Τα βασικά ενός πειράματος

Η επιστήμη ασχολείται με πειράματα και πειραματισμούς, αλλά γνωρίζετε ακριβώς ποιο είναι το πείραμα; Ας δούμε τι είναι ένα πείραμα... και δεν είναι!

Λέξεις-κλειδιά: Πειράματα

Στην απλούστερη μορφή του, ένα πείραμα είναι απλώς η δοκιμή ενός υπόθεση.

Το πείραμα είναι η βάση του επιστημονική μέθοδος, που είναι ένα συστηματικό μέσο για να εξερευνήσετε τον κόσμο γύρω σας. Παρόλο που κάποια πειράματα πραγματοποιούνται σε εργαστήρια, θα μπορούσατε να εκτελέσετε ένα πείραμα οπουδήποτε, ανά πάσα στιγμή.

Ρίξτε μια ματιά στα βήματα της επιστημονικής μεθόδου:

1. Κάνετε παρατηρήσεις.
2. Διατυπώστε μια υπόθεση.
3. Σχεδιάστε και διεξάγετε ένα πείραμα για να ελέγξετε την υπόθεση.
4. Αξιολογήστε τα αποτελέσματα του πειράματος.
5. Αποδοχή ή απόρριψη της υπόθεσης.
6. Εάν είναι απαραίτητο, κάντε και δοκιμάστε μια νέα υπόθεση.

• Φυσικά πειράματα: Ένα φυσικό πείραμα ονομάζεται επίσης ένα οιονεί πείραμα. Ένα φυσικό πείραμα περιλαμβάνει την πρόβλεψη ή τη διαμόρφωση μιας υπόθεσης και στη συνέχεια τη συλλογή δεδομένων με την παρατήρηση ενός συστήματος. Οι μεταβλητές δεν ελέγχονται σε ένα φυσικό πείραμα.
• Ελεγχόμενα πειράματα: Εργαστηριακά πειράματα είναι ελεγχόμενα πειράματα, αν και μπορείτε να πραγματοποιήσετε ένα ελεγχόμενο πείραμα εκτός από μια εργαστηριακή ρύθμιση! Σε ένα ελεγχόμενο πείραμα συγκρίνετε μια πειραματική ομάδα με μια ομάδα ελέγχου. Στην ιδανική περίπτωση, αυτές οι δύο ομάδες είναι πανομοιότυπες εκτός από μία μεταβλητός, ο ανεξάρτητη μεταβλητή.
• Πειράματα πεδίου: Ένα πείραμα πεδίου μπορεί να είναι είτε ένα φυσικό πείραμα είτε ένα ελεγχόμενο πείραμα. Πραγματοποιείται σε πραγματικό περιβάλλον, αντί σε εργαστηριακές συνθήκες. Για παράδειγμα, ένα πείραμα που περιλαμβάνει ένα ζώο στο φυσικό του περιβάλλον είναι ένα πείραμα πεδίου.

Με απλά λόγια, α μεταβλητός είναι οτιδήποτε μπορείτε να αλλάξετε ή να ελέγξετε σε ένα πείραμα. Τα συνήθη παραδείγματα μεταβλητών περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία, τη διάρκεια του πειράματος, τη σύνθεση ενός υλικού, την ποσότητα φωτός κ.λπ. Υπάρχουν τρία είδη μεταβλητών σε ένα πείραμα: ελεγχόμενες μεταβλητές, ανεξάρτητες μεταβλητές και εξαρτώμενων μεταβλητών.

Ελεγχόμενες μεταβλητές, μερικές φορές καλείται σταθερές μεταβλητές είναι μεταβλητές που διατηρούνται σταθερές ή αμετάβλητες. Για παράδειγμα, εάν κάνετε ένα πείραμα που μετρά το fizz που απελευθερώνεται από διαφορετικούς τύπους σόδας, μπορείτε να ελέγξετε το μέγεθος του δοχείου έτσι ώστε όλες οι μάρκες σόδα να είναι σε κουτιά των 12 οζ. Εάν πραγματοποιείτε ένα πείραμα σχετικά με την επίδραση του ψεκασμού των φυτών με διαφορετικά χημικά, θα προσπαθείτε να διατηρήσετε την ίδια πίεση και ίσως τον ίδιο όγκο όταν ψεκάζετε τα φυτά σας.

ο ανεξάρτητη μεταβλητή είναι ο παράγοντας που αλλάζετε. είναι ένας επειδή συνήθως σε ένα πείραμα προσπαθείτε να αλλάξετε ένα πράγμα κάθε φορά. Αυτό κάνει πολύ πιο εύκολη τη μέτρηση και την ερμηνεία των δεδομένων. Εάν προσπαθείτε να προσδιορίσετε αν το νερό θέρμανσης σας επιτρέπει να διαλύσετε περισσότερη ζάχαρη στο νερό τότε η ανεξάρτητη μεταβλητή σας είναι η θερμοκρασία του νερού. Αυτή είναι η μεταβλητή που εσκεμμένα ελέγχετε.

ο εξαρτημένη μεταβλητή είναι η μεταβλητή που παρατηρείτε, για να δείτε αν επηρεάζεται από την ανεξάρτητη μεταβλητή σας. Στο παράδειγμα όπου ζεσταίνετε το νερό για να δείτε αν αυτό επηρεάζει την ποσότητα ζάχαρης που μπορείτε διαλύω, η μάζα ή ο όγκος της ζάχαρης (όποια και αν επιλέξετε να μετρήσετε) θα είναι η εξαρτημένη σας μεταβλητή.

• Κάνοντας ένα ηφαιστειακό μοντέλο.
• Δημιουργία αφίσας.
• Προσπαθώ κάτι, μόνο για να δούμε τι συμβαίνει. Από την άλλη πλευρά, κάνοντας παρατηρήσεις ή δοκιμάζοντας κάτι, αφού κάνετε μια πρόβλεψη για το τι περιμένετε θα συμβεί, είναι ένα είδος πειράματος.

• Bailey, R.A. (2008). Σχεδιασμός συγκριτικών πειραμάτων. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521683579.
• Beveridge, William I. ΣΙ., Η Τέχνη της Επιστημονικής Έρευνας. Heinemann, Μελβούρνη, Αυστραλία, 1950.
• di Francia, G. Toraldo (1981). Η Διερεύνηση του Φυσικού Κόσμου. Cambridge University Press. ISBN 0-521-29925-X.
• Hinkelmann, Klaus και Kempthorne, Όσκαρ (2008). Σχεδιασμός και Ανάλυση Πειραμάτων, Τόμος Ι: Εισαγωγή στον Πειραματικό Σχεδιασμό (Δεύτερη έκδοση). Wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
• Shadish, William R.; Cook, Thomas D.; Campbell, Donald T. (2002). Πειραματικά και σχεδόν πειραματικά σχέδια γενικευμένης αιτιώδους συμπερασμού (Nachdr. ed.). Βοστώνη: Houghton Mifflin. ISBN 0-395-61556-9.