Bước 4: Tiến hành thử nghiệm
Nhiều người nghĩ về một thí nghiệm như một thứ gì đó diễn ra trong phòng thí nghiệm. Mặc dù điều này có thể đúng, nhưng các thí nghiệm không nhất thiết phải liên quan đến bàn làm việc trong phòng thí nghiệm, đầu đốt Bunsen hoặc ống nghiệm. Tuy nhiên, chúng phải được thiết lập để kiểm tra một giả thuyết cụ thể và chúng phải được kiểm soát. Kiểm soát một thử nghiệm có nghĩa là kiểm soát tất cả các biến để chỉ một biến duy nhất được nghiên cứu. Biến độc lập là biến được kiểm soát và thao tác bởi người thử nghiệm, trong khi biến phụ thuộc thì không. Khi biến độc lập được thao tác, biến phụ thuộc được đo lường cho sự thay đổi. Trong xe của chúng tôiví dụ, biến độc lập là hình dạng của thân xe. Biến phụ thuộc - những gì chúng tôi đo lường như là hiệu ứng của cấu hình ô tô - có thể là tốc độ, mức tiêu thụ xăng hoặc số đo trực tiếp lượng áp suất không khí tác động lên ô tô.
Kiểm soát một thử nghiệm cũng có nghĩa là thiết lập nó để nó có một nhóm kiểm soát và một nhóm thực nghiệm . Nhóm đối chứng cho phép người thử nghiệm so sánh kết quả thử nghiệm của mình với phép đo cơ bản để anh ta có thể cảm thấy tin tưởng rằng những kết quả đó không phải do ngẫu nhiên. Ví dụ, trong thí nghiệm Pasteur đã mô tả trước đó, điều gì sẽ xảy ra nếu Pasteur chỉ sử dụng một bình cổ cong? Liệu anh ta có biết chắc chắn rằng việc không có vi khuẩn phát triển trong bình là do thiết kế của nó không? Không, anh ta cần có thể so sánh kết quả của nhóm thí nghiệm của mình với nhóm đối chứng. Sự kiểm soát của Pasteur là bình có cổ thẳng.
Bây giờ hãy xem xét ví dụ về lực cản không khí của chúng tôi. Nếu chúng tôi muốn thực hiện thử nghiệm này, chúng tôi sẽ cần ít nhất hai chiếc ô tô - một chiếc có hình dáng giống con chim được sắp xếp hợp lý và một chiếc khác có hình hộp. Nhóm trước sẽ là nhóm thử nghiệm, nhóm sau là nhóm đối chứng. Tất cả các yếu tố khác - trọng lượng của ô tô, lốp xe , thậm chí cả lớp sơn trên ô tô - phải giống hệt nhau. Ngay cả đường đua và các điều kiện trên đường đua cũng nên được kiểm soát hết mức có thể.
Bước 5: Phân tích dữ liệu và rút ra kết luận
Trong một cuộc thử nghiệm, các nhà khoa học thu thập cả dữ liệu định lượng và định tính. Hy vọng rằng thông tin được chôn giấu trong đó là bằng chứng để hỗ trợ hoặc bác bỏ giả thuyết. Số lượng phân tích cần thiết để đi đến một kết luận thỏa đáng có thể rất khác nhau. Vì thí nghiệm của Pasteur dựa trên những quan sát định tính về sự xuất hiện của nước dùng, nên phân tích của ông khá đơn giản. Đôi khi, các công cụ thống kê phức tạp phải được sử dụng để phân tích dữ liệu. Dù bằng cách nào, mục đích cuối cùng là chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết và khi làm như vậy, hãy trả lời câu hỏi ban đầu.
