Wie man ein wissenschaftliches Experiment durchführt

Mit wissenschaftlichen Experimenten testen Menschen eine Idee und erhalten zuverlässige Ergebnisse. Es ist wichtig, dass Experimente so konzipiert, durchgeführt und aufgezeichnet werden, dass andere Personen den Test wiederholen können. Große wissenschaftliche Zeitschriften haben strenge Regeln, um sicherzustellen, dass Experimente dieser wissenschaftlichen Methode folgen. Die wissenschaftliche Methode ist jedoch nicht kompliziert und kann problemlos in Unterrichtsexperimenten für kleine Kinder angewendet werden. Stellen Sie sich ein wissenschaftliches Experiment wie ein Rezept zum Backen eines Kuchens vor; Wenn Sie planen, schreiben, dann die Schritte in der richtigen Reihenfolge ausführen, werden Sie erfolgreich sein.

Wähle eine Hypothese zum Testen

Eine Hypothese ist eine Frage oder Aussage, die getestet werden kann. Zum Beispiel,

'Katzen miauen häufiger bei ihren Besitzern als bei Fremden, die sie nicht kennen.'

Es ist auch in Ordnung, wenn eine Hypothese zeigt, was Sie erwarten, oder sie offen formuliert. Zum Beispiel: 'Miauen Katzen häufiger bei ihren Besitzern oder Fremden?'

Denken Sie an die Kontrollen

Die Kontrolle von Variablen in einem Experiment beeinflusst das Ergebnis und die Ergebnisse. Für ein erfolgreiches Experiment ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle Faktoren außer dem getesteten kontrolliert werden. Wenn wir beim Katzenbeispiel in Abschnitt 1 bleiben, versuchen wir herauszufinden, ob ein Fremder mehr Miauen auslöst als ein Besitzer. Der einzige Faktor, der geändert wird, ist die Person, die mit der Katze in Kontakt kommt. Alle anderen Faktoren müssen gleich sein. Dazu gehören die getestete Katze, das Zimmer, die Uhrzeit, der Lärm- und Lichtpegel, der wahrscheinliche Hunger der Katze und sogar die Kleidung, die der Besitzer und der Fremde tragen.

Je mehr Sie über Faktoren nachdenken, die die Ergebnisse beeinflussen könnten, desto mehr werden Sie finden. Die Kontrolle der Variablen ist der wichtigste Teil bei der Planung eines Experiments, also überlege es dir gut.

Lesen Sie, was andere Wissenschaftler getan haben

Bei professionellen Experimenten versuchen die meisten Wissenschaftler, Ideen auf neue Weise zu testen oder sich neue Fragen auszudenken, anstatt die Arbeit anderer zu wiederholen. Um sicherzustellen, dass ihre Arbeit neu ist, suchen Wissenschaftler nach Artikeln in Zeitschriften und lesen aktuelle Informationen in ihrem Wissenschaftsbereich.

Es ist eine Herausforderung, originelle Forschung in einem Klassenzimmerexperiment durchzuführen. Das bedeutet jedoch nicht, dass Lesen und Lernen nicht wichtig sind. Forschung ermöglicht es den Menschen, die Ergebnisse zu verstehen, die sie später aufzeichnen werden, und zu überprüfen, ob ihr Experiment im Vergleich zu dem, was andere zuvor gemacht haben, sinnvoll ist.

Stellen Sie die benötigte Ausrüstung zusammen

Einige Experimente benötigen weit mehr Gegenstände als andere. Wenn Sie testen, wie sich die Lichtintensität auf das Wachstum einer Pflanze auswirkt, benötigen Sie Samen, Erde, Töpfe, Wasser, Lineale und eine Methode zur Kontrolle und Messung der Lichtintensität.

Manche Leute finden, dass es hilft, Fehler zu vermeiden, wenn ein simuliertes Experiment durchgeführt wird, um alle erforderlichen Geräte zu überprüfen.

Eine Vorhersage machen

Eine Vorhersage ist eine fundierte Vermutung, die die Hypothese beantwortet. In einem Pflanzenwachstumsexperiment, das sein könnte, wachsen Pflanzen am besten bei den höchsten Lichtkonzentrationen. Denken Sie daran, es spielt keine Rolle, ob sich Ihre Vorhersage als richtig herausstellt oder nicht. Wesentlich ist die spätere Analyse der Ergebnisse und ihrer Bedeutung.

Planen Sie die Methode

Die Methode ist eine chronologische Schritt-für-Schritt-Abfolge, die die Durchführung des Experiments erklärt. Dies ist für den Tester selbst nützlich, aber nicht der Hauptgrund, warum Wissenschaftler eine klare Methodik schreiben.

Die perfekte schriftliche Methode für eine Untersuchung sollte von einem Fremden aufgenommen und ohne Schwierigkeiten befolgt werden können. Stellen Sie sich den Prozess so vor, als ob Sie ein Rezept schreiben würden. Es sollten klare Mengen, Zeiten und Aktionen in leicht lesbarer Form geschrieben sein.

Beginnen Sie mit dem Schreiben des Berichts

Es empfiehlt sich, den ersten Teil des Experiments aufzuschreiben, bevor Sie die Hypothese testen. Der Grund dafür ist, dass es sehr verlockend ist, die Vorhersage so zu ändern, dass sie mit den Ergebnissen übereinstimmt, wenn Sie den Bericht schreiben, nachdem Sie die Ergebnisse bereits kennen. Ein Bericht sollte diese Schritte bisher enthalten:

• Hypothese
• Vorhersage
• Ausrüstung
• Methode

Führen Sie das Experiment durch und zeichnen Sie die Ergebnisse auf

Wenn möglich, arbeiten Sie beim Experimentieren am besten mit anderen zusammen, damit die andere Person Ergebnisse festhalten kann. Je nach Test können die Ergebnisse über Minuten, Stunden oder sogar Tage aufgeschrieben werden.

Die meisten Leute notieren ihre Ergebnisse in einer Tabelle mit klar beschrifteten Spalten und Zeilen. Wenn möglich ist es am besten, ein Experiment mindestens dreimal zu wiederholen und einen Durchschnitt der Ergebnisse zu erhalten. Das macht die Ergebnisse zuverlässiger und eine Schlussfolgerung sicherer.

Analysieren Sie die Ergebnisse

Wie die Ergebnisse analysiert werden, hängt stark davon ab, was die Person untersucht hat. In den allermeisten Fällen handelt es sich dabei jedoch um eine Analyse von Zahlen wie Zeiten oder Messungen. Diese können in Balkendiagramme, Streudiagramme oder beides dargestellt werden. Auf diese Weise können die Benutzer schnell erkennen, ob ein Zusammenhang zwischen den untersuchten Faktoren oder Variablen besteht. Zum Beispiel, um anzuzeigen, ob es in einem Streudiagramm eine Linie mit der besten Anpassung gibt.

Viele professionelle Wissenschaftler verwenden Excel-Tabellen und komplexe Gleichungen, um eine genaue Beziehung zwischen Variablen zu finden, anstatt visuell zu sehen, ob eine Korrelation besteht.

Machen Sie ein Fazit

Die Schlussfolgerung ist ein schriftlicher Abschnitt, in dem die Wissenschaftler über die Hypothesen, Vorhersagen, frühere Forschungen und die Versuchsergebnisse nachdenken, um zusammenzufassen, was sie herausgefunden haben. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Vorhersage richtig war oder nicht.

Manchmal könnte die Schlussfolgerung sein, dass es einen Zusammenhang zwischen zwei Faktoren gibt, zum Beispiel wie im vorherigen Beispiel eine Katze mehr zu ihrem Besitzer miaut als zu einem Fremden. Ein Experiment könnte zeigen, dass dies wahr ist, aber die Wissenschaftler wissen möglicherweise nicht warum. Es ist jedoch eine gute Idee, eine logische Begründung für die Ergebnisse vorzuschlagen und dies sogar als neues Experiment für die Zukunft oder einen anderen Wissenschaftler vorzuschlagen.