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科学的方法は、問題を調査するプロセスです。仮説、実験、観察、結論の4つの要素で構成されています。仮説は問題の説明であり、テストされるべき提案です。実験は、仮説をテストするために使用される手順です。観測は、実験中に収集されたデータです。そして、結論は、仮説が観察されたことに基づいて有効かどうかです。これらの科学的手法のステップは、仮定が正しいかどうかを判断する強力なツールです。次の科学的手法の実験のアイデアは、科学的手法の使用方法を示しています。
水生植物に対する油流出の影響
油流出の問題に関して考えられる仮説は、「油は水生植物に悪影響を及ぼします」です。科学的な方法のステップを使用して仮説をテストするには、水生植物を油にさらし、結果を観察する必要があります。 2本の試験管と2本のビーカーに水を入れます。 2つのビーカーに、それぞれに1つずつ、2つのヒドラを入れます。次に、試験管をひっくり返して親指で両端を覆い、こぼれないようにし、それぞれをビーカーに入れて、試験管の口が水面に触れると親指を取り外します。水を漏らすことなく、植物の上部を試験管に挿入し、ビーカーの端にチューブを傾けます。ビーカーを窓枠に並べて置きます。
ビーカーの1つにオンスのモーターオイルを注ぎ、植物の外観と試験管内にたまる酸素の量への影響に注意してください。これらの観察に基づいて、油が植物に悪影響を与えるかどうかを結論付けます。異なる量の油で同じ実験を試して、植物に影響を与えるために必要な油の量を調べます。
植物の成長と肥料
農業慣行を調査する仮説は、「肥料は植物をより速く成長させる」かもしれません。この仮説をテストするには、2つのポットに2つの緑豆を植え、窓枠に並べて配置します。肥料を1つのポットに加えてから、定期的に2つのポットに均等に水をまきます。
豆が葉を形成して成長し始めたら、少なくとも1週間は毎日、各植物の高さを測定して記録します。受精植物が非受精植物よりも大きいかどうかに基づいて、肥料が植物をより速く成長させるかどうかを結論付けます。肥料の量を変えて実験を繰り返し、肥料の量が少なすぎるか多すぎるかを調べます。
水の変位と浮選
一部のオブジェクトが浮くのになぜ他のオブジェクトがいけないのかを考える仮説は、「同じ重量のオブジェクトが浮くかどうかはその体積に依存する」というものです。仮説をテストするために、それぞれ約5 x 5インチのアルミ箔の5つの等しい正方形をカットしました。これらの正方形の重さは同じです。各正方形を転がしてボールにします。できる限りきつく、最も小さく、他のものを間に挟んで非常にゆるくします。タイトなボールの体積が最小で、ルーズなボールの体積が最大です。
各ボールを水の容器に入れ、浮くかどうかを記録します。結果に基づいて、ボリュームが浮力に影響するかどうかを結論付けます。重みは同じでも体積が異なる他のオブジェクトを収集し、元の実験が決定的でない場合にどのオブジェクトが浮くかを観察します。
砂糖代用品の味への影響
砂糖代替物の有効性に関する仮説は、「砂糖代替物は良い砂糖として味がする」かもしれません。仮説が正しいかどうかを確認するには、レモネードのバッチを準備し、一方のサンプルに砂糖を入れ、もう一方を砂糖代替物で甘くします。少なくとも10人に両方を試してもらい、どちらの味が良いかを記録してもらいます。
味覚テスターが、砂糖代替品のレモネードの味が砂糖入り飲料よりも良いか良いかを判断するかどうかに基づいて、仮説は正しいか間違っています。クッキー、ケーキ、アイスクリームなどの他の食品で味覚テストを試して、より完全な画像を取得してください。テスト結果は、砂糖代替物がすべての場合に砂糖と同じくらい良いかどうかを示します。
結論：子供のための科学的方法
これらの簡単な科学的手法の実験は、テスト可能なプロセスに関連するアイデアを検証するために科学的手法がどのように設計されているかを示しています。科学者は仮説を立てて何かを説明し、科学的方法を使用してテストしようとします。科学のすべては、テストされ、正しいことが判明した仮説に基づいていますが、他の見解も同じように間違っていることが証明されています。