Τι δημιουργούν και εκτελούν οι επιστήμονες για να δοκιμάσουν τις υποθέσεις τους;
1. Η υπόθεση: Πρόκειται για μια δοκιμαστική πρόβλεψη ή εξήγηση για ένα φαινόμενο. Είναι μια δήλωση, συχνά με τη μορφή μιας δήλωσης "if ... τότε". Για παράδειγμα:"Εάν τα φυτά ποτίζονται με νερό ζάχαρης, τότε θα αυξηθούν ψηλότερα".
2. Σχεδιασμός του πειράματος: Ο επιστήμονας σχεδιάζει προσεκτικά το πείραμα να απομονώσει και να δοκιμάσει τη συγκεκριμένη μεταβλητή που ενδιαφέρεται. Αυτό περιλαμβάνει:
* Προσδιορισμός της ανεξάρτητης μεταβλητής: Αυτός είναι ο παράγοντας που χειρίζεται ή αλλάζει από τον επιστήμονα. Στο παραπάνω παράδειγμα, η ανεξάρτητη μεταβλητή είναι ο τύπος χρησιμοποιούμενου νερού (νερό ζάχαρης έναντι κανονικού νερού).
* Προσδιορισμός της εξαρτημένης μεταβλητής: Αυτός είναι ο παράγοντας που μετράται ή παρατηρείται ως απόκριση στην αλλαγή της ανεξάρτητης μεταβλητής. Στο παράδειγμα, η εξαρτημένη μεταβλητή είναι το ύψος των φυτών.
* Μεταβλητές ελέγχου: Αυτό σημαίνει τη διατήρηση όλων των άλλων παραγόντων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα του πειράματος το ίδιο. Για παράδειγμα, η διασφάλιση όλων των φυτών λαμβάνει την ίδια ποσότητα ηλιακού φωτός, θερμοκρασίας και εδάφους.
* Επιλογή της πειραματικής ομάδας: Αυτή είναι η ομάδα που λαμβάνει τη θεραπεία (π.χ. νερό ζάχαρης).
* Επιλογή της ομάδας ελέγχου: Αυτή είναι η ομάδα που δεν λαμβάνει τη θεραπεία (π.χ. κανονικό νερό).
3. Διεξαγωγή του πειράματος: Ο επιστήμονας ακολουθεί προσεκτικά τη σχεδιασμένη διαδικασία, κάνοντας παρατηρήσεις, συλλογή δεδομένων και αποτελέσματα καταγραφής.
4. Ανάλυση των αποτελεσμάτων: Τα δεδομένα που συλλέγονται αναλύονται στατιστικά για να διαπιστωθεί εάν υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου.
5. Σχέδια συμπερασμάτων: Με βάση την ανάλυση, ο επιστήμονας καθορίζει εάν η υπόθεση υποστηρίζεται ή απορρίπτεται. Εάν υποστηρίζεται η υπόθεση, ο επιστήμονας μπορεί να διεξάγει περαιτέρω πειράματα για να επιβεβαιώσει τα ευρήματά του. Εάν απορριφθεί, ο επιστήμονας μπορεί να χρειαστεί να αναθεωρήσει την υπόθεσή του ή να διερευνήσει εναλλακτικές εξηγήσεις.
Βασικά σημεία:
* Τα πειράματα σχεδιάζονται προσεκτικά για να απομονώσουν και να δοκιμάσουν συγκεκριμένες μεταβλητές.
* Περιλαμβάνουν τον χειρισμό μιας ανεξάρτητης μεταβλητής και την παρατήρηση της επίδρασης σε μια εξαρτημένη μεταβλητή.
* Οι ομάδες ελέγχου είναι απαραίτητες για τη σύγκριση και για να διασφαλιστεί ότι οι παρατηρούμενες αλλαγές οφείλονται στη μεταβλητή χειρισμού.
* Η ανάλυση δεδομένων βοηθά στον προσδιορισμό του εάν η υπόθεση υποστηρίζεται ή απορρίπτεται.
* Τα επιστημονικά πειράματα είναι επαναληπτικά, που σημαίνει ότι τα αποτελέσματα ενός πειράματος μπορούν να οδηγήσουν σε νέες υποθέσεις και περαιτέρω πειραματισμούς.
