طراحی آزمایشی راهی برای برنامه ریزی آزمایش ها است تا بتوانیم به سؤالات پاسخ دهیم و دنیای اطراف خود را درک کنیم. دانشمندان از طراحی آزمایشی برای آزمایش ایده ها و یافتن صحت آنها استفاده می کنند. این درس به شما کمک می کند تا بفهمید که چگونه یک آزمایش را با استفاده از روش علمی طراحی کنید.
روش علمی یک فرآیند گام به گام است که دانشمندان برای شناخت جهان از آن استفاده می کنند. این به آنها کمک می‌کند مطمئن شوند که آزمایش‌هایشان منصفانه است و نتایج آنها قابل اعتماد است. مراحل روش علمی عبارتند از:
اولین قدم در روش علمی طرح سوال است. این سوال باید چیزی باشد که شما در مورد آن کنجکاو هستید و می خواهید در مورد آن بیشتر بدانید. به عنوان مثال، ممکن است بپرسید: "آیا گیاهان در نور خورشید سریعتر رشد می کنند یا در سایه؟"
قبل از اینکه آزمایش خود را شروع کنید، مهم است که بدانید دیگران در مورد موضوع شما چه می دانند. به این می گویند تحقیق پیشینه. می توانید کتاب بخوانید، به صورت آنلاین نگاه کنید، یا از متخصصان بخواهید که اطلاعات بیشتری کسب کنند. این به شما کمک می کند تا یک فرضیه بهتر بسازید و آزمایش بهتری طراحی کنید.
فرضیه حدس و گمان است در مورد آنچه فکر می کنید در آزمایش شما اتفاق می افتد. باید چیزی باشد که بتوانید تست کنید. به عنوان مثال، ممکن است حدس بزنید، "من فکر می کنم گیاهان در نور خورشید سریعتر از سایه رشد می کنند." این فرضیه شماست.
حالا وقت آن است که با انجام یک آزمایش فرضیه خود را آزمایش کنید. آزمایش راهی برای بررسی درستی فرضیه شماست. در اینجا چند بخش مهم از یک آزمایش آورده شده است:
پس از انجام آزمایش خود، باید به داده هایی که جمع آوری کرده اید نگاه کنید. داده ها اطلاعاتی هستند که در طول آزمایش خود جمع آوری کرده اید. می‌توانید از نمودارها، نمودارها یا جداول برای دیدن الگوها در داده‌های خود استفاده کنید. به عنوان مثال، می توانید نموداری تهیه کنید که نشان دهد گیاهان هر روز چقدر بلند می شوند.
هنگامی که داده های خود را تجزیه و تحلیل کردید، می توانید نتیجه گیری کنید. این بدان معنی است که شما تصمیم می گیرید که آیا فرضیه شما درست بوده است یا خیر. به عنوان مثال، اگر گیاهان در نور خورشید سریعتر از گیاهان در سایه رشد کردند، فرضیه شما درست بود. اگر این کار را نکردند، فرضیه شما نادرست بود.
آخرین مرحله در روش علمی این است که نتایج خود را اعلام کنید. این به معنای به اشتراک گذاشتن آنچه آموخته اید با دیگران است. می توانید گزارشی بنویسید، ارائه دهید، یا پوستری برای نمایش یافته های خود ایجاد کنید. این به افراد دیگر کمک می‌کند از آزمایش شما بیاموزند و می‌توانند ایده‌هایی برای آزمایش‌های خود به آنها ارائه دهند.
طراحی تجربی در بسیاری از زمینه های مختلف برای حل مسائل و پاسخ به سوالات استفاده می شود. در اینجا چند نمونه آورده شده است:
بیایید به آزمایش ساده ای نگاه کنیم که می توانید در خانه انجام دهید تا طراحی آزمایشی را بهتر درک کنید.
سوال: آیا نوع مایع روی سرعت ذوب شدن یخ تاثیر دارد؟
فرضیه: من فکر می کنم یخ در آب گرم سریعتر از آب سرد ذوب می شود.
مواد:
رویه:
داده ها: مدت زمان ذوب شدن یخ را در هر کاسه یادداشت کنید.
نتیجه گیری: زمان ها را مقایسه کنید و تصمیم بگیرید که آیا فرضیه شما درست بوده است یا خیر. آیا یخ در آب گرم سریعتر آب می شود؟
در این درس با طراحی تجربی و روش علمی آشنا شدیم. ما مراحل روش علمی را پوشش دادیم: پرسیدن سوال، انجام تحقیقات پیشینه، ساختن فرضیه، انجام آزمایش، تجزیه و تحلیل داده ها، نتیجه گیری و ابلاغ نتایج. همچنین در مورد اهمیت متغیرها، گروه های کنترل و گروه های آزمایشی در یک آزمایش بحث کردیم. در نهایت، ما به کاربردهای دنیای واقعی طراحی تجربی و یک مثال آزمایشی ساده نگاه کردیم. به یاد داشته باشید، طراحی آزمایشی به ما کمک می کند به سؤالات پاسخ دهیم و دنیای اطراف خود را به روشی منصفانه و قابل اعتماد درک کنیم.
