如何设计一个科学展览实验(design a science fair experiment)

一个好的科学博览会实验应用科学方法回答问题或测试效果。按照以下步骤设计一个实验,该实验遵循科学博览会项目的批准程序。...

一个好的科学博览会实验应用科学方法回答问题或测试效果。按照以下步骤设计一个实验,该实验遵循科学博览会项目的批准程序。

Science Fair Project

陈述目标

科学博览会项目始于一个目的或目标。你为什么要研究这个?你希望学什么?什么使这个话题有趣?目标是对实验目标的简短陈述,可以用来帮助缩小假设的选择范围。

提出一个可检验的假设

实验设计中最困难的部分可能是第一步,这是决定测试什么,并提出一个可以用来构建实验的假设。

你可以用if-then语句来陈述这个假设。例如:“如果不给植物光,它们就不会生长。”

你可以陈述一个无效或无差异的假设,这是一个容易检验的形式。示例:浸泡在水中的豆子与浸泡在盐水中的豆子在大小上没有区别。

制定一个好的科学公平假设的关键是确保你有能力检验它,记录数据,并得出结论。比较这两个假设,并决定可以测试哪一个:

撒上彩色糖的纸杯蛋糕比普通的糖霜纸杯蛋糕好。

人们更倾向于选择撒有彩色糖的纸杯蛋糕,而不是普通的糖霜纸杯蛋糕。

一旦你有了一个实验的想法,写出一个假设的几个不同版本并选择一个最适合你的版本通常会有所帮助。

参见假设示例

确定独立变量、从属变量和控制变量

为了从实验中得出有效的结论,理想情况下,您需要测试改变一个因素的效果,同时保持所有其他因素不变或不变。实验中有几个可能的变量,但一定要确定三大变量:独立变量、依赖变量和控制变量。

自变量是您操纵或更改以测试其对因变量的影响的变量。受控变量是你在实验中试图控制或保持不变的其他因素。

例如,假设你的假设是:白天的持续时间对猫的睡眠时间没有影响。你的自变量是白天的持续时间(猫能看到多少小时的白天)。因变量是猫每天睡眠的时间。受控变量可能包括给猫的运动量和猫粮供应量、猫被打扰的频率、是否有其他猫在场、被测试猫的大致年龄等。

进行足够的测试

考虑一个假设的实验:如果你掷硬币,有一个相等的机会上升到头或尾。这是一个很好的、可检验的假设,但你不能从一次抛硬币中得出任何有效的结论。你也不可能从2-3次投币,甚至10次投币中获得足够的数据。重要的是要有足够大的样本量,使你的实验不受随机性的过度影响。有时,这意味着您需要对单个主题或一小部分主题执行多次测试。在其他情况下,您可能希望从大量具有代表性的人口样本中收集数据。

收集正确的数据

有两种主要类型的数据:定性数据和定量数据。定性数据描述质量,如红色/绿色、更多/更少、是/否。定量数据记录为数字。如果可以,收集定量数据,因为使用数学测试进行分析要容易得多。

将结果制成表格或图表

记录数据后,在表格和/或图表中报告数据。这种数据的可视化表示使您更容易看到模式或趋势,并使您的科学展项目对其他学生、教师和评委更具吸引力。

检验假设

这个假设是被接受还是被拒绝?一旦你下定决心,问问自己是否达到了实验的目标,或者是否需要进一步研究。有时候,一个实验的结果并不是你所期望的那样。你可以接受这个实验,或者根据你学到的知识决定进行一个新的实验。

得出结论

根据你从实验中获得的经验,以及你是否接受或拒绝这个假设,你应该能够对你的研究对象得出一些结论。你应该在报告中陈述这些。

  • 发表于 2021-09-15 13:06
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  • 分类:化学

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