Ako stráviť vedecký experiment: 13 krokov

Experiment je najviac spôsob, že ozbrojení vedci, ktorí budú preskúmať jeden alebo iný fenomén v nádeji, že sa dozviete o svete okolo nás niečo nové. Nasleduje dobré experimenty jasné a logicky objednané plán zameraný na zvýraznenie a overenie jasných, konkrétne indikovaných premenných. Po štúdiu základných princípov, ktoré sú základom vedeckých experimentov, môžete ich použiť v našich vlastných experimentoch. Bez ohľadu na účel štúdie sa všetky dobré experimenty vykonávajú podľa princípov logiky a odpočítania, ktoré sú základom vedeckej metódy vedomostí a nezáleží na tom, čo študujete - niečo na úrovni školy alebo Boson Higgs.

Kroky

Časť 1 z 2:

Príprava vedeckého experimentu

jeden. Vyberte si výskumnú tému. Experimenty, ktorých výsledky vedú k úplným revíziám názorov vedeckej komunity na túto chorú záležitosť, extrémne vzácny. Väčšina experimentov nastavila úlohu kompromisnejšiu - odpovedať na určitú osobitnú otázku. Vedecké poznatky sú založené na akumulácii poznatkov získaných počas nespočetných experimentov. Vyberte si tému alebo otázku, ktorá zostane nezodpovedaná, ktorú možno preskúmať tým, že strávi malý experiment.

Napríklad, ak chcete vykonať experiment s poľnohospodárskym hnojiva, potom formulujte otázku je nesprávna - "Čo je to najlepšie hnojivo?"Prečo? Na svete, plné rôznych hnojív, ako súčasť jedného experimentu, nebudete schopní preskúmať všetko naraz. Bude lepšie urobiť otázku konkrétnejšie: "Čo koncentrácia dusíka v hnojive vedie k najvyšším kukuričným plodám?".
Moderné vedecké poznanie - vec je veľmi, veľmi rozsiahla. Ak máte v úmysle vykonať vážny vedecký výskum, potom pred začiatkom experimentu, dôkladne si prečítajte, ako sa hovorí, Matast. Možno, že experimenty zodpovedné za vašu otázku už boli vykonané v minulosti? Ak áno, potom nastavte tému vášho výskumu tak, aby ste študovali nejakú tému, ktorá zostáva nepreskúmaná.

Obrázok s názvom Vykonávať vedecký experiment krok 2

2. Vyberte Premenná alebo premenné. Dobrý vedecký experiment sa zaoberá skutočnosťou, že testy špecifické, namerané parametre nazývané "Premenné". Ak vo všeobecnosti, potom vedci vykonáva experiment s niektorým počtom testovaných premenných. Pri vykonávaní experimentu je mimoriadne dôležité zmeniť len špecifické premenné, ktoré ste študovali (a len ich)!

Vráťme sa napríklad s hnojivami. Náš vedci vyrástne kukuricu na niekoľko lôžok v obličkách, oplodnenej hnojivám s rôznym obsahom dusíka. Každá posteľ bude vykonaná rovnaký počet hnojív. Okrem toho vedec bude dokonca nevyhnutne zabezpečiť, že obsah dusíka je jediným rozdielom medzi hnojivami. Okrem toho vedec bude rásť rovnaký počet kukuričných rastlín na každej lôžko, bude ich rásť v rovnakom druhu pôdy.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 3

3. Kúzlo s hypotézou. Hypotéza je názorom na to, čo budú výsledky experimentu. Hypotéza, spôsobom, ako povedať, toto nie je slepá hádať, nie! Dobré hypotézy sú vypracované na základe predbežnej štúdie témy experimentu (to sa koná v čase výberu témy štúdie). Zostavte hypotézu na základe údajov získaných v priebehu podobných experimentov uskutočnených vašimi kolegami, alebo ak problém, ktorý ste študovali, ešte nie je veľmi dobre zdokumentovaný, na základe vedeckej literatúry a vykonaného výskumu, z ktorých budete môcť nájsť.A pamätajte, že hypotéza môže byť chybná - ale aj v tomto prípade sa bude považovať za dosiahnutie výsledkov! Prečo? Ale pretože ste sa ukázali, že hypotéza navrhnutá nie je pravdivá.

Hypotéza spravidla má formu kvantifikovaného deklaračného návrhu. Hypotéza tiež berie do úvahy, ako sa experimentálne parametre zmenia. Pre náš experiment hnojív bude dobrá hypotéza znieť takto: "Hnojivá s hnojivom kukurice obsahujúce 400 g. Dusík na 36.3 litre povedú k väčšej hmotnosti plodín ako v prípade použitia hnojív s iným obsahom dusíka ".

Obrázok s názvom Vykonávať vedu Experiment Krok 4

4. Premýšľajte o tom, ako budete zbierať údaje. Je dôležité vedieť dve veci vopred: 1) Keď zbierate dáta - 2) Aké údaje budete zbierať. Zmerajte tieto údaje sú potrebné v pozastavenom čase, alebo v prípade potreby prostredníctvom pravidelných intervalov. V našom prípade sa meria hmotnosť plodín kukurice v kilogramoch po určitom období rastu. Potom sa v porovnaní s obsahom dusíka v hnojivách, ktoré boli zavedené do obličiek. Avšak, v iných experimentoch bude celkom vhodné zbierať dátový interval.

Ak organizujete údaje v tabuľke, potom to bude fungovať oveľa jednoduchšie.

Poznať rozdiel medzi závislými a nezávislými premennými. Nezávislé premenné - toto je to, čo sa zmeníte. Závislé premenné - Aké zmeny so zmenou nezávislej premennej. V našom príklade bude nezávislá premenná "obsah dusíka" a závislá hmotnosť plodiny. Všetky tieto údaje budú v tabuľke v príslušných stĺpcoch dobre.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 5

päť. Metodicky stráviť experiment. Začnite svoj experiment a test premennej. Takmer vo všetkých prípadoch, keď potrebujete merať niekoľko premenných, budete musieť niekoľkokrát vykonať experiment. Takže, budeme rásť identické rastliny kukurice a oplodniť ich hnojivá s rôznym obsahom dusíka. A širší rozsah prichádzajúcich údajov, tým lepšie. Zaznamenajte toľko údajov, ako je to možné.

Neoddeliteľnou súčasťou akéhokoľvek dobrého experimentu je t.N. "Kontrolná vzorka". Takže jedna z vašich kukuričných lôžok by mala byť bez premennej. Uľahčite, jedno posteľ musí byť oplodnené, v ktorom nie je žiadny dusík. To bude kontrolný vzor - druh základnej línie, v porovnaní s ktorými budú študované ďalšie lôžka.

Práca s nebezpečnými materiálmi alebo vykonávaním nebezpečných akcií, spĺňať všetky bezpečnostné požiadavky.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 6

6. Zbierať dáta. Urobte údaje získané počas experimentu na tabuľku, ako príde - to bude jednoduchšie pracovať. Nezabudnite zadať dramaticky významné hodnoty.

Bude veľmi užitočné vizuálne predložiť údaje, najmä ak je takáto príležitosť. Umiestnite na graf kľúčových bodov a označte trendy priamej alebo určenej čiary. Pomôže vám a všetok zvyšok vizualizovať šablóny z údajov. V jednoduchých experimentoch os osujú údaje o nezávislej premennej a osi údajov o závislých premenných.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 7

7. Analyzujte údaje a uzavrieť. Bola hypotézou správne? Aké trendy je možné prideliť na základe pozorovaných údajov? Zrazili ste sa s niečím neočakávaným počas experimentu? Máte otázky, ktoré môžu byť základom pre ďalší experiment? Výsledky sadzieb, skúste odpovedať na všetky tieto otázky. Ak vám vaše údaje nedovoľujú poskytnúť jasnú odpoveď týkajúcu sa pravdy hypotézy, potom vykonávať ďalšie experimenty a zbierať ešte viac údajov.

Ak sa chcete zdieľať objavy s vedeckou komunitou, potom napíšte vedecký článok. Mimochodom, je potrebné sa naučiť, ako písať a zverejniť údaje o vykonaných štúdiách, sú prezentované rôzne požiadavky.

Časť 2 z 2:

Experimentovať

jeden. Vyberte tému a označte premenné. Ako príklad si urobte malý a jednoduchý experiment. Povedzme, že skúmame, ako je použitie rôznych aerosólov ovplyvnené projektilom v zemiakoch!

Takže typ aerosólu použitý je nezávislá premenná, ale dĺžka letu shell je závislá.
Niečo o tom, čo by malo byť myšlienka. Takže, musíte sa uistiť, že škrupiny rovnakej hmotnosti, ako aj ste si musia byť istí, že každý záber spotrebuje rovnaký počet aerosólu. Prečo? Oba tieto parametre môžu ovplyvniť letovú vzdialenosť plášťa. Takže vážte všetky škrupiny a vyskúšajte zábery, ktoré spotrebuje rovnaký počet aerosól.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 9

2. Utiahnite hypotézu. Takže sme si vzali niekoľko typov aerosólov (sprej na vlasy, kulinársky sprej a striekaciu farbu). Predpokladajme, že v spreji na vlasy Bhután viac ako v zvyšku sprejov. Vzhľadom k tomu, že vieme, že Bhután - plynný horľavý, môžeme vymenovať hypotézu, že je to vlasový sprej, ktorý bude tlačiť projektil na celom svete. Tak, hypotéza: "Vyššia koncentrácia butánu v aerosóle (na vlasy) povedie k tomu, že priemerná vzdialenosť prekonaná projektilom s hmotnosťou 250-300 g. Po strele, bude presiahnuť podobné vzdialenosti pri snímaní pomocou iných aerosólov."

Obrázok s názvom Vykonať vedecký experiment krok 10

3. Vopred organizuje proces zberu údajov. V našom experimente budeme otestujeme všetky aerosóly 10-krát, po ktorých stiahli priemerný výsledok. Ako kontrolná vzorka sa zase použije aerosól, ktorý neobsahuje bután. Ako prípravu na experiment, budete zbierať zemiaky, uistite sa, že to funguje, kúpiť spreje a vážiace zemiaky ... to je, škrupiny.

A to je, ako bude taška vyzerať, že píšete údaje, v ktorých bude 5 stĺpcov:

Prvý stĺpec - Číslo testu. Bunky tejto kolóny budú obsahovať sekvenčné číslo testu od 1 do 10.

Nasledujúce štyri stĺpce budú podpísané názvami použitých aerosólov. V bunkách každého zo stĺpcov budú zaznamenané vzdialenosť, ktorú projektil bude lietať po výstrele.

V rámci každého z týchto štyroch reproduktorov musíte zanechať miesto na napísanie priemernej hodnoty.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 11

4. Stráviť experiment. Takže, vezmite 10 záberov s každým z aerosólov s použitím rovnakého počtu aerosólu na každom výstrele. Po každom výstrele merajte vzdialenosť, že projektil bude lietať a zapisovať údaje získané do tabuľky.

Tento experiment, rovnako ako mnoho ďalších, vyžaduje dodržiavanie bezpečnostných pravidiel. Použité aerosóly sú ľahko a jednoduché - takže zemiaky musia byť zostavené, ako by mali, a vy by ste mali nosiť tesné palčiaky, keď dostanete palivo. Okrem toho by nikto nemal byť na požiarnej linke - ani pred zemiakmi, ani zozadu.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 12

päť. Analyzujte získané údaje. Predpokladajme, že sa ukázalo, že zemiakové muchy na spreji na vlasy, ale na kulinárskom spreji je vzdialenosť menšia. Tieto údaje môžu byť prítomné graficky - histogram pre stredu letu shell a diagram rozptylu pre zobrazenie rozptylu vzdialenosti.

Obrázok s názvom Vykonávanie vedy Experiment Krok 13

6. Urobiť závery. Po analyovaní výsledkov môžete bezpečne povedať, že hypotéza predložená ste správou bola správna. Okrem toho môžete tiež povedať, že otvorili niečo neočakávané - že kulinársky sprej poskytuje najtratšie výsledky. Okrem toho môžete nahlásiť problémy, s ktorými ste sa vyskytli počas experimentu - napríklad, že maľovanie ich maľovanie pokrýva ranu zemiakov, čo robí každý nasledujúci výstrel. A nakoniec, môžete vykonať odporúčania, na ktorých otázky si zaslúžia ďalšie štúdium - je možné, že väčšie množstvo použitého paliva poskytne a väčší výsledok.

Podeľte sa o svoje objavy so svetom! Nájdite publikáciu alebo formát, v ktorom bude vhodnejšie odhaliť výsledky vášho výskumu - a dopredu!

Tipy

Bavte sa, ale tiež nezabudnite na bezpečnostné vybavenie.
Veda je hra v "Opýtajte sa ťažkú otázku". Nebojte sa opýtať komplexné otázky týkajúce sa nepreskúmaných nich.

Upozornenia

Postarajte sa o oči.
Ak niečo spadne do očí, potom ich umyte vodou asi 5 minút, nie menej.
Neskladujte jedlo a nápoje vedľa vášho pracoviska.
Moje ruky pred a po experimente.
Práca s ostrými nožmi / nebezpečnými chemikáliami / otvoreným ohňom? Musíte sa pozrieť na dospelých.
Pri práci s chemikáliami noste gumené rukavice.
Vlasy naskladané späť.