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科学方法是如何工作的

威廉·哈里斯|

更科学的方法步骤

第四步:进行实验

很多人认为实验在实验室里进行的实验。虽然这可能是真的,但实验并不一定要用到实验室工作台、本生灯或试管。然而,它们必须被设置来测试特定的假设,而且它们必须受到控制。

控制一个实验意味着控制所有的变量,这样只有一个变量被研究。的独立变量是被实验者控制和操纵的那个,而那个因变量不是。当自变量被操纵时,因变量被测量变异。在我们的汽车例子中,自变量是车身的形状。因变量——我们衡量的是汽车外形的影响——可以是速度、耗油量或施加在汽车上的空气压力的直接衡量。

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控制一个实验也意味着设置它,让它有一个对照组和一个实验组.控制组允许实验者将他的测试结果与基线测量结果进行比较,这样他就可以确信这些结果不是偶然的。例如,在前面描述的巴斯德实验中,如果巴斯德只使用弯颈烧瓶,会发生什么?他能确定烧瓶中细菌生长的缺乏是因为它的设计吗?不,他需要能够将他的实验组的结果与对照组进行比较。巴斯德的对照组是直颈烧瓶。

现在考虑空气阻力的例子。如果我们想进行这个实验,我们至少需要两辆车——一辆是流线型的鸟状汽车,另一辆是盒子状汽车。前者为实验组,后者为对照组。所有其他变量,车的重量轮胎就连车上的油漆都应该是一样的。即使是赛道和赛道上的情况也要尽量控制。

第五步:分析数据并得出结论

在实验过程中,科学家们同时收集定量和定性数据。希望隐藏在这些信息里的是支持或否定这一假设的证据。得出令人满意的结论所需的分析量可能相差很大。因为巴斯德的实验依赖于对肉汤外观的定性观察,他的分析相当直接。有时,必须使用复杂的统计工具来分析数据。无论哪种方式,最终的目标都是证明或推翻假设,并在这样做的过程中回答最初的问题。

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