Hva er kjennetegnene på en god eksperiment?

På spørsmål om hva som gjør en god eksperiment, fysikeren Richard Feynman bemerket at et eksperiment trenger ikke være sjokkerende, grensesprengende eller interessant. For et eksperiment for å være bra, må det bare være godt kontrollert, reproduserbar og ærlig. Uansett skalaen, fra atomkollisjoner i den største partikkelakselerator til en elevs første science fair prosjektet, et godt eksperiment som samsvarer med disse kriteriene har potensial til å formidle kunnskap og erfaring i bruk av den vitenskapelige metode.

Den vitenskapelige metode

Utføre et eksperiment er den fjerde og siste trinnet i den vitenskapelige metode, som begynner med observasjon. Etter observasjon gjelder dannelsen av en hypotese, etterfulgt av å forutsi. Når et fenomen er observert, kan du danne hypoteser for å forklare det. En hypotese er egentlig en kvalifisert gjetning, gitt hva du vet om verden og det du ser, som forsøker å forklare et fenomen. Hypoteser brukes til å gjøre spådommer om virkningene en viss variabel vil ha på fenomenet, og følge opp spådommer med eksperimenter vil enten bevise eller motbevise hypotesen som de sprang. Et eksperiment som konsekvent støtter en gitt hypotese produserer en teori, som deretter kan aksepteres som en naturlov. Hvis forsøket motbeviser sin respektive hypotese, er det på tide å gå tilbake til observasjonsfasen og begynne på nytt ved å danne en ny hypotese.

Kontroll

Et eksperiment som mangler kontroll vil gi resultater av tvilsom verdi. Bare en variabel skal testes i et enkelt eksperiment, i hvilke fag er plassert enten i en kontroll-gruppe eller en forsøksgruppe. Kontrollgruppen er igjen uforandret, mens den eksperimentelle gruppen vil bli utsatt for en enkelt skiftes faktor, kalt en uavhengig variabel. Opprettholde kontroll over de faktorene som påvirker et eksperiment resultater sikrer at ingen utilsiktede variabler er innført. Den uavhengige variable innføres deretter til den eksperimentelle gruppen, og resultatet er observert, så sammenlignet med kontrollgruppen. Hvis resultatet er en forskjell mellom de to gruppene, er forskjellen at det er en avhengig variabel, eller effekt.

reproduksjon

Hvis et eksperiment ikke kan gjengis med samme resultat, kan resultatene ikke klarert. Opprettholde kontroll under forsøket bidrar til å sikre at forsøket er reproduserbar. Vellykket reproduksjon av en god eksperiment vil konsekvent gi samme resultat, og konsistente resultater støtte sin hypotese.

Scientific Integrity

Ved avslutningen av et eksperiment, oppsummerer du mønstre i dataene for å avgjøre hvorvidt hypotesen støttes. Ærlighet er viktig å opprettholde integriteten av eksperimentets resultater. En vitenskapsmann skal være villig til å la andre teste sine resultater ved å gjengi hans metoder. Hvis han ikke er det, står han å reise spørsmål om integriteten til sitt arbeid, sine funn og hans ærlighet i rapporteringen. Selv om resultatene er lyd, kan en vitenskaps unnlatelse av å demonstrere integritet forårsake andre medlemmer av det vitenskapelige samfunn til å tvile dem.