एक विज्ञान प्रयोग कैसे करें

प्रयोग वह तरीका है जिसके द्वारा वैज्ञानिक नए ज्ञान प्राप्त करने की उम्मीद में प्राकृतिक घटनाओं का परीक्षण करते हैं.. अच्छे प्रयोग विशिष्ट, सटीक परिभाषित चर को अलग करने और परीक्षण करने के लिए एक तार्किक डिजाइन का पालन करते हैं. प्रायोगिक डिजाइन के पीछे मौलिक सिद्धांतों को सीखकर, आप इन सिद्धांतों को अपने प्रयोगों को लागू करने में सक्षम होंगे. उनके दायरे के बावजूद, सभी अच्छे प्रयोग वैज्ञानिक विधि के तार्किक, कटौतीत्मक सिद्धांतों के अनुसार संचालित होते हैं, पांचवीं-ग्रेड आलू घड़ी विज्ञान मेला परियोजनाओं से अत्याधुनिक हिग्स बोसन अनुसंधान के लिए.

कदम

2 का भाग 1:
एक वैज्ञानिक रूप से ध्वनि प्रयोग डिजाइनिंग
  1. एक विज्ञान प्रयोग चरण 1 का शीर्षक वाली छवि
1. एक विशिष्ट विषय चुनें. प्रयोग जिनके नतीजे वैज्ञानिक प्रतिमान बदलावों का कारण बनते हैं, बहुत दुर्लभ होते हैं. प्रयोगों का विशाल बहुमत छोटे, विशिष्ट प्रश्नों का उत्तर देता है. वैज्ञानिक ज्ञान अनगिनत प्रयोगों से डेटा के संचय पर बनाया गया है. एक छोटे, परीक्षण योग्य दायरे के साथ एक विषय या एक अनुत्तरित प्रश्न चुनें. विचारों को प्राप्त करने के लिए, वर्तमान वैज्ञानिक साहित्य में अंतराल की तलाश करें.
  • उदाहरण के लिए, यदि आप कृषि उर्वरक पर एक प्रयोग करना चाहते हैं, तो सवाल का जवाब न दें, "बढ़ते पौधों के लिए किस प्रकार का उर्वरक सबसे अच्छा है?" कई अलग-अलग प्रकार के उर्वरक और दुनिया में कई प्रकार के पौधे हैं - एक प्रयोग के बारे में सार्वभौमिक निष्कर्ष निकालने में सक्षम नहीं होगा. चारों ओर एक प्रयोग डिजाइन करने के लिए एक बेहतर सवाल होगा "उर्वरक में नाइट्रोजन की क्या एकाग्रता सबसे बड़ी मकई फसलों का उत्पादन करती है?"
  • आधुनिक वैज्ञानिक ज्ञान बहुत ही विशाल है. यदि आप गंभीर वैज्ञानिक अनुसंधान करना चाहते हैं, तो अपने प्रयोग की योजना बनाने से पहले अपने विषय को बड़े पैमाने पर शोध करें. पिछले प्रयोगों ने उस प्रश्न का उत्तर दिया है जिसे आप अपने प्रयोग का अध्ययन करना चाहते हैं? यदि हां, तो क्या आपके विषय को समायोजित करने का कोई तरीका है ताकि यह मौजूदा शोध द्वारा अनुत्तरित प्रश्नों को संबोधित कर सके?
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 2 का शीर्षक वाली छवि
    2. अपने चर को अलग करें. अच्छे वैज्ञानिक प्रयोग परीक्षण विशिष्ट, मापने योग्य पैरामीटर कहते हैं चर. सामान्य शब्दों में, एक वैज्ञानिक चर के लिए उनके परीक्षण के लिए मानों की एक श्रृंखला के लिए एक प्रयोग करता है. एक प्रयोग करते समय एक महत्वपूर्ण चिंता समायोजित करना है केवल विशिष्ट चर (ओं) के लिए आप परीक्षण कर रहे हैं (और कोई अन्य चर नहीं.)
  • उदाहरण के लिए, हमारे उर्वरक प्रयोग उदाहरण में, हमारा वैज्ञानिक उर्वरकों के साथ पूरक मिट्टी में कई मकई फसलों को उगाएगा जिनकी नाइट्रोजन एकाग्रता अलग है. वह प्रत्येक मकई की फसल देगा सटीक उर्वरक की समान मात्रा. वह सुनिश्चित करेगा कि उनके उर्वरकों की रासायनिक संरचना ने अपने नाइट्रोजन एकाग्रता के अलावा कुछ तरीकों से अलग नहीं किया - उदाहरण के लिए, वह अपने मकई की फसलों में से एक के लिए मैग्नीशियम की उच्च सांद्रता के साथ उर्वरक का उपयोग नहीं करेगा. वह एक ही समय में और एक ही समय में मकई की फसलों की सटीक समान संख्या और प्रजातियों को भी बढ़ाएगा और उनके प्रयोग की प्रत्येक प्रतिकृति में एक ही प्रकार की मिट्टी में.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 3 का शीर्षक वाली छवि
    3. एक परिकल्पना बनाओ. एक परिकल्पना अनिवार्य रूप से प्रयोग के परिणाम की भविष्यवाणी है. यह एक अंधेरा अनुमान नहीं होना चाहिए - आपके द्वारा किए गए पृष्ठभूमि अनुसंधान द्वारा अच्छी परिकल्पनाएं और / या प्रारंभिक डेटा जो आपके प्रयोग के विषय को चुनते समय पहले ही प्रयोगशाला में उत्पन्न हो चुके हैं. अपने क्षेत्र में सहकर्मियों द्वारा किए गए समान प्रयोगों के परिणामों पर अपनी परिकल्पना का आधार बनाएं, या, यदि आप ऐसी समस्या से निपट रहे हैं जिसे अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, तो साहित्य अनुसंधान और रिकॉर्ड किए गए अवलोकन के जो भी संयोजन पर इसे आधार दें, इस पर आधार बनाएं. याद रखें कि आपके सर्वोत्तम शोध कार्य के बावजूद, आपकी परिकल्पना को आपके परिणामों द्वारा बहुत अच्छी तरह से समर्थित नहीं किया जा सकता है - इस मामले में, आपने अभी भी अपने ज्ञान को इस अर्थ में विस्तारित किया है कि आपने सिद्ध किया है कि आपकी भविष्यवाणी थी नहीं सही बात.
  • आम तौर पर, एक परिकल्पना एक मात्रात्मक घोषणात्मक वाक्य के रूप में व्यक्त की जाती है. एक परिकल्पना भी इस बात को ध्यान में रखती है कि प्रयोगात्मक मानकों को मापा जाएगा. हमारे उर्वरक उदाहरण के लिए एक अच्छी परिकल्पना है: "प्रति बुशेल के 1 पाउंड नाइट्रोजन के साथ पूरक मकई फसलों के परिणामस्वरूप अलग-अलग नाइट्रोजन की खुराक के साथ उगाए जाने वाले समान मकई फसलों की तुलना में अधिक उपज द्रव्यमान होगा."
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 4 का शीर्षक वाली छवि
    4. अपने डेटा संग्रह की योजना बनाएं. पहले से जानते हैं कब अ आप डेटा एकत्र करेंगे और किस प्रकार डेटा आप एकत्र करेंगे. नियमित अंतराल पर, इस डेटा को एक निर्धारित समय पर या अन्य मामलों में मापें. उदाहरण के लिए, हमारे उर्वरक प्रयोग में, हम एक सेटिंग अवधि के बाद हमारे मकई की फसलों (किलोग्राम में) के वजन को मापेंगे. हम इसे उर्वरक की नाइट्रोजन सामग्री से तुलना करेंगे, प्रत्येक फसल का इलाज किया गया था. अन्य प्रयोगों के लिए (जैसे कि समय के साथ एक निश्चित परिवर्तनीय में परिवर्तन को मापने वाले), नियमित अंतराल पर डेटा एकत्र करना आवश्यक है.
  • समय अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण है, इसलिए जितना संभव हो सके अपनी योजना के लिए चिपके रहें. इस तरह, यदि आप अपने परिणामों में परिवर्तन देखते हैं, तो आप परिवर्तन के कारण के रूप में अलग-अलग समय की बाधाओं को रद्द कर सकते हैं.
  • पहले से डेटा तालिका बनाना एक अच्छा विचार है - जब आप उन्हें रिकॉर्ड करते हैं तो आप बस अपने डेटा मानों को तालिका में डालने में सक्षम होंगे.
  • अपने आश्रित और स्वतंत्र चर के बीच अंतर जानें. एक स्वतंत्र चर एक चर है जिसे आप बदलते हैं और एक आश्रित चर स्वतंत्र चर से प्रभावित होता है. हमारे उदाहरण में, "नाइट्रोजन सामग्री" है स्वतंत्र परिवर्ती, और "उपज (किलो में)" है आश्रित परिवर्तनशील. एक मूल तालिका में दोनों चर के लिए कॉलम होंगे क्योंकि वे समय के साथ बदलते हैं.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 5 का शीर्षक वाली छवि
    5. अपने प्रयोग को विधिवत संचालित करें. अपने चर के लिए परीक्षण, परीक्षण करें. यह लगभग हमेशा आपको कई परिवर्तनीय मूल्यों के लिए प्रयोग को कई बार चलाने की आवश्यकता होती है. हमारे उर्वरक उदाहरण में, हम कई समान मकई की फसलों को बढ़ाएंगे और उन्हें नाइट्रोजन की अलग-अलग मात्रा वाले उर्वरकों के साथ पूरक करेंगे. आम तौर पर, डेटा की विस्तृत श्रृंखला जो आप इकट्ठा कर सकते हैं, बेहतर. जितना संभव हो उतना डेटा रिकॉर्ड करें.
  • अच्छा प्रयोगात्मक डिजाइन एक के रूप में जाना जाता है नियंत्रण. आपके प्रयोगात्मक प्रतिकृति में से एक चाहिए नहीं उस चर को शामिल करें जिसमें आप सभी के लिए परीक्षण कर रहे हैं. हमारे उर्वरक उदाहरण में, हम एक मकई की फसल शामिल करेंगे जो इसमें नाइट्रोजन के साथ एक उर्वरक प्राप्त करता है. यह हमारा नियंत्रण होगा - यह आधार रेखा होगी जिसके खिलाफ हम अपने अन्य मकई फसलों के विकास को मापेंगे.
  • अपने प्रयोग में खतरनाक सामग्री या प्रक्रियाओं से जुड़े किसी भी और सभी सुरक्षा उपायों का निरीक्षण करें.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 6 का शीर्षक वाली छवि
    6. अपना डेटा ले लीजिए. यदि संभव हो तो सीधे अपनी तालिका में अपना डेटा रिकॉर्ड करें - यह आपको बाद में डेटा को फिर से दर्ज करने और समेकित करने का सिरदर्द बचाएगा. कैसे जानते अपने डेटा में आउटलेयर का आकलन करें.
  • यदि आप कर सकते हैं तो अपने डेटा को दृश्यमान रूप से प्रस्तुत करना हमेशा एक अच्छा विचार है. एक ग्राफ पर प्लॉट डेटा अंक और एक पंक्ति या सर्वोत्तम फिट के वक्र के साथ रुझान. यह आपकी मदद करेगा (और कोई भी व्यक्ति जो ग्राफ को देखता है) डेटा में पैटर्न को विज़ुअलाइज़ करेगा. अधिकांश बुनियादी प्रयोगों के लिए, स्वतंत्र चर को क्षैतिज एक्स अक्ष पर दर्शाया जाता है और आश्रित चर ऊर्ध्वाधर वाई अक्ष पर होता है.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 7 का शीर्षक वाली छवि
    7. अपने डेटा का विश्लेषण करें और एक निष्कर्ष पर आएं. क्या आपकी परिकल्पना सही थी? क्या डेटा में देखने योग्य रुझान थे? क्या आपको किसी भी अप्रत्याशित डेटा का सामना करना पड़ा? क्या आपके पास कोई अनुत्तरित प्रश्न हैं जो भविष्य के प्रयोग के लिए आधार बना सकते हैं? जब आप अपने परिणामों का आकलन करते हैं तो इन सवालों के जवाब देने का प्रयास करें. यदि आपका डेटा आपकी परिकल्पना को एक निश्चित नहीं देता है "हाँ" या "नहीं न," अतिरिक्त प्रयोगात्मक परीक्षणों को चलाने और अधिक डेटा एकत्र करने पर विचार करें, या अतिरिक्त शोध के लिए भविष्य के निर्देशों के साथ अपने परिणामों को लिखना.
  • अपने परिणाम साझा करने के लिए, एक व्यापक वैज्ञानिक पत्र लिखें. एक वैज्ञानिक पेपर कैसे लिखना एक उपयोगी कौशल है - एक विशिष्ट प्रारूप के अनुसार सबसे नए शोध के परिणाम लिखे और प्रकाशित किए जाने चाहिए, अक्सर एक प्रासंगिक, सहकर्मी-समीक्षा वाले शैक्षणिक पत्रिका के लिए शैली गाइड द्वारा निर्धारित किया जाना चाहिए.
  • 2 का भाग 2:
    एक उदाहरण प्रयोग चल रहा है
    1. एक विज्ञान प्रयोग चरण 8 का शीर्षक वाली छवि
    1. एक विषय चुनें और अपने चर को परिभाषित करें. इस उदाहरण के उद्देश्य के लिए, हम एक साधारण, लघु पैमाने पर प्रयोग की तलाश करेंगे. हमारे प्रयोग में, हम फायरिंग रेंज पर विभिन्न एयरोसोल ईंधन के प्रभावों का परीक्षण करेंगे आलू की गन.
    • इस मामले में, हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले एयरोसोल ईंधन का प्रकार है स्वतंत्र चर (वैरिएबल हम बदलते हैं), जबकि प्रोजेक्टाइल की सीमा है निर्भर चर.
    • इस प्रयोग के लिए विचार करने के लिए चीजें - क्या प्रत्येक आलू प्रक्षेपण के समान वजन सुनिश्चित करने का कोई तरीका है? क्या प्रत्येक फायरिंग के लिए एरोसोल ईंधन की एक ही मात्रा को प्रशासित करने का कोई तरीका है? ये दोनों संभावित रूप से बंदूक की सीमा को प्रभावित कर सकते हैं. प्रत्येक प्रक्षेप्य का वजन पहले से और ईंधन प्रत्येक शॉट को उसी मात्रा में एरोसोल स्प्रे के साथ ईंधन.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 9 का शीर्षक वाली छवि
    2. एक परिकल्पना बनाओ. यदि हम बालों के स्प्रे, खाना पकाने स्प्रे, और स्प्रे पेंट का परीक्षण कर रहे हैं, तो मान लें कि बालों के स्प्रे में एक एयरोसोल प्रणोदक है जिसमें अन्य स्प्रे की तुलना में अधिक मात्रा में ब्यूटेन हैं।. क्योंकि हम जानते हैं कि ब्यूटेन ज्वलनशील है, हम परिकल्पना कर सकते हैं कि बाल स्प्रे एक अधिक प्रणोदक बल का उत्पादन करेगा, एक आलू प्रक्षेपण आगे भेज रहा है. हम अपनी परिकल्पना लिखेंगे: "हेयरसोप्रे में एयरोसोल प्रोपेलेंट की उच्च ब्यूटेन सामग्री औसतन, लंबी दूरी का उत्पादन करेगी जब एक आलू प्रक्षेपण को 250-300 ग्राम के बीच वजन कर रहा है."
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 10 का शीर्षक वाली छवि
    3. पहले से अपना डेटा संग्रह व्यवस्थित करें. हमारे प्रयोग में, हम प्रत्येक एयरोसोल ईंधन का 10 बार परीक्षण करेंगे और परिणामों को औसत करेंगे. हम एक एयरोसोल ईंधन का भी परीक्षण करेंगे जिसमें हमारे प्रयोगात्मक नियंत्रण के रूप में कोई ब्यूटेन नहीं है. तैयार करने के लिए, हम अपने आलू के तोप को इकट्ठा करेंगे, यह सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण करें कि यह काम करता है, हमारे एयरोसोल स्प्रे खरीदें और नक्काशीदार बनाएं और हमारे आलू प्रोजेक्टाइल का वजन लें.
  • आइए पहले से ही हमारी डेटा तालिका बनाएं. हमारे पास पांच लंबवत कॉलम होंगे:
  • सबसे दूर-बाएं कॉलम लेबल किया जाएगा "परीक्षण #." इस कॉलम में कोशिकाओं में केवल 1-10 की संख्या होगी, प्रत्येक फायरिंग प्रयास को दर्शाएंगे.
  • निम्नलिखित चार स्तंभों को हमारे प्रयोग में उपयोग किए जाने वाले एयरोसोल स्प्रे के नामों के साथ लेबल किया जाएगा. प्रत्येक कॉलम हेडर के नीचे दस कोशिकाओं में प्रत्येक फायरिंग प्रयास के सीमा (मीटर में) शामिल होंगे.
  • प्रत्येक ईंधन के लिए चार कॉलम के नीचे, श्रेणियों का औसत मूल्य लिखने के लिए एक स्थान छोड़ दें.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 11 शीर्षक वाली छवि
    4. प्रयोग का संचालन करें. हम प्रत्येक प्रोजेक्टाइल को आग लगाने के लिए एरोसोल स्प्रे की एक ही मात्रा का उपयोग करके दस प्रोजेक्टाइलों को आग लगाने के लिए प्रत्येक एयरोसोल स्प्रे का उपयोग करेंगे. प्रत्येक फायरिंग के बाद, हम अपने प्रोजेक्टाइल की यात्रा की सीमा को मापने के लिए एक लंबे टेप उपाय का उपयोग करेंगे. डेटा तालिका में इस डेटा को रिकॉर्ड करें.
  • कई प्रयोगों की तरह, हमारे प्रयोग में कुछ सुरक्षा चिंताएं हैं जिन्हें हमें देखने की आवश्यकता है. एरोसोल ईंधन हम उपयोग कर रहे हैं ज्वलनशील - हमें आलू की बंदूक की फायरिंग टोपी को सुरक्षित रूप से बंद करना और ईंधन को आग लगने के दौरान भारी दस्ताने पहनना चाहिए. प्रोजेक्टाइल से दुर्घटनाग्रस्त चोटों से बचने के लिए, हमें यह भी सुनिश्चित करना चाहिए कि हम (और कोई पर्यवेक्षक) बंदूक के किनारे खड़े हैं क्योंकि यह आग लगती है - इसके सामने या इसके पीछे नहीं.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 12 का शीर्षक वाली छवि
    5. डेटा का विश्लेषण करें. मान लीजिए कि हमने पाया कि, औसतन, बालों के स्प्रे ने आलू को सबसे दूर की गोली मार दी, लेकिन खाना पकाने का स्प्रे अधिक सुसंगत था. हम इस डेटा का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं. प्रत्येक स्प्रे के लिए औसत सीमा का प्रतिनिधित्व करने का एक अच्छा तरीका है बार ग्राफ, जबकि एक स्कैटर प्लॉट या बॉक्स प्लॉट प्रत्येक ईंधन की फायरिंग श्रेणियों में भिन्नता दिखाने का एक अच्छा तरीका है.
  • एक विज्ञान प्रयोग चरण 13 का शीर्षक वाली छवि
    6. अपने निष्कर्ष निकालें. अपने प्रयोगात्मक परिणामों पर प्रतिबिंबित करें और किसी भी सहायक सांख्यिकी प्रदान करें. हमारे डेटा के आधार पर, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि हमारी परिकल्पना सही थी. हम यह भी कह सकते हैं कि हमने कुछ खोजा है जिसे हमने भविष्यवाणी नहीं की - कि खाना पकाने के स्प्रे ने सबसे लगातार परिणाम उत्पन्न किए. हम किसी भी समस्या या स्नैफस की रिपोर्ट कर सकते हैं - आइए कहें कि स्प्रे पेंट से पेंट आलू के तोप के फायरिंग कक्ष के अंदर बनाया गया, जिससे बार-बार फायरिंग मुश्किल हो गई. अंत में, हम आगे के शोध के लिए क्षेत्रों की सिफारिश कर सकते हैं - उदाहरण के लिए, शायद अधिक मात्रा में ईंधन के साथ, हम अधिक रेंज प्राप्त कर सकते हैं.
  • हम अपने परिणामों को वैज्ञानिक पेपर के रूप में दुनिया के साथ भी साझा कर सकते हैं - हमारे प्रयोग के विषय वस्तु को देखते हुए, यह जानकारी एक त्रि-फोल्ड साइंस फेयरडिसप्ले के रूप में प्रस्तुत करने के लिए अधिक उपयुक्त हो सकती है.
  • टिप्स

    विज्ञान बड़े प्रश्न पूछने के बारे में है. एक विषय चुनने के लिए डरो मत जो आपने पहले नहीं देखा है.
  • मज़े करो और सुरक्षित रहो.
  • ऊपरी-स्तरीय विज्ञान में, अधिकांश डेटा तब तक उपयोग नहीं किया जाता है जब तक कि यह कम से कम 3 बार पुनरुत्पादित न हो.
  • चेतावनी

    आंखों की सुरक्षा पहनें
  • एक प्रयोग के पहले और बाद में अपने हाथ धोएं.
  • अपने वर्कस्टेशन के पास कोई भोजन या पेय नहीं है.
  • तेज चाकू, खतरनाक रसायनों, या गर्म आग का उपयोग करते समय, सुनिश्चित करें कि आपके पास एक वयस्क है जो आपको हर समय देखता है.
  • ढीले बालों को वापस बांधें
  • अगर आपकी आंखों में कुछ भी हो जाता है तो उन्हें 15 मिनट तक पानी से अच्छी तरह से कुल्लाएं, फिर तत्काल चिकित्सा ध्यान दें.
  • रेशनों को संभालते समय रबर दस्ताने पहनें
  • सामाजिक नेटवर्क पर साझा करें:
    समान