वैज्ञानिक प्रयोग का संचालन कैसे करें

प्रयोग एक विधि है जिसके द्वारा वैज्ञानिक नए ज्ञान प्राप्त करने की आशा में प्राकृतिक घटनाओं का परीक्षण करते हैं। अच्छे प्रयोगों को अलग और विशिष्ट और अच्छी तरह परिभाषित चर का प्रयोग करने के लिए एक तार्किक पथ का पालन करें। प्रयोगात्मक प्रक्रिया की मूल बातें सीखकर, आप इन प्रयोगों को अपने प्रयोगों में लागू करना सीखेंगे। उनके उद्देश्य के बावजूद, सभी अच्छे प्रयोगों को वैज्ञानिक पद्धति के तार्किक और निकाले जाने वाले सिद्धांतों के अनुसार संचालित किया जाता है, स्कूल की घड़ी के डिजाइन से "आलू", हिग्स के बोसोन के अवांट-गार्डे की तलाश में।

कदम

भाग 1

एक प्रयोग को डिजाइन करने के लिए जो वैज्ञानिक के रूप में लगता है
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एक विशिष्ट विषय चुनें जो प्रयोग पूरे वैज्ञानिक मानदंडों को उलटते हैं वे बहुत दुर्लभ हैं। अधिकांश प्रयोग छोटे और विशिष्ट सवालों के जवाब देते हैं। वैज्ञानिक ज्ञान असंख्य प्रयोगों से प्राप्त आंकड़ों के संग्रह पर आधारित है। कोई भी विषय या प्रश्न बिना किसी उत्तर के, छोटे और सत्यापन के आधार पर चुनें।
  • उदाहरण के लिए, यदि आप किसी कृषि उर्वरक पर प्रयोग करना चाहते हैं, तो सवाल का जवाब देने की कोशिश मत करो "पौधे की वृद्धि के लिए किस तरह का उर्वरक सबसे अच्छा है?"। कई प्रकार के उर्वरक, साथ ही दुनिया में पौधों भी हैं: एक भी प्रयोग सार्वभौमिक निष्कर्ष निकालने में सक्षम नहीं होगा। एक प्रयोग डिजाइन करने के लिए एक बेहतर सवाल हो सकता है "उर्वरक में नाइट्रोजन का एकाग्रता एक उच्च मकई फसल का उत्पादन करता है?"
  • आधुनिक वैज्ञानिक ज्ञान बहुत, बहुत विशाल है। यदि आप गंभीर वैज्ञानिक अनुसंधान करने का इरादा रखते हैं, तो अपने प्रयोग की योजना शुरू करने से पहले इसे अच्छी तरह से दस्तावेज दें पिछले प्रयोगों ने पहले से ही उस प्रश्न का उत्तर दिया है जो आप अपने प्रयोग का अध्ययन करना चाहते हैं? यदि हां, तो क्या एक शॉट का समायोजन करने का एक तरीका है ताकि आप मौजूदा अनुसंधान से अनसुलझा सवाल छोड़ने का प्रयास कर सकें?
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    अपने चर को अलग करें एक अच्छा वैज्ञानिक प्रयोग विशिष्ट और मापने योग्य मानकों का अध्ययन करता है, जिसे कहा जाता है "चर"। सामान्य शब्दों में, एक वैज्ञानिक विचाराधीन चर के लिए कुछ विशेष मूल्यों के भीतर एक प्रयोग करता है। जब आप किसी प्रयोग का संचालन करते हैं तो मौलिक चिंता बदलना है "केवल" विशिष्ट चर को आप परीक्षण करना चाहते हैं (और कोई अन्य वैरिएबल नहीं)।
  • उर्वरक पर प्रयोग के हमारे उदाहरण के बाद, वैज्ञानिक को नाइट्रोजन के अलग-अलग सांद्रता पर उर्वरकों की सहायता से, जमीन पर कई सी कॉस विकसित करना होगा। यह प्रत्येक दानेदार को उर्वरक की सटीक समान मात्रा प्रदान करनी चाहिए इसलिए यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उर्वरक की रासायनिक संरचना केवल नाइट्रोजन की एकाग्रता में अलग होती है - उदाहरण के लिए, यह एक उर्वरक का उपयोग नहीं करता है जिसमें एक पेनिकल्स के लिए एक उच्च मैग्नीशियम एकाग्रता हो। इसके अलावा, अपने प्रयोग की प्रत्येक प्रतिकृति में, वह उसी प्रकार की मिट्टी पर समान मात्रा और मकई की गुणवत्ता बढ़ेगा।
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    फार्मूला एक परिकल्पना एक परिकल्पना मूल रूप से प्रयोग के परिणाम का पूर्वानुमान है। यह एक अंधे शर्त नहीं होनी चाहिए। मान्य अनुमान आपके प्रयोग के विषय पर किए गए शोध पर आधारित हैं। अपने क्षेत्र में विशेषज्ञों द्वारा आयोजित इसी तरह के प्रयोगों के परिणामों के आधार पर अपनी परिकल्पना तैयार करें, या यदि आप एक ऐसे सवाल का सामना कर रहे हैं जो अभी तक गहराई में नहीं पढ़ी गई है, तो सभी साहित्यिक अनुसंधानों और सभी रिकॉर्ड किए गए अवलोकनों के संयोजन से शुरू करें क्या आप पा सकते हैं याद रखें कि आपके सर्वोत्तम शोध कार्य के बावजूद, आपकी परिकल्पना गलत साबित हो सकती है: इस मामले में, आप अपने ज्ञान का विस्तार करेंगे, जैसा आपने दिखाया है कि आपकी परिकल्पना सही नहीं थी।
  • आमतौर पर, एक परिकल्पना एक घोषणात्मक और मात्रात्मक वाक्य द्वारा व्यक्त की जाती है। एक परिकल्पना भी रूपरेखाओं को ध्यान में रख सकती है जिसके साथ प्रायोगिक पैरामीटर को मापा जाएगा। उर्वरक के उदाहरण के लिए एक अच्छी परिकल्पना हो सकती है: "नाइट्रोजन प्रति एकड़ के एक पौंड के साथ इलाज किए गए पैनिक्स, नाइट्रोजन के विभिन्न सांद्रता के साथ इलाज किए जाने वाले समतुल्य पॅनिकल्स की तुलना में अधिक उत्पादक द्रव्यमान विकसित करेगा"।
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    डेटा संग्रह की अनुसूची पहले स्थापित करें "जब" आप डेटा इकट्ठा करेंगे, ई "किस प्रकार" का आंकड़ा आप इकट्ठा करने के लिए जाना होगा। पूर्व-स्थापित समय पर या अन्य मामलों में, नियमित समय अंतराल पर इस डेटा को मापें। उदाहरण के लिए, हमारे उर्वरक प्रयोग में, हम विकास की पूर्व निर्धारित अवधि के बाद हमारे सीब्स (किलोग्राम में) का वजन मापेंगे। हम इस वजन की तुलना उर्वरक में निहित नाइट्रोजन के साथ करेंगे जिसके साथ हमने अलग-अलग पैनिकल्स का इलाज किया है। अन्य प्रयोगों (जैसे कि समय के साथ एक चर दिनांक में परिवर्तन को मापने) के लिए, नियमित अंतराल पर डेटा एकत्र करना आवश्यक होगा।
  • प्रयोग करने से पहले डेटा की एक तालिका बनाना एक महान विचार है: आप तालिका में मान दर्ज कर सकते हैं जैसे कि आप उन्हें रिकॉर्ड करते हैं।
  • अपने आश्रित और स्वतंत्र चर के बीच का अंतर जानें स्वतंत्र चर वह है जो आपको बदलता है, जबकि आश्रित चर वह है जिसे संशोधित किया जाता है जब स्वतंत्र चर परिवर्तन होता है। हमारे उदाहरण में, "नाइट्रोजन की मात्रा" यह चर है "स्वतंत्र"जबकि "द्रव्यमान (किग्रा में)" यह चर है "कर्मचारी"। एक सरल डेटा तालिका में दोनों चर के लिए स्तंभ होना चाहिए, क्योंकि वे समय के साथ बदलेंगे।
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    अपने प्रयोग को व्यवस्थित रूप से आचरण करें चर का परीक्षण करने के लिए अक्सर आपको चर के विभिन्न मानों के लिए कई बार प्रयोग करने की आवश्यकता होती है। हमारे उर्वरक के उदाहरण में, हम कई समान पैनिक्स विकसित करेंगे और उनको उर्वरक के साथ इलाज करेंगे जिसमें अलग मात्रा में नाइट्रोजन होगा। आम तौर पर, डेटा के व्यापक संभव स्पेक्ट्रम को इकट्ठा करना सबसे अच्छा है। जितना संभव हो उतना डेटा लीजिए
  • अच्छा प्रायोगिक डिजाइन में शामिल है जिसे के रूप में जाना जाता है "नियंत्रण"। अपने प्रयोग के प्रतिकृतियों में से एक में वह चर शामिल नहीं होना चाहिए जो आप परीक्षण कर रहे हैं। उर्वरक के उदाहरण में, हम उर्वरक के साथ इलाज किया गया एक दलिया जोड़ देगा जिसमें नाइट्रोजन शामिल नहीं है। यह हमारा नियंत्रण होगा: यह आधार होगा, जिससे हम अन्य सीओबी के विकास को मापेंगे।
  • अपने प्रयोगों के दौरान हानिकारक सामग्रियों के उपयोग से जुड़े सभी सुरक्षा उपाय देखें।
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    अपना डेटा लीजिए यदि संभव हो तो, सभी आंकड़ों को सीधे अपने टेबल में जमा करें - बाद में डेटा को पुनर्निर्धारण और समेकित करने के कारण आप बड़े सिरदर्द को बचा लेंगे जानें कि आपके डेटा में आउटलाइअर कैसे पहचानें।
  • यदि संभव हो तो आपके डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए हमेशा अच्छा विचार है ग्राफ़ पर डेटा चोटियों को आकर्षित करें, और एक उचित रेखा या घटता के साथ व्यक्त प्रवृत्तियों। इस तरह आप डेटा प्रवृत्तियों की कल्पना करने के लिए स्वयं (और सभी जो चार्ट को देखते हैं) मदद करेंगे अधिकांश बुनियादी प्रयोगों के लिए, स्वतंत्र चर का एक्स के क्षैतिज अक्ष पर दर्शाया जाता है, जबकि निर्भर चर वाला वाई के ऊर्ध्वाधर अक्ष पर होता है।
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    अपने डेटा का विश्लेषण करें और एक निष्कर्ष पर आओ। क्या आपकी परिकल्पना सही थी? क्या आपके डेटा में कोई अवलोकन योग्य पटरियां हैं? क्या आप अप्रत्याशित डेटा में लड़ रहे हैं? क्या आपके पास कोई अन्य अनुत्तरित प्रश्न हैं जो भविष्य के प्रयोग का आधार बना सकते हैं? इन सवालों के जवाब के रूप में आप परिणाम पर विचार की कोशिश करो। यदि आपका डेटा आपको एक के साथ नहीं प्रदान करता है "हां" ऑड ए "नहीं" निश्चित, नए प्रयोगात्मक परीक्षण करने की संभावना पर विचार करें, और आगे डेटा एकत्रित करें।
  • अपने परिणामों को साझा करने के लिए, एक संपूर्ण वैज्ञानिक प्रकाशन लिखें एक वैज्ञानिक प्रकाशन लिखना सीखना एक महत्वपूर्ण कौशल है, क्योंकि कई नए शोधों के परिणाम एक विशिष्ट प्रारूप में लिखे और प्रकाशित किए जाने चाहिए।
  • भाग 2

    एक उदाहरण का प्रयोग करें
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    हम एक विषय का चयन करते हैं और हमारे चर को परिभाषित करते हैं। इस उदाहरण के प्रयोजनों के लिए, हम एक साधारण छोटे पैमाने पर प्रयोग पर विचार करेंगे। हम किसी की फायरिंग रेंज पर विभिन्न स्प्रे ईंधन के प्रभाव की जांच करेंगे "sparapatate"।
    • इस मामले में, स्प्रे ईंधन के प्रकार का प्रतिनिधित्व करता है "स्वतंत्र चर", जबकि गोली का दायरा है "आश्रित चर"।
    • इस प्रयोग के लिए विचार करने वाली चीजें: ये सुनिश्चित करने का एक तरीका है कि हर एक "आलू-गोली" वही वजन है? क्या हर प्रक्षेपण पर स्प्रे ईंधन की समान मात्रा का संचालन करने का एक तरीका है? दोनों कारक संभावित हथियार की सीमा को प्रभावित कर सकते हैं प्रयोग के पहले हम प्रत्येक आलू का वजन करते हैं, और प्रत्येक शॉट स्प्रे ईंधन के समान मात्रा में फ़ीड करते हैं।
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    हम एक परिकल्पना तैयार करते हैं अगर हम एक बाल स्प्रे, एक रसोई स्प्रे और एक पेंट स्प्रे का परीक्षण करना चाहते हैं, तो हम यह कह सकते हैं कि बाल स्प्रे में एरोसोल प्रणोदक है, जो दूसरों की तुलना में अधिक मात्रा में ब्यूटेन है चूंकि हम जानते हैं कि ब्यूटेन ज्वलनशील है, हम यह मान सकते हैं कि बाल स्प्रे जब प्रक्षेपित होने पर अधिक प्रबल बल पैदा करेगा, फेंकने-आलू आगे दूर फेंक देगा हम इस तरह अपनी अवधारणा लिख ​​सकते हैं: "बाल स्प्रे के प्रणोदक एरोसोल में निहित ब्यूटेन की अधिक एकाग्रता, औसतन औसतन, 250-300 ग्राम के बीच वजन के साथ प्रक्षेप्य-आलू को फायर करने पर फेंक देगा"।
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    सबसे पहले, हम सामग्री के संग्रह को व्यवस्थित करते हैं। हमारे प्रयोग में, हम प्रत्येक एरोसोल ईंधन का 10 बार परीक्षण करेंगे, और औसत परिणाम की गणना करेंगे। हम एक एरोसोल ईंधन का भी परीक्षण करेंगे, जिसमें हमारे प्रयोग के नियंत्रण के रूप में ब्यूटेन शामिल नहीं है। अपने आप को तैयार करने के लिए, हम हमारे को इकट्ठा करेंगे "sparapatate", हम यह सुनिश्चित करेंगे कि यह काम करता है, हम अपने स्प्रे के डिब्बे खरीदेंगे और हमारे आलू प्रोजेक्टाइल को मॉडल करेंगे।
  • हम पहले से ही हमारे डेटा टेबल बनाते हैं हम पांच ऊर्ध्वाधर स्तंभ तैयार करते हैं:
  • बाएं कॉलम को इस रूप में लेबल किया जाएगा "# कोशिश करें"। प्रत्येक स्तंभ स्थान में केवल संख्याएं 1-10 होंगी, जो प्रत्येक शॉट का प्रयास दर्शाएगा।
  • अगले चार स्तंभों को विभिन्न स्प्रे के नाम से लेबल किया जाएगा जो कि हम प्रयोग में प्रयोग करेंगे। प्रत्येक कॉलम के नीचे दस स्थान प्रत्येक श्रेणी से रेंज (मीटर में) तक पहुंचने का संकेत देगा।
  • चार ईंधन स्तंभों में से प्रत्येक के तहत, हम प्रवाह दरों के औसत को इंगित करने के लिए एक स्थान छोड़ देंगे।
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    हम प्रयोग का संचालन करते हैं हम हर प्रक्षेप्य के लिए समान स्प्रे का उपयोग करते हुए दस प्रोजेक्टाइल शूट करने के लिए प्रत्येक स्प्रे का उपयोग कर सकते हैं। प्रत्येक शॉट के बाद, हम प्रक्षेप्य द्वारा की गई दूरी को मापने के लिए एक लंबी टेप का उपयोग करेंगे। इस समय हम टेबल में डेटा रिकॉर्ड करते हैं।
  • कई प्रयोगों की तरह, हम भी कुछ सुरक्षा उपायों को अपनाया जाना चाहिए दहनशील स्प्रे जो हम प्रयोग करेंगे, वह ज्वलनशील है, इसलिए हमें पिलर की सुरक्षा को बंद करना होगा और जब हम ईंधन चालू करेंगे तो भारी दस्ताने पहनना होगा। प्रोजेक्टाइल से आकस्मिक चोट से बचने के लिए, हमें यह भी सुनिश्चित करना होगा कि हम हथियार के प्रक्षेपवक्र में हस्तक्षेप न करें। इसलिए हम इसके सामने (या पीछे) में से बचते हैं।
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    हम डेटा का विश्लेषण करते हैं मान लें कि हमने पाया कि, औसतन, बाल स्प्रे ने आलू को निकाल दिया, लेकिन रसोई स्प्रे मजबूत था। हम इन आंकड़ों को प्रतिबिंबित कर सकते हैं। प्रत्येक स्प्रे की प्रवाह दर के औसत का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक अच्छी विधि एक स्तंभ चार्ट के उपयोग के माध्यम से होती है, जबकि एक स्कैटरप्लॉट प्रत्येक प्रवाह के भिन्नता का प्रतिनिधित्व करने का एक अच्छा तरीका है।
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    हम निष्कर्ष निकालते हैं आइए हम अपने प्रयोग के परिणामों पर प्रतिबिंबित करते हैं। डेटा के आधार पर, हम निश्चित रूप से यह कह सकते हैं कि हमारी परिकल्पना सही थी। हम यह भी कह सकते हैं कि हमने ऐसी कुछ की खोज की है जिसे हमने पूर्वकल्पना नहीं की थी, अर्थात् कि रसोई स्प्रे ने सबसे सुसंगत परिणाम पेश किए। हम किसी भी समस्याओं या त्रुटियों की रिपोर्ट कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, पेंट स्प्रे पेंट पीलर के अंदर जमा हो सकता है, यह कई बार मारे गए) अंत में, हम भविष्य के अनुसंधान के लिए दिशा-निर्देश सुझा सकते हैं: उदाहरण के लिए, अधिक ईंधन का उपयोग करके अधिक दूरी को कवर किया जा सकता है
  • हम अपने परिणामों को वैज्ञानिक प्रकाशन उपकरण का उपयोग करके दुनिया के साथ साझा भी कर सकते हैं - हमारे प्रयोग के विषय को देखते हुए, यह जानकारी ट्रिपल वैज्ञानिक प्रदर्शनी प्रदर्शनी के रूप में पेश करने के लिए अधिक उपयुक्त हो सकती है।
  • टिप्स

    • आनंद लें और सुरक्षित रूप से अनुभव करें
    • विज्ञान में बड़े सवाल पूछने के होते हैं। उस क्षेत्र को चुनने में डर न रखें जो आपने अभी तक नहीं खोजा है।

    चेतावनी

    • आँख संरक्षण पहनें
    • यदि आपकी आँखों में कुछ मिलता है, तो उन्हें कम से कम 5 मिनट तक पानी चलाने के दौरान कुल्ला।
    • वर्कस्टेशन के पास भोजन या पेय का उपभोग न करें
    • रसायनों को संभालने के दौरान रबर के दस्ताने पहनें।
    • बाल पीछे की ओर ले लीजिए
    • प्रयोग के पहले और बाद में अपने हाथ धोएं
    • तेज चाकू, खतरनाक रसायनों, या नग्न आग की लपटों का उपयोग करते समय, यह सुनिश्चित कर लें कि आप वयस्कों द्वारा देखरेख कर रहे हैं।
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