แนวคิดการทดลองโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์

เนื้อหา

• ผลการรั่วไหลของน้ำมันในพืชน้ำ
• การเจริญเติบโตของพืชและปุ๋ย
• การกำจัดน้ำและการลอย
• ผลกระทบต่อรสชาติของสารทดแทนน้ำตาล
• สรุป: วิธีการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็ก

วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการที่ตรวจสอบปัญหา มันประกอบด้วยสี่องค์ประกอบ: สมมติฐานการทดลองการสังเกตและข้อสรุป สมมติฐานคือคำอธิบายของปัญหาและเป็นข้อเสนอที่จะทดสอบ; การทดลองเป็นขั้นตอนที่ใช้ทดสอบสมมติฐาน การสังเกตคือข้อมูลที่รวบรวมระหว่างการทดลอง และข้อสรุปก็คือว่าสมมติฐานนั้นถูกต้องตามสิ่งที่สังเกตได้หรือไม่ ขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงเครื่องมือที่ทรงพลังในการพิจารณาว่าข้อสันนิษฐานนั้นถูกต้องหรือไม่ แนวคิดการทดลองวิธีการทางวิทยาศาสตร์ต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าสามารถใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างไร

ผลการรั่วไหลของน้ำมันในพืชน้ำ

สมมติฐานที่เป็นไปได้เกี่ยวกับปัญหาการรั่วไหลของน้ำมันคือ "น้ำมันมีผลเสียต่อพืชน้ำ" เพื่อทดสอบสมมติฐานโดยใช้ขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์พืชน้ำต้องสัมผัสกับน้ำมันและผลที่ได้รับการสังเกต เติมสองหลอดทดลองและสองบีกเกอร์ด้วยน้ำ วางพืช hydrilla สองต้นลงในบีกเกอร์สองตัวหนึ่งตัวต่อหนึ่ง จากนั้นกลับหัวหลอดทดลองปิดปลายนิ้วโป้งของคุณเพื่อไม่ให้หกและใส่หนึ่งในแต่ละบีกเกอร์เอานิ้วหัวแม่มือของคุณเมื่อปากของหลอดทดลองตรงกับพื้นผิวของน้ำ ใส่ยอดของพืชลงในหลอดทดลองโดยไม่ให้น้ำไหลออกจากนั้นเอียงท่อไปที่ขอบของบีกเกอร์ วางบีกเกอร์เคียงข้างบนขอบหน้าต่าง

เทน้ำมันเครื่องหนึ่งออนซ์ลงในบีกเกอร์ตัวใดตัวหนึ่งแล้วจดบันทึกผลกระทบที่มีต่อพืชและปริมาณออกซิเจนที่เก็บในหลอดทดลอง จากการสังเกตเหล่านี้สรุปได้ว่าน้ำมันมีผลเสียต่อพืชหรือไม่ ลองการทดลองแบบเดียวกันกับน้ำมันในปริมาณที่แตกต่างกันเพื่อค้นหาว่าจำเป็นต้องใช้น้ำมันมากแค่ไหนเพื่อให้มีผลกับพืช

การเจริญเติบโตของพืชและปุ๋ย

สมมติฐานที่ใช้ตรวจสอบการทำฟาร์มคือ "ปุ๋ยทำให้พืชโตเร็วขึ้น" เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ปลูกถั่วเขียวสองเมล็ดในกระถางสองใบและวางเคียงข้างกันบนขอบหน้าต่าง ใส่ปุ๋ยลงในหม้อเดียวจากนั้นให้รดน้ำทั้งสองหม้อเท่า ๆ กันเป็นประจำ

หลังจากที่ถั่วก่อตัวเป็นใบไม้และเริ่มเจริญเติบโตให้วัดและบันทึกความสูงของแต่ละต้นอย่างน้อยหนึ่งสัปดาห์ ขึ้นอยู่กับว่าพืชที่ปฏิสนธินั้นใหญ่กว่าพืชที่ไม่ได้ใส่ปุ๋ยหรือไม่สรุปได้ว่าปุ๋ยทำให้พืชเจริญเติบโตเร็วกว่าหรือไม่ ทำซ้ำการทดลองด้วยปุ๋ยในปริมาณที่แตกต่างกันเพื่อดูว่าปุ๋ยน้อยเกินไปหรือมากเกินไปมีผล

การกำจัดน้ำและการลอย

สมมุติฐานว่าทำไมวัตถุบางชิ้นลอยตัวและวัตถุอื่น ๆ ไม่สามารถเป็นได้ "วัตถุที่ลอยด้วยน้ำหนักเดียวกันนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของพวกมันหรือไม่" เพื่อทดสอบสมมติฐานตัดอลูมิเนียมฟอยล์ห้าช่องเท่ากันประมาณห้าถึงห้านิ้ว สี่เหลี่ยมเหล่านี้มีน้ำหนักเท่ากัน ม้วนแต่ละสี่เหลี่ยมเป็นลูกบอลให้เล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้และแน่นที่สุดเท่าที่จะทำได้ ลูกบอลคับมีระดับเสียงต่ำที่สุดในขณะที่ลูกบอลที่หลวมมีขนาดใหญ่ที่สุด

วางลูกบอลแต่ละลูกลงในภาชนะบรรจุน้ำแล้วบันทึกว่าลูกบอลลอยหรือไม่ ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของคุณสรุปว่าปริมาณมีผลต่อการลอยหรือไม่ รวบรวมวัตถุอื่น ๆ ที่มีน้ำหนักเท่ากัน แต่มีปริมาตรต่างกันและสังเกตว่าวัตถุใดลอยถ้าการทดสอบเริ่มต้นของคุณไม่สามารถสรุปได้

ผลกระทบต่อรสชาติของสารทดแทนน้ำตาล

สมมติฐานเกี่ยวกับประสิทธิผลของสารทดแทนน้ำตาลคือ "สารทดแทนน้ำตาลให้รสชาติเหมือนน้ำตาลดี" หากต้องการดูว่าสมมติฐานนั้นเป็นจริงหรือไม่ให้เตรียมน้ำมะนาวหนึ่งชุดและวางน้ำตาลในตัวอย่างหนึ่งขณะที่ให้ความหวานกับน้ำตาลอื่นแทน รับอย่างน้อยสิบคนเพื่อลองและบันทึกสิ่งที่พวกเขาบอกว่ารสชาติดีขึ้น

ขึ้นอยู่กับว่าผู้ทดสอบรสนิยมของคุณพูดว่าน้ำมะนาวที่มีรสหวานแทนน้ำตาลได้ดีหรือดีกว่าเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลหรือไม่สมมุติว่าเป็นจริงหรือเท็จ ลองทดสอบรสชาติด้วยอาหารอื่น ๆ เช่นคุกกี้เค้กหรือไอศกรีมเพื่อให้ได้ภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ผลการทดสอบจะแสดงให้เห็นว่าสารทดแทนน้ำตาลนั้นดีเท่ากับน้ำตาลในทุกกรณีไม่ว่าในกรณีใดหรือบางครั้ง

สรุป: วิธีการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็ก

การทดลองวิธีการทางวิทยาศาสตร์อย่างง่ายเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวิธีการทางวิทยาศาสตร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบความคิดใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่สามารถทดสอบได้ นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะพัฒนาสมมติฐานเพื่ออธิบายอะไรบางอย่างแล้วทดสอบโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ทั้งหมดตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ได้รับการทดสอบและพบว่าถูกต้องในขณะที่มุมมองอื่น ๆ ได้พิสูจน์ว่าผิดเหมือนกัน