Hoe een wetenschapsbeursexperiment te ontwerpen

Een goed wetenschappelijk eerlijk experiment past de wetenschappelijke methode toe om een ​​vraag te beantwoorden of een effect te testen. Volg deze stappen om een ​​experiment te ontwerpen dat de goedgekeurde procedure voor science fair-projecten volgt.

Geef een doelstelling aan

Science fair-projecten beginnen met een doel of doelstelling. Waarom studeer je dit? Wat hoop je te leren? Wat maakt dit onderwerp interessant? Een doelstelling is een korte verklaring van het doel van een experiment, die u kunt gebruiken om keuzes voor een hypothese te beperken.

Stel een testbare hypothese voor

Het moeilijkste deel van het experimentele ontwerp is mogelijk de eerste stap, die bepaalt wat u moet testen en een hypothese voorstellen die u kunt gebruiken om een ​​experiment op te bouwen.

Je zou de hypothese kunnen noemen als een if-then-statement. Voorbeeld: "Als planten geen licht krijgen, zullen ze niet groeien."

Je zou een nul- of geen-verschilhypothese kunnen noemen, wat een gemakkelijke vorm is om te testen. Voorbeeld: er is geen verschil in de grootte van bonen gedrenkt in water in vergelijking met bonen gedrenkt in zout water.

De sleutel tot het formuleren van een goede wetenschappelijke eerlijke hypothese is ervoor te zorgen dat u deze kunt testen, gegevens kunt opnemen en een conclusie kunt trekken. Vergelijk deze twee hypothesen en beslis welke u zou kunnen testen:

Cupcakes bestrooid met gekleurde suiker zijn beter dan gewone frosted cupcakes.

Mensen kiezen vaker voor cupcakes bestrooid met gekleurde suiker dan gewone matte cupcakes.

Als je eenmaal een idee hebt voor een experiment, helpt het vaak om verschillende versies van een hypothese uit te schrijven en de versie te kiezen die het beste voor je werkt.

Zie Hypothesevoorbeelden

Identificeer de onafhankelijke, afhankelijke en besturingsvariabele

Om een ​​geldige conclusie te trekken uit uw experiment, wilt u idealiter het effect testen van het veranderen van één factor, terwijl u alle andere factoren constant of ongewijzigd houdt. Er zijn verschillende mogelijke variabelen in een experiment, maar vergeet niet de grote drie te identificeren: onafhankelijke, afhankelijke en controlevariabelen.

De onafhankelijke variabele is degene die u manipuleert of wijzigt om het effect ervan op de afhankelijke variabele te testen. Gecontroleerde variabelen zijn andere factoren in uw experiment die u probeert te beheersen of constant te houden.

Laten we bijvoorbeeld zeggen dat uw hypothese is: de duur van het daglicht heeft geen effect op hoe lang een kat slaapt. Je onafhankelijke variabele is de duur van het daglicht (hoeveel uur daglicht de kat ziet). De afhankelijke variabele is hoe lang de kat per dag slaapt. Gecontroleerde variabelen kunnen de hoeveelheid beweging en kattenvoer zijn die aan de kat wordt gegeven, hoe vaak het wordt gestoord, of er al dan niet andere katten aanwezig zijn, de geschatte leeftijd van de geteste katten, enz..

Voer genoeg tests uit

Overweeg een experiment met de hypothese: als je een munt gooit, is er een gelijke kans dat het kop of staart opkomt. Dat is een leuke, testbare hypothese, maar je kunt geen enkele geldige conclusie trekken uit een enkele toss. Het is ook niet waarschijnlijk dat u voldoende gegevens krijgt van 2-3 munten gooit, of zelfs 10. Het is belangrijk om een ​​voldoende grote steekproefomvang te hebben dat uw experiment niet overdreven wordt beïnvloed door willekeur. Soms betekent dit dat u meerdere keren een test moet uitvoeren op een enkel onderwerp of een klein aantal onderwerpen. In andere gevallen wilt u misschien gegevens verzamelen van een grote, representatieve steekproef van de bevolking.

Verzamel de juiste gegevens

Er zijn twee hoofdtypen gegevens: kwalitatieve en kwantitatieve gegevens. Kwalitatieve gegevens beschrijven een kwaliteit, zoals rood / groen, meer / minder, ja / nee. Kwantitatieve gegevens worden geregistreerd als een getal. Als u kunt, verzamel dan kwantitatieve gegevens omdat het veel gemakkelijker is om te analyseren met behulp van wiskundige tests.

Tabuleer of grafiek de resultaten

Nadat u uw gegevens hebt vastgelegd, rapporteert u deze in een tabel en / of grafiek. Deze visuele weergave van de gegevens maakt het voor u gemakkelijker om patronen of trends te zien en maakt uw science fair-project aantrekkelijker voor andere studenten, docenten en rechters.

Test de hypothese

Is de hypothese geaccepteerd of verworpen? Als je eenmaal deze beslissing hebt genomen, vraag jezelf dan af of je het doel van het experiment hebt bereikt of dat verder onderzoek nodig is. Soms werkt een experiment niet zoals je zou verwachten. U kunt het experiment accepteren of besluiten een nieuw experiment uit te voeren op basis van wat u hebt geleerd.

Een conclusie trekken

Op basis van de ervaring die je met het experiment hebt opgedaan en of je de hypothese hebt geaccepteerd of afgewezen, moet je een aantal conclusies over je onderwerp kunnen trekken. U moet deze in uw rapport vermelden.