چگونه یک آزمایش با توجه به روش علمی انجام دهم؟ 👩🏾‍🔬

فرض کنید که یک هواپیما کاغذی درست کرده‌اید!

شما سعی می‌کنید به پروازش در بیارید، اما با سر به زمین می‌خورد.

چه اشتباهی پیش آمد؟

اگر می‌خواهید دریابید چرا هواپیمایتان‌ مسافت زیادی را طی نکرد، می‌توانید با کمک روش علمی یک آزمایش را انجام دهید.

این یک راه منطقی برای فهمیدن و حل کردن مشکل است.

هنگامی که یک هواپیما پرواز میکنید، چهار نیرو وجود دارد که بر روی اینکه چگونه در هوا پرواز می‌کند تاثیر می‌گذارد:

• لیفت - فشار قوی هوا در زیر بال، هواپیما را به سمت بالا هل می‌دهد

• وزن - هواپیما را به سمت پایین جذب می‌کند

• تراست - وقتی که هواپیما را پرتاب می‌کنید، به سمت جلو می‌رود

• درگ - هواپیما به هنگام حرکت رو به جلو با هوا اصطکاک ایجاد می‌کند و سرعتش کم می‌شود

این مشخصه که حداقل یکی از این نیروها باید پرواز هواپیمای شما رو مختل کرده باشد.

چرا هواپیما مسافت طولانی را پرواز نکرد؟

• شاید شکل و طراحی بال نیروی لیفت لازمه را برای غالب شدن وزن هواپیما ایجاد نمی‌کند.

  یا

• با نیرویی که شما هواپیما را به سمت جلو پرتاب می‌کنید، تراست کافی ایجاد نمی‌کند که بر روی اصطکاک هوا غالب شود و هواپیما را به سمت جلو براند.

فرضیه، توضیحی ممکن برای مشکل شما می‌باشد.

این یک ایده به صورت بیانیه‌ای است که می‌تواند با شواهد و مدارک حاصل از آزمایش خود توضیح داده شود.

همچنین باید ابطال پذیر باشد، به این معنی که مدارک ممکن است لزوما فرضیه را توجیه نکنند.

برای مثال:

هواپیما به صورت نامناسبی پرواز می‌کند، به دلیل اینکه شکل بالش باعث ایجاد درگ و لیف ناکافی می‌شود.

پیشبینی نتیجه‌ای است که بر اساس واقعیات و مدارک شما انتظار دارید تا ببینید.

پیشبینی خود را به صورت شرطی بنویسید، به این صورت:

اگر نظریه من درست باشد، و من امتحانش کنم، این چیزی است که مشاهده خواهم کرد.

برای مثال:

اگر من کمی شکل بال هواپیما را با جور دیگر تا کردن، تغییر دهم، هواپیمای من بیشتر پرواز خواهد کرد.

سناریوهای زیر را در نظر بگیرید:

الف) احمد در مورد رشد گیاهان در آب میخواند. او میخواهد بداند که چگونه می‌تواند بدون خاک گیاهان را رشد بدهد.

ب) داریوش کپک را بر روی ۴ تکه نان رشد داد تا مقایسه کند در کدام یک کپک سریع تر رشد می‌کند.

پ) مریم گفت، «اگر از کود استفاده کنم، گیاهم زودتر شکوفه می‌زند».

ت) سارا نتیجه‌ گیری کرد که نمک و شکر هر دو می‌توانند یخ را آب کنند.

آزمایش را طراحی و انجام دهید

این بار کاغذ را جور دیگر تا کنید تا شکل بال را تغییر دهید و نتیجه‌اش را بر روی پرواز هواپیما ببینید.

متغیر را شناسایی و امتحان کنید

در یک آزمایش کنترل شده ۳ نوع متغیر وجود دارد:

• متغیر وابسته _ چیزی که شما اندازه گیری می‌کنید (مسافت طی شده توسط هواپیما)

• متغیر مستقل _ چه چیزی را می‌خواهید عوض کنید (شکل بال‌ها که نیروی لیفت و درگ را تحت تاثیر قرار می‌دهد)

• متغیر کنترل _ چیزی که شما تغییر نمی‌دهید (وزن یا تراست پرتاب هواپیما)

✔️ یک لیست موارد مورد نیاز را درست کنید.

• هواپیمای کاغذی

• متر نواری

• چسب سیم

• خودکار و دفترچه برای مشاهده

✔️ مراحل آزمایش را یادداشت کنید.

این کمک می‌کند که هر کسی که بخواهد این آزمایش را انجام دهد، می‌تواند به راحتی انجام دهد.

1. یک نقطه شروع را با چسب سیم علامت گذاری کنید.

2. هواپیما رو از نقطه شروع پرتاب کنید.

3. با چسب سیم مکانی که هواپیما می‌نشیند را علامت گذاری کنید.

4. فاصله دو تا نقطه را بسنجید.

5. این مراحل را ۴ بار انجام دهید.

• مراحل زیر را به صورت دقیق انجام دهید.

• نتایج و داده‌های خود را در یک دفترچه یا برنامه جمع آوری کنید.

• از هر گونه مشکلی که مواجه شدید یادداشت بردارید.

• داده‌ها را تحلیل کنید و نتیجه گیری کنید.

آیا یافته‌ها از فرضیه تدوین شده شما حمایت می‌کنند؟

• آفرین! فقط اینکه یک آزمایش دیگر انجام دهید تا مطمئن شوید که جواب مشابهی می‌گیرید.

• اشکالی ندارد! می‌توانید فرضیه‌ای جدید بسازید و با آزمایشی جدید امتحانش کنید.

الان وقتشه که یافته‌های خود را توضیح دهید و به اشتراک بگذارید!

یک بیانیه خلاصه بنویسید که نتیجه‌گیری خود را توضیح می‌دهد.

عوض کردن شکل بال هواپیما باعث شد که هواپیما بتواند مسافت بیشتری را بپیماید.

توضیح دهید چگونه به این نتیجه گیری رسیدید! دیگران باید بدانند که فرضیه شما چه بود، چگونه آزمایش خود را انجام دادید. و چگونه داده‌های خود را جمع‌ آوری کردید.

مراحل روش علمی:

۱. مشاهده کنید

۲. سوال بپرسید

۳. یک فرضیه درست کنید

۴. پیشبینی کنید

۵. آزمایش انجام دهید

۶. مشاهده خود را یادداشت و تحلیل کنید

۷. نتایج و یافته‌های خود را گزارش دهید

پس از این چه چیز دیگری را کشف خواهید کرد؟