Как да прекарате научен експеримент: 13 стъпки

Експериментът е най-много метод, който въоръжени учени, които ще изследват един или друг феномен с надеждата да научат за света около нас нещо ново. Добрите експерименти са последвани от ясен и логически подреден план, насочен към подчертаване и проверка на ясни, конкретно посочени променливи. Като сте изучавали основните принципи, които са в основата на научните експерименти, можете да ги приложите в нашите собствени експерименти. Независимо от целта на проучването, всички добри експерименти се извършват според принципите на логиката и приспадането, в основата на научния метод на знанието и няма значение какво учи - нещо на училищното ниво или Boson Higgs.

Стъпка

Част 1 от 2:

Изготвяне на научен експеримент

един. Изберете тема за изследване. Експерименти, чиито резултати водят до пълноценно преразглеждане на становищата на научната общност за това зле значение, изключително рядко. Повечето от експериментите определят задачата по-компромис - отговорете на определен въпрос. Научните познания се основават на натрупването на знания, получени по време на безброй експерименти. Изберете тема или въпрос, останал без отговор, който може да бъде проучен чрез изразходване на малък експеримент.

Например, ако искате да извършите експеримент със селскостопански торове, тогава формулирайте въпроса е грешен - "какво е най-добрият тор?" Защо? В света, пълен с различни торове, като част от един експеримент, няма да можете да изследвате всичко наведнъж. По-добре ще бъде по-конкретно да се направи въпрос: "каква концентрация на азот в тора води до най-високите царевични култури?".
Съвременните научни познания - това е много, много обширно. Ако възнамерявате да проведете сериозно научно изследване, тогава преди началото на експеримента, вие напълно прочетете, както казват, mattastast. Може би експериментите, отговорни за въпроса ви, вече са извършени в миналото? Ако е така, тогава коригирайте темата на вашите изследвания, за да изучавате някаква тема, която остава неизследвана.

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 2

2. Изберете променлива или променливи. Добър научен експеримент се занимава с факта, че тества специфични, измерените параметри, наречени "променливи". Ако най-общо, тогава ученият провежда експеримент с няколко тествани променливи. При провеждането на експеримент е изключително важно да се променят само специфичните променливи, които са изследвани от вас (и само тях)!

Да се върнем например с тор. Нашият учен ще отглежда царевица на няколко легла в бъбреците, оплодени с торове с различно съдържание на азот. Всяко легло ще бъде направено същия брой торове. Освен това ученият дори непременно ще гарантира, че съдържанието на азот е единствената разлика между торовете. В допълнение, ученият ще израсне същия брой царевични растения на всяко легло, ще ги отглежда по едно и също време в същия вид почва.

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 3

3. Заклинание с хипотеза. Хипотезата е мнение за това какви ще бъдат резултатите от експеримента. Хипотеза, между другото да се каже, това не е сляпо, не! Добрите хипотези са съставени въз основа на предварителното изследване на темата на експеримента (това се държи по време на избора на тема на проучването). Изграждане на хипотеза въз основа на данните, получени в хода на подобни експерименти, проведени от вашите колеги или, ако проблемът, който сте учили, все още не е много добре документиран, въз основа на научна литература и проведено изследване, данните, които ще можете да направите да намеря.И помнете, че хипотезата може да е погрешна - но дори и в този случай ще се счита за постигане на резултатите! Защо? Но тъй като сте доказали, че предложената от вас хипотеза не е вярна.

Като правило хипотезата има формата на количествено определяне на декларативно предложение. Хипотезата също така взема предвид как ще се променят експерименталните параметри. За експеримента на кораба ни, добра хипотеза ще звучи така: "Торове за торове за царевица, съдържащи 400 g. Азот на 36.3 литра, ще доведат до по-голяма маса на културата, отколкото в случай на използване на торове с друго съдържание на азот ".

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 4

4. Помислете как ще събирате данни. Важно е да знаете две неща предварително: 1) Когато събирате данни - 2) Какви данни ще съберете. Измерване на тези данни са необходими при окачено време или, ако е необходимо, чрез редовни интервали. В нашия случай теглото на царевични култури в килограми след определен период на растеж се измерва. Това се сравнява със съдържанието на азот в торове, които са въведени в бъбреците. В други експерименти обаче ще бъде доста подходящо да се събира интервал на данни.

Ако организирате данни в таблица, тогава тя ще работи много по-лесно.

Знайте разликата между зависимите и независимите променливи. Независими променливи - това е, което променяте. Зависими променливи - какви промени с промяна в независима променлива. В нашия пример, съответно, независима променлива ще бъде "съдържание на азот" и зависима - масата на културата. Всички тези данни ще бъдат добре в таблицата в съответните колони.

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 5

пет. Методично изразходвайте експеримента. Започнете експеримента си и тествайте променливата. Почти във всички случаи, когато трябва да измерите няколко променливи, ще трябва да извършите експеримент няколко пъти. Така че, ние ще развием идентични царевични растения и ще оплодя своите торове с различно съдържание на азот. И по-широката обхват на входящите данни, толкова по-добре. Запишете толкова много данни, колкото е възможно.

Неразделна част от всеки добър експеримент е t.Н. "Контролна проба". Така че, едно от вашите царевични легла трябва да бъде без променлива в проучване. Говорейки по-лесно, едно легло трябва да бъде оплодено, в което няма азот. Това ще бъде контролен модел - вид основна линия, в сравнение с кои други легла ще бъдат изследвани.

Работа с опасни материали или извършване на опасни действия, отговарят на всички изисквания за сигурност.

Изображение, озаглавено Провеждане на Експеримент Експеримент Стъпка 6

6. Събиране на данни. Да правят данните, получени по време на експеримента към таблицата, както пристига - ще бъде по-лесно да се работи. Не забравяйте да укажете драстично забележителните стойности.

Ще бъде много полезно да се представят визуално данни, особено ако такава възможност е. Поставете върху графиката ключовите точки и маркирайте тенденциите на директната или предвидената линия. Тя ще ви помогне и всички останали да визуализират шаблони от данните. В простите експерименти остават оста на независима променлива и оста на данните за зависимите променливи.

Изображение, озаглавено провеждане на научна експеримент стъпка 7

7. Анализирайте данните и заключете. Беше хипотезата? Какви тенденции могат да бъдат разпределени въз основа на наблюдаваните данни? Били ли сте се сблъскали с нещо неочаквано по време на експеримента? Имате ли въпроси без отговор, което може да бъде основа за следващия експеримент? Резултатите от оценете, опитайте се да отговорите на всички тези въпроси. Ако данните ви не ви позволяват да дадете ясен отговор по отношение на истината за хипотезата, след това проверете допълнителни експерименти и събирайте още повече данни.

Ако искате да споделяте открития с научната общност, тогава напишете научна статия. Между другото, е необходимо да се научите как да пишете и публикувате данни за проведените проучвания, са представени различни изисквания.

Част 2 от 2:

Експеримент

един. Изберете темата и маркирайте променливите. Като пример, вземете малък и прост експеримент. Да кажем, че ние изследваме как използването на различни аерозоли е засегнато от полет на снаряда в картофите!

Така че използваният аерозол е независима променлива, но дължината на полета на Shell е зависима.
Нещо за това, което трябва да се мисли. Така че, трябва да се уверите, че черупките със същото тегло, както и трябва да сте сигурни, че всеки изстрел консумира същия брой аерозол. Защо? И двата параметъра могат да повлияят на разстояние от полета на Shell. Така че претеглят всички черупки и опитайте снимките, консумиращи същия брой аерозол.

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 9

2. Затегнете хипотезата. Така че, взехме няколко вида аерозоли (спрей за коса, кулинарен спрей и спрей). Да предположим, че в спрей за коса Bhutan повече, отколкото в останалите спрейове. Тъй като знаем, че Бутан - газ запалим, можем да номинираме хипотезата, че тя е пръчка за коса, която ще избута снаряда като цяло. Така че, хипотезата: "По-високата концентрация на бутан в аерозола (спрей за коса) ще доведе до факта, че средното разстоянието преодолява чрез снаряд 250-300 g. След изстрел ще надхвърли подобни разстояния при снимане, използвайки други аерозоли."

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 10

3. Предварително организирайте процеса на събиране на данни. В нашия експеримент ще тестваме всички аерозоли от 10 пъти, след което те изтеглят средния резултат. Като контролна проба, на свой ред, ще се използва аерозол, който не съдържа бутан. Като подготовка за експеримента, ще съберете картофи, уверете се, че работи, купуват спрейове и претегляне на картофи ... това е, черупки.

И така ще изглежда таблицата да пише данни, в които ще има 5 колони:

Първа колона - тестов номер. Клетките на тази колона ще съдържат номера на последователността на теста, от 1 до 10.

Следните четири колони ще бъдат подписани от имената на използваните аерозоли. В клетките на всяка от колоните ще бъдат записани разстоянието, което снарядът ще лети след изстрела.

Под всеки от тези четири високоговорителя трябва да оставите място за писане на средна стойност.

Изображение, озаглавено Провеждане на Експеримента на науката Стъпка 11

4. Прекарайте експеримент. Така че, вземете 10 изстрела с всеки от аерозолите, използвайки същия брой аерозол на всеки изстрел. След всеки изстрел, съответно, измерете разстоянието, което снарядът ще лети и запише данните, получени в таблицата.

Този експеримент, подобно на много други, изисква съответствие с правилата за сигурност. Използваните аерозоли са запалими лесно и лесно - така че картофите трябва да бъдат сглобени, както трябва, и вие сами трябва да носите стегнати ръкавици, когато получите гориво. В допълнение, никой не трябва да е на пожарната линия - нито пред картофи, нито отзад.

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 12

пет. Анализирайте получените данни. Да предположим, че картофът лети върху спрея за коса, но на кулинарния спрей разстоянието е по-малко. Тези данни могат да присъстват графично - хистограма за средата на полет на черупката и разпръсна диаграма за показване на разстоянието.

Изображение, озаглавено провеждане на научен експеримент стъпка 13

6. Направете заключения. След като резултатите се анализират, можете спокойно да кажете, че хипотезата, която е била правилна. Освен това можете да кажете, че са отворили нещо неочаквано - че кулинарният спрей дава най-постоянните резултати. В допълнение, можете да докладвате проблемите, с които сте се сблъскали по време на експеримента - например, че боядисват спрея за боядисване покрива удара на картофи, което прави всеки следващ изстрел. И накрая, можете да направите препоръки, по които въпросите заслужават по-нататъшно проучване - възможно е по-голямото количество гориво да даде и по-голям резултат.

Споделете откриванията си със света! Намерете публикация или формат, в който ще бъде по-подходящо да се разкрият резултатите от вашите изследвания - и напред!

Съвети

Се забавляват, но също така не забравяйте за оборудването за безопасност.
Науката е игра в "Задайте труден въпрос". Не се страхувайте да задавате сложни въпроси относно неизследвани тези.

Предупреждения

Грижи се за очите.
Ако нещо попадне в очите, след това ги измийте с вода за около 5 минути, не по-малко.
Не съхранявайте храна и напитки до работното си място.
Ръцете ми преди и след експеримента.
Работа с остри ножове / опасни химикали / открит огън? Трябва да погледнете възрастния.
Носете гумени ръкавици при работа с химикали.
Коса подредена назад.