Hvordan man udfører et videnskabeligt eksperiment

Videnskabelige eksperimenter er, hvordan folk tester en idé og får pålidelige resultater. Det er vigtigt, at eksperimenter designes, udføres og registreres på en sådan måde, at andre mennesker kan gentage testen. Store videnskabelige tidsskrifter har strenge regler for at sikre, at eksperimenter følger denne videnskabelige metode. Den videnskabelige metode er dog ikke kompliceret og kan sagtens bruges i klasseværelsesforsøg for små børn. Tænk på et videnskabeligt eksperiment som en opskrift på at lave en kage; hvis du planlægger, skriver og derefter udfører trinene i den rigtige rækkefølge, vil du få succes.

Vælg en hypotese at teste

En hypotese er et spørgsmål eller udsagn, der kan testes. For eksempel,

'katte miaver oftere efter deres ejere sammenlignet med fremmede, de ikke kender.'

Det er også okay, at en hypotese viser, hvad du forventer, der skal ske, eller at den skriver den på en åben måde. For eksempel, 'miaver katte oftere efter deres ejere eller fremmede?'

Tænk på kontrollerne

Styring af variabler i et eksperiment påvirker resultatet og resultaterne. Det er afgørende for et vellykket eksperiment, at alle faktorer er kontrolleret undtagen den, der testes. Hvis vi holder os til katteeksemplet i afsnit 1, forsøger vi at se, om en fremmed fremkalder flere miaver sammenlignet med en ejer. Så den ene faktor, der ændres, er den person, der kommer i kontakt med katten. Alle andre faktorer skal være de samme. Disse inkluderer katten, der testes, rummet, tidspunktet, støj- og lysniveauer, hvor sulten katten sandsynligvis vil være, og endda det tøj, ejeren og den fremmede bærer.

Jo mere du tænker på faktorer, der kan påvirke resultaterne, jo mere vil du finde. Styring af variablerne er den mest afgørende del af planlægningen af ​​et eksperiment, så overvej det omhyggeligt.

Læs, hvad andre videnskabsmænd har gjort

Til professionelle eksperimenter forsøger de fleste videnskabsmænd at teste ideer på nye måder eller tænke på nye spørgsmål i stedet for at gentage andres arbejde. For at sikre, at deres arbejde er nyt, søger forskere efter artikler i tidsskrifter og læser opdateret information inden for deres videnskabsområde.

At udføre original forskning i et klasseværelseseksperiment er udfordrende. Det betyder dog ikke, at læsning og studier ikke er vigtigt. Forskning giver folk mulighed for at forstå de resultater, de senere vil registrere, og at kontrollere deres eksperiment giver mening sammenlignet med, hvad andre har gjort før.

Arranger det udstyr, du har brug for

Nogle eksperimenter har brug for langt flere ting end andre. Hvis du tester, hvordan lysniveauer påvirker den hastighed, en plante vokser, skal du bruge frø, jord, potter, vand, linealer og en metode til at kontrollere og måle lysniveauer.

Nogle mennesker synes, at det hjælper med at undgå fejl, at udføre et falsk eksperiment for at kontrollere alt det nødvendige udstyr.

Lav en forudsigelse

En forudsigelse er et kvalificeret gæt, som besvarer hypotesen. I det plantevæksteksperiment, der kunne være, 'vil planter vokse bedst ved de højeste lyskoncentrationer.' Husk, at det er ligegyldigt, om din forudsigelse viser sig at være korrekt eller ej. Det væsentlige er den senere analyse af resultaterne, og hvad det betyder.

Planlæg metoden

Metoden er en trin-for-trin kronologisk sekvens, der forklarer, hvordan man udfører eksperimentet. Dette er nyttigt for testeren selv, men det er ikke hovedårsagen til, at videnskabsmænd skriver en klar metode.

Den perfekte skriftlige metode til en undersøgelse bør kunne opfanges af en fremmed og følges uden besvær. Tænk på processen, som om du skriver en opskrift, der skal være klare mængder, tidspunkter og handlinger skrevet på en letlæselig måde.

Begynd at skrive rapporten

Det er bedste praksis at skrive den første del af eksperimentet, før du tester hypotesen. Grunden til dette er, at hvis du skriver rapporten, efter at du allerede kender resultaterne, er det meget fristende at ændre forudsigelsen, så den matcher resultaterne. En rapport bør indeholde disse trin indtil videre:

• Hypotese
• Forudsigelse
• Udstyr
• Metode

Udfør eksperimentet og optag resultater

Hvis det er muligt, er det bedst at arbejde sammen med andre mennesker, når du eksperimenterer, så den anden person kan registrere resultater. Afhængigt af testen kan resultaterne skrives op over minutter, timer eller endda dage.

De fleste mennesker registrerer deres resultater i en tabel med tydeligt mærkede kolonner og rækker. Hvis det er muligt, er det bedst at gentage et eksperiment mindst tre gange og få et gennemsnit af resultaterne. Det gør resultaterne mere pålidelige og en konklusion mere sikker.

Analyser resultaterne

Hvordan resultaterne analyseres afhænger meget af, hvad personen studerede. Det vil dog i langt de fleste tilfælde involvere en analyse af tal som fx tider eller målinger. Disse kan tegnes op i søjlediagrammer, punktdiagrammer eller begge dele. Dette giver folk mulighed for hurtigt at se, om der er en sammenhæng mellem undersøgte faktorer eller variabler. For eksempel at vise, om der er en linje, der passer bedst på en scatter-graf.

Mange professionelle videnskabsmænd bruger excel-ark og komplekse ligninger til at finde en nøjagtig sammenhæng mellem variabler i stedet for visuelt at se, om der er en sammenhæng.

Lav en konklusion

Konklusionen er et skriftligt afsnit, hvor forskerne reflekterer over hypotesen, forudsigelserne, tidligere forskning og eksperimentets resultater for at opsummere, hvad de fandt ud af. Det er lige meget, om forudsigelsen var korrekt eller ej.

Nogle gange kan konklusionen være, at der er en sammenhæng mellem to faktorer, for eksempel som det foregående eksempel miaver en kat mere til sin ejer end til en fremmed. Et eksperiment kan vise, at dette er sandt, men forskerne ved måske ikke hvorfor. Det er dog en god idé at foreslå en logisk årsag til resultaterne og endda foreslå dette som et nyt eksperiment for fremtiden eller en anden videnskabsmand.