Как проводить эксперимент: Как выбрать тему для исследования и провести эксперимент ― отвечаем в 10 карточках – Всё о детях – беременность, воспитание, уроки для детей

Содержание

Что такое эксперимент?

Авторы
Руководители
Файлы работы
Наградные документы

Гильманов Р.Э. 1

1МОУ “СОШ №14”

Огородникова С.Б. 1

1МОУ “СОШ №14”

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

В свободное от учёбы и тренировок врем я я люблю смотреть научные передачи по телевизору. Особенно мне нравится, когда ученые показывают свою работу в лабораториях. Там я часто слышал слово «эксперимент». Мне стало интересно, что это такое.

Поэтому, перед собой я поставил цель: узнать, что такое эксперимент.

Задачи:

Изучить литературу по данной теме.

Познакомить одноклассников с результатами работы.

Провести личный эксперимент.

Сделать вывод.

Гипотеза: я предположил, что эксперимент можно провести в домашних условиях.

Объект исследования: эксперимент.

Предмет исследования: особенности проведения экспериментов в домашних условиях.

В работе использовал следующие методы и приёмы исследования:

-наблюдение;

– опрос;

– метод статистической обработки;

– анализ литературы, электронных ресурсов;

– беседа;

– работа с текстом.

Глава I. Эксперимент как метод познания

Из энциклопедий

Своё исследование я решил начать с изучения научных книг (Приложение 1).

Из энциклопедий я узнал, что означает слово «эксперимент».

Слово «эксперимент» происходит от латинского языка и переводится как «проба», «опыт».

Эксперимент – самый главный метод познания в большинстве наук. С его помощью под строгим контролем и в особых условиях изучают самые разные явления. У учёных есть специальные комнаты – лаборатории, в которых проводятся настоящие эксперименты. Для этого используют разные специальные приборы. Во время работы ученые наблюдают. Они считают, что наблюдение – это самое главное в эксперименте. Интересно узнать, почему?

Ученые считают, что только наблюдение помогает изучить окружающий мир. Я с ними соглашусь. Например, мы с родителями часто путешествуем. Я многое уже знаю, потому что многое уже видел и изучал.

Иногда наблюдать становится неинтересно, или долго.

Чтобы изучить все быстрее учёные придумали эксперимент. В лабораториях они с помощью специальных приборов проводят эксперименты в короткое время.

Чтобы поставить эксперимент над предметом или процессом, создают специальные условия и наблюдают. Часто учёные перед своей работой задают вопрос: «А что будет, если?.

.»

1.2. Виды и этапы экспериментов

Я узнал из литературы, что все эксперименты можно разделить на различные группы. Например, по цели исследования эксперименты могут быть подтверждающие что-либо, контролирующие, поисковые, решающие. Можно разделить эксперименты по условиям их проведения: естественные и искусственные, по месту проведения: лабораторные, полевые, производственные.

Проведение экспериментов – это очень увлекательный и познавательный процесс. Интересно, самостоятельно, дома, можно провести интересные эксперименты, если соблюдать все условия и правила?

Чтобы проводить эксперименты, нужно знать этапы. И я узнал о них.

1.Планирование. Перед экспериментом, нужно приготовить все инструменты, приборы и помещение. Под рукой всегда необходимо иметь материал для вытирания, если проводится эксперимент с жидкостью. На этапе планирования нужно ответить на вопросы:

• понял ли я цель эксперимента;

• понял ли я способы, которыми можно достичь эту цель;

• не принесут ли мои действия вред другим людям (или мне самому). Если на первые два вопроса ответы положительные, а на третий ответ отрицательный, то можно приступать к эксперименту.

2.Проведение. Важно проводить эксперименты в защитной одежде (фартуке). Комната, где работать, должна быть хорошо проветриваема. Лучше будет, если поблизости будет постоянно находиться кто-нибудь, кто сможет помочь. На этапе проведения нужно следить за действиями. Важно вести дневник, куда записывают все шаги и результаты по часам и дням.

3.Подведение итогов. Этот этап нужен для того, чтобы сделать выводы, обсудить результаты эксперимента.

Глава II. Эксперименты в домашних условиях

2.1. Мои эксперименты

В своей работе я бы хотел рассказать и показать Вам эксперименты, которые сделал дома при помощи простых и доступный предметов и, конечно же, при помощи родителей.

Итак, начнем.

1.Бумажная ракета.

Цель эксперимента: выяснить, можно ли сделать из бумаги ракету.

Для этого эксперимента мне понадобились пакетик обычного чая, металлический поднос, спички.

Я отрезал верхушку пакетика чая, высыпал оттуда заварку и выровнял сам пакетик. Этот цилиндр из пакетика поставил на металлический поднос и поджёг сверху. Из-за того, что масса целлюлозной бумаги очень маленькая, теплый воздух поднял пакетик в воздух! (Приложение 2)

2.Сделай батарейки сам!

Цель эксперимента: выяснить, можно ли сделать в домашних условиях батарейку.

Для эксперимента я взял лимоны, провода, монетки, гвоздики.Перед началом исследования приготовил лимон – слегка надавливая, покачал его по ровной поверхности. Так я активизировал сок. Затем сделал в лимоне два небольших прореза длиной с монету, расположил их на расстоянии чуть больше сантиметра друг от друга. Положил в них по одной чистой монете. Проследил, чтобы монеты не прикасались друг к другу. Прикоснувшись языком к обеим монеткам, заметил легкое пощипывание. Так я получил свой первый электрический заряд

Дело в том, что фрукты содержат в себе кислоты, которые по-разному реагируют с каждым из двух металлов. Одна монета получает положительный заряд, а другая – отрицательный. Разница в зарядах даёт электрическую энергию. Язык проводит электрический ток, и потому чувствует его. (Приложение 3)

3.Удивительная соль.

Цель эксперимента: узнать, что можно сделать из обычной соли?

Можно попробовать сделать красивые детские поделки из этого доступного продукта. Для этого мне понадобились только соль, вода, проволока немного терпения.

Я узнал, что соль имеет интересные свойства. Она может притягивать к себе воду, растворяясь в ней, увеличивая при этом плотность раствора. Но, когда соли в растворе слишком много, то она в опять превращается в кристаллы.

Для проведения эксперимента с солью из проволоки сгибаю красивую симметричную снежинку или другую фигурку. В банке с теплой водой растворяю соль, пока она не перестанет растворяться. Опускаю в банку согнутую проволоку, и ставлю в тенек на несколько дней. Проволока обросла в результате кристаллами соли, и стала похожа на красивую ледяную снежинку, которая не тает. На этот эксперимент я потратил 1 месяц времени. (Приложение 4)

С результатами работы я познакомил своих одноклассников (Приложение 5). Всем понравилось. Многие решили дома даже повторить эксперименты. Но для этого нужно знать правила безопасности.

2.1. Правила безопасности во время проведения экспериментов

Любой может проводить эксперименты дома. Только важно помнить правила безопасности. Поэтому для любителей экспериментов я разработал памятку «Эксперименты в домашних условиях. Правила безопасности» (Приложение 6).

Прежде чем начинать любой эксперимент, нужно:

1) обязательно прочитать всю инструкцию, и чётко следовать ей.

2) приготовить рабочее место, оборудование, приборы.

Во время эксперимента:

1)осторожно обращаться с открытым огнем, горячими предметами, с ножницами и другими острыми предметами.

2)для проведения опытов должна быть отдельная посуда. Нельзя использовать посуду, из которой потом будут есть. Нельзя наклоняться над посудой, в которой происходит реакция.

3)нужно беречь кожу и глаза от попадания на нихбрызгов.

После проведения опыта, нужно:

– хорошо убрать рабочее место, вымыть посуду и руки. Если есть необходимость, нужно проветрить комнату;

– используемые растворы следует аккуратно вылить в раковину, при включенной холодной воде (чтобы вода разбавляла раствор).

– вещества, которые используются для проведения опытов, должны храниться в хорошо закрытых и подписанных баночках, отдельно от продуктов питания.

Эти небольшие правила помогут не только правильно провести эксперимент, но и сохранить здоровье.

ВЫВОД

Выполнив данную работу, я узнал много интересного. Из литературы узнал, что означает слово «эксперимент». Что эксперименты проводят ученые в специальных комнатах, используют специальное оборудование.

Поэтому я предположил, что эксперименты можно проводить и в домашних условиях.

Проводить опыты можно и без специальной подготовки. Главное, нужно знать правила безопасности при проведении, помощь взрослых.

Мои родители помогли устроить дома небольшую лабораторию, где я провел свои эксперименты. Некоторые из них («Батарейка», «Ракета») смог провести за один день, а для другого («Необычная соль») – 1 месяц. С итогами своих экспериментов познакомил одноклассников. Многие из них решили повторить эти эксперименты, провести новые.

Таким образом, гипотеза о том, что эксперименты можно проводить и в домашних условиях, доказана. Главное, нужно соблюдать правила безопасности. Эти небольшие и легкие правила можно прочитать в брошюре.

Литература

1.Белько, Е. Веселые научные опыты для детей. 30 увлекательных экспериментов в домашних условиях / Е.Белько – Питер, 2015г. – 120 с.

2.Болушевский, С., Яковлев, М. Большая книга научных опытов для детей и взрослых / С.Болушевский, М.Яковлев. – М.: «Эксмо», 2012г. – 160 с.

3.Большая детская энциклопедия.- М: «Махаон», 2005. – 230 с.

4.Лемени-Македон, П. Научные эксперименты дома. Энциклопедия для детей/Пер. с нем. П. Лемени-Македона. – М.: «Эксмо»,2011. – 96 с.

5.Мотылёва, Э.И.Большая книга экспериментов для школьников / Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И.Мотылевой. – М.:ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС»,2010. – 190 с.

6.Пескунова, И.С. Большая книга научных развлечений / Дженис Ванклив;пер. с англ. И.С.Пескуновой.- М.: «АСТ: Астрель»,2009. – 203 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Изучаю литературу

Приложение 2

Эксперимент №1 «Бумажная ракета»

Приложение 3

Эксперимент № 2 «Сделай батарейку сам!»

Приложение 4

Эксперимент №3 «Необычная соль»

Приложение 5

Рассказываю об экспериментах

Приложение 6

Правила безопасности

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 14»

Эксперименты в домашних условиях

Правила безопасности

Автор:

Гильманов Родион

ученик 1 класса В

2018

г. Сатка

Мой друг!

Если ты читаешь эту брошюру, то значит мечтаешь, как и я, стать великим учёным! Мечтаешь ставить разные эксперименты, узнавать много нового!

Какой же учёный живёт без увлекательных экспериментов? Ты можешь им стать даже сейчас, сидя у себя дома! Удивительно, правда?

Поэтому, если тебе и вправду это интересно, то я желаю тебе только успехов!

В этой брошюре можешь найти один эксперимент. Он простой и очень интересный! Попробуй поставить его. У тебя обязательно получится!

Главное, при работе помни эти небольшие правила безопасности!

Перед началом эксперимента, нужно:

1) обязательно прочитать всю инструкцию, и чётко следовать ей.

2) приготовить рабочее место, оборудование, приборы.

Во время эксперимента:

1)осторожно обращаться с открытым огнем, горячими предметами, с ножницами и другими острыми предметами.

3)нужно беречь кожу и глаза от попадания на них брызгов.

После проведения опыта, нужно:

– хорошо убрать рабочее место, вымыть посуду и руки. Если есть необходимость, нужно проветрить комнату;

Эксперимент «Волшебная лампа»

В магазинах частенько можно видеть светильники, внутри которых двигается и переливается подсвечиваемая красивая жидкость. Дома, вместе с родителями, можно такую лампу сделать самому.

Вам понадобятся:

любой сок;

растительное масло;

таблетки – шипучки;

красивая емкость.

Берем емкость и заполняем ее соком более чем наполовину. Сверху доливаем растительное масло и бросаем туда таблетку-шипучку. Она начинает «работать», пузырьки, поднимаются со дна стакана, захватывают в себе сок и образуют красивое бурление в слое масла. Затем доходящие до края стакана пузырьки лопаются, и сок опускается вниз. Получается своеобразный «круговорот» сока в стакане. Такие волшебные лампы очень красивы и безвредны!

Просмотров работы: 1396

Человек в медицинском эксперименте: пределы контроля

В ближайшие годы размах экспериментов в биомедицине будут нарастать. Чем дальше будет развиваться наука, тем больше людей будут становиться участниками экспериментов

Биомедицинские эксперименты имеют дело с самым дорогим из того, что есть у человека, — это человеческая жизнь и здоровье. Естественно-научный эксперимент как основной метод познания считался этически нейтральным в Новое время. Но по мере развития знаний о человеческой телесности, по мере развития биомедицины все большее количество людей становится участниками биомедицинских экспериментов. Большая часть биомедицинских экспериментов имеет дело не со спасением жизни, а с получением или совершенствованием знаний, которые могут быть применены не только для лечения данного конкретного пациента, но и для блага человечества вообще, блага, связанного с прогрессом биомедицины как инструмента развития социума.

Человечество столкнулось с тем, что на момент проведения Нюрнбергского процесса не существовало ни национальных, ни надгосударственных правовых актов, которые бы регламентировали медицинские эксперименты.

У нацистских медиков, которые оказались на скамье подсудимых, были достаточно квалифицированные адвокаты. Они доказывали, что проведение экспериментов было попыткой извлечь хоть какое-то благо в виде знаний из того зла, которое не зависело от врачей. Конечно же, при сопоставлении таких аргументов с тем бесспорным вредом, который был нанесен, вплоть до умерщвления значительного количества людей (по официальным данным, это более 275 000 погибших в результате экспериментов из 33 стран), настоятельно заявила о себе задача осуществить регламентирование экспериментов.

Первым международным документом такой направленности стал так называемый Нюрнбергский кодекс – свод правил о проведении экспериментов на людях, основные положения которого сводимы к нескольким пунктам.

Добровольное согласие означает, что лицо, вовлеченное в эксперимент, имеет законное право дать такое согласие и обладает свободой выбора без какого-либо элемента насилия, обмана, мошенничества, хитрости или других скрытых форм принуждения. В современной биоэтике используется понятие «добровольное информированное согласие», то есть требуется, чтобы потенциальный участник эксперимента обладал достаточными знаниями, чтобы понять сущность эксперимента и принял осознанное решение о том, соглашаться или нет стать участником эксперимента. Для предоставления согласия испытуемый был информирован о его характере, продолжительности и цели; методе и способах, с помощью которых он будет проводиться; обо всех возможных неудобствах и рисках; о последствиях для его здоровья и морального благополучия, которые могут возникнуть в результате участия в экспериментах.

Далее в Нюрнбегском кодексе было провозглашено, что эксперимент должен приносить плодотворные результаты, недостижимые с помощью других методов и средств. Такой эксперимент должен организовываться и основываться на базе предварительных экспериментов над животными. Эксперимент должен быть построен так, чтобы исключить всякое ненужное физическое и психическое страдание или повреждение. Ни один эксперимент не должен проводиться там, где существует априорный повод полагать, что может иметь место смерть или калечащее повреждение. Нельзя рисковать там, где исследуемая проблема не является слишком важной для человечества. Необходимы соответствующие предосторожности, чтобы оградить того, кто участвует в эксперименте от возможности повреждений, смерти и недееспособности. Эксперимент должен проводиться только квалифицированными специалистами. Во время эксперимента подопытный должен иметь право в любой момент прекратить эксперимент. Во время эксперимента исследователь должен быть готов в любой момент прекратить эксперимент, если, по его мнению, продолжение последнего может привести к повреждениям, недееспособности или смерти подопытного.

Интересно, что текст Нюрнбергского кодекса даже в странах антигитлеровской коалиции не публиковался в полном объеме достаточно долго. Например, в нашей стране полный текст документа был опубликован только в 1993 году. Во многом это неслучайно, потому что регламентация биомедицинских экспериментов естественным образом имеет в качестве следствия ограничение на привлечение количества испытуемых.

В настоящее время с точки зрения биоэтической оправданности и правового регулирования оцениваются четыре типа экспериментов в биомедицине. Первый тип — это экспериментирование врачей на себе. С этической точки зрения врачи, обладающие всей полнотой знаний о сути эксперимента, о последствиях, проводя эксперименты на себе, имеют возможности для того, чтобы дать добровольное информированное согласие. В истории медицины есть масса примеров, когда врачи проводили эксперименты на себе. Например, эксперимент Ильи Ильича Мечникова едва не стоил ему жизни, когда он на себе проверял вакцину против тифа. Второй тип экспериментов — это эксперименты над здоровыми людьми. В таких экспериментах, которые являются обязательным этапом фармакологических исследований, проверяется предельная доза и побочные эффекты.

Третий тип — это эксперименты над пациентами, в ходе которых ожидается польза для самого испытуемого. Этот тип называется терапевтическими экспериментами. Четвертый тип — это эксперименты над больными людьми, в ходе которых терапевтического эффекта не ожидается. Целью такого эксперимента является получение знаний. Это нетерапевтический эксперимент. Так же как нетерапевтическим может быть назван эксперимент над здоровыми людьми.

Одной из причин является сложность самой современной медицинской помощи. Другой причиной является то, что для значительной части населения приемлемой моделью общения с врачом является патернализм. Патернализм – это такая модель отношений врача и пациента, когда пациент делегирует врачу право в полном объеме принимать решения относительно медицинских вмешательств. В рамках патернализма подобно тому, как ребенок не ожидает от отца зла и подчиняется его воле, пациент выполняет распоряжения врача. И многие пациенты, не разделяя терапию и эксперименты, не вникают в суть предлагаемых врачом экспериментальных процедур и манипуляций.

Биоэтический вопрос связан с тем, насколько полным должно быть информирование пациента, для того чтобы его согласие можно было бы трактовать как этически корректное. Насколько такое согласие может быть получено от отдельных категорий граждан, жизнь которых, например, контролируется? Это обитатели государственных учреждений, например психиатрических клиник, детских домов, домов престарелых. Жизнь тех, кто находится в таких учреждениях, зависит, зачастую абсолютно, от действий персонала. Возникает вопрос: существует ли у этих людей хоть какая-то возможность дать информированное согласие? Согласно международным нормам права, разработанным после обнародования некоторых фактов проведения сомнительных с точки зрения этики экспериментов, на использование институционально заключенных лиц, кроме как в целях терапевтического исследования (когда последним оказывается определенная помощь), наложен запрет.

До недавнего времени заключенные и военнослужащие составляли самый большой резерв потенциальных подопытных, особенно, при проверке действия лекарств. Многие страны мира отказались от привлечения к экспериментам над здоровыми людьми таких больших групп населения, как военнослужащие и заключенные. То, что предполагаемый подопытный находится в контролируемых условиях, делает его согласие на участие в эксперименте весьма сомнительным. Оценить является ли согласие на участие в эксперименте, данное военнослужащим или заключенным, лишенным какого-либо явного или скрытого насилия, крайне сложно. Кроме того, исследования с привлечением военнослужащих или военных не поддаются тщательному контролю общественности, что создает возможности для злоупотреблений: если ожидается отрицательная реакция со стороны общественности, такие злоупотребления легко скрыть.

Например, корректным условием проведения медицинского эксперимента является наличие контрольной группы, которая получает вместо препарата плацебо –«пустышку». Слово «плацебо» происходит от латинской фразы, означающей «я бы хотел понравиться». Это необходимо для того, чтобы отличить психосоматические эффекты приема лекарства, связанные с верой человека в то, что экспериментальный препарат ему может помочь, от реального терапевтического воздействия. Как быть в том случае, если участник эксперимента не должен быть проинформирован о том, получает он реальный препарат или пустышку? Как в этом случае обеспечить получение информированного согласия? В некоторых экспериментах неинформированным должен быть не только участник эксперимента, но и экспериментатор, его проводящий. Это так называемый двойной слепой эксперимент. Рассматривая такие случаи, биоэтика предполагает специальные формы получения добровольного информированного согласия, где пациент получает информацию о том, с какой вероятностью он попадает в контрольную группу, получающую плацебо.

Для отдельных категорий пациентов, например детей, участие в эксперименте нуждается в специальной регламентации, строго различающей терапевтический и нетерапевтический эксперимент. Как правило, привлечение детей к нетерапевтическим экспериментам до 14 лет запрещено. В международных правовых актах указывается, что родители могут дать согласие на участие в эксперименте за ребенка, если лечение проводится во благо и на пользу последнего, то есть в терапевтических целях. Приниматься могут только те решения, которые не ведут к нарушению физического или умственного состояния ребенка. Однако, ни нравственно, ни по закону родители не могут принимать решение за ребенка, когда медицинское вмешательство приводит к серьезному риску. Одна из трудностей состоит в том, что представления о благе и пользе могут трактоваться чрезвычайно широко.

Если эксперимент проводится не в терапевтических целях, то принятая в большинстве стран практика ставит условия: ребенку должно быть не менее 14 лет, он должен самостоятельно мыслить и быть достаточно зрелыми, чтобы понять природу предстоящей процедуры, включая потенциальные опасности, и не должно быть никакого насилия или взывания к чувству долга. Если эти условия удовлетворены, согласие ребенка – при наличии согласия родителей или опекунов – соответствует нормам международного права. При некоторых типах рискованных экспериментальных вмешательств этот возраст на национальном государственном уровне может быть изменен как для нетерапевтических, так и для терапевтических экспериментов. Так, по законодательству Франции, если речь идет о том, что ребенку необходима пересадка донорского органа, например почки, возраст, с которого у потенциального реципиента должно быть испрошено согласие, снижается до 6 лет. И это тоже проблема. Только ли календарный возраст определяет понимание предоставленной врачом информации?

Также возникает вопрос относительно того, насколько добровольным может быть согласие ребенка, данное под влиянием информации, полученной от родителей или врачей. Понятие «добровольное информированное согласие» подразумевает, что не были использованы никакие аргументы, связанные с запугиванием, с призывом к альтруистическому донорству (если речь идет об использовании парных донорских органов, например, о заборе от здорового человека донорской почки).

Размах экспериментов в биомедицине будут нарастать. Чем дальше будет развиваться наука, тем больше людей будут становиться участниками экспериментов, тем больше задач возникает у биоэтики. Биоэтика обращает внимание на необходимость выработки государственных механизмов информирования людей о правилах медицинских экспериментов. В настоящее время основной европейский документ, который регламентирует эксперименты в биомедицине, — это Конвенция о правах человека и биомедицине. Ее официальное название — Конвенция о защите прав и достоинства человека в связи с применением биологии и медицины. Этот документ принят в 1996 году, к нему было несколько дополнительных протоколов, например, в 1997-м году к нему было приложение, касающееся запрета на проведение экспериментов в области клонирования человека. Данная конвенция подписана большинством европейских стран с целью предотвращения возможности негативных последствий использования новых медицинских технологий, защиты прав и достоинства человека, оказывающегося в роли пациента или испытуемого.

В настоящее время эксперименты с участием добровольцев в обязательном порядке до начала их проведения получают оценку со стороны биоэтических комиссий или комитетов. Они существуют сегодня от государственного уровня до уровня отдельного научного и образовательного учреждения, которое проводит эксперименты. В ходе подачи заявки экспериментатор обязан подробно описать научную базу, которая есть в настоящее время в данной предметной области, для того чтобы не допустить повторного проведения экспериментов, если уже где-то в мире они были проведены, а данные опубликованы. Обязательно указывается количество участников эксперимента, длительность его проведения. Этическая комиссия оценивает бланк информированного согласия, включая информацию о том, насколько подробно потенциальный участник эксперимента будет проинформирован организаторами эксперимента о сути эксперимента, рисках, побочных эффектах и так далее.

Как проводить научные эксперименты

Понимание того, как проводить научные эксперименты, имеет решающее значение для понимания того, как создаются знания.

Откройте для себя еще 36 статей по этой теме

Не пропустите эти статьи по теме:

Детские научные проекты
Хлеб в форме
Бумажное полотенце
Соленая вода Яйцо9 Фрукты до 9
0 Батарея древних греков, тысячи лет назад люди пытались узнать больше об окружающем их мире, задаваясь вопросом, как и почему все устроено.
Ученые выдвигают множество замечательных идей, чтобы показать, как все устроено, но чтобы идея была принята, ее нужно проверить.
Инструмент, который ученые используют для проверки своих теорий, называется научным методом. Изучаете ли вы звезды, гусениц или лекарства, этот метод остается неизменным.
Если у вас есть идея или вопрос, вы должны быть в состоянии доказать это и привести доказательства, чтобы другие ученые могли проверить и проверить ваши результаты.
Здесь мы собираемся показать вам лучший способ планирования и проведения научных экспериментов.
Всегда уточняйте у своего учителя, что именно нужно включить, но если вы будете следовать этим шагам, вы не ошибетесь.
Шаги
- Исследования
- Задача
- Гипотеза
- Эксперимент
- Результаты
- Обсуждение и заключение
Исследования
Первый шаг в любом исследовании – это исследование вашей темы. Это можно сделать разными способами.
Эксперимент, который вы пытаетесь провести, может основываться на тех, которые вы проводили ранее, или быть результатом чего-то, что вы заметили в повседневной жизни.
Вы могли, например, заметить, что плесень, кажется, растет быстрее при высоких температурах, и хотите знать, правда ли это.
Вы можете использовать Интернет, книги, журналы или поговорить со знающими людьми, чтобы попытаться найти некоторые детали.
Затем вы можете продолжить исследование проекта, поскольку другие люди могли проводить подобные эксперименты. Всегда полезно составить список того, где вы нашли каждую часть информации, потому что вам может понадобиться использовать ее в своем отчете.
Проблема
Теперь вы должны попытаться сузить свое исследование до одной, легко проверяемой проблемы. Например, вы можете решить выяснить, растет ли плесень быстрее при более высоких температурах. Гораздо проще тестировать что-то одно за раз.
Если вы хотите протестировать рост плесени на разных сортах хлеба или при разном освещении, это усложняется. Научный способ заключается в том, чтобы проверить одну вещь и получить результаты. Получив результаты этого эксперимента, вы всегда можете протестировать другие переменные.
Гипотеза
С этого мы и начнем. Гипотеза — это констатация факта, который вы пытаетесь доказать или опровергнуть. Это может быть
«Плесень растет быстрее при более высоких температурах». (пример)
«Бумажные полотенца более дорогих марок впитывают больше воды». (пример)
Всегда полезно указать, почему вы выбрали эту гипотезу.
Запишите свою гипотезу. Именно на это и рассчитан ваш эксперимент. Ее никогда нельзя менять, даже если она неверна. Наука не занимается правильным и неправильным, она просто приходит к ответу.
Эксперимент
При планировании эксперимента необходимо помнить о трех важных переменных.
Независимая переменная – это то, что вы меняете, чтобы получить результат. В случае эксперимента с хлебом с плесенью это температура. В случае эксперимента с бумажными полотенцами это бренд.
Контролируемые переменные – это то, что никогда не меняется.
Зависимая переменная – это то, что вы измеряете, сколько воды поглощает полотенце или сколько плесени растет на срезе.
Важно убедиться, что вы проводите эксперименты партиями. Один результат всегда может быть случайным, но если у вас есть 3 или более образцов для каждого теста в одинаковых условиях, вы можете взять среднее или среднее значение для своих результатов.
Насколько это возможно, вы должны стараться оставить все как есть. Хлеб, который вы используете для эксперимента с хлебом с плесенью, должен быть из той же буханки. Пластиковые пакеты должны быть одинаковыми. Будьте осторожны, чтобы убедиться, что вы ведете список точных деталей всего, что вы используете.
Для экспериментов, когда вы брали образцы на улице, рекомендуется дать ссылку на карту и даже нарисовать небольшую карту или использовать карты Google. Фотографии ваших методов и оборудования также могут быть отличным способом описания вашего эксперимента.
Результаты
Здесь вы показываете свои результаты и сообщаете всему миру, что вы нашли в конце эксперимента.
Вам не нужно показывать все свои расчеты; большинство людей знают, как брать среднее значение, но вы должны четко указать, что использовали среднее значение.
В этом разделе опишите, что вы нашли. Графики и таблицы — хорошие способы представить свои выводы. Другие ученые считают, что гораздо проще изучать ваши данные, глядя на диаграммы, чем на огромные блоки текста.
Графики и таблицы хороши ручкой и бумагой, если они аккуратны. Если вы знаете, как использовать компьютерные программы для их рисования, еще лучше.
Обсуждение / Заключение
В ходе обсуждения вы оцениваете, насколько результаты соответствуют гипотезе, и обсуждаете ее соответствие существующим знаниям в данной области.
При написании заключения постарайтесь максимально кратко ответить на свою гипотезу.
Вы уже ответили на некоторые из них в своем обсуждении, но важно оставить некоторые вопросы, которые другой может расширить для своего исследовательского проекта.
Написание отчета
Следующий этап — это сбор всех ваших результатов и составление отчета.
Проведение экспериментов – Методы исследования в психологии – 2-е канадское издание
Глава 6: Экспериментальные исследования
1. Опишите несколько стратегий набора участников для эксперимента.
2. Объясните, почему важно стандартизировать процедуру эксперимента и несколько способов сделать это.
3. Объясните, что такое экспериментальное тестирование и почему оно важно.
Информация, представленная в этой главе, достаточна для планирования простого эксперимента. Однако когда приходит время проводить этот эксперимент, возникает несколько дополнительных практических вопросов. В этом разделе мы рассмотрим некоторые из этих проблем и пути их решения. Большая часть этой информации применима как к неэкспериментальным исследованиям, так и к экспериментальным.
Конечно, в начале любого исследовательского проекта вы должны подумать о том, как вы наберете участников. Например, если у вас нет доступа к людям, страдающим шизофренией, или к несовершеннолетним правонарушителям, находящимся в заключении, нет смысла планировать исследование, посвященное этим группам населения. Но даже если вы планируете использовать удобную выборку ^{^{, вам придется набирать участников для своего исследования.}}
Существует несколько подходов к набору участников. Одним из них является использование участников формального — установленная группа людей, давших согласие на то, чтобы с ними связывались по поводу участия в научных исследованиях. Например, во многих колледжах и университетах есть предметный пул, состоящий из студентов, зачисленных на вводные курсы по психологии, которые должны участвовать в определенном количестве исследований, чтобы соответствовать требованиям курса. Исследователи публикуют описания своих исследований, а студенты регистрируются для участия, как правило, через онлайн-систему. Участники, не входящие в тематические пулы, также могут быть привлечены путем размещения или публикации рекламных объявлений или личных обращений к группам, представляющим интересующую группу населения. Например, исследователь, заинтересованный в изучении пожилых людей, может организовать выступление на собрании жителей пенсионного сообщества, чтобы объяснить исследование и попросить добровольцев.
«Исследование». На плакате написано: Требуются добровольцы для научного исследования, чтобы выяснить, могут ли люди отличить научные исследования от мошенничества с извлечением почек. (Только для здоровых взрослых типа O).
Даже если участники исследования получают компенсацию в виде курсового кредита, небольшой суммы денег или шанса на лечение от психологической проблемы, они все равно остаются добровольцами. Это стоит учитывать, потому что люди, добровольно участвующие в психологических исследованиях, предсказуемо отличаются от тех, кто не участвует в них. В частности, есть убедительные доказательства того, что в среднем добровольцы обладают следующими характеристиками по сравнению с недобровольцами (Rosenthal & Rosnow, 19).76) ^[1] :
Их больше интересует тема исследования.
Они более образованны.
Они больше нуждаются в одобрении.
У них более высокий коэффициент интеллекта (IQ).
Они более общительны.
Они выше по социальному классу.
Это различие может быть вопросом внешней валидности, если есть основания полагать, что участники с такими характеристиками, вероятно, будут вести себя иначе, чем население в целом. Например, при тестировании различных методов убеждения людей рациональный аргумент может работать лучше на добровольцев, чем на население в целом, из-за их в целом более высокого уровня образования и IQ.
Во многих полевых экспериментах задача состоит не в наборе участников, а в их выборе. Например, исследователи Николя Геген и Мари-Аньес де Гейл провели полевой эксперимент по изучению влияния улыбки на помощь, в котором участниками были покупатели в супермаркете. Сообщник, спускающийся по лестнице, смотрел прямо на покупателя, идущего по лестнице, и либо улыбался, либо не улыбался. Вскоре после этого покупатель столкнулся с другим сообщником, который уронил на землю несколько компьютерных дискет. Зависимой переменной было то, остановился ли покупатель, чтобы помочь подобрать дискеты (Guéguen & de Gail, 2003) ^[2] .Обратите внимание, что эти участники не были «набраны», но исследователям все же нужно было выбрать их среди всех покупателей, поднимавшихся по лестнице в тот день. Чрезвычайно важно, чтобы этот вид отбора производился в соответствии с четко определенным набором правил, которые устанавливаются до начала сбора данных и могут быть четко объяснены впоследствии. В этом случае при каждом спуске по лестнице сообщнику давали указание смотреть на первого встречного человека в возрасте от 20 до 50 лет. Только если человек смотрел в ответ, он или она становился участником изучать. Смысл наличия четко определенного правила отбора состоит в том, чтобы избежать предвзятости при выборе участников. Например, если бы сообщник был свободен выбирать, на каких покупателей он будет смотреть, он мог бы выбрать дружелюбно выглядящих покупателей, когда он настроен улыбаться, и недружелюбно выглядящих, когда он не настроен улыбаться. Как мы вскоре увидим, такие предубеждения могут быть совершенно непреднамеренными.
На удивление легко ввести посторонние переменные во время процедуры. Например, один и тот же экспериментатор может давать четкие инструкции одному участнику, но расплывчатые инструкции другому. Или один экспериментатор может тепло приветствовать участников, в то время как другой едва смотрит им в глаза. В той мере, в какой такие переменные влияют на поведение участников, они добавляют шум к данным и затрудняют обнаружение влияния независимой переменной. Если они различаются в зависимости от условий, они становятся смешивающими переменными и дают альтернативные объяснения результатов. Например, если участников экспериментальной группы тестирует теплый и дружелюбный экспериментатор, а участников контрольной группы тестирует холодный и недружелюбный экспериментатор, то то, что кажется эффектом лечения, на самом деле может быть результатом поведения экспериментатора. . При наличии нескольких экспериментаторов возможность введения посторонних переменных еще больше, но часто это необходимо по практическим причинам.
Хорошо известно, что на результаты исследования может повлиять то, являются ли участники исследования мужчинами или женщинами. Но как насчет того, является ли экспериментатор мужчиной или женщиной? Существует множество доказательств того, что это тоже имеет значение. Мужчины и женщины-экспериментаторы немного по-разному взаимодействуют со своими участниками, и, конечно же, участники по-разному реагируют на мужчин и женщин-экспериментаторов (Rosenthal, 1976) ^[3] .
Например, в недавнем исследовании восприятия боли участники погружали руки в ледяную воду так долго, как только могли (Ibolya, Brake, & Voss, 2004) ^[4] . Участники мужского пола дольше терпели боль, когда экспериментатором была женщина, а участники женского пола дольше терпели боль, когда экспериментатором был мужчина.
Исследователь Роберт Розенталь провел большую часть своей карьеры, показывая, что такого рода непреднамеренные изменения в процедуре действительно влияют на поведение участников. Кроме того, одним из важных источников таких вариаций являются ожидания экспериментатора относительно того, как участники «должны» вести себя в эксперименте. Этот результат называется (Rosenthal, 1976) ^[5] .Например, если экспериментатор ожидает, что участники экспериментальной группы справятся с заданием лучше, чем участники контрольной группы, то он или она может непреднамеренно дать участникам экспериментальной группы более четкие инструкции. или больше поощрения или дать им больше времени для выполнения задачи. Поразительный пример: Розенталь и Кермит Фоде попросили нескольких студентов лабораторного курса психологии обучать крыс бегать по лабиринту. Хотя крысы были генетически похожи, некоторым студентам сказали, что они работают с крысами, способными ходить в лабиринте, которые были выведены, чтобы быть хорошими учениками, а другим студентам сказали, что они работают с крысами, которые не умеют ходить в лабиринте. были воспитаны, чтобы быть плохими учениками. Действительно, в течение пяти дней обучения «лабиринтные» крысы давали больше правильных ответов, давали правильные ответы быстрее и улучшались более стабильно, чем «лабиринтные» крысы (Rosenthal & Fode, 19).63) ^[6] . Ясно, что это должны были быть ожидания студентов относительно того, как крысы поведут себя, что имело значение. Но как? Некоторые подсказки получены из данных, собранных в конце исследования, которые показали, что студенты, которые ожидали, что их крысы будут учиться быстро, чувствовали себя более позитивно по отношению к своим животным и сообщали, что вели себя по отношению к ним более дружелюбно (например, больше обращались с ними).
Способ свести к минимуму непреднамеренные изменения в процедуре — максимально стандартизировать ее, чтобы она выполнялась одинаково для всех участников, независимо от их состояния. Вот несколько способов сделать это:
Создайте письменный протокол, в котором будет указано все, что экспериментаторы должны делать и говорить с момента приветствия участников до момента их увольнения.
Создайте стандартные инструкции, которые участники будут читать сами или которые экспериментатор слово в слово зачитывает им.
Максимально автоматизируйте оставшуюся часть процедуры, используя для этой цели пакеты программ или даже простые компьютерные слайд-шоу.
Предугадывайте вопросы участников и либо ставьте их и отвечайте на них в инструкциях, либо разрабатывайте для них стандартные ответы.
Вместе обучите несколько экспериментаторов протоколу и попросите их попрактиковаться друг на друге.
Убедитесь, что каждый экспериментатор тестирует участников во всех условиях.
Другой хорошей практикой является обеспечение того, чтобы экспериментаторы были «слепы» к вопросу исследования или к условиям, в которых тестируется каждый участник. Идея состоит в том, чтобы свести к минимуму эффекты ожидания экспериментатора, сводя к минимуму ожидания экспериментаторов. Например, в исследовании лекарств, в котором каждый участник получает лекарство или плацебо, часто бывает так, что ни участники, ни экспериментатор, взаимодействующий с участниками, не знают, какое состояние ему или ей было назначено. Поскольку и участники, и экспериментаторы не замечают этого состояния, этот метод называется 9.0139 . (Простое слепое исследование — это исследование, в котором участник, но не экспериментатор, не видит условия.) Конечно, во многих случаях такое ослепление невозможно. Например, если вы одновременно являетесь исследователем и единственным экспериментатором, вы не можете оставаться слепым к вопросу исследования. Кроме того, во многих исследованиях экспериментатор должен знать условие, потому что он или она должны выполнять процедуру по-разному в разных условиях.
Блокатор эффекта плацебо. [Описание изображения]
Очень важно вести хорошие записи, когда вы проводите эксперимент. Как обсуждалось ранее, экспериментаторы обычно создают письменную последовательность условий до начала исследования, а затем проверяют каждого нового участника в следующем условии в последовательности. Когда вы их тестируете, рекомендуется добавить в этот список базовую демографическую информацию; дата, время и место проведения испытаний; и имя экспериментатора, проводившего тестирование. Также неплохо иметь место, где экспериментатор мог бы записывать комментарии о необычных случаях (например, о замешательстве или отказе участника) или возникающих вопросах. Такая информация может пригодиться позже, если вы решите проанализировать половые различия или влияние разных экспериментаторов, или если возникнет вопрос о конкретном участнике или сеансе тестирования.
Также может быть полезно присвоить идентификационный номер каждому участнику при его тестировании. Обычно достаточно просто пронумеровать их последовательно, начиная с 1. Затем этот номер можно также записать на любых листах ответов или анкетах, созданных участниками, что упрощает их хранение.
Всегда полезно провести эксперимент. Пилотный тест — это небольшое исследование, проводимое для того, чтобы убедиться, что новая процедура работает, как планировалось. В пилотном тесте вы можете набирать участников формально (например, из установленного пула участников) или неофициально из числа членов семьи, друзей, одноклассников и т. д. Количество участников может быть небольшим, но этого должно быть достаточно, чтобы вы были уверены, что ваша процедура работает по плану. Есть несколько важных вопросов, на которые вы можете ответить, проведя пилотный тест:
Понимают ли участники инструкции?
Какие недоразумения бывают у участников, какие ошибки они допускают и какие вопросы задают?
Участники скучают или разочаровываются?
Эффективна ли непрямая манипуляция? (Вам нужно будет включить проверку манипуляции. )
Могут ли участники угадать вопрос исследования или гипотезу?
Сколько времени занимает процедура?
Правильно ли работают компьютерные программы или другие автоматизированные процедуры?
Правильно ли записываются данные?
Конечно, чтобы ответить на некоторые из этих вопросов, вам нужно будет внимательно наблюдать за участниками во время процедуры и поговорить с ними об этом после. Участники часто не решаются критиковать исследование в присутствии исследователя, поэтому убедитесь, что они понимают, что их участие является частью пилотного теста, и вы искренне заинтересованы в отзывах, которые помогут вам улучшить процедуру. Если процедура работает по плану, то можно приступать к фактическому исследованию. Если есть проблемы, которые нужно решить, вы можете решить их, протестировать новую процедуру и продолжать этот процесс, пока не будете готовы к нему.
Существует несколько эффективных методов, которые вы можете использовать для набора участников исследования для вашего эксперимента, в том числе через формальные пулы испытуемых, рекламу и личные обращения. Полевые эксперименты требуют четко определенных процедур отбора участников.
Важно стандартизировать экспериментальные процедуры, чтобы свести к минимуму посторонние переменные, включая эффекты ожидания экспериментатора.
Важно провести одно или несколько небольших пилотных испытаний эксперимента, чтобы убедиться, что процедура работает по плану.
Практика. Перечислите два способа набора участников из каждой из следующих групп населения:
пожилые люди
безработных
регулярно занимающиеся спортом
математические специальности
Обсуждение: представьте себе исследование, в котором вы визуально представляете участникам список из 20 слов, по одному, ждете некоторое время, а затем просите их вспомнить как можно больше слов. В состоянии стресса им говорят, что они также могут быть выбраны для выступления с короткой речью перед небольшой аудиторией. В нестрессовом состоянии им не говорят, что им, возможно, придется произнести речь. Какие конкретные вещи вы могли бы сделать, чтобы стандартизировать процедуру?
Описания изображений
Комикс о двух говорящих фигурках.
Человек 1: Некоторые исследователи начинают выяснять механизм эффекта плацебо. Мы использовали их работу для создания нового лекарства: блокатора эффекта плацебо. Теперь нам просто нужно запустить испытание. Мы соберем две группы, дадим им обеим плацебо, затем одной дадим НАСТОЯЩИЙ блокатор плацебо, а другой… ждать.
[Два человека чешут затылки]
Человек 2: У меня болит голова.
Человек 1: Мой тоже. Вот, хочешь сахарную таблетку?
[Вернуться к изображению]
Атрибуция СМИ
Исследование XKCD CC BY-NC (Атрибуция некоммерческая)
Плацебо-блокатор от XKCD CC BY-NC (Атрибуция некоммерческая)
Розенталь, Р., и Росноу, Р.Л. (1976). Субъект-доброволец . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Уайли. ↵
Геген, Н., и де Гай, Мари-Аньес.