การออกแบบการทดลองเป็นวิธีการวางแผนการทดลองเพื่อให้เราสามารถตอบคำถามและเข้าใจโลกที่อยู่รอบตัวเรา นักวิทยาศาสตร์ใช้การออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบแนวคิดต่างๆ และค้นหาว่าแนวคิดเหล่านั้นเป็นจริงหรือไม่ บทเรียนนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการออกแบบการทดลองโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์
วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการทีละขั้นตอนที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับโลก โดยช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มั่นใจได้ว่าการทดลองของพวกเขามีความยุติธรรมและผลลัพธ์มีความน่าเชื่อถือ ขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์มีดังนี้:
ขั้นตอนแรกของวิธีการทางวิทยาศาสตร์คือการถามคำถาม คำถามนี้ควรเป็นสิ่งที่คุณอยากรู้และอยากเรียนรู้เพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น คุณอาจถามว่า "พืชจะเติบโตเร็วขึ้นเมื่อได้รับแสงแดดหรือร่มเงา"
ก่อนที่คุณจะเริ่มการทดลอง สิ่งสำคัญคือต้องเรียนรู้ว่าผู้อื่นรู้เกี่ยวกับหัวข้อของคุณมากเพียงใด ซึ่งเรียกว่าการค้นคว้าข้อมูลเบื้องต้น คุณสามารถอ่านหนังสือ ค้นหาข้อมูลออนไลน์ หรือสอบถามผู้เชี่ยวชาญเพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม ซึ่งจะช่วยให้คุณสร้างสมมติฐานที่ดีขึ้นและออกแบบการทดลองที่ดีขึ้นได้
สมมติฐานคือการคาดเดาว่าอะไรจะเกิดขึ้นในการทดลองของคุณ ควรเป็นสิ่งที่คุณสามารถทดสอบได้ ตัวอย่างเช่น คุณอาจเดาว่า "ฉันคิดว่าพืชจะเติบโตได้เร็วกว่าในแสงแดดมากกว่าในที่ร่ม" นี่คือสมมติฐานของคุณ
ตอนนี้ถึงเวลาทดสอบสมมติฐานของคุณโดยการทดลอง การทดลองเป็นวิธีหนึ่งในการดูว่าสมมติฐานของคุณถูกต้องหรือไม่ ต่อไปนี้คือส่วนสำคัญบางส่วนของการทดลอง:
หลังจากทำการทดลองแล้ว คุณต้องดูข้อมูลที่รวบรวมไว้ ข้อมูลคือข้อมูลที่คุณรวบรวมได้ระหว่างการทดลอง คุณสามารถใช้แผนภูมิ กราฟ หรือตารางเพื่อช่วยให้คุณเห็นรูปแบบต่างๆ ในข้อมูลได้ ตัวอย่างเช่น คุณอาจสร้างแผนภูมิที่แสดงความสูงของต้นไม้ที่เติบโตในแต่ละวัน
เมื่อคุณวิเคราะห์ข้อมูลแล้ว คุณสามารถสรุปผลได้ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องตัดสินใจว่าสมมติฐานของคุณถูกต้องหรือไม่ ตัวอย่างเช่น หากพืชที่ได้รับแสงแดดเติบโตเร็วกว่าพืชที่ร่ม สมมติฐานของคุณก็ถูกต้อง หากไม่เป็นเช่นนั้น สมมติฐานของคุณก็ไม่ถูกต้อง
ขั้นตอนสุดท้ายของวิธีการทางวิทยาศาสตร์คือการสื่อสารผลลัพธ์ของคุณ ซึ่งหมายถึงการแบ่งปันสิ่งที่คุณได้เรียนรู้กับผู้อื่น คุณสามารถเขียนรายงาน จัดทำการนำเสนอ หรือสร้างโปสเตอร์เพื่อแสดงผลการค้นพบของคุณ การทำเช่นนี้จะช่วยให้ผู้อื่นเรียนรู้จากการทดลองของคุณ และสามารถให้แนวคิดสำหรับการทดลองของตนเองแก่พวกเขาได้
การออกแบบเชิงทดลองถูกนำมาใช้ในหลายสาขาเพื่อแก้ปัญหาและตอบคำถาม ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางส่วน:
มาลองดูการทดลองง่ายๆ ที่คุณทำได้ที่บ้านเพื่อทำความเข้าใจการออกแบบการทดลองได้ดีขึ้น
คำถาม: ประเภทของของเหลวส่งผลต่อความเร็วในการละลายน้ำแข็งหรือไม่?
สมมติฐาน: ฉันคิดว่าน้ำแข็งจะละลายเร็วกว่าในน้ำอุ่นมากกว่าน้ำเย็น
วัสดุ:
ขั้นตอน:
ข้อมูล: เขียนเวลาที่น้ำแข็งละลายในแต่ละชาม
สรุป: เปรียบเทียบเวลาและตัดสินใจว่าสมมติฐานของคุณถูกต้องหรือไม่ น้ำแข็งละลายเร็วขึ้นในน้ำอุ่นหรือไม่
ในบทเรียนนี้ เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับการออกแบบการทดลองและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เราได้ครอบคลุมขั้นตอนต่างๆ ของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ การถามคำถาม การค้นคว้าข้อมูลเบื้องต้น การตั้งสมมติฐาน การทำการทดลอง การวิเคราะห์ข้อมูล การสรุปผล และการสื่อสารผลลัพธ์ นอกจากนี้ เรายังหารือเกี่ยวกับความสำคัญของตัวแปร กลุ่มควบคุม และกลุ่มการทดลองในการทดลอง สุดท้าย เราได้ดูการประยุกต์ใช้การออกแบบการทดลองในโลกแห่งความเป็นจริงและตัวอย่างการทดลองง่ายๆ โปรดจำไว้ว่าการออกแบบการทดลองช่วยให้เราตอบคำถามและเข้าใจโลกที่อยู่รอบตัวเราได้อย่างยุติธรรมและเชื่อถือได้
