Hur man genomför ett vetenskapligt experiment

Vetenskapliga experiment är hur människor testar en idé och får tillförlitliga resultat. Det är viktigt att experiment utformas, genomförs och registreras på ett sådant sätt att andra personer kan replikera testet. Stora vetenskapliga tidskrifter har strikta regler för att säkerställa att experiment följer denna vetenskapliga metod. Den vetenskapliga metoden är dock inte komplicerad och kan lätt användas i klassrumsexperiment för små barn. Tänk på ett vetenskapligt experiment som ett recept för att göra en tårta; om du planerar, skriver och sedan utför stegen i rätt ordning så kommer du att lyckas.

Välj en hypotes att testa

En hypotes är en fråga eller ett påstående som kan testas. Till exempel,

'katter jamar oftare på sina ägare jämfört med främlingar som de inte känner.'

Det är också okej att en hypotes visar vad du förväntar dig ska hända eller att den skriver på ett öppet sätt. Till exempel, 'jamar katter oftare på sina ägare eller främlingar?'

Tänk på kontrollerna

Att kontrollera variabler i ett experiment påverkar resultatet och resultaten. Det är avgörande för ett framgångsrikt experiment att alla faktorer kontrolleras utom den som testas. Om vi ​​håller oss till kattexemplet i avsnitt 1, försöker vi se om en främling framkallar fler jamar jämfört med en ägare. Så den enda faktorn som ändras är personen som kommer i kontakt med katten. Alla andra faktorer måste vara desamma. Dessa inkluderar katten som testas, rummet, tiden, ljud- och ljusnivåer, hur hungrig katten sannolikt kommer att vara och till och med kläderna som ägaren och främlingen bär.

Ju mer du tänker på faktorer som kan påverka resultatet, desto mer kommer du att hitta. Att kontrollera variablerna är den mest avgörande delen av att planera ett experiment, så överväg noga.

Läs vad andra forskare har gjort

För professionella experiment försöker de flesta forskare testa idéer på nya sätt eller tänka på nya frågor snarare än att upprepa andras arbete. För att säkerställa att deras arbete är nytt söker forskare efter artiklar i tidskrifter och läser aktuell information inom sitt vetenskapsområde.

Att utföra originalforskning i ett klassrumsexperiment är utmanande. Det betyder dock inte att läsning och studier inte är viktigt. Forskning gör det möjligt för människor att förstå resultaten de senare kommer att spela in, och att kontrollera deras experiment är vettigt jämfört med vad andra har gjort tidigare.

Ordna utrustningen du behöver

Vissa experiment behöver mycket mer föremål än andra. Om du testar hur ljusnivåer påverkar växthastigheten behöver du frön, jord, krukor, vatten, linjaler och en metod för att kontrollera och mäta ljusnivåer.

Vissa människor tycker att det hjälper till att undvika misstag att genomföra ett skenexperiment för att kontrollera all utrustning som behövs.

Gör en förutsägelse

En förutsägelse är en kvalificerad gissning som svarar på hypotesen. I växttillväxtexperimentet som kan vara, 'växter växer bäst vid de högsta ljuskoncentrationerna.' Kom ihåg att det inte spelar någon roll om din förutsägelse visar sig vara korrekt eller inte. Det väsentliga är den senare analysen av resultaten och vad det innebär.

Planera metoden

Metoden är en steg-för-steg kronologisk sekvens som förklarar hur man genomför experimentet. Detta är användbart för testaren själva, men det är inte den främsta anledningen till att forskare skriver en tydlig metod.

Den perfekta skriftliga metoden för en utredning ska kunna plockas upp av en främling och följas utan svårighet. Tänk på processen som om du skriver ett recept, det ska finnas tydliga mängder, tider och handlingar skrivna på ett lättläst sätt.

Börja skriva rapporten

Det är bästa praxis att skriva upp den första delen av experimentet innan du testar hypotesen. Anledningen till detta är att om du skriver rapporten efter att du redan känner till resultaten, är det mycket frestande att ändra förutsägelsen så att den matchar resultaten. En rapport bör innehålla dessa steg hittills:

• Hypotes
• Förutsägelse
• Utrustning
• Metod

Genomför experimentet och registrera resultat

Om möjligt är det bäst att arbeta med andra människor när du experimenterar, så att den andra personen kan spela in resultat. Beroende på testet kan resultaten skrivas upp över minuter, timmar eller till och med dagar.

De flesta registrerar sina resultat i en tabell med tydligt märkta kolumner och rader. Om möjligt är det bäst att upprepa ett experiment minst tre gånger och få ett genomsnitt av resultaten. Det gör resultaten mer tillförlitliga och en slutsats mer säker.

Analysera resultaten

Hur resultaten analyseras beror mycket på vad personen studerade. Men i de allra flesta fall kommer detta att innebära en analys av siffror som tider eller mätningar. Dessa kan ritas upp till stapeldiagram, spridningsdiagram eller båda. Detta gör att människor snabbt kan se om det finns ett samband mellan faktorer eller variabler som studerats. Till exempel att visa om det finns en linje som passar bäst på ett spridningsdiagram.

Många professionella forskare använder excel-ark och komplexa ekvationer för att hitta ett exakt samband mellan variabler, snarare än att visuellt se om det finns en korrelation.

Gör en slutsats

Slutsatsen är ett skriftligt avsnitt där forskarna reflekterar över hypotesen, förutsägelserna, tidigare forskning och experimentresultaten för att summera vad de fick reda på. Det spelar ingen roll om förutsägelsen var korrekt eller inte.

Ibland kan slutsatsen vara att det finns ett samband mellan två faktorer, till exempel som förra exemplet jamar en katt mer till sin ägare än till en främling. Ett experiment kan visa att detta är sant, men forskarna kanske inte vet varför. Det är dock en bra idé att föreslå en logisk orsak till resultaten och till och med föreslå detta som ett nytt experiment för framtiden eller en annan vetenskapsman.