Hoe een Science Fair-experiment te ontwerpen

Een goed wetenschappelijk beursexperiment 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 wetenschappelijke beursprojecten volgt.

Wetenschapsbeursprojecten beginnen met een doel of doelstelling. Waarom bestudeer je dit? Wat hoop je te leren? Wat maakt dit onderwerp interessant? Een doelstelling is een korte uiteenzetting van het doel van een experiment, die u kunt gebruiken om keuzes voor een hypothese te beperken.

Het moeilijkste deel van experimenteel ontwerp is misschien de eerste stap, namelijk beslissen wat te testen en een hypothese voorstellen die je kunt gebruiken om een ​​experiment te bouwen.

Je zou de hypothese kunnen omschrijven als een als-dan-verklaring. Voorbeeld: "Als planten geen licht krijgen, groeien ze niet."

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 vergeleken 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 vastleggen en een conclusie kunt trekken. Vergelijk deze twee hypothesen en beslis welke je zou kunnen testen:

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

Mensen kiezen eerder cupcakes bestrooid met gekleurde suiker dan gewone frosted cupcakes.

Als je eenmaal een idee hebt voor een experiment, helpt het vaak om verschillende versies van een hypothese op te schrijven en degene te selecteren die het beste bij je past.

Zie hypothesevoorbeelden

Om een ​​geldige conclusie uit uw experiment te trekken, 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 zorg ervoor dat u de grote drie identificeert: onafhankelijk, afhankelijk, en controle variabelen.

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 controleren of constant te houden.

Stel dat uw hypothese bijvoorbeeld is: duur van daglicht heeft geen invloed op hoe lang een kat slaapt. Uw 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 zijn: hoeveelheid beweging en kattenvoer dat aan de kat wordt gegeven, hoe vaak is gestoord, ongeacht of er andere katten aanwezig zijn, de geschatte leeftijd van geteste katten, enzovoort.

Overweeg een experiment met de hypothese: als je een munt gooit, is de kans even groot dat hij met kop of munt naar boven komt. Dat is een mooie, 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 tosses, of zelfs 10. Het is belangrijk om een ​​steekproefgrootte te hebben die groot genoeg is, zodat 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 kleine set onderwerpen. In andere gevallen wilt u misschien gegevens verzamelen uit een grote, representatieve steekproef van de bevolking.

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. Verzamel indien mogelijk kwantitatieve gegevens omdat het veel gemakkelijker is om te analyseren met behulp van wiskundige tests.

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

Is de hypothese geaccepteerd of afgewezen? Zodra je deze beslissing hebt genomen, vraag je jezelf af of je het doel van het experiment hebt bereikt of dat verder onderzoek nodig is. Soms verloopt een experiment niet zoals je verwacht. U mag het experiment accepteren of besluiten een nieuw experiment uit te voeren op basis van wat u hebt geleerd.

Op basis van de ervaring die je met het experiment hebt opgedaan en of je de hypothese hebt geaccepteerd of afgewezen, zou je in staat moeten zijn om enkele conclusies te trekken over je onderwerp. Deze vermeldt u in uw melding.