如何进行科学实验

科学实验是人们测试想法并获得可靠结果的方式。必须以其他人可以复制测试的方式设计、执行和记录实验。主要的科学期刊都有严格的规定，以确保实验遵循这种科学方法。但是，科学的方法并不复杂，可以很容易地用于幼儿的课堂实验。把科学实验想象成制作蛋糕的食谱；如果您计划、编写，然后按正确的顺序执行这些步骤，那么您将成功。

选择要检验的假设

假设是可以检验的问题或陈述。例如，

“与不认识的陌生人相比，猫更频繁地向主人喵喵叫。”

假设可以显示您期望发生的事情或以开放式方式编写它。例如，“猫是更频繁地向主人还是陌生人喵喵叫？”

考虑控制

实验中的控制变量会影响结果和结果。除了被测试的因素外，所有因素都得到控制，这对于成功的实验至关重要。如果我们坚持第 1 节中的猫示例，我们将尝试查看与主人相比，陌生人是否会引起更多的喵喵叫。所以改变的一个因素是与猫接触的人。所有其他因素必须相同。这些包括被测试的猫、房间、时间、噪音和光线水平、猫可能有多饿，甚至主人和陌生人穿的衣服。

你对可能影响结果的因素考虑得越多，你就会发现越多。控制变量是计划实验的最关键部分，因此请仔细考虑。

阅读其他科学家所做的

对于专业实验，大多数科学家尝试以新的方式测试想法或思考新问题，而不是重复他人的工作。为了确保他们的工作是新的，科学家们在期刊上搜索文章并阅读他们科学领域的最新信息。

在课堂实验中进行原创研究具有挑战性。然而，这并不意味着阅读和学习不重要。研究使人们能够了解他们以后将记录的结果，并与其他人之前所做的相比，检查他们的实验是否有意义。

安排您需要的设备

一些实验比其他实验需要更多的项目。如果您要测试光照水平如何影响植物的生长速度，您将需要种子、土壤、盆、水、尺子以及控制和测量光照水平的方法。

有些人发现进行模拟实验以检查所需的所有设备有助于避免错误。

做出预测

预测是回答假设的有根据的猜测。在可能的植物生长实验中，“植物将在最高光浓度下生长得最好”。请记住，您的预测结果是否正确并不重要。重要的是后来对结果的分析及其含义。

计划方法

该方法是按时间顺序分步说明如何进行实验的。这对测试人员本身很有用，但这并不是科学家编写清晰方法的主要原因。

完美的调查书面方法应该能够被陌生人拿起并毫不费力地遵循。把这个过程想象成你在写一个食谱，应该以易于阅读的方式写出清晰的数量、时间和动作。

开始撰写报告

最好的做法是在测试假设之前写下实验的第一部分。这样做的原因是，如果您在已经知道结果之后编写报告，则很容易改变预测以匹配结果。到目前为止，报告应包括以下步骤：

• 假设
• 预言
• 设备
• 方法

进行实验并记录结果

如果可能，最好在实验时与其他人一起工作，以便其他人可以记录结果。根据测试的不同，结果可能会在几分钟、几小时甚至几天内记录下来。

大多数人将他们的发现记录在一个表格中，表格中的列和行都有明确标记。如果可能，最好重复实验至少 3 次，并取结果的平均值。这使得结果更可靠，结论更可信。

分析结果

如何分析结果在很大程度上取决于该人正在研究的内容。但是，在绝大多数情况下，这将涉及对时间或测量值等数字的分析。这些可以绘制成条形图、散点图或两者兼而有之。这使人们可以快速查看所研究的因素或变量之间是否存在关系。例如，显示散点图上是否有一条最佳拟合线。

许多专业科学家使用 Excel 表格和复杂的方程来找到变量之间的确切关系，而不是直观地查看是否存在相关性。

得出结论

结论是一个书面部分，科学家们在其中反思假设、预测、先前的研究和实验结果，以总结他们的发现。预测是否正确并不重要。

有时得出的结论可能是两个因素之间存在关系，例如，在前面的例子中，猫对主人的喵叫多于对陌生人的喵喵叫。一项实验可能表明这是真的，但科学家们可能不知道为什么。然而，为结果提出合乎逻辑的理由是一个好主意，甚至建议将其作为未来或另一位科学家的新实验。