Ученият: как се прави експеримент
Как мислят учените: въпрос, хипотеза, честен опит и извод, с историята на Флеминг и неговата плесен.
Здравей, приятелю, Мечо Добрин е тук. Ако някой ти каже "Тази топка подскача най-високо на плочки", как ще разбереш дали е вярно? Можеш да повярваш. А можеш да постъпиш като учен: да провериш.
История от живота
През септември 1928 г. шотландският учен Александър Флеминг се върнал в лабораторията си в Лондон след ваканция. На масата го чакали стъклени чинийки с бактерии, които бил оставил. В една от тях била пораснала синкавозелена плесен. Около плесента бактериите били изчезнали, сякаш нещо ги е изтрило. Друг на негово място би изхвърлил чинийката, но Флеминг се запитал: "Защо?" Той проучил плесента и открил пеницилина, първия антибиотик. По-късно други учени успели да го произвеждат в големи количества, а през 1945 г. Флеминг и двама колеги получили Нобелова награда. Всичко започнало с едно внимателно наблюдение и един въпрос.
Разбери го стъпка по стъпка
- 1. Въпрос
Всеки експеримент започва с любопитство. Ученият забелязва нещо и пита: защо става така? Добрият въпрос е такъв, на който може да се отговори с проверка.
- 2. Хипотеза
Хипотезата е умно предположение, което може да се провери. Например: "Мисля, че топката ще подскочи най-високо на плочки, защото са твърди." Тя може да се окаже грешна, и това е напълно наред.
- 3. Честен опит
Променяш само едно нещо, а всичко друго остава еднакво. Ако сменяш повърхността, пускаш топката винаги от една и съща височина. Иначе няма да знаеш кое е причината за разликата.
- 4. Мери и повтаряй
Ученият записва числа, не впечатления. Повтаря опита няколко пъти, защото един път може да е случайност. После пресмята средното.
- 5. Извод и споделяне
Накрая проверяваш: потвърди ли се хипотезата? Ако не, научил си нещо ново. Учените пишат какво са направили, за да могат други да повторят опита и да проверят.
Представи си така: Експериментът е като да откриеш защо колелото ти скърца. Не сменяш наведнъж веригата, педалите и седалката. Пробваш едно по едно, иначе никога няма да разбереш кое е скърцало.
- 1НаблюдавайЗабележи нещо интересно
- 2ПитайЗащо става така?
- 3ПредположиНапиши хипотеза
- 4ПровериЧестен опит, променяш само едно нещо
- 5ИзмериЗапиши числата, повтори поне 3 пъти
- 6ЗаключиПотвърди ли се хипотезата?
- 7СподелиРазкажи как го направи
Решени примери
Ема иска да провери дали растенията растат по-добре на светло. Слага едно растение на прозореца и го полива, а другото в шкафа и не го полива. Честен ли е опитът?
Не. Тя е променила две неща: светлината и водата. Трябва и двете растения да получават еднаква вода, а да се различава само светлината.
Топка подскача от 1 м височина на 3 опита: 52 см, 48 см и 50 см. Какъв е средният отскок?
52 + 48 + 50 = 150, а 150 : 3 = 50 см. Средното е по-надеждно от един отделен опит.
Хипотезата на Иво беше, че ледът ще се стопи по-бързо в солена вода. Опитът показа обратното. Провалил ли се е?
Не. Опитът е успешен, защото дава отговор. Грешната хипотеза също е знание.
Внимавай с тези грешки
- Ако хипотезата излезе грешна, експериментът е провален.Не е. И отрицателният резултат е откритие. Много важни открития идват точно от изненадите.
- Един опит е достатъчен.Учените повтарят опита много пъти, за да са сигурни, че резултатът не е случайност.
- Учените са само хора в бели престилки в лаборатории.Учени работят в гори, океани, пустини, в космоса и пред компютри. А всеки, който проверява идеите си честно, мисли като учен.
Задачи
Лесни
Напиши хипотеза: "Мисля, че ... ще ..., защото ..." за това коя хартия попива най-много вода: салфетка, вестник или лист от тетрадка.
Подсказка
Попълни трите празни места.
Отговор
Пример: "Мисля, че салфетката ще попие най-много, защото е мека и пореста."
Кое от тези е хипотеза: "Сините цветя са хубави" или "Растенията на светло растат по-високи"?
Подсказка
Хипотезата може да се провери.
Отговор
"Растенията на светло растат по-високи", защото може да се провери и измери.
Средни
Колата играчка се спуска от рампа за 4, 5 и 6 секунди в три опита. Какво е средното време?
Подсказка
Събери и раздели на броя опити.
Отговор
5 секунди ((4 + 5 + 6) : 3 = 15 : 3).
Искаш да провериш коя топка подскача най-високо. Кои 3 неща трябва да остават еднакви?
Подсказка
Променяме само топката.
Отговор
Височината на пускане, повърхността и начинът на пускане (без бутане).
Трудни
Направи опита с хартията от задача 1: сложи по 1 лъжица вода в 3 чинийки и попий с всяка хартия. Колко вода остава? Потвърди ли се хипотезата?
Подсказка
Използвай еднакви по размер парчета хартия.
Отговор
Отговорът зависи от хартиите. Обикновено салфетката попива най-много. Важно е да провериш и честно да запишеш.
Флеминг забелязал плесен, вместо да изхвърли чинийката. Измисли въпрос за нещо, което виждаш всеки ден, и план как да го провериш с честен опит.
Подсказка
Започни с "Защо..." или "Дали...".
Отговор
Пример: "Пада ли филийката винаги с маслото надолу?" План: пускам я 10 пъти от една и съща височина на масата и записвам.
Лабораторията на подскачащата топка
Цел: Да проведеш истински експеримент по всички стъпки.
- Избери една топка и 3 повърхности: плочки, килим, дърво.
- Напиши хипотеза на коя повърхност ще подскочи най-високо.
- Залепи сантиметър или линийка на стената и пускай топката винаги от 1 м, без да я буташ.
- Приятел да снима с телефон (с разрешение) или да гледа на колко см подскача.
- Направи по 3 опита на всяка повърхност и пресметни средното.
- Напиши извод и го представи на класа.
Накрая: Таблица с измерванията, средни стойности и отговор дали хипотезата се е потвърдила.
Тест с точки
10 въпроса, 18 точки, оценка накрая и разбор какво да преговориш.