Come progettare un esperimento per la fiera della scienza

Un buon esperimento per la fiera della scienza applica il metodo scientifico per rispondere a una domanda o testare un effetto. Segui questi passaggi per progettare un esperimento che segua la procedura approvata per i progetti della fiera della scienza.

I progetti della fiera della scienza iniziano con uno scopo o un obiettivo. Perché stai studiando questo? Cosa speri di imparare? Cosa rende interessante questo argomento? Un obiettivo è una breve dichiarazione dell'obiettivo di un esperimento, che è possibile utilizzare per aiutare a restringere le scelte per un'ipotesi.

La parte più difficile della progettazione sperimentale potrebbe essere il primo passo, che è decidere cosa testare e proporre un'ipotesi che puoi usare per costruire un esperimento.

Potresti affermare l'ipotesi come un'istruzione if-then. Esempio: "Se le piante non ricevono luce, non cresceranno".

Si potrebbe affermare un'ipotesi nulla o nulla di differenza, che è una forma semplice da verificare. Esempio: non vi è alcuna differenza nella dimensione dei fagioli immersi in acqua rispetto ai fagioli immersi in acqua salata.

La chiave per formulare una buona ipotesi scientifica equa è assicurarsi di avere la capacità di testarla, registrare i dati e trarre una conclusione. Confronta queste due ipotesi e decidi quali testare:

I cupcakes cosparsi di zucchero colorato sono migliori dei semplici cupcakes glassati.

Le persone hanno maggiori probabilità di scegliere cupcakes cosparsi di zucchero colorato rispetto ai cupcakes glassati semplici.

Una volta che hai un'idea per un esperimento, spesso aiuta a scrivere diverse versioni di un'ipotesi e selezionare quella che funziona meglio per te.

Vedi esempi di ipotesi

Per trarre una conclusione valida dal tuo esperimento, idealmente desideri testare l'effetto della modifica di un fattore, mantenendo tutti gli altri fattori costanti o invariati. Esistono diverse variabili possibili in un esperimento, ma assicurati di identificare le tre principali: indipendente, dipendente, e controllo variabili.

La variabile indipendente è quella che manipoli o modifichi per testarne l'effetto sulla variabile dipendente. Le variabili controllate sono altri fattori nell'esperimento che si tenta di controllare o mantenere costanti.

Ad esempio, supponiamo che la tua ipotesi sia: la durata della luce del giorno non ha alcun effetto sul tempo di sonno di un gatto. La tua variabile indipendente è la durata della luce del giorno (quante ore di luce del giorno vede il gatto). La variabile dipendente è la durata del sonno del gatto al giorno. Le variabili controllate possono includere la quantità di esercizio e cibo per gatti forniti al gatto, con che frequenza è disturbato, indipendentemente dalla presenza di altri gatti, dell'età approssimativa dei gatti testati, eccetera.

Prendi in considerazione un esperimento con l'ipotesi: se lanci una moneta, c'è la stessa possibilità che salga a testa o croce. Questa è una buona ipotesi verificabile, ma non puoi trarre alcuna conclusione valida da un singolo lancio di una moneta. Né è probabile che tu ottenga abbastanza dati da 2-3 lanci di monete, o anche 10. È importante avere una dimensione del campione abbastanza grande che l'esperimento non sia eccessivamente influenzato dalla casualità. A volte questo significa che è necessario eseguire un test più volte su un singolo soggetto o un piccolo insieme di argomenti. In altri casi, potresti voler raccogliere dati da un ampio e rappresentativo campione di popolazione.

Esistono due tipi principali di dati: dati qualitativi e quantitativi. I dati qualitativi descrivono una qualità, come rosso / verde, più / meno, sì / no. I dati quantitativi sono registrati come un numero. Se puoi, raccogli dati quantitativi perché è molto più facile da analizzare usando test matematici.

Dopo aver registrato i tuoi dati, segnalali in una tabella e / o grafico. Questa rappresentazione visiva dei dati ti rende più facile vedere modelli o tendenze e rende il tuo progetto scientifico giusto più attraente per altri studenti, insegnanti e giudici.

L'ipotesi è stata accettata o respinta? Una volta presa questa determinazione, chiediti se hai raggiunto l'obiettivo dell'esperimento o se sono necessari ulteriori studi. A volte un esperimento non funziona come previsto. Puoi accettare l'esperimento o decidere di condurre un nuovo esperimento, in base a quanto appreso.

Sulla base dell'esperienza acquisita con l'esperimento e se hai accettato o rifiutato l'ipotesi, dovresti essere in grado di trarre alcune conclusioni sull'argomento. Dovresti dichiararli nel tuo rapporto.