoveel mogelijk gegevens.

6

Verzamel uw gegevens Schrijf uw gegevens indien mogelijk rechtstreeks in uw tabel. Dit bespaart u de hoofdpijn van het opnieuw invoeren en consolideren van de gegevens later. Leren om evalueer de uitschieters van uw gegevens.

7

Analyseer uw gegevens en kom tot een conclusie. Je hypothese was correct? Waren er waarneembare trends in de gegevens? Heb je onverwachte gegevens gevonden? Heb je nog onbeantwoorde vragen die als basis kunnen dienen voor een toekomstig experiment? Probeer deze vragen te beantwoorden terwijl u uw resultaten evalueert. Als uw gegevens uw hypothese niet een duidelijk "ja" of "nee" geven, overweeg dan aanvullende experimentele proeven uit te voeren en meer gegevens te verzamelen.

Deel 2

2

Creëer de hypothese. Als je gaat naar hairspray proberen, koken spray en verf, zeggen dat de haarspray heeft een propeller met een bedrag dat hoger is dan de andere aerosolen butaan. Omdat butaan ontvlambaar is, is het mogelijk om te veronderstellen dat de haarspray een grotere stuwkracht zal produceren bij ontsteking, waardoor het aardappelprojectiel verder wordt verzonden. De hypothese moet worden geschreven als: "Het hoge gehalte aan butaan drijfmiddel in aerosol produceert gemiddeld groter bereik wanneer een projectiel aardappel gewicht tussen 250 en 300 gram struikelen".

3

Organiseer uw gegevensverzameling vooraf. In dit experiment zal elke aerosolbrandstof 10 keer worden getest en de resultaten worden gemiddeld. Een aërosolbrandstof die geen butaan bevat, wordt ook getest en gebruikt als een experimentele controle. Ter voorbereiding wordt de aardappelwerper gemonteerd, getest om zeker te zijn dat hij werkt, de spray wordt gekocht en de aardappelen worden gesneden en gemeten.

4

Voer het experiment uit. Elke aerosol wordt gebruikt om tien projectielen af ​​te vuren, waarbij voor elke opname dezelfde hoeveelheid aerosol wordt gebruikt. Na elke opname wordt een meetlint gebruikt om het bereik te meten dat het projectiel heeft afgelegd. Dan zal deze informatie worden gedocumenteerd in de gegevenstabel.

5

Analyseer de gegevens. Laten we zeggen dat je gemiddeld vond dat de haarspray de aardappelen verder gooide dan de andere, maar de kookspray was het meest consistent. Het is mogelijk om deze gegevens visueel weer te geven. Een goede manier om het gemiddelde bereik voor elke spray weer te geven, is met een staafdiagram, terwijl spreidingsdiagrammen handig zijn om de variatie van bereiken in elke opname weer te geven.

6

Trek uw conclusies. Denk na over de resultaten van uw experiment. Op basis van de gegevens kan gerust worden gesteld dat de hypothese correct was. Er kan ook worden gezegd dat er iets is ontdekt dat niet is voorspeld, dat de kookspray de meest consistente resultaten oplevert. Het is mogelijk om problemen of fouten te melden. Laten we aannemen dat de verf van de verf in de verbrandingskamer van de aardappelwerper was opgehoopt, waardoor het niet mogelijk was om opeenvolgende opnamen te maken. Ten slotte kunnen gebieden voor toekomstig onderzoek worden aanbevolen, bijvoorbeeld, misschien met een grotere hoeveelheid brandstof, zullen betere bereiken worden bereikt.