Ένα πείραμα είναι μια επιστημονική διαδικασία που χρησιμοποιείται δοκιμάστε μια υπόθεση, απαντήστε σε μια ερώτηση ή αποδείξτε ένα γεγονός. Δύο κοινοί τύποι πειραμάτων είναι απλά πειράματα και ελεγχόμενα πειράματα. Στη συνέχεια, υπάρχουν απλά ελεγχόμενα πειράματα και πιο περίπλοκα ελεγχόμενα πειράματα.
Απλό πείραμα
Αν και η φράση "απλό πείραμα" πετιέται για να αναφέρεται σε οποιοδήποτε εύκολο πείραμα, είναι στην πραγματικότητα ένας συγκεκριμένος τύπος πειράματος. Συνήθως, ένα απλό πείραμα απαντά "Τι θα συνέβαινε εάν ???" τύπος ερώτησης αιτίας-αποτελέσματος.
Παράδειγμα: Αναρωτιέστε αν ένα φυτό μεγαλώνει καλύτερα εάν το κάνετε με νερό. Παίρνετε μια αίσθηση για το πώς το φυτό αναπτύσσεται χωρίς να ψεκαστεί και στη συνέχεια να το συγκρίνετε με την ανάπτυξη αφού αρχίσετε να το ψεκάζετε.
Γιατί να πραγματοποιήσετε ένα απλό πείραμα;
Τα απλά πειράματα παρέχουν συνήθως γρήγορες απαντήσεις. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το σχεδιασμό πιο περίπλοκων πειραμάτων, απαιτώντας συνήθως λιγότερους πόρους. Μερικές φορές απλά πειράματα είναι ο μόνος διαθέσιμος τύπος πειράματος, ειδικά εάν υπάρχει μόνο ένα δείγμα.
Πραγματοποιούμε απλά πειράματα όλη την ώρα. Κάνουμε και απαντάμε σε ερωτήσεις όπως, "Αυτό το σαμπουάν θα λειτουργήσει καλύτερα από αυτό που χρησιμοποιώ;", "Είναι εντάξει να χρησιμοποιήσετε μαργαρίνη αντί για βούτυρο σε αυτήν τη συνταγή;", "Εάν αναμίξω αυτά τα δύο χρώματα, τι θα πάρω; "
Ελεγχόμενο πείραμα
Τα ελεγχόμενα πειράματα έχουν δύο ομάδες θεμάτων. Μια ομάδα είναι η πειραματική ομάδα και εκτίθεται στη δοκιμή σας. Η άλλη ομάδα είναι η ομάδα ελέγχου, η οποία δεν εκτίθεται στη δοκιμή. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι διεξαγωγής ελεγχόμενου πειράματος, αλλά a απλό ελεγχόμενο πείραμα είναι το πιο κοινό. Το απλό ελεγχόμενο πείραμα έχει μόνο τις δύο ομάδες: μία εκτεθειμένη στην πειραματική κατάσταση και μία όχι εκτεθειμένη σε αυτήν.
Παράδειγμα: Θέλετε να μάθετε εάν ένα φυτό μεγαλώνει καλύτερα αν το κάνετε με νερό. Καλλιεργείτε δύο φυτά. Το ένα κάνετε ομίχλη με νερό (η πειραματική σας ομάδα) και το άλλο δεν ομίχλη με νερό (η ομάδα ελέγχου σας).
Γιατί να πραγματοποιήσετε ένα ελεγχόμενο πείραμα;
ο ελεγχόμενο πείραμα θεωρείται ένα καλύτερο πείραμα επειδή είναι πιο δύσκολο για άλλους παράγοντες να επηρεάσουν τα αποτελέσματά σας, κάτι που θα μπορούσε να σας οδηγήσει να καταλήξετε σε εσφαλμένο συμπέρασμα.
Μέρη ενός πειράματος
Τα πειράματα, ανεξάρτητα από το πόσο απλό ή περίπλοκο, μοιράζονται κοινούς βασικούς παράγοντες.
- Υπόθεση
Μια υπόθεση είναι μια πρόβλεψη για το τι περιμένετε ότι θα συμβεί σε ένα πείραμα. Είναι ευκολότερο να αναλύσετε τα δεδομένα σας και να εξαγάγετε ένα συμπέρασμα εάν εκφράσετε την υπόθεση ως δήλωση If-Then ή αιτίου και αποτελέσματος. Για παράδειγμα, μια υπόθεση μπορεί να είναι, "Το πότισμα των φυτών με κρύο καφέ θα τα κάνει να μεγαλώνουν γρηγορότερα." ή "Πίνοντας κόλα μετά το φαγητό Mentos θα προκαλέσει έκρηξη του στομάχου σας. "Μπορείτε να δοκιμάσετε οποιαδήποτε από αυτές τις υποθέσεις και να συλλέξετε συγκεκριμένα δεδομένα για να υποστηρίξετε ή να απορρίψετε υπόθεση.
Η μηδενική υπόθεση ή η υπόθεση χωρίς διαφορά είναι ιδιαίτερα χρήσιμη επειδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διαψεύσει μια υπόθεση. Για παράδειγμα, εάν η υπόθεσή σας δηλώνει, "Το πότισμα των φυτών με καφέ δεν θα επηρεάσει την ανάπτυξη των φυτών", ωστόσο, εάν τα φυτά σας πεθάνουν, δοκιμάστε την εμπειρία ανάπτυξη ή βελτίωση, μπορείτε να εφαρμόσετε στατιστικά στοιχεία για να αποδείξετε εσφαλμένη την υπόθεσή σας και να υποδηλώσετε μια σχέση μεταξύ του καφέ και του φυτού ανάπτυξη κάνει υπάρχει. - Πειραματικές μεταβλητές
Κάθε πείραμα έχει μεταβλητές. Οι βασικές μεταβλητές είναι οι ανεξάρτητες και εξαρτημένες μεταβλητές. ο ανεξάρτητη μεταβλητή είναι αυτό που ελέγχετε ή αλλάζετε για να ελέγξετε την επίδρασή του στην εξαρτημένη μεταβλητή. Η εξαρτημένη μεταβλητή Εξαρτάται στην ανεξάρτητη μεταβλητή. Σε ένα πείραμα για να ελέγξετε εάν οι γάτες προτιμούν ένα χρώμα τροφής γάτας από ένα άλλο, μπορείτε να δηλώσετε την μηδενική υπόθεση, "Τροφή το χρώμα δεν επηρεάζει την πρόσληψη τροφής για γάτες. "Το χρώμα της τροφής για γάτες (π.χ. καφέ, ροζ νέον, μπλε) θα είναι ανεξάρτητο μεταβλητός. Η ποσότητα τροφής για γάτες που καταναλώνεται θα είναι η εξαρτώμενη μεταβλητή.
Ας ελπίσουμε ότι μπορείτε να δείτε πώς παίζει ο πειραματικός σχεδιασμός. Εάν προσφέρετε σε 10 γάτες ένα χρώμα τροφής για γάτες κάθε μέρα και μετρήστε πόσο τρώγεται από κάθε γάτα, μπορεί να έχετε διαφορετικά αποτελέσματα από ό, τι εάν βγάζετε τρία μπολ με τροφές για γάτες και αφήστε τις γάτες να επιλέξουν ποιο μπολ θα χρησιμοποιήσουν ή αναμίξατε τα χρώματα μαζί και κοίταξα να δείτε ποια παρέμειναν γεύμα. - Δεδομένα
Οι αριθμοί ή οι παρατηρήσεις που συλλέγετε κατά τη διάρκεια ενός πειράματος είναι τα δεδομένα σας. Τα δεδομένα είναι απλά γεγονότα. - Αποτελέσματα
Τα αποτελέσματα είναι η ανάλυση των δεδομένων σας. Τυχόν υπολογισμοί που εκτελείτε περιλαμβάνονται στην ενότητα αποτελεσμάτων μιας εργαστηριακής αναφοράς. - συμπέρασμα
Εσείς καταλήγω αν θα αποδεχτείτε ή θα απορρίψετε την υπόθεσή σας. Συνήθως, ακολουθείται από μια εξήγηση των λόγων σας. Μερικές φορές μπορεί να παρατηρήσετε άλλα αποτελέσματα του πειράματος, ιδιαίτερα εκείνα που απαιτούν περαιτέρω μελέτη. Για παράδειγμα, εάν δοκιμάζετε τα χρώματα της τροφής για γάτες και παρατηρείτε ότι οι λευκές περιοχές όλων των γατών στη μελέτη γύρισαν ροζ, μπορεί να το παρατηρήσετε και να επινοήσετε ένα πείραμα παρακολούθησης για να διαπιστώσετε εάν η κατανάλωση της τροφής για ροζ γάτα επηρεάζει το παλτό χρώμα.