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【】如何进行科学实验

实验是科学家们通过测试自然现象获得新认识的方法 。正确的实验遵循逻辑设计分离和特定、精确定义变量的测试 。通过学习实验计划背后的基本原理 ， 你可以将它们应用到你自己的实验中 。他们的应用范围 ， 都是优秀的实验操作 ， 从五年级的土豆钟科学展览项目到尖端的希格斯玻色子研究 ， 都应该遵循逻辑演绎的科学方法 。
1.选出特定的主题 。
导致全面科学思维方式转变的实验成果并不多见 。大多数实验都是为了找出特定小问题的答案 。科学知识是大量实验积累的数据 。在较小的可测试范围内 ， 选择特定主题的未解决问题 。
例如 ， 如果你想研究农业肥料 ， 不要去寻找“哪一种化肥适合植物生长？”这个问题的答案世界上有许多不同种类的肥料和植物 ， 一个实验不能总结出所有的答案 。设计这个实验的更好的问题是“什么浓度的氮肥培育的玉米大？
”现代科学知识是广泛的 。如果你倾向于进行更正式的研究 ， 最好在开始设计实验之前 ， 对与课题相关的知识进行广泛深入的研究和研究 ， 进行文献研究 ， 并征求同领域大亨的意见 。以前的实验能回答你想学的问题吗？如果答案是肯定的 ， 有没有办法调整你的话题 ， 以便回答上一个实验没有找到答案的问题？ 。
2.分离变量 。
科学的实验是测试被称为变量的具体、可测量的参数 。概括地说 ， 研究人员进行一项实验是测试变量获得一系列的数值 。进行实验的一个至关重要的事情是只改变你正在测试的具体变量（没有其他的变量） 。例如 ， 在我们的化肥实验的例子中 ， 研究人员将施用不同氮浓度的化肥种植多颗玉米树 。他会给每颗玉米树提供数量“完全”相同的化肥 。他会确保使用的化肥的化学成分除了氮浓度不同 ， 其他都一样—比如 ， 他不会给玉米树施用含有更高浓度的镁的化肥 。他还将在每个重复的实验中的同一时间和同样条件的土壤里种植数量和种类完全一样的玉米树 。
3.提出假设 。
假设实质上是对实验结果的预测 。它不能是盲目的猜测—恰当的假设应该是通过在选择实验主题时所进行的背景调查得出的假说 。在你的同行对相同领域做出的类似的实验得到的结果的基础上提出你的假设 ， 或者 ， 如果你要解决的问题还没有得到充分研究 ， 那就结合任何可以找到的文献研究和观察记录再提出假设 。要记住 ， 尽管你做了最深入的研究 ， 最后得到的结果很可能会证明你的假设是错误的—这种情况下 ， 猜想被证明“不”正确 ， 你还是学到了更多的知识 。通常 ， 假设使用的是定量陈述句 。同时假设还将实验参数的测量方式考虑在内 。关于我们的化肥实验恰当假设是：“每蒲式耳（约36.37升）玉米树施用1磅（0.45千克）氮肥比等量的玉米树施用不同含量的氮肥得到更大的产量 。”
4.计划收集数据 。
事先知道你要 “什么时候” 收集数据和收集“什么类型”的数据 。在特定时间测量这些数据 ， 在其他情况下 ， 定期测量数据 。例如 ， 在我们的化肥实验的例子中 ， 玉米树生长到一定阶段后 ， 我们会测量玉米的重量（单位：千克） 。我们会把玉米的重量和化肥的含氮量进行比较 。其他实验（比如随着时间的推移 ， 测量某一变量的变化） ， 需要定期收集数据 。
提前做好数据表是个不错的方法—记录时 ， 你可以简单地将数值填入表格 。
了解因变量和自变量的区别 。自变量是我们做实验时控制的量 ， 而因变量是由于自变量变动而引起变化的量 。在我们的实验里 ， “含氮量”是“独立”变量 ， 而“产量（单位：千克）”是“从属”变量 。一个基本的表格会有位置填写两种变量随时间变化的数值 。
5.有条不紊地进行实验 。
做实验 ， 测试变量 。这差不多需要你多次进行实验和得到多个数值 。在化料实验中 ， 我们将种植多颗相同的玉米树 ， 施用含氮量不同的化肥 。一般 ， 越广泛地收集数据就越好 。尽可能记录更多的数据 。


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