Condurre un progetto di ricerca scientifica

Un progetto di ricerca scientifica utilizza il metodo scientifico per studiare e testare un`idea su come funziona qualcosa. Implica la ricerca di un argomento, la formulazione di una teoria o ipotesi di lavoro che può essere verificata, la conduzione dell`esperimento e la relazione e la comunicazione dei risultati. Probabilmente dovresti seguire questa procedura se, ad esempio, stai pianificando di fare un progetto per un progetto scientifico a scuola. Saper condurre un progetto di ricerca è utile a chiunque sia interessato alle scienze, infatti a chiunque voglia migliorare le proprie capacità di problem solving.

Passi

Parte 1 di 2: Applicare il metodo scientifico

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1. Fai una domanda. Spesso la parte più impegnativa di un progetto di ricerca è capire cosa si vuole ricercare. Prenditi il ​​tuo tempo per scegliere poiché tutti i seguenti passaggi si basano sull`idea che scegli.
  • Pensa a qualcosa che ti interessa, ti sorprende o ti confonde e vedi se è qualcosa che potresti ragionevolmente ricercare per un progetto. Formula una singola domanda che riassuma ciò che vorresti indagare.
  • Prendiamo un esempio che elaboreremo in questa sezione: supponiamo di aver sentito dire che puoi realizzare un semplice forno solare da una scatola per pizza. Tuttavia, sei scettico sul fatto che ciò possa essere fatto, o almeno fatto in modo coerente. Quindi la tua domanda potrebbe essere: `È possibile realizzare un semplice forno solare che funzioni in modo coerente in condizioni diverse??`
  • Assicurati che l`argomento selezionato sia gestibile entro il tuo arco di tempo, budget e livello di abilità e che non violi alcuna regola di assegnazione/sovvenzione/concorso (esempio: nessun test sugli animali). Puoi cercare idee online se hai bisogno di aiuto, ma non limitarti a copiare un progetto che trovi lì; anche questo sarà contro le regole ed è immorale.
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2. Ricerca il tuo argomento. Puoi farlo leggendo libri di riferimento e libri scientifici, effettuando ricerche online o consultando persone esperte. Una conoscenza più approfondita della tua materia può aiutare a impostare il tuo progetto di ricerca.
  • Sii consapevole dei requisiti per il tuo progetto. Molte fiere della scienza richiedono l`utilizzo di almeno tre risorse solide, affidabili e utili come riferimento.
  • Le tue fonti devono essere imparziali (non legate a un prodotto, per esempio), attuali (non un`enciclopedia del 1965) e credibili (non qualche commento anonimo su un post di un blog). Le risorse online supportate da un`organizzazione scientifica o da una rivista sono una buona scommessa. Chiedi consiglio al tuo insegnante o capo progetto se ne hai bisogno.
  • Ad esempio, la query "Fare un forno solare da una scatola per pizza" produrrà una pletora di risorse, alcune di natura più scientifica (e quindi più affidabili) di altre. Il numero di risultati di ricerca per un articolo sull`argomento in una rivista riconosciuta e rispettabile può essere considerata una fonte valida.
  • D`altra parte, i post sul blog, gli articoli anonimi e le informazioni raccolte in crowdsourcing saranno probabilmente insufficienti. Per quanto preziosa sia una risorsa come wikiHow (e ci sono articoli su scatole per pizza e forni solari da trovare), potrebbe non essere considerata una risorsa valida per il tuo progetto di ricerca. La scelta di articoli ben scritti con numerose note a piè di pagina (che sono a loro volta collegate a fonti affidabili) aumenterà le possibilità di accettazione, ma parlane con il tuo istruttore, organizzatore di mostra, ecc.
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    3. Forma un`ipotesi. L`ipotesi è la tua teoria o previsione di lavoro, basata sulla domanda che hai posto e sulla tua ricerca successiva. Deve essere accurato e chiaro, ma non deve essere dimostrato corretto affinché il tuo progetto di ricerca abbia successo (gli esperimenti falliti sono importanti tanto quanto quelli di successo nella scienza).
  • Spesso è utile trasformare la tua domanda in un`ipotesi pensando in termini "se/allora". Potresti voler articolare la tua ipotesi (almeno inizialmente) come "Se [lo faccio] allora [questo accadrà]".
  • Nel nostro esempio, l`ipotesi potrebbe essere: "Un forno solare ricavato da una scatola per pizza può riscaldare costantemente il cibo quando c`è molta luce solare".
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    4. Progetta il tuo esperimento. Una volta che hai formulato la tua ipotesi, è il momento di verificare se è valida o meno. L`esperimento che progetti dovrebbe concentrarsi esclusivamente sulla conferma o smentita della tua ipotesi. Ricorda, non importa se hai ragione, importa quale procedura segui.
  • La gestione delle variabili è fondamentale durante la configurazione dell`esperimento. Gli esperimenti scientifici hanno tre tipi di variabili: indipendenti (che vengono modificate da te); dipendenti (che vengono modificati in risposta alla variabile indipendente); e controllato (che rimangono gli stessi).
  • Quando pianifichi il tuo esperimento, considera di quali materiali avrai bisogno. Assicurati che siano facilmente disponibili e convenienti, o ancora meglio: usa i materiali che hai già a casa.
  • Per il nostro forno solare pizza box i materiali sono facili da ottenere e da assemblare. Il forno, i cibi da cucinare (s`mores, per esempio) e il pieno sole, variabili controllabili. Altri fattori ambientali (ora, giorno o periodo dell`anno, per esempio) sono quindi variabili indipendenti; e la `cottura` del cibo è la variabile dipendente.
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    5. Esegui il tuo esperimento. Una volta che la vostra preparazione e pianificazione saranno completate, arriverà finalmente il momento di verificare la validità della vostra ipotesi.
  • Segui attentamente i passaggi che hai pianificato per testare l`esperimento. Tuttavia, se il test non può essere eseguito come previsto, riconfigura i passaggi o prova altri materiali. (Se vuoi davvero vincere il concorso di scienze, questo sarà un passo importante per te!)
  • È comune per le fiere della scienza che devi sostenere un test almeno tre volte per ottenere un risultato scientificamente valido.
  • Ad esempio, per il nostro forno pizza box, decidi di testare il tuo forno solare mettendolo al sole diretto in tre giorni simili di 32 gradi Celsius a luglio, tre volte al giorno (10:00, 14:00, 18:00).
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    6. Registra e analizza i tuoi risultati. Anche il test più interessante e illuminante sarà inutile per il tuo progetto di ricerca senza registrare e analizzare accuratamente i risultati.
  • A volte è meglio scrivere i dati come grafico, grafico o semplicemente come voce di registro. Tuttavia, in qualsiasi modo tu registri i dati, devi assicurarti che siano facili da visualizzare e analizzare. Tieni registri accurati di tutti i risultati, anche se non vanno come speravi o pianificato. Anche questo fa parte della scienza!
  • Secondo i test del forno solare alle 10:00, 14:00 e 18:00 in tre giorni di sole, dovresti sfruttare i tuoi risultati. Notando la cottura dei tuoi s`more (basata sullo scioglimento del cioccolato e del marshmallow, ad esempio), puoi concludere che solo il test di 14 ore ha avuto un successo costante.
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    7. Trai la tua conclusione. Ora che hai eseguito l`esperimento e la tua ipotesi è stata confermata o smentita, è tempo di dichiarare le tue scoperte in modo chiaro e accurato. In effetti ora stai rispondendo alla domanda che avevi inizialmente posto.
  • Se hai iniziato con una domanda semplice, chiara e diretta e un`ipotesi simile, sarà più facile formulare la tua conclusione.
  • Ricorda che la conclusione che la tua ipotesi fosse completamente sbagliata non rende il tuo progetto di ricerca un fallimento. Se hai chiarito i risultati scientifici e li hai presentati bene, allora può e sarà un successo.
  • Nell`esempio del forno solare pizza box, l`ipotesi era che `Un forno solare ricavato da una pizza box può riscaldare gli alimenti in modo coerente in pieno sole`. Tuttavia, la nostra conclusione potrebbe essere: "Un forno solare ricavato da una scatola per pizza ha un successo costante solo nel riscaldare gli alimenti sotto il sole di mezzogiorno in una giornata calda".
  • Parte 2 di 2: Spiegare e presentare il tuo progetto

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    1. Scopri come verrà valutato il tuo progetto. Che si tratti di un compito di scienze per la scuola, di un progetto per un concorso di scienze o di qualcos`altro, è importante comprendere i criteri utilizzati per valutare il tuo progetto di ricerca.
    • Ad esempio, per un concorso di scienze, la valutazione può essere basata sui seguenti criteri (aggiunge al 100%): documento di ricerca (50%), presentazione orale (30%). poster di presentazione (20%).
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    2. fare un riassunto. Molto probabilmente dovrai scrivere un breve riassunto del tuo progetto di ricerca, noto anche come abstract. Dovrebbe mostrare chiaramente la tua idea, la tua ipotesi e come l`hai testata e la conclusione.
  • I riepiloghi dei progetti di ricerca sono spesso limitati a una pagina e forse a 250 parole. In questo breve spazio ti concentri sullo scopo del tuo esperimento, sulle procedure seguite, sui risultati e su tutte le possibili applicazioni.
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    3. Scrivi un documento di ricerca. Se il riepilogo fornisce le informazioni di base, il documento di ricerca fornisce i dettagli sostanziali e l`analisi del tuo progetto di ricerca. È facile pensare che l`esperimento stesso o il poster che puoi creare sia più importante (forse perché è più divertente da fare), ma il documento di ricerca è spesso la parte più importante della valutazione del tuo progetto.
  • Usa le linee guida fornite dal tuo insegnante o dall`organizzazione del concorso di scienze per informazioni su come organizzare il documento di ricerca.
  • Ad esempio, il tuo articolo potrebbe dover essere suddiviso in categorie, come ad esempio: 1) Frontespizio; 2) Introduzione (dove si delineano l`argomento e l`ipotesi); 3) Materiali & metodi (in cui descrivi il tuo esperimento); 4) Risultati & scoperte (dove si delineano le proprie scoperte); 5. conclusione & raccomandazioni (dove dai la "risposta" alla tua ipotesi); 6) Riferimenti (dove elenchi le tue fonti).
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    4. Prepara la tua presentazione orale. Il tempo di parola e il dettaglio della presentazione orale del tuo progetto di ricerca (se necessario) possono variare notevolmente. Potrebbe essere necessario parlare per cinque o 20 minuti. Assicurati di sapere in anticipo quali sono i requisiti; se, ad esempio, è prevista una presentazione PowerPoint.
  • Scrivi prima il tuo documento di ricerca e usalo come guida per costruire la tua presentazione orale. Segui un quadro simile che delinea ipotesi, esperimenti, risultati e conclusioni.
  • Puntare su chiarezza e concisione. Assicurati che tutti capiscano cosa hai fatto, perché lo hai fatto e cosa hai scoperto.
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    5. Crea un aiuto visivo. La maggior parte dei concorsi scientifici richiede ancora una presentazione poster del tuo progetto. È essenzialmente una rappresentazione visiva del tuo documento di ricerca.
  • Le competizioni scientifiche utilizzano solitamente una tavola standard, divisa in tre pannelli, alta circa 90 cm e larga 120 cm.
  • Disporre il poster come la prima pagina di un giornale, con il titolo in alto, l`ipotesi e la conclusione in primo piano e al centro e i materiali di supporto (metodi, fonti, ecc.) chiaramente collocati sotto le intestazioni su entrambi i lati.
  • Aumenta l`appeal visivo del tuo poster con immagini, diagrammi e simili, ma non sacrificare il contenuto per l`appeal visivo.

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