Il rapporto di laboratorio

Panoramica

Questo documento descrive un formato generale per i rapporti di laboratorio che si può adattare secondo le necessità. Le relazioni di laboratorio sono il tipo più frequente di documento scritto in ingegneria e possono contare fino al 25% di un corso, ma poco tempo o attenzione è dedicata a come scriverle bene. Peggio ancora, ogni professore vuole qualcosa di leggermente diverso. Indipendentemente dalle variazioni, tuttavia, l’obiettivo dei rapporti di laboratorio rimane lo stesso: documentare i tuoi risultati e comunicare il loro significato. Con questo in mente, possiamo descrivere il formato del rapporto e i componenti di base. Conoscendo i pezzi e lo scopo, è possibile adattarsi alle particolari esigenze di un corso o di un professore.

Una buona relazione di laboratorio fa più che presentare dati; dimostra la comprensione dello scrittore dei concetti dietro i dati. La semplice registrazione dei risultati attesi e osservati non è sufficiente; dovresti anche identificare come e perché le differenze si sono verificate, spiegare come hanno influenzato il tuo esperimento, e mostrare la tua comprensione dei principi che l’esperimento è stato progettato per esaminare. Tieni presente che un formato, per quanto utile, non può sostituire un pensiero chiaro e una scrittura organizzata. Hai ancora bisogno di organizzare le tue idee con attenzione ed esprimerle in modo coerente.

Componenti tipiche

• Pagina del titolo
• Abstract
• Introduzione
• Metodi e materiali (o attrezzature)
• Procedura sperimentale
• Risultati
• Discussione
• Conclusione
• Appendici
• Altre letture

1. La pagina del titolo deve contenere il nome dell’esperimento, i nomi dei partner di laboratorio e la data. I titoli devono essere semplici, informativi e meno di dieci parole (cioè non “Lab #4” ma “Lab #4: Sample Analysis using the Debye-Sherrer Method”). 2. L’abstract riassume quattro aspetti essenziali della relazione: lo scopo dell’esperimento (a volte espresso come lo scopo della relazione), i risultati chiave, il significato e le conclusioni principali. L’abstract spesso include anche un breve riferimento alla teoria o alla metodologia. Le informazioni dovrebbero chiaramente permettere ai lettori di decidere se hanno bisogno di leggere l’intero rapporto. L’abstract dovrebbe essere un paragrafo di 100-200 parole (l’esempio qui sotto è di 191 parole).

Sample Abstract

Questo esperimento ha esaminato l’effetto dell’orientamento della linea e dell’angolo della punta della freccia sulla capacità del soggetto di percepire la lunghezza della linea, testando così l’illusione di Müller-Lyer. L’illusione di Müller-Lyer è la classica illustrazione visiva dell’effetto dell’intorno sulla lunghezza percepita di una linea. Il test consisteva nel determinare il punto di uguaglianza soggettiva facendo adattare ai soggetti i segmenti di linea per eguagliare la lunghezza di una linea standard. Ventitré soggetti sono stati testati in un disegno a misure ripetute con quattro diversi angoli di freccia e quattro orientamenti di linea. Ogni condizione è stata testata in sei prove randomizzate. Le linee da regolare erano dotate di frecce rivolte verso l’esterno di vari gradi di appuntitezza, mentre le linee standard avevano frecce rivolte verso l’interno dello stesso grado. I risultati hanno mostrato che le lunghezze delle linee erano sovrastimate in tutti i casi. La dimensione dell’errore aumentava con la diminuzione dell’angolo della punta della freccia. Per l’orientamento delle linee, la sovrastima era maggiore quando le linee erano orizzontali. Quest’ultimo è contrario alle nostre aspettative. Inoltre, i due fattori hanno funzionato indipendentemente nei loro effetti sul punto di uguaglianza soggettivo dei soggetti. Questi risultati hanno importanti implicazioni per applicazioni di progettazione di fattori umani come le interfacce grafiche.

3. L’introduzione è più mirata rispetto all’abstract. Dichiara l’obiettivo dell’esperimento e fornisce al lettore il background dell’esperimento. Dichiara l’argomento della tua relazione in modo chiaro e conciso, in una o due frasi:

Esempio: Lo scopo di questo esperimento era quello di identificare l’elemento specifico in un campione di polvere metallica determinando la sua struttura cristallina e il raggio atomico. Questi sono stati determinati usando il metodo Debye-Sherrer (camera a polvere) di diffrazione dei raggi X.

Una buona introduzione fornisce anche qualsiasi teoria di fondo, ricerca precedente, o formule che il lettore ha bisogno di sapere. Di solito, un istruttore non vuole che tu ripeta il manuale di laboratorio, ma che mostri la tua comprensione del problema. Per esempio, l’introduzione che segue l’esempio precedente potrebbe descrivere il metodo Debye-Sherrer, e spiegare che dagli angoli di diffrazione la struttura del cristallo può essere trovata applicando la legge di Bragg. Se la quantità di materiale introduttivo sembra essere molta, considerate l’aggiunta di sottotitoli come: Principi teorici o Background.

Note sui tempi verbali

Le introduzioni spesso creano difficoltà agli studenti che lottano con i tempi verbali. Questi due punti dovrebbero aiutarti a navigare nell’introduzione:

• L’esperimento è già finito. Usa il passato quando parli dell’esperimento.
  

  “L’obiettivo dell’esperimento era…”

• La relazione, la teoria e l’attrezzatura permanente esistono ancora; quindi, queste hanno il tempo presente:
  

  “Lo scopo di questa relazione è…”

  “La legge di Bragg per la diffrazione è…”

  “Il microscopio elettronico a scansione produce micrografie…”

4. Metodi e materiali (o attrezzature) possono di solito essere una semplice lista, ma assicuratevi che sia accurata e completa. In alcuni casi, si può semplicemente indirizzare il lettore verso un manuale di laboratorio o una procedura standard: “L’attrezzatura è stata impostata come nel manuale CHE 276”. 5. La procedura sperimentale descrive il processo in ordine cronologico. Usando una chiara struttura a paragrafi, spiega tutti i passi nell’ordine in cui sono realmente accaduti, non come avrebbero dovuto accadere. Se il vostro professore dice che potete semplicemente affermare che avete seguito la procedura del manuale, assicuratevi di documentare comunque le occasioni in cui non l’avete seguita esattamente (ad esempio “Al passo 4 abbiamo eseguito quattro ripetizioni invece di tre, e abbiamo ignorato i dati della seconda ripetizione”). Se hai fatto bene, un altro ricercatore dovrebbe essere in grado di duplicare il tuo esperimento. 6. I risultati sono di solito dominati da calcoli, tabelle e figure; tuttavia, è ancora necessario dichiarare tutti i risultati significativi esplicitamente in forma verbale, per esempio:

Utilizzando il parametro di reticolo calcolato dà, allora,
R = 0.1244nm.

La grafica deve essere chiara, facilmente leggibile e ben etichettata (ad esempio, Figura 1: Frequenza di ingresso e valore del condensatore). Una strategia importante per rendere efficaci i vostri risultati è quella di attirare l’attenzione del lettore con una frase o due, in modo che il lettore abbia un punto focale quando legge il grafico.

Nella maggior parte dei casi, fornire un esempio di calcolo è sufficiente nella relazione. Lasciate il resto in un’appendice. Allo stesso modo, i dati grezzi possono essere messi in un’appendice. Fate riferimento alle appendici come necessario, sottolineando le tendenze e identificando le caratteristiche speciali. 7. La discussione è la parte più importante del vostro rapporto, perché qui dimostrate di aver compreso l’esperimento al di là del semplice livello di completarlo. Spiegare. Analizzare. Interpretare. Ad alcune persone piace pensare a questa come la parte “soggettiva” della relazione. Con questo, vogliono dire che questo è ciò che non è facilmente osservabile. Questa parte del laboratorio si concentra su una domanda di comprensione: “Qual è il significato o l’importanza dei risultati?” Per rispondere a questa domanda, usate entrambi gli aspetti della discussione:

Analisi	Interpretazione
Cosa indicano chiaramente i risultati? Cosa hai trovato? Spiega cosa sai con certezza in base ai tuoi risultati e trai le conclusioni:	Qual è il significato dei risultati? Quali ambiguità esistono? Quali domande potremmo sollevare? Trova spiegazioni logiche per i problemi nei dati:
Siccome nessuno dei campioni ha reagito al test della lamina d’argento, quindi il solfuro, se presente, non supera una concentrazione di circa 0,025 g/l. È quindi improbabile che la rottura del tubo principale dell’acqua sia il risultato della corrosione indotta dal solfuro.	Anche se i campioni d’acqua sono stati ricevuti il 14 agosto 2000, i test non hanno potuto essere iniziati fino al 10 settembre 2000. È normalmente auspicabile testare il più rapidamente possibile dopo il campionamento per evitare la potenziale contaminazione del campione. L’effetto del ritardo è sconosciuto.

Più in particolare, focalizza la tua discussione con strategie come queste:

Confronta i risultati attesi con quelli ottenuti.

Se ci fossero differenze, come puoi spiegarle? Dire “errore umano” implica che siete incompetenti. Sii specifico; per esempio, gli strumenti non potevano misurare con precisione, il campione non era puro o era contaminato, o i valori calcolati non tenevano conto dell’attrito.

Analizza l’errore sperimentale.

Era evitabile? Era un risultato dell’attrezzatura? Se un esperimento era all’interno delle tolleranze, puoi comunque rendere conto della differenza rispetto all’ideale. Se i difetti derivano dal disegno sperimentale, spiega come il disegno potrebbe essere migliorato.

Spiega i tuoi risultati in termini di questioni teoriche.

Spesso i laboratori di laurea hanno lo scopo di illustrare importanti leggi fisiche, come la legge della tensione di Kirchhoff, o l’illusione di Müller-Lyer. Di solito avrete discusso queste leggi nell’introduzione. In questa sezione passate dai risultati alla teoria. Quanto bene è stata illustrata la teoria?

Relaziona i risultati ai tuoi obiettivi sperimentali.

Se ti sei proposto di identificare un metallo sconosciuto trovando il suo parametro reticolare e la sua struttura atomica, è meglio che tu conosca il metallo e i suoi attributi.

Confronta i tuoi risultati con indagini simili.

In alcuni casi, è legittimo confrontare i risultati con i compagni di classe, non per cambiare la tua risposta, ma per cercare eventuali anomalie tra i gruppi e discuterle.

Analizza i punti di forza e i limiti del tuo disegno sperimentale.

Questo è particolarmente utile se hai progettato la cosa che stai testando (ad esempio un circuito). 8. La conclusione può essere molto breve nella maggior parte dei laboratori universitari. Basta dichiarare ciò che si sa ora con certezza, come risultato del laboratorio:

Esempio: Il metodo Debye-Sherrer ha identificato il materiale del campione come nichel grazie alla struttura cristallina misurata (fcc) e al raggio atomico (circa 0.124nm).

Nota che, dopo che il materiale è stato identificato nell’esempio sopra, lo scrittore fornisce una giustificazione. Sappiamo che è nichel a causa della sua struttura e dimensione. Questa è una conclusione valida e sufficiente. Generalmente, questo è sufficiente; tuttavia, la conclusione potrebbe anche essere un luogo per discutere le debolezze del disegno sperimentale, quale lavoro futuro deve essere fatto per estendere le vostre conclusioni, o quali sono le implicazioni della vostra conclusione. 9. I riferimenti includono il tuo manuale di laboratorio e qualsiasi lettura esterna che hai fatto. Controllate la pagina di documentazione di questo sito per aiutarvi a organizzare i riferimenti in un modo appropriato al vostro campo. 10. Le appendici includono tipicamente elementi come dati grezzi, calcoli, immagini grafiche o tabelle che non sono stati inclusi nella relazione stessa. Ogni tipo di elemento dovrebbe essere contenuto in un’appendice separata. Assicuratevi di fare riferimento ad ogni appendice almeno una volta nella vostra relazione. Per esempio, la sezione dei risultati potrebbe iniziare annotando: “Le micrografie stampate dal microscopio elettronico a scansione sono contenute nell’appendice A.”

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