Wissenschaft

Die Grundlagen eines Experiments

Die Wissenschaft befasst sich mit Experimenten und Experimenten, aber wissen Sie, was genau ein Experiment ist? Hier ist ein Blick darauf, was ein Experiment ist … und was nicht!

Key Takeaways: Experimente

  • Ein Experiment ist ein Verfahren zum Testen einer Hypothese als Teil der wissenschaftlichen Methode.
  • Die beiden Schlüsselvariablen in jedem Experiment sind die unabhängigen und abhängigen Variablen. Die unabhängige Variable wird gesteuert oder geändert, um ihre Auswirkungen auf die abhängige Variable zu testen.
  • Drei Schlüsseltypen von Experimenten sind kontrollierte Experimente, Feldexperimente und natürliche Experimente.

 

Was ist ein Experiment? Die kurze Antwort

In seiner einfachsten Form ist ein Experiment einfach der Test einer Hypothese. Eine Hypothese ist wiederum eine vorgeschlagene Beziehung oder Erklärung von Phänomenen.

 

Experimentelle Grundlagen

Das Experiment ist die Grundlage der wissenschaftlichen Methode. mit der die Welt um Sie herum systematisch erkundet werden kann. Obwohl einige Experimente in Labors stattfinden, können Sie jederzeit und überall ein Experiment durchführen.

Schauen Sie sich die Schritte der wissenschaftlichen Methode an:

  1. Machen Sie Beobachtungen.
  2. Formulieren Sie eine Hypothese.
  3. Entwerfen und führen Sie ein Experiment durch, um die Hypothese zu testen.
  4. Bewerten Sie die Ergebnisse des Experiments.
  5. Akzeptieren oder lehnen Sie die Hypothese ab.
  6. Erstellen und testen Sie gegebenenfalls eine neue Hypothese.

 

Arten von Experimenten

  • Natürliche Experimente : Ein natürliches Experiment wird auch als Quasi-Experiment bezeichnet. Ein natürliches Experiment besteht darin, eine Vorhersage zu treffen oder eine Hypothese zu bilden und dann Daten durch Beobachtung eines Systems zu sammeln. Die Variablen werden in einem natürlichen Experiment nicht kontrolliert.
  • Kontrollierte Experimente : Laborexperimente sind kontrollierte Experimente. obwohl Sie ein kontrolliertes Experiment außerhalb einer Laborumgebung durchführen können! In einem kontrollierten Experiment vergleichen Sie eine Versuchsgruppe mit einer Kontrollgruppe. Im Idealfall sind diese beiden Gruppen bis auf eine Variable. die unabhängige Variable, identisch .
  • Feldexperimente : Ein Feldversuch kann entweder ein natürliches Experiment oder ein kontrolliertes Experiment sein. Es findet in einer realen Umgebung statt und nicht unter Laborbedingungen. Zum Beispiel wäre ein Experiment, an dem ein Tier in seinem natürlichen Lebensraum beteiligt ist, ein Feldexperiment.

 

Variablen in einem Experiment

Einfach ausgedrückt ist eine Variable alles, was Sie in einem Experiment ändern oder steuern können. Häufige Beispiele für Variablen sind Temperatur, Dauer des Experiments, Zusammensetzung eines Materials, Lichtmenge usw. In einem Experiment gibt es drei Arten von Variablen: gesteuerte Variablen, unabhängige Variablen und abhängige Variablen .

Kontrollierte Variablen , manchmal auch als konstante Variablen bezeichnet, sind Variablen, die konstant oder unverändert gehalten werden. Wenn Sie beispielsweise ein Experiment durchführen, bei dem der von verschiedenen Sodasorten freigesetzte Sprudel gemessen wird, können Sie die Größe des Behälters so steuern, dass alle Sodamarken in 12-Unzen-Dosen enthalten sind. Wenn Sie ein Experiment über die Wirkung des Besprühens von Pflanzen mit verschiedenen Chemikalien durchführen, würden Sie versuchen, beim Besprühen Ihrer Pflanzen den gleichen Druck und möglicherweise das gleiche Volumen aufrechtzuerhalten.

Die unabhängige Variable ist der einzige Faktor, den Sie ändern. Dies ist ein Faktor, da Sie normalerweise in einem Experiment versuchen, jeweils eine Sache zu ändern. Dies erleichtert die Messung und Interpretation der Daten erheblich. Wenn Sie feststellen möchten, ob Sie durch Erhitzen von Wasser mehr Zucker im Wasser lösen können, ist Ihre unabhängige Variable die Wassertemperatur. Dies ist die Variable, die Sie absichtlich steuern.

Die abhängige Variable ist die Variable, die Sie beobachten, um festzustellen, ob sie von Ihrer unabhängigen Variablen betroffen ist. In dem Beispiel, in dem Sie Wasser erhitzen, um festzustellen, ob sich dies auf die Zuckermenge auswirkt, die Sie auflösen können. ist die Masse oder das Volumen des Zuckers (je nachdem, was Sie messen möchten) Ihre abhängige Variable.

 

Beispiele für Dinge, die keine Experimente sind

  • Einen Modellvulkan bauen.
  • Ein Poster machen.
  • Ändern Sie viele Faktoren gleichzeitig, sodass Sie den Effekt der abhängigen Variablen nicht wirklich testen können.
  • Ich versuche etwas, nur um zu sehen, was passiert. Auf der anderen Seite ist es eine Art Experiment, Beobachtungen zu machen oder etwas zu versuchen, nachdem man eine Vorhersage darüber gemacht hat, was Sie erwarten.

 

Quellen

  • Bailey, RA (2008). Design von Vergleichsexperimenten . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521683579.
  • Beveridge, William IB, Die Kunst der wissenschaftlichen Untersuchung . Heinemann, Melbourne, Australien, 1950.
  • di Francia, G. Toraldo (1981). Die Untersuchung der physischen Welt . Cambridge University Press. ISBN 0-521-29925-X.
  • Hinkelmann, Klaus und Kempthorne, Oscar (2008). Design und Analyse von Experimenten, Band I: Einführung in das experimentelle Design (2. Aufl.). Wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
  • Shadish, William R.; Cook, Thomas D.; Campbell, Donald T. (2002). Experimentelle und quasi-experimentelle Designs für verallgemeinerte kausale Inferenz (Nachdr. Hrsg.). Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-395-61556-9.

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