Language
Country/Area
No result found
Đằng sau những thí nghiệm khoa học: Tại sao từng chi tiết nhỏ đều có thể thay đổi kết quả?
Thí nghiệm khoa học là một quy trình nhằm ủng hộ hoặc bác bỏ một giả thuyết hoặc một cuộc điều tra được tiến hành để xác định tính hợp lệ hoặc khả năng của một điều gì đó chưa được thử nghiệm. Bằng cách vận dụng các yếu tố cụ thể, các thử nghiệm cung cấp cái nhìn sâu sắc về mối quan hệ nhân quả, cho thấy kết quả thay đổi như thế nào khi một yếu tố cụ thể bị thay đổi. Các thử nghiệm khác nhau về mục tiêu và quy mô, nhưng dù thế nào đi chăng nữa, các quy trình lặp đi lặp lại và phân tích logic về kết quả luôn là cốt lõi của chúng.
Phòng thí nghiệm có thể cải thiện điểm kiểm tra và giúp học sinh tập trung hơn vào tài liệu.
Trong các lớp học khoa học, các thí nghiệm và các loại hoạt động thực hành khác rất quan trọng đối với việc học tập của học sinh. Cho dù đó là những thí nghiệm tự thực hiện cơ bản hay những nghiên cứu có hệ thống được thực hiện bởi các nhà khoa học trong nhiều năm, các thí nghiệm đều có những đặc điểm riêng, từ những so sánh cá nhân không chính thức (chẳng hạn như nếm nhiều loại sô-cô-la để tìm ra loại yêu thích) cho đến những thí nghiệm được kiểm soát chặt chẽ đòi hỏi những dụng cụ phức tạp (chẳng hạn như). như quá trình phát hiện các nguyên tử phụ).
Mục đích và phương pháp thử nghiệm
Trong phương pháp khoa học, thí nghiệm là một quy trình thực nghiệm nhằm phân xử các mô hình hoặc giả thuyết cạnh tranh nhau. Các nhà nghiên cứu cũng sử dụng các thí nghiệm để kiểm tra các lý thuyết hiện có hoặc các giả thuyết mới, ủng hộ hoặc bác bỏ chúng. Các thí nghiệm thường kiểm tra một giả thuyết, một kỳ vọng về cách thức hoạt động của một quá trình hoặc hiện tượng. Nhưng nó cũng có thể được thiết kế để trả lời câu hỏi “nếu như” mà không có kỳ vọng cụ thể về kết quả của thử nghiệm hoặc để xác nhận các kết quả trước đó.
Trong một thử nghiệm, nếu tất cả các biện pháp kiểm soát đều hoạt động như mong đợi thì có thể suy ra rằng thử nghiệm đó hoạt động như mong đợi và kết quả là do tác động của các biến được đo lường gây ra.
Thiết kế của thử nghiệm cần tính đến các biến số gây nhiễu, có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và khả năng tái lập của thử nghiệm. Các biến gây nhiễu thường có thể được loại bỏ thông qua kiểm soát khoa học hoặc phân công ngẫu nhiên. Trong lĩnh vực khoa học vật lý và kỹ thuật, thí nghiệm là một thành phần chính của phương pháp khoa học. Trong y học và khoa học xã hội, mức độ phổ biến của nghiên cứu thực nghiệm thay đổi theo ngành học.
Bối cảnh lịch sử
Phương pháp tiếp cận có hệ thống đối với thử nghiệm hiện đại xuất hiện trong tác phẩm của nhà toán học và học giả Ả Rập Ibn al-Haytham. Ông đã tiến hành các thí nghiệm trong lĩnh vực quang học, kiểm soát các thí nghiệm dựa trên các yếu tố như kết quả thí nghiệm nhìn thấy được. Ông là một trong những học giả đầu tiên sử dụng phương pháp thí nghiệm quy nạp để đạt được kết quả. Hãy xem xét triết gia người Anh Francis Bacon, người đã đề cao các phương pháp thực nghiệm dựa trên những quan sát lặp lại và lần đầu tiên tích hợp phương pháp khoa học như chúng ta hiểu ngày nay.
Thử nghiệm là một quy trình giúp mọi người đánh giá hai hoặc nhiều cách giải thích hoặc giả thuyết cạnh tranh nhau.
Với sự phát triển của các phương pháp khoa học, nhiều học giả đã mang lại những tiến bộ và khám phá đáng kể cho các ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Galileo đo thời gian một cách chính xác và thực hiện các thí nghiệm để rút ra kết luận về chuyển động rơi tự do, trong khi Antoine Lavoisier sử dụng các thí nghiệm để làm sáng tỏ các lĩnh vực mới của quá trình đốt cháy và hóa sinh.
Các loại thử nghiệm
Thí nghiệm có thể được chia thành nhiều loại theo tiêu chuẩn chuyên môn của các ngành khác nhau. Trong một số ngành (chẳng hạn như tâm lý học hoặc khoa học chính trị), "thí nghiệm thực tế" là một phương pháp nghiên cứu xã hội có chứa hai loại biến: biến độc lập được thao tác bởi người thực nghiệm và biến phụ thuộc được đo lường. Các thí nghiệm có kiểm soát thường được thực hiện bằng cách so sánh kết quả của một mẫu thử nghiệm với một mẫu đối chứng, gần giống với mẫu thử nghiệm nhưng khác ở một khía cạnh, đó là biến độc lập cần kiểm tra.
Thiết kế thử nghiệm tốt thường đòi hỏi phải xem xét các biến số gây nhiễu và khi tiến hành các thử nghiệm trên người, cần phải có biện pháp bảo vệ đặc biệt đối với các biến số bên ngoài.
Trong nhiều môn học, các hình thức thí nghiệm khác nhau như thí nghiệm tự nhiên, thí nghiệm hiện trường cũng phổ biến. Các thí nghiệm tự nhiên thường không thể thực hiện được các thí nghiệm có kiểm soát nên các nhà nghiên cứu chỉ có thể dựa vào việc quan sát mối quan hệ của các biến trong hệ thống, trong khi các thí nghiệm thực địa được tiến hành trong bối cảnh thực tế để kiểm tra tính đúng đắn của lý thuyết.
Do đó, mỗi chi tiết nhỏ của một thí nghiệm khoa học đều có thể thay đổi đáng kể kết quả cuối cùng, khiến các nhà nghiên cứu phải đối mặt với vô số biến số và điều kiện. Với tất cả những biến số này, làm thế nào chúng ta có thể đảm bảo rằng kết quả thu được là đáng tin cậy?
