MOKSLINIS METODAS: 6 PAKOPOS IR JŲ CHARAKTERISTIKOS (PAVYZDYS) - MOKSLAS - 2025

Mokslinis metodas yra procesas, naudojamas mokslo šakų išbandyti mokslinę hipotezę stebint, apklausos, hipotezių formulavimas, ir eksperimentavimo. Tai yra racionalus būdas gauti objektyvių ir patikimų žinių.

Taigi mokslinis metodas turi keletą jį apibrėžiančių savybių: stebėjimas, eksperimentavimas ir klausimų pateikimas bei atsakymas į juos. Tačiau ne visi mokslininkai tiksliai seka šį procesą. Kai kurias mokslo šakas galima lengviau išbandyti nei kitas.

Mokslinio metodo žingsniai: klausimas, tyrimas, hipotezės formulavimas, eksperimentas, duomenų analizė, išvados.

Pavyzdžiui, mokslininkai, tiriantys, kaip žvaigždės keičiasi senstant, ar tai, kaip dinozaurai virškino maistą, negali milijonui metų paankstinti žvaigždės gyvenimo arba atlikti tyrimus ir bandymus su dinozaurais savo hipotezėms patikrinti.

Kai tiesioginis eksperimentas neįmanomas, mokslininkai modifikuoja mokslinį metodą. Nors jis keičiasi beveik su kiekvienu moksliniu tyrimu, tikslas yra tas pats: atrasti priežasties ir pasekmės ryšius užduodant klausimus, renkant ir nagrinėjant duomenis bei stebint, ar visą turimą informaciją galima sujungti į logišką atsakymą.

Kita vertus, mokslininkas dažnai iš naujo pereina mokslinio metodo stadijas, nes dėl naujos informacijos, duomenų ar išvadų gali tekti vėl pereiti šiuos veiksmus.

Pavyzdžiui, mokslininkas gali kelti hipotezę „persivalgymas pagreitina senėjimą“, atlikti eksperimentą ir padaryti išvadą. Tada galėtumėte dar kartą pereiti žingsnius, pradėdami nuo kitos hipotezės, tokios kaip „per didelis cukraus valgymas pagreitina senėjimą“.

Kas yra mokslinis metodas ir kam jis skirtas?

Mokslinis metodas yra empirinis tyrimo metodas, kurio tikslas - įgyti naujų žinių ir informacijos. „Empirinis“ reiškia, kad jis remiasi tikrove, naudoja duomenis; ji yra priešinga „teorinei“. Todėl mokslininkai naudoja mokslinį metodą norėdami sužinoti apie tikrovę, rinkti duomenis ir atlikti eksperimentus. Jį galima suskirstyti į šešis etapus / fazes / etapus, kurie taikomi visų rūšių tyrimams:

-Klausimas pagrįstas stebėjimu.

-Tyrimas.

- hipotezės formulavimas.

-Eksperimentas.

- Duomenų analizė.

-Atsisakykite ar priimkite hipotezę (išvadas).

Toliau aš parodysiu pagrindinius veiksmus, kurių imamasi atliekant tyrimą. Kad jūs geriau suprastumėte, straipsnio pabaigoje pateiksiu žingsnių taikymo biologijos eksperimente pavyzdį; atradus DNR struktūrą.

Pagrindinės mokslinio metodo savybės

- Naudokite stebėjimą kaip atskaitos tašką.

- Klauskite ir atsakykite. Norėdami suformuluoti hipotezę, mokslininkas sistemingai užduoda klausimus ir atsako, siekdamas nustatyti priežasties ir pasekmės ryšius realybės aspektuose.

- Reikia patvirtinimo, tai yra, rezultatus turi patikrinti įvairūs mokslininkai.

- Sudaro paneigiamas išvadas. Jei išvadų neįmanoma patikrinti, mokslinis metodas negali būti taikomas.

- duoda atkuriamus rezultatus; eksperimentus gali pakartoti mokslininkai, norėdami gauti tuos pačius rezultatus.

- Tai objektyvu; ji pagrįsta eksperimentavimu ir stebėjimu, o ne subjektyviomis nuomonėmis.

Kokie yra mokslinio metodo žingsniai? Ką jie sudaro, ir jų savybės

1 žingsnis. Užduokite klausimą, remiantis stebėjimu

Mokslinis metodas pradedamas, kai mokslininkas (tyrėjas) užduoda klausimą apie tai, ką jie pastebėjo ar ką tiria: Kaip, ką, kada, kas, ką, kodėl ir kur daro?

Stebėjimų ir klausimų pavyzdžiai:

- Louisas Pasteuras mikroskopu pastebėjo, kad Prancūzijos pietų šilkaverpiai turi ligų, užkrėstų parazitais.

- Biologas po mikroskopu pastebi, kad tam tikrų tipų ląstelės pagerina raupų simptomus. Galite paklausti, ar šios ląstelės kovoja su raupų virusu?

- Albertas Einšteinas, plėtodamas savo specialiojo reliatyvumo teoriją, paklausė savęs: ką jūs pamatytumėte, jei galėtumėte vaikščioti šalia šviesos spindulio, sklindantį per kosmosą?

2 žingsnis - tyrimas

Šis veiksmas susideda iš tyrimų, informacijos rinkimo, siekiant padėti atsakyti į klausimą. Svarbu, kad renkama informacija būtų objektyvi ir iš patikimų šaltinių. Jie gali būti tiriami per interneto duomenų bazes, bibliotekose, knygose, interviu, tyrimuose ir kt.

Yra keli mokslinio stebėjimo tipai. Dažniausios yra tiesioginės ir netiesioginės.

3 žingsnis. Hipotezės formulavimas

Trečiasis etapas yra hipotezės formulavimas. Hipotezė yra teiginys, kuris gali būti naudojamas numatyti būsimų stebėjimų rezultatus.

Hipotezių pavyzdžiai:

• Futbolininkai, kurie reguliariai treniruojasi naudodamiesi laiku, įmuša daugiau įvarčių nei tie, kurie praleidžia 15% treniruočių.
• Nauji tėvai, kurie studijavo aukštąjį mokslą, 70% atvejų gimdydami būna ramesni.

Naudinga hipotezė turi leisti prognozuoti pagrįstumu, įskaitant dedukcinį pagrindimą. Hipotezė gali numatyti eksperimento laboratorijoje ar gamtos reiškinio stebėjimo rezultatus.

Jei prognozės nėra prieinamos stebėjimo ar patirties dėka, hipotezė dar nėra patikrinama ir liks ta nesąmoninga priemonė. Vėliau nauja technologija ar teorija galėtų padaryti būtinus eksperimentus.

4 žingsnis. Eksperimentavimas

Eksperimento atvejis su žmonėmis.

Kitas žingsnis yra eksperimentavimas, kai mokslininkai atlieka vadinamuosius mokslinius eksperimentus, kurių metu tikrinamos hipotezės.

Prognozes, kurias bandoma kelti hipotezėmis, galima patikrinti eksperimentais. Jei testo rezultatai prieštarauja prognozėms, hipotezės abejoja ir tampa nebe tokios patvarios.

Jei eksperimento rezultatai patvirtina hipotezių prognozes, tada hipotezės laikomos teisingesnėmis, tačiau jos gali būti klaidingos ir tebetaikomos tolimesniems eksperimentams.

Norint išvengti stebėjimo klaidų eksperimentuose, naudojama eksperimentinė kontrolės technika. Šiuo metodu naudojamas kontrastas tarp kelių mėginių (arba stebėjimų) skirtingomis sąlygomis, norint pamatyti, kas skiriasi ar išlieka tas pats.

Pavyzdys

Norint patikrinti hipotezę „žolės augimo greitis nepriklauso nuo šviesos kiekio“, reikėtų stebėti ir paimti duomenis iš žolės, kuri nėra veikiama šviesos.

Tai vadinama „kontroline grupe“. Jie yra tapatūs kitoms eksperimentinėms grupėms, išskyrus tiriamąjį kintamąjį.

Svarbu atsiminti, kad kontrolinė grupė nuo bet kurios eksperimentinės grupės gali skirtis tik vienu kintamuoju. Tokiu būdu jūs galite žinoti, kad būtent tas kintamasis sukelia pakeitimus, ar ne.

Pavyzdžiui, lauke esančios žolės negalima lyginti su saulės žole. Negalima žolinti ir vieno miesto žolė su kitu. Tarp dviejų grupių, be šviesos, yra kintamieji, tokie kaip dirvožemio drėgmė ir pH.

Kitas labai paplitusios kontrolės grupės pavyzdys

Labai dažni yra eksperimentai, siekiant išsiaiškinti, ar vaistas veiksmingas norint patenkinti norimą vaistą. Pvz., Jei norite sužinoti apie aspirino poveikį, pirmame eksperimente galėtumėte naudoti dvi grupes:

• 1 eksperimentinė grupė, kuriai tiekiamas aspirinas.
• 2 kontrolinė grupė, turinti tas pačias savybes, kaip ir 1 grupė, ir kuriai aspirinas nebuvo suteiktas.

5 žingsnis: duomenų analizė

Po eksperimento imami duomenys, kurie gali būti skaičiai, taip / ne, esami / nėra arba kiti stebėjimai.

Sistemingas ir kruopštus matavimų ir duomenų rinkimas yra skirtumas tarp pseudomokslų, tokių kaip alchemija, ir mokslų, tokių kaip chemija ar biologija. Matavimai gali būti atliekami kontroliuojamoje aplinkoje, pavyzdžiui, laboratorijoje, arba ant daugiau ar mažiau neprieinamų ar nemanipuliuojamų objektų, tokių kaip žvaigždės ar žmonių populiacija.

Matavimams dažnai reikalingi specialūs moksliniai prietaisai, tokie kaip termometrai, mikroskopai, spektroskopai, dalelių greitintuvai, voltmetrai …

Šis veiksmas apima eksperimento rezultatų nustatymą ir tolesnių veiksmų atlikimą. Tais atvejais, kai eksperimentas pakartojamas daug kartų, gali prireikti statistinės analizės.

Jei įrodymai atmetė hipotezę, būtina pateikti naują hipotezę. Jei eksperimento duomenys patvirtina hipotezę, tačiau įrodymai nėra pakankamai stiprūs, kiti hipotezės numatymai turėtų būti patikrinti su kitais eksperimentais.

Kai hipotezę patvirtina įrodymai, galima užduoti naują tyrimo klausimą, kad būtų pateikta daugiau informacijos ta pačia tema.

6 žingsnis: Išvados. Interpretuokite duomenis ir priimkite arba atmeskite hipotezę

Daugelio eksperimentų išvados sudaromos remiantis neoficialia duomenų analize. Tiesiog paklauskite, ar duomenys atitinka hipotezę? tai būdas priimti ar atmesti hipotezę.

Vis dėlto duomenims geriau taikyti statistinę analizę, kad būtų galima nustatyti „priimtinumą“ arba „atmetimą“. Matematika taip pat naudinga vertinant matavimo paklaidų ir kitų eksperimento neapibrėžčių poveikį.

Jei hipotezė bus priimta, nebus garantuojama, kad ji bus teisinga. Tai tiesiog reiškia, kad eksperimento rezultatai patvirtina hipotezę. Galima pakartoti eksperimentą ir kitą kartą gauti skirtingus rezultatus. Hipotezė taip pat gali paaiškinti pastebėjimus, tačiau tai neteisingas paaiškinimas.

Jei hipotezė atmetama, tai gali būti eksperimento pabaiga arba ji gali būti padaryta dar kartą. Jei pakartosite procesą, turėsite daugiau stebėjimų ir daugiau duomenų.

Kiti veiksmai: 7 - Perduokite rezultatus ir 8 - patikrinkite rezultatus pakartodami tyrimą (kurį atliko kiti mokslininkai).

Jei eksperimento negalima pakartoti, norint gauti tuos pačius rezultatus, tai reiškia, kad pirminiai rezultatai galėjo būti neteisingi. Dėl to įprasta, kad vienas eksperimentas atliekamas kelis kartus, ypač kai yra nekontroliuojamų kintamųjų ar kitų eksperimentinės klaidos požymių.

Norėdami gauti reikšmingų ar stebinančių rezultatų, kiti mokslininkai taip pat gali bandyti atkartoti rezultatus patys, ypač jei tie rezultatai yra svarbūs jų pačių darbui.

Realus mokslinio metodo atradimo DNR struktūrai pavyzdys

DNR struktūros atradimo istorija yra klasikinis mokslinio metodo žingsnių pavyzdys: 1950 m. Buvo žinoma, kad genetinis palikimas turi matematinį aprašymą iš Gregoro Mendelio tyrimų ir kad DNR yra genetinė informacija.

Tačiau genetinės informacijos (t. Y. Genų) saugojimo DNR mechanizmas nebuvo aiškus.

Svarbu pažymėti, kad ne tik Watsonas ir Crickas dalyvavo nustatant DNR struktūrą, nors jiems buvo paskirta Nobelio premija. Daugelis to meto mokslininkų įnešė žinių, duomenų, idėjų ir atradimų.

Klausimas iš stebėjimų

Ankstesni DNR tyrimai nustatė jų cheminę sudėtį (keturis nukleotidus), kiekvieno nukleotido struktūrą ir kitas savybes.

1944 m. Atliktas Avery-MacLeod-McCarty eksperimentas nustatė, kad DNR yra genetinės informacijos nešiotoja, tačiau neaiškus buvo genetinės informacijos saugojimo DNR mechanizmas.

Todėl klausimas galėtų būti:

Tyrimas

Susiję žmonės, įskaitant Linusą Paulingą, Watsoną ar Cricką, tyrė ir ieškojo informacijos; šiuo atveju galbūt to laiko tyrimai, knygos ir pokalbiai su kolegomis.

Hipotezė

Linusas Paulingas pasiūlė, kad DNR gali būti triguba spiralė. Šią hipotezę taip pat svarstė Francisas Crickas ir Jamesas D. Watsonas, tačiau jie jos atmetė.

Kai Watsonas ir Crickas sužinojo apie Paulingo hipotezę, iš turimų duomenų jie suprato, kad tai neteisinga, ir Paulingas netrukus pripažins savo sunkumus, susijusius su ta struktūra. Todėl lenktynės atrasti DNR struktūrą turėjo sužinoti teisingą struktūrą.

Kokią prognozę sudarytų hipotezė? Jei DNR turėtų spiralinę struktūrą, jos rentgeno spindulių difrakcijos schema būtų X formos.

Todėl hipotezė, kad DNR turi dvigubą spiralės struktūrą , bus patikrinta naudojant rentgeno rezultatus / duomenis, konkrečiau, ji buvo patikrinta naudojant rentgeno spindulių difrakcijos duomenis, kuriuos 1953 m. Pateikė Rosalind Franklin, James Watson ir Francis Crick.

Eksperimentas

Rosalind Franklin išsikristalizavo gryną DNR ir rentgeno spindulių difrakcija padarė 51 nuotrauką. Rezultatai parodė X formą.

Eksperimentiniai įrodymai, patvirtinantys Watsono ir Cricko modelį, buvo pademonstruoti penkių straipsnių serijoje, paskelbtoje „Nature“.

Iš jų pirmasis leidinys „Franklin“ ir „Raymond Gosling“ su rentgeno spindulių difrakcijos duomenimis leido paremti Watsono ir Cricko modelį.

Analizė ir išvados

Kai Watsonas pamatė išsamų difrakcijos modelį, jis iškart atpažino jį kaip spiralę.

Jis ir Crickas sukūrė savo modelį, naudodamiesi šia informacija kartu su anksčiau žinoma informacija apie DNR sudėtį ir apie molekulines sąveikas, tokias kaip vandenilio ryšys.

Istorija

Kadangi sunku tiksliai apibrėžti, kada buvo pradėtas naudoti mokslinis metodas, sunku atsakyti į klausimą, kas jį sukūrė.

Metodas ir jo pakopos keitėsi bėgant laikui, jį taikę mokslininkai po truputį tobulėjo ir tobulėjo.

Aristotelis ir graikai

Aristotelis, vienas įtakingiausių filosofų istorijoje, buvo empirinio mokslo, tai yra, hipotezių tikrinimo iš patirties, eksperimentavimo, tiesioginio ir netiesioginio stebėjimo, pradininkas.

Graikai buvo pirmoji Vakarų civilizacija, kuri pradėjo stebėti ir matuoti, kad suprastų ir tyrinėtų pasaulio reiškinius, tačiau nebuvo struktūros, kuri vadintų tai moksliniu metodu.

Musulmonai ir islamo aukso amžius

Tiesą sakant, modernaus mokslinio metodo kūrimas prasidėjo nuo musulmonų mokslininkų aukso islamo amžiuje, 10–14 amžiuose. Vėliau Apšvietos filosofai-mokslininkai toliau tobulino tai.

Tarp visų prisidėjusių mokslininkų, pagrindinis indėlis buvo Alhacenas (Abū 'Alī al-basan ibn al-alasan ibn al-Hayṯam), kai kurių istorikų manymu, „mokslinio metodo architektu“. Jo metodas turėjo šiuos etapus. Galite pamatyti jo panašumą su paaiškintaisiais šiame straipsnyje:

- Gamtinio pasaulio stebėjimas.

- Nustatykite / apibrėžkite problemą.

-Užformuluokite hipotezę.

-Išbandykite hipotezę eksperimentuodami.

-Įvertinti ir analizuoti rezultatus.

- Išaiškinkite duomenis ir padarykite išvadas.

-Skelbkite rezultatus.

renesansas

Manoma, kad filosofas Rogeris Baconas (1214–1284) yra pirmasis asmuo, kuris taikė indukcinius samprotavimus kaip mokslinio metodo dalį.

Renesanso metu Pranciškus Baconas sukūrė indukcinį metodą per priežastį ir padarinį, o Descartesas pasiūlė, kad dedukcija yra vienintelis būdas mokytis ir suprasti.

Niutonas ir šiuolaikinis mokslas

Izaokas Niutonas gali būti laikomas mokslininku, kuris galutinai patobulino procesą, iki šiandien jis yra žinomas. Jis pasiūlė ir įgyvendino faktą, kad moksliniam metodui reikia ir dedukcinio, ir indukcinio metodo.

Po Niutono buvo ir kitų puikių mokslininkų, kurie prisidėjo prie metodo kūrimo, įskaitant Albertą Einšteiną.

Svarba

Mokslinis metodas yra svarbus, nes tai yra patikimas būdas įgyti žinių. Tai pagrįsta teiginiais, teorijomis ir žiniomis apie duomenis, eksperimentus ir pastebėjimus.

Todėl būtina tobulinti visuomenę technologijų, mokslo, sveikatos ir apskritai teorinių žinių ir praktinio pritaikymo srityse.

Pavyzdžiui, šis mokslo metodas prieštarauja tam, kuris grindžiamas tikėjimu. Su tikėjimu kažkuo tikima tradicijomis, raštais ar įsitikinimais, nepagrįstų įrodymais, kuriuos galima paneigti, taip pat negalima daryti eksperimentų ar pastebėjimų, paneigiančių ar sutinkančių su tuo tikėjimu.

Su mokslu tyrėjas gali atlikti šio metodo veiksmus, padaryti išvadas, pateikti duomenis ir kiti tyrėjai gali pakartoti tą eksperimentą ar stebėjimus, kad patvirtintų jį ar ne.

Nuorodos

1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos ir Baptista Lucio, Pilar (1991). Tyrimo metodika (2-asis leidimas, 2001 m.). Meksika DF, Meksika. McGraw-Hill.
2. Kazilekas, CJ ir Pearsonas, Davidas (2016 m., Birželio 28 d.). Koks yra mokslinis metodas? Arizonos valstybinis universitetas, laisvųjų menų ir mokslų kolegija. Prisijungta 2017 m. Sausio 15 d.
3. Lodico, Marguerite G .; Spaulding, dekanas T. ir Voegtle'as, Katherine H. (2006). Edukacinių tyrimų metodai: nuo teorijos iki praktikos (2-asis leidimas, 2010 m.). San Fransiske, JAV. Jossey-Bassas.
4. Márquez, Omaras (2000). Tyrimų procesas socialiniuose moksluose. Barinas, Venesuela. UNELLEZ.
5. Tamayo T., Mario (1987). Mokslinių tyrimų procesas (3-asis leidimas, 1999 m.). Meksika DF, Meksika. Limusa.
6. Vera, Alirio (1999). Duomenų analizė. San Cristóbal, Venesuela. Tachiros nacionalinis eksperimentinis universitetas (UNET).
7. Vilkai, Frankas LH (2013). Įvadas į mokslinį metodą. Niujorkas, JAV. Ročesterio universiteto Fizikos ir astronomijos katedra. Prisijungta 2017 m. Sausio 15 d.
8. Wudka, José (1998 m. Rugsėjo 24 d.). Kas yra „mokslinis metodas“? Riversaidas, Jungtinės Valstijos. Kalifornijos universiteto Fizikos ir astronomijos katedra. Prisijungta 2017 m. Sausio 15 d.
9. Martynas Shuttleworthas (2009 m. Balandžio 23 d.). Kas išrado mokslinį metodą? Gauta 2017 m. Gruodžio 23 d. Iš „Explorable.com“: explorable.com.