Metoda naukowa to proces, który bada problem. Składa się z czterech elementów: hipotezy, eksperymentu, obserwacji i wniosku. Hipoteza jest wyjaśnieniem problemu i propozycją do przetestowania; eksperyment jest procedurą stosowaną do testowania hipotezy; obserwacją są dane zebrane podczas eksperymentu; a wniosek jest taki, czy hipoteza jest słuszna na podstawie tego, co zaobserwowano. Te etapy metody naukowej stanowią potężne narzędzie do określenia, czy założenie jest prawidłowe, czy nie. Poniższe pomysły na eksperymenty z metodami naukowymi pokazują, w jaki sposób można wykorzystać metodę naukową.
Wpływ wycieku oleju na rośliny wodne
Możliwa hipoteza dotycząca problemów związanych z wyciekami ropy brzmi: „Ropa ma negatywny wpływ na rośliny wodne”. Do przetestuj hipotezę za pomocą kroków metody naukowej, rośliny wodne muszą być narażone na działanie oleju, a wyniki zauważony. Napełnij wodą dwie probówki i dwie zlewki. Umieść dwie rośliny hydryli w dwóch zlewkach, po jednej w każdej. Następnie odwróć probówki, zakrywając ich końce kciukiem, aby się nie rozlały, i umieść jedną w każdej zlewce, usuwając kciuk, gdy ujście probówki zetknie się z powierzchnią wody. Włóż wierzchołki roślin do probówek, nie wypuszczając wody, i oprzyj probówki o krawędzie zlewek. Ustaw zlewki obok siebie na parapecie.
Wlej uncję oleju silnikowego do jednej ze zlewek i zanotuj wpływ na wygląd roślin oraz na ilość tlenu, który gromadzi się w probówkach. Na podstawie tych obserwacji wywnioskuj, że olej ma negatywny wpływ na rośliny, czy nie. Przeprowadź ten sam eksperyment z różnymi ilościami oleju, aby dowiedzieć się, ile oleju jest potrzebne, aby wpłynąć na rośliny.
Wzrost roślin i nawozy
Hipoteza badająca praktyki rolnicze może brzmieć: „Nawozy sprawiają, że rośliny rosną szybciej”. Aby przetestować tę hipotezę, posadź dwie fasolki mung w dwóch doniczkach i umieść je obok siebie na parapecie. Dodaj nawóz do jednej doniczki, a następnie równomiernie podlewaj dwie doniczki.
Gdy fasola uformuje liście i zacznie rosnąć, codziennie mierz i zapisuj wysokość każdej rośliny przez co najmniej tydzień. Na podstawie tego, czy nawożona roślina jest większa niż nienawożona, wywnioskuj, że nawozy powodują, że rośliny rosną szybciej, czy nie. Powtórz eksperyment z różnymi ilościami nawozu, aby sprawdzić, czy za mało lub za dużo nawozu ma wpływ.
Wypieranie i flotacja wody
Hipoteza badająca, dlaczego niektóre przedmioty unoszą się, a inne nie, może brzmieć: „Czy przedmioty o tej samej wadze unoszą się zależy od ich objętości”. Aby przetestować hipotezę, wytnij pięć równych kwadratów folii aluminiowej o wymiarach około pięciu na pięć cali każdy. Te kwadraty ważą tyle samo. Zwiń każdy kwadrat w kulkę, najmniejszy tak ciasno, jak to tylko możliwe, a największy luźno z pozostałymi pomiędzy. Ciasna piłka ma najmniejszą objętość, podczas gdy luźna piłka ma największą.
Umieść każdą kulkę w pojemniku z wodą i zanotuj, czy unosi się na wodzie. Na podstawie uzyskanych wyników ustal, czy objętość wpływa na flotację. Zbierz inne przedmioty, które ważą tyle samo, ale mają inną objętość i obserwuj, które z nich pływają, jeśli oryginalny eksperyment nie jest rozstrzygający.
Wpływ substytutów cukru na smak
Hipoteza dotycząca skuteczności substytutów cukru mogłaby brzmieć: „Substytuty cukru smakują jak dobry cukier”. Aby sprawdzić, czy hipoteza jest prawdziwa, przygotuj porcję lemoniady i umieść cukier w jednej próbce, drugą dosładzając cukrem zastąpić. Poproś co najmniej dziesięć osób, aby spróbowały obu i nagrały, które według nich smakują lepiej.
Na podstawie tego, czy testerzy smaku twierdzą, że lemoniada z substytutem cukru smakuje tak samo dobrze, czy lepiej niż słodzony napój, hipoteza jest prawdziwa czy fałszywa. Wypróbuj test smaku z innymi produktami spożywczymi, takimi jak ciastka, ciasta lub lody, aby uzyskać pełniejszy obraz. Wyniki testu pokażą, czy substytut cukru jest tak dobry jak cukier we wszystkich przypadkach, w żadnym przypadku lub czasami.
Wniosek: metoda naukowa dla dzieci
Te proste eksperymenty z metodami naukowymi pokazują, w jaki sposób metoda naukowa została zaprojektowana w celu walidacji wszelkich pomysłów związanych z procesami, które można przetestować. Naukowcy starają się opracować hipotezę, aby coś wyjaśnić, a następnie przetestować ją za pomocą metody naukowej. Cała nauka opiera się na hipotezach, które zostały sprawdzone i uznane za poprawne, podczas gdy inne poglądy okazały się błędne w ten sam sposób.