Hva er et eksperiment? Definisjon og design

Det grunnleggende i et eksperiment

Et eksperiment er en test designet for å evaluere en hypotese eller teori. Heltebilder / Getty Images

Vitenskap er opptatt av eksperimenter og eksperimentering, men vet du hva et eksperiment er? Her er en titt på hva et eksperiment er... og ikke er det!

Viktige takeaways: Eksperimenter

• Et eksperiment er en prosedyre designet for å teste en hypotese som en del av den vitenskapelige metoden.
• De to nøkkelvariablene i ethvert eksperiment er de uavhengige og avhengige variablene. Den uavhengige variabelen kontrolleres eller endres for å teste effekten på den avhengige variabelen.
• Tre nøkkeltyper av eksperimenter er kontrollerte eksperimenter, felteksperimenter og naturlige eksperimenter.

Hva er et eksperiment? Det korte svaret

I sin enkleste form er et eksperiment ganske enkelt testen av en hypotese . En hypotese er på sin side et foreslått forhold eller forklaring på fenomener.

Grunnleggende om eksperiment

Eksperimentet er grunnlaget for vitenskapelig metode , som er et systematisk middel for å utforske verden rundt deg. Selv om noen eksperimenter foregår i laboratorier, kan du utføre et eksperiment hvor som helst, når som helst.

Ta en titt på trinnene i den vitenskapelige metoden:

1. Gjør observasjoner.
2. Formuler en hypotese.
3. Design og utfør et eksperiment for å teste hypotesen.
4. Vurder resultatene av eksperimentet.
5. Godta eller forkast hypotesen.
6. Om nødvendig, lag og test en ny hypotese.

Typer eksperimenter

Naturlige eksperimenter: Et naturlig eksperiment kalles også et kvasi-eksperiment. Et naturlig eksperiment innebærer å lage en prediksjon eller danne en hypotese og deretter samle data ved å observere et system. Variablene kontrolleres ikke i et naturlig eksperiment. Kontrollerte eksperimenter: Lab-eksperimenter er kontrollerte eksperimenter , selv om du kan utføre et kontrollert eksperiment utenfor en lab-innstilling! I et kontrollert eksperiment sammenligner du en eksperimentell gruppe med en kontrollgruppe. Ideelt sett er disse to gruppene identiske bortsett fra én variabel , den uavhengig variabel . Felteksperimenter: Et felteksperiment kan enten være et naturlig eksperiment eller et kontrollert eksperiment. Det foregår i en virkelig verden, snarere enn under laboratorieforhold. For eksempel vil et eksperiment som involverer et dyr i dets naturlige habitat være et felteksperiment.

Variabler i et eksperiment

Enkelt sagt, a variabel er alt du kan endre eller kontrollere i et eksperiment. Vanlige eksempler på variabler inkluderer temperatur, varighet av eksperimentet, sammensetning av et materiale, mengde lys osv. Det er tre typer variabler i et eksperiment: kontrollerte variabler, uavhengige variabler og avhengige variabler .

Kontrollerte variabler , noen ganger kalt konstante variabler er variabler som holdes konstant eller uforandret. For eksempel, hvis du gjør et eksperiment som måler brus som frigjøres fra forskjellige typer brus, kan du kontrollere størrelsen på beholderen slik at alle merker brus vil være i 12-oz bokser. Hvis du utfører et eksperiment på effekten av å sprøyte planter med forskjellige kjemikalier, vil du prøve å opprettholde samme trykk og kanskje samme volum når du sprøyter plantene dine.

De uavhengig variabel er den ene faktoren du endrer. Det er en faktor fordi du vanligvis i et eksperiment prøver å endre en ting om gangen. Dette gjør målinger og tolkning av dataene mye enklere. Hvis du prøver å finne ut om oppvarming av vann lar deg løse opp mer sukker i vannet, er den uavhengige variabelen temperatur av vannet. Dette er variabelen du med vilje kontrollerer.

De avhengig variabel er variabelen du observerer, for å se om den påvirkes av den uavhengige variabelen din. I eksempelet hvor du varmer opp vann for å se om dette påvirker mengden sukker du kan løse opp , vil massen eller volumet av sukker (avhengig av hva du velger å måle) være din avhengige variabel.

Eksempler på ting som er Ikke Eksperimenter

• Å lage en modell av vulkan.
• Å lage en plakat.
• Endre mange faktorer på en gang, så du kan ikke virkelig teste effekten av den avhengige variabelen.
• Prøver noe, bare for å se hva som skjer. På den annen side er det å gjøre observasjoner eller prøve noe, etter å ha gjort en spådom om hva du forventer vil skje, en type eksperiment.

Kilder

• Bailey, R.A. (2008). Design av komparative eksperimenter . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521683579.
• Beveridge, William I.B., Kunsten å vitenskapelig etterforske . Heinemann, Melbourne, Australia, 1950.
• di France, G. Toraldo (1981). Undersøkelsen av den fysiske verden . Cambridge University Press. ISBN 0-521-29925-X.
• Hinkelmann, Klaus og Kempthorne, Oscar (2008). Design og analyse av eksperimenter, bind I: Introduksjon til eksperimentell design (Andre utgave). Wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
• Shadish, William R.; Cook, Thomas D.; Campbell, Donald T. (2002). Eksperimentelle og kvasi-eksperimentelle design for generalisert kausal slutning (Nachdr. red.). Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-395-61556-9.