Wissenschaft

Wie man ein Science Fair Experiment entwirft

Ein gutes wissenschaftlich faires Experiment wendet die wissenschaftliche Methode an, um eine Frage zu beantworten oder einen Effekt zu testen. Befolgen Sie diese Schritte, um ein Experiment zu entwerfen, das dem genehmigten Verfahren für wissenschaftlich faire Projekte folgt.

 

Geben Sie ein Ziel an

Wissenschaftsmesse-Projekte beginnen mit einem Zweck oder Ziel. Warum studierst du das? Was hoffen Sie zu lernen? Was macht dieses Thema interessant? Ein Ziel ist eine kurze Darstellung des Ziels eines Experiments, anhand derer Sie die Auswahlmöglichkeiten für eine Hypothese eingrenzen können.

 

Schlagen Sie eine überprüfbare Hypothese vor

Der schwierigste Teil des experimentellen Entwurfs kann der erste Schritt sein, bei dem entschieden wird, was getestet werden soll, und eine Hypothese vorgeschlagen wird, mit der Sie ein Experiment erstellen können.

Sie könnten die Hypothese als Wenn-Dann-Aussage angeben. Beispiel: „Wenn Pflanzen kein Licht erhalten, wachsen sie nicht.“

Sie können eine Null- oder No-Difference-Hypothese angeben, die leicht zu testen ist. Beispiel: Es gibt keinen Unterschied in der Größe der in Wasser getränkten Bohnen im Vergleich zu den in Salzwasser getränkten Bohnen.

Der Schlüssel zur Formulierung einer guten wissenschaftlich fairen Hypothese besteht darin, sicherzustellen, dass Sie sie testen, Daten aufzeichnen und Schlussfolgerungen ziehen können. Vergleichen Sie diese beiden Hypothesen und entscheiden Sie, welche Sie testen könnten:

Mit farbigem Zucker bestreute Cupcakes sind besser als einfach gefrostete Cupcakes.

Menschen wählen eher Cupcakes mit farbigem Zucker als einfache mattierte Cupcakes.

Wenn Sie eine Idee für ein Experiment haben, ist es oft hilfreich, mehrere verschiedene Versionen einer Hypothese aufzuschreiben und die für Sie am besten geeignete auszuwählen.

Siehe Hypothesenbeispiele

 

Identifizieren Sie die unabhängige, abhängige und Kontrollvariable

Um eine gültige Schlussfolgerung aus Ihrem Experiment zu ziehen, möchten Sie im Idealfall den Effekt der Änderung eines Faktors testen, während Sie alle anderen Faktoren konstant oder unverändert halten. Es gibt mehrere mögliche Variablen in einem Experiment, aber stellen Sie sicher, dass Sie die drei großen Variablen identifizieren: unabhängige. abhängige und Kontrollvariablen .

Die unabhängige Variable ist diejenige, die Sie manipulieren oder ändern, um ihre Auswirkung auf die abhängige Variable zu testen. Kontrollierte Variablen sind andere Faktoren in Ihrem Experiment, die Sie kontrollieren oder konstant halten möchten.

Nehmen wir zum Beispiel an, Ihre Hypothese lautet: Die Dauer des Tageslichts hat keinen Einfluss darauf, wie lange eine Katze schläft. Ihre unabhängige Variable ist die Dauer des Tageslichts (wie viele Stunden Tageslicht die Katze sieht). Die abhängige Variable ist, wie lange die Katze pro Tag schläft. Kontrollierte Variablen können die Menge an Bewegung und Katzenfutter sein, die der Katze zugeführt wird, wie oft sie gestört wird, ob andere Katzen vorhanden sind oder nicht, das ungefähre Alter der getesteten Katzen usw.

 

Führen Sie genügend Tests durch

Stellen Sie sich ein Experiment mit der Hypothese vor: Wenn Sie eine Münze werfen, besteht die gleiche Wahrscheinlichkeit, dass sie Kopf oder Zahl hochkommt. Das ist eine schöne, überprüfbare Hypothese, aber Sie können aus einem einzelnen Münzwurf keine gültige Schlussfolgerung ziehen. Es ist auch unwahrscheinlich, dass Sie genug Daten aus 2-3 oder sogar 10 Münzwürfen erhalten. Es ist wichtig, eine ausreichend große Stichprobengröße zu haben, damit Ihr Experiment nicht übermäßig durch Zufälligkeit beeinflusst wird. Manchmal bedeutet dies, dass Sie einen Test mehrmals an einem einzelnen Probanden oder einer kleinen Gruppe von Probanden durchführen müssen. In anderen Fällen möchten Sie möglicherweise Daten aus einer großen, repräsentativen Bevölkerungsstichprobe erfassen.

 

Sammeln Sie die richtigen Daten

Es gibt zwei Haupttypen von Daten: qualitative und quantitative Daten. Qualitative Daten beschreiben eine Qualität wie Rot / Grün, Mehr / Weniger, Ja / Nein. Quantitative Daten werden als Zahl aufgezeichnet. Wenn Sie können, sammeln Sie quantitative Daten, da die Analyse mit mathematischen Tests viel einfacher ist.

 

Tabellieren oder zeichnen Sie die Ergebnisse

Sobald Sie Ihre Daten aufgezeichnet haben, melden Sie sie in einer Tabelle und / oder einem Diagramm. Diese visuelle Darstellung der Daten erleichtert Ihnen das Erkennen von Mustern oder Trends und macht Ihr wissenschaftlich faires Projekt für andere Schüler, Lehrer und Richter attraktiver.

 

Testen Sie die Hypothese

Wurde die Hypothese akzeptiert oder abgelehnt? Wenn Sie diese Entscheidung getroffen haben, fragen Sie sich, ob Sie das Ziel des Experiments erreicht haben oder ob weitere Studien erforderlich sind. Manchmal funktioniert ein Experiment nicht so, wie Sie es erwarten. Sie können das Experiment akzeptieren oder sich entscheiden, ein neues Experiment durchzuführen, basierend auf dem, was Sie gelernt haben.

 

Schlussfolgerungen ziehen

Basierend auf den Erfahrungen, die Sie mit dem Experiment gemacht haben und ob Sie die Hypothese akzeptiert oder abgelehnt haben, sollten Sie in der Lage sein, einige Schlussfolgerungen zu Ihrem Thema zu ziehen. Sie sollten diese in Ihrem Bericht angeben.

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