Back to the topics list

eksperimentalni dizajn

Eksperimentalni dizajn

Dizajn eksperimenta način je planiranja eksperimenata kako bismo mogli odgovoriti na pitanja i razumjeti svijet oko nas. Znanstvenici koriste eksperimentalni dizajn kako bi testirali ideje i otkrili jesu li istinite. Ova lekcija će vam pomoći razumjeti kako dizajnirati eksperiment koristeći znanstvenu metodu.

Znanstvena metoda

Znanstvena metoda je korak po korak proces koji znanstvenici koriste za učenje o svijetu. Pomaže im da osiguraju da su njihovi eksperimenti pošteni i rezultati pouzdani. Koraci znanstvene metode su:

• Postavite pitanje: Što želite saznati?
• Istražite pozadinu: naučite što je već poznato o temi.
• Postavite hipotezu: pretpostavite što mislite da će se dogoditi.
• Provedite eksperiment: testirajte svoju hipotezu.
• Analizirajte podatke: pogledajte rezultate svog eksperimenta.
• Izvedite zaključak: Odlučite je li vaša hipoteza točna.
• Komunicirajte rezultate: Podijelite ono što ste naučili s drugima.

Postavite pitanje

Prvi korak u znanstvenoj metodi je postavljanje pitanja. Ovo pitanje bi trebalo biti nešto što vas zanima i o čemu želite saznati više. Na primjer, možete pitati: "Rastu li biljke brže na suncu ili u sjeni?"

Istražite pozadinu

Prije nego započnete eksperiment, važno je saznati što drugi ljudi već znaju o vašoj temi. To se zove pozadinsko istraživanje. Možete čitati knjige, tražiti na internetu ili pitati stručnjake da saznaju više informacija. To će vam pomoći da napravite bolju hipotezu i osmislite bolji eksperiment.

Postavite hipotezu

Hipoteza je nagađanje o tome što mislite da će se dogoditi u vašem eksperimentu. To bi trebalo biti nešto što možete testirati. Na primjer, možete pogoditi: "Mislim da će biljke rasti brže na suncu nego u sjeni." Ovo je vaša hipoteza.

Provedite eksperiment

Sada je vrijeme da testirate svoju hipotezu provođenjem eksperimenta. Eksperiment je način da vidite je li vaša hipoteza točna. Evo nekoliko važnih dijelova eksperimenta:

• Varijable: ovo su stvari koje mijenjate ili mjerite u svom eksperimentu. Postoje tri vrste varijabli:
  • Nezavisna varijabla: Ono što mijenjate. U našem primjeru to bi bila količina sunčeve svjetlosti.
  • Zavisna varijabla: Ono što mjerite. U našem primjeru, to bi bilo koliko brzo biljke rastu.
  • Kontrolirane varijable: stvari koje držite iste. U našem primjeru to može biti vrsta biljke, količina vode i vrsta tla.
• Kontrolna skupina: Ovo je skupina koja ne dobiva nezavisnu varijablu. Pomaže vam vidjeti ima li nezavisna varijabla doista razliku. U našem primjeru kontrolna skupina bi bile biljke koje se drže u sjeni.
• Eksperimentalna skupina: Ovo je skupina koja dobiva nezavisnu varijablu. U našem primjeru pokusna skupina bile bi biljke koje se drže na sunčevoj svjetlosti.

Analizirajte podatke

Nakon što provedete eksperiment, morate pogledati podatke koje ste prikupili. Podaci su informacije koje ste prikupili tijekom eksperimenta. Možete koristiti dijagrame, grafikone ili tablice kako biste lakše vidjeli uzorke u svojim podacima. Na primjer, možete napraviti grafikon koji pokazuje koliko su biljke rasle svaki dan.

Izvedite zaključak

Nakon što ste analizirali svoje podatke, možete izvući zaključak. To znači da vi odlučujete je li vaša hipoteza točna. Na primjer, ako su biljke na sunčevoj svjetlosti rasle brže od biljaka u sjeni, vaša je hipoteza bila točna. Ako nisu, vaša je hipoteza bila netočna.

Komunicirajte rezultate

Posljednji korak u znanstvenoj metodi je komuniciranje vaših rezultata. To znači podijeliti ono što ste naučili s drugima. Možete napisati izvješće, napraviti prezentaciju ili izraditi poster kako biste prikazali svoja otkrića. To pomaže drugim ljudima da uče iz vašeg eksperimenta i može im dati ideje za vlastite eksperimente.

Aplikacije iz stvarnog svijeta

Eksperimentalni dizajn koristi se u mnogim različitim područjima za rješavanje problema i odgovaranje na pitanja. Evo nekoliko primjera:

• Medicina: znanstvenici koriste eksperimentalni dizajn za testiranje novih lijekova i tretmana. Oni provode eksperimente kako bi vidjeli djeluje li novi lijek i je li siguran za ljude.
• Poljoprivreda: farmeri koriste eksperimentalni dizajn kako bi pronašli najbolje načine za uzgoj usjeva. Mogli bi testirati različite vrste sjemena, gnojiva ili metode navodnjavanja kako bi vidjeli koji daje najbolje rezultate.
• Znanost o okolišu: Znanstvenici koriste eksperimentalni dizajn za proučavanje okoliša. Mogli bi provoditi eksperimente kako bi vidjeli kako onečišćenje utječe na biljke i životinje ili kako bi pronašli načine za čišćenje zagađenih područja.

Primjer jednostavnog eksperimenta

Pogledajmo jednostavan eksperiment koji možete izvesti kod kuće kako biste bolje razumjeli dizajn eksperimenta.

Pitanje: Utječe li vrsta tekućine na brzinu topljenja leda?

Hipoteza: Mislim da će se led brže otopiti u toploj nego u hladnoj vodi.

Materijali:

• Kocke leda
• Topla voda
• Hladna voda
• Dvije zdjelice
• Timer

Postupak:

1. Jednu zdjelu napunite toplom, a drugu hladnom vodom.
2. U svaku posudu istovremeno stavite kockicu leda.
3. Pokrenite mjerač vremena i promatrajte kockice leda.
4. Zabilježite vrijeme potrebno da se svaka kocka leda potpuno otopi.

Podaci: Zapišite vrijeme potrebno da se led otopi u svakoj posudi.

Zaključak: Usporedite vremena i odlučite je li vaša hipoteza točna. Je li se led brže otopio u toploj vodi?

Sažetak

U ovoj lekciji naučili smo o dizajnu eksperimenta i znanstvenoj metodi. Pokrili smo korake znanstvene metode: postavljanje pitanja, istraživanje pozadine, postavljanje hipoteze, provođenje eksperimenta, analiza podataka, izvođenje zaključka i priopćavanje rezultata. Također smo razgovarali o važnosti varijabli, kontrolnih skupina i eksperimentalnih skupina u eksperimentu. Konačno, pogledali smo stvarne primjene eksperimentalnog dizajna i jednostavan primjer eksperimenta. Zapamtite, eksperimentalni dizajn nam pomaže odgovoriti na pitanja i razumjeti svijet oko nas na pošten i pouzdan način.