Was ist ein Experiment? Definition und Design

Die Wissenschaft beschäftigt sich mit Experimenten und Experimenten, aber wissen Sie, was genau ein Experiment ist? Hier ist ein Blick darauf, was ein Experiment ist und was nicht!

Wichtige Erkenntnisse: Experimente

• Ein Experiment ist ein Verfahren zum Testen einer Hypothese als Teil der wissenschaftlichen Methode.
• Die beiden Schlüsselvariablen in jedem Experiment sind die unabhängigen und abhängigen Variablen. Die unabhängige Variable wird gesteuert oder geändert, um ihre Auswirkungen auf die abhängige Variable zu testen.
• Drei Haupttypen von Experimenten sind kontrollierte Experimente, Feldexperimente und natürliche Experimente.

Was ist ein Experiment? Die kurze Antwort

In seiner einfachsten Form ist ein Experiment einfach der Test einer Hypothese.

Experiment Grundlagen

Das Experiment ist die Grundlage der wissenschaftlichen Methode, mit der Sie die Welt um sich herum systematisch erkunden können. Obwohl einige Experimente in Labors stattfinden, können Sie ein Experiment jederzeit und überall durchführen.

Schauen Sie sich die Schritte der wissenschaftlichen Methode an:

1. Machen Sie Beobachtungen.
2. Formulieren Sie eine Hypothese.
3. Entwerfen und führen Sie ein Experiment durch, um die Hypothese zu testen.
4. Bewerten Sie die Ergebnisse des Experiments.
5. Akzeptieren Sie die Hypothese oder lehnen Sie sie ab.
6. Falls erforderlich, erstellen und testen Sie eine neue Hypothese.

Arten von Experimenten

• Natürliche Experimente: Ein natürliches Experiment wird auch Quasi-Experiment genannt. Ein natürliches Experiment besteht darin, eine Vorhersage zu machen oder eine Hypothese zu bilden und dann Daten durch Beobachtung eines Systems zu sammeln. Die Variablen werden in einem natürlichen Experiment nicht kontrolliert.
• Kontrollierte Experimente: Laborexperimente sind kontrollierte Experimente, obwohl Sie ein kontrolliertes Experiment auch außerhalb eines Labors durchführen können! In einem kontrollierten Experiment vergleichen Sie eine experimentelle Gruppe mit einer Kontrollgruppe. Im Idealfall sind diese beiden Gruppen bis auf eine Variable, die unabhängige Variable, identisch.
• Feldversuche: Ein Feldexperiment kann entweder ein natürliches Experiment oder ein kontrolliertes Experiment sein. Es findet in einer realen Umgebung statt und nicht unter Laborbedingungen. Ein Experiment mit einem Tier in seinem natürlichen Lebensraum wäre beispielsweise ein Feldexperiment.

Variablen in einem Experiment

Einfach ausgedrückt, a Variable ist alles, was Sie in einem Experiment ändern oder steuern können. Häufige Beispiele für Variablen sind Temperatur, Dauer des Experiments, Zusammensetzung eines Materials, Lichtmenge usw. In einem Experiment gibt es drei Arten von Variablen: gesteuerte Variablen, unabhängige Variablen und abhängige Variablen.

Kontrollierte Variablen, manchmal angerufen konstante Variablen sind Variablen, die konstant oder unverändert bleiben. Wenn Sie zum Beispiel ein Experiment durchführen, bei dem das Sprudeln von verschiedenen Limonadensorten gemessen wird, können Sie die Größe des Behälters so steuern, dass sich alle Limonadensorten in 12-Unzen-Dosen befinden. Wenn Sie ein Experiment zur Wirkung des Besprühens von Pflanzen mit verschiedenen Chemikalien durchführen, würden Sie versuchen, beim Besprühen Ihrer Pflanzen den gleichen Druck und möglicherweise das gleiche Volumen beizubehalten.

Das unabhängige Variable ist der einzige Faktor, den Sie ändern. Es ist einer Faktor, weil in der Regel in einem Experiment versucht wird, jeweils eine Sache zu ändern. Dies erleichtert das Messen und Interpretieren der Daten erheblich. Wenn Sie versuchen festzustellen, ob Sie mit Heizungswasser mehr Zucker im Wasser lösen können, ist Ihre unabhängige Variable die Wassertemperatur. Dies ist die Variable, die Sie absichtlich steuern.

Das abhängige Variable ist die Variable, die Sie beobachten, um zu sehen, ob sie von Ihrer unabhängigen Variablen betroffen ist. In dem Beispiel, in dem Sie Wasser erhitzen, um festzustellen, ob sich dies auf die Zuckermenge auswirkt, die Sie auflösen können, ist die Masse oder das Volumen des Zuckers (je nachdem, was Sie messen möchten) Ihre abhängige Variable.

Beispiele für Dinge, die sind Nicht Experimente

• Einen Modellvulkan bauen.
• Ein Plakat machen.
• Ich versuche etwas, nur um zu sehen, was passiert. Auf der anderen Seite ist es eine Art Experiment, Beobachtungen zu machen oder etwas zu versuchen, nachdem man vorhergesagt hat, was passieren wird.

Quellen

• Bailey, R.A. (2008). Aufbau von Vergleichsversuchen. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521683579.
• Beveridge, William I. B., Die Kunst der wissenschaftlichen Untersuchung. Heinemann, Melbourne, Australien, 1950.
• di Francia, G. Toraldo (1981). Die Untersuchung der physischen Welt. Cambridge University Press. ISBN 0-521-29925-X.
• Hinkelmann, Klaus und Kempthorne, Oscar (2008). Versuchsplanung und Versuchsanalyse, Band I: Einführung in die Versuchsplanung (Zweite Ausgabe). Wiley. ISBN 978-0-471-72756-9.
• Shadish, William R .; Cook, Thomas D .; Campbell, Donald T. (2002). Experimentelle und quasi-experimentelle Designs für generalisierte kausale Folgerungen (Nachdr. Hrsg.). Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-395-61556-9.