과학적 실험을 수행하는 방법

과학적 실험은 사람들이 아이디어를 테스트하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻는 방법입니다. 다른 사람들이 테스트를 반복할 수 있도록 실험을 설계, 수행 및 기록하는 것이 중요합니다. 주요 과학 저널은 실험이 이 과학적 방법을 따르도록 하는 엄격한 규칙을 가지고 있습니다. 그러나 과학적 방법은 복잡하지 않고 어린 아이들을 위한 교실 실험에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 과학 실험을 케이크를 만들기 위한 조리법과 같이 생각하십시오. 계획하고 작성하고 올바른 순서로 단계를 수행하면 성공할 것입니다.

테스트할 가설 선택

가설은 테스트할 수 있는 질문이나 진술입니다. 예를 들어,

'고양이는 모르는 낯선 사람보다 주인에게 더 자주 야옹 소리를 낸다.'

예상되는 일을 보여주거나 개방형 방식으로 작성하는 가설도 괜찮습니다. 예를 들어, '고양이는 주인이나 낯선 사람에게 더 자주 야옹거리는가?'

컨트롤에 대해 생각하기

실험에서 변수를 제어하면 결과와 결과에 영향을 줍니다. 성공적인 실험을 위해서는 테스트 중인 요소를 제외한 모든 요소를 ​​제어하는 ​​것이 중요합니다. 섹션 1의 고양이 예제를 고수하면 낯선 사람이 주인에 비해 더 많은 야옹을 일으키는지 확인하려고 합니다. 따라서 변경되는 한 가지 요소는 고양이와 접촉하는 사람입니다. 다른 모든 요소는 동일해야 합니다. 여기에는 검사를 받는 고양이, 방, 시간, 소음 및 조명 수준, 고양이가 얼마나 배고픈지, 주인과 낯선 사람이 입는 옷이 포함됩니다.

결과에 영향을 줄 수 있는 요소에 대해 더 많이 생각할수록 더 많이 찾을 수 있습니다. 변수를 제어하는 ​​것은 실험 계획의 가장 중요한 부분이므로 신중하게 고려하십시오.

다른 과학자들이 한 일 읽기

전문적인 실험을 위해 대부분의 과학자는 다른 사람의 작업을 반복하기보다 새로운 방식으로 아이디어를 테스트하거나 새로운 질문을 생각하려고 합니다. 그들의 연구가 새로운지 확인하기 위해 과학자들은 저널에서 기사를 검색하고 과학 분야의 최신 정보를 읽습니다.

교실 실험에서 독창적인 연구를 수행하는 것은 어려운 일입니다. 하지만 그렇다고 해서 독서와 공부가 중요하지 않은 것은 아닙니다. 연구를 통해 사람들은 나중에 기록할 결과를 이해하고 다른 사람들이 이전에 수행한 것과 비교하여 자신의 실험이 타당한지 확인할 수 있습니다.

필요한 장비 정리

일부 실험에는 다른 실험보다 훨씬 더 많은 항목이 필요합니다. 빛의 수준이 식물의 성장 속도에 어떤 영향을 미치는지 테스트하려면 씨앗, 토양, 화분, 물, 눈금자, 그리고 빛 수준을 제어하고 측정하는 방법이 필요합니다.

어떤 사람들은 필요한 모든 장비를 확인하기 위해 모의 실험을 수행하는 것이 실수를 방지하는 데 도움이 된다고 생각합니다.

예측하다

예측은 가설에 답하는 교육받은 추측입니다. 식물 성장 실험에서 '식물은 가장 높은 빛 농도에서 가장 잘 자랄 것입니다.' 당신의 예측이 맞는지 아닌지는 중요하지 않다는 것을 기억하십시오. 중요한 것은 그 결과와 그것이 의미하는 바에 대한 차후의 분석이다.

방법 계획

이 방법은 실험을 수행하는 방법을 설명하는 단계별 시간 순서입니다. 이것은 테스터 자신에게 유용하지만 과학자들이 명확한 방법론을 작성하는 주된 이유는 아닙니다.

조사를 위한 완벽한 서면 방법은 낯선 사람이 알아차리고 어려움 없이 따를 수 있어야 합니다. 레시피를 작성하는 것처럼 프로세스에 대해 읽기 쉬운 방식으로 명확한 양, 시간 및 동작을 작성해야 합니다.

보고서 작성 시작

가설을 테스트하기 전에 실험의 첫 부분을 작성하는 것이 가장 좋습니다. 그 이유는 이미 결과를 알고 보고서를 작성하면 결과에 맞게 예측을 변경하고 싶은 유혹이 매우 크기 때문입니다. 보고서에는 지금까지 다음 단계가 포함되어야 합니다.

• 가설
• 예측
• 장비
• 방법

실험 수행 및 결과 기록

가능하면 실험할 때 다른 사람과 함께 작업하여 다른 사람이 결과를 기록할 수 있도록 하는 것이 가장 좋습니다. 테스트에 따라 결과가 몇 분, 몇 시간 또는 며칠에 걸쳐 기록될 수 있습니다.

대부분의 사람들은 명확하게 레이블이 지정된 열과 행이 있는 테이블에 결과를 기록합니다. 가능하면 최소 3번의 실험을 반복하고 결과의 평균을 구하는 것이 가장 좋습니다. 그러면 결과가 더 신뢰할 수 있고 결론이 더 확실해집니다.

결과 분석

결과를 분석하는 방법은 그 사람이 무엇을 공부했는지에 따라 많이 달라집니다. 그러나 대부분의 경우 시간이나 측정값과 같은 숫자 분석이 필요합니다. 막대 그래프, 분산형 다이어그램 또는 둘 다로 작성할 수 있습니다. 이를 통해 사람들은 연구된 요인이나 변수 사이에 관계가 있는지 빠르게 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 산포도 그래프에 가장 잘 맞는 선이 있는지 표시합니다.

많은 전문 과학자들은 상관 관계가 있는지 시각적으로 확인하기보다 변수 간의 정확한 관계를 찾기 위해 엑셀 시트와 복잡한 방정식을 사용합니다.

결론을 내리다

결론은 과학자들이 가설, 예측, 이전 연구 및 실험 결과를 반영하여 발견한 내용을 요약하는 서면 섹션입니다. 예측이 맞았는지 아닌지는 중요하지 않습니다.

때때로 결론은 두 가지 요인 사이에 관계가 있다는 것입니다. 예를 들어 이전 예에서 고양이는 낯선 사람보다 주인에게 더 많이 야옹 소리를 냅니다. 실험은 이것이 사실임을 보여줄 수 있지만 과학자들은 그 이유를 모를 수 있습니다. 그러나 결과에 대한 논리적인 이유를 제시하고 이를 미래 또는 다른 과학자를 위한 새로운 실험으로 제안하는 것도 좋은 생각입니다.