A tudományos módszer 6 lépése és jellemzői



az lépései tudományos módszer Ezek egy tudományos kérdésre szervezett és objektív módon válaszolnak. Ez magában foglalja a világ és annak jelenségeinek megfigyelését, megmagyarázva, hogy mi a megfigyelés, teszteljük, hogy a magyarázat érvényes-e, és végül elfogadja vagy tagadja a magyarázatot.

A tudományos módszer tehát számos olyan jellemzővel rendelkezik, amelyek meghatározzák azt: megfigyelés, kísérletezés, kérdések megválaszolása és megválaszolása. Azonban nem minden tudós követi pontosan ezt a folyamatot. Egyes tudományágak könnyebben bizonyíthatók, mint mások.

Például, a tudósok, akik tanulmányozzák, hogyan változnak a csillagok, amikor öregszik, vagy hogy a dinoszauruszok megemésztik az ételüket, nem tudják a csillagok életét egy millió éven belül előremutatni, és nem végezhetnek tanulmányokat és teszteket dinoszauruszokkal a hipotéziseik tesztelésére.

Ha a közvetlen kísérletezés nem lehetséges, a tudósok módosítják a tudományos módszert. Annak ellenére, hogy szinte minden tudományos vizsgálathoz módosul, a cél ugyanaz: az ok-okozati kapcsolatok feltárása kérdések feltevésével, adatgyűjtéssel és -vizsgálattal, és látni, hogy az összes rendelkezésre álló információ logikai válaszban kombinálható-e.

Másrészt, gyakran a tudományos módszer szakaszai iteratívak; az új információk, megfigyelések vagy ötletek megismételhetik a lépéseket.

A tudományos módszer jegyzőkönyvei hat lépésre / fázisra / szakaszra oszthatók, amelyek minden kutatási típusra vonatkoznak:

-kérdés

-megfigyelés

-A hipotézis megfogalmazása

-kísérletezés

-Adatelemzés

-Elutasítsa vagy fogadja el a hipotézist.

Az alábbiakban bemutatom azokat az alapvető lépéseket, amelyeket a vizsgálat során hajtanak végre. Ahhoz, hogy jobban megértsük, a cikk végén egy biológiai kísérletben bemutatom a lépések alkalmazását; a DNS-szerkezet felfedezésében.

index

  • 1 Melyek a tudományos módszer lépései? Milyenek és jellemzőik
    • 1.1 1. lépés: Kérdés feltétele
    • 1.2 2. lépés Megfigyelés
    • 1.3 3. lépés: A hipotézisek megfogalmazása
    • 1.4 4. lépés Kísérletezés
    • 1.5 5. lépés: Adatelemzés
    • 1.6 6. lépés: Következtetések. Értelmezze az adatokat, és fogadja el vagy utasítsa el a hipotézist
    • 1.7 További lépések a következők: 7- közzététel eredményei és 8-as ellenőrzése a kutatást replikáló eredmények (más tudósok által)
  • 2 A DNS-szerkezet felfedezésének tudományos módszere
    • 2.1 Kérdés
    • 2.2 Megfigyelés és hipotézis
    • 2.3 Kísérlet
    • 2.4 Elemzés és következtetések
  • 3 Történelem
    • 3.1 Arisztotelész és a görögök
    • 3.2. A muszlimok és az iszlám aranykora
    • 3.3 Reneszánsz
    • 3.4 Newton és a modern tudomány
  • 4 Fontosság
  • 5 Referenciák

Melyek a tudományos módszer lépései? Milyenek és jellemzőik

1. lépés Kérdés feltétele

A tudományos módszer akkor kezdődik, amikor a tudós / kutató kérdéseket tesz fel arra vonatkozóan, hogy mit figyelt, vagy mit vizsgál: hogyan, mi, mikor, ki, mi, miért vagy hol?

Például Albert Einstein, amikor kifejlesztette sajátos relativitáselméletét, megkérdezte magát: Mit látna, ha járhatna a fénysugár mellett, miközben terjed a térben??

2. lépés Megfigyelés

Ez a lépés a megfigyelések és az információk összegyűjtését jelenti, amelyek segítenek a kérdés megválaszolásában. A megfigyelések nem lehetnek informálisak, hanem szándékosak azzal a gondolattal, hogy az összegyűjtött információ objektív.

A mérések és adatok szisztematikus és gondos gyűjtése a pszeudo-tudományok, például az alkímia és a tudomány, például a kémia vagy a biológia közötti különbség..

A méréseket szabályozott környezetben, például laboratóriumban, vagy több vagy kevésbé hozzáférhető vagy nem manipulálható objektumon végezhetjük, mint pl..

A mérésekhez gyakran szükség van olyan speciális tudományos eszközökre, mint a hőmérők, mikroszkópok, spektroszkópok, részecske-gyorsítók, voltmérők ...

Számos tudományos megfigyelés létezik. A leggyakoribb a közvetlen és közvetett.

Egy példa a megfigyelésre, amit Louis Pasteur készített a fertőző betegségek csíravonalelméletének kifejlesztése előtt. Mikroszkóp alatt megfigyelte, hogy a dél-francia selyem férgek parazitákkal fertőzöttek.

3. lépés: A hipotézis megfogalmazása

A harmadik szakasz a hipotézis megfogalmazása. A hipotézis egy olyan kijelentés, amely a jövőbeli megfigyelések kimenetelének előrejelzésére használható.

A nullhipotézis egy jó hipotézis a vizsgálat megkezdéséhez. Egy jelenség vagy indokolt javaslat javasolt magyarázata, amely a jelenségek egy csoportja közötti lehetséges összefüggést sugallja.

A nullhipotézis egyik példája: "a sebesség, amelyen a fű nő, nem függ a kapott fény mennyiségétől"..

Példák a hipotézisre:

  • A futball játékosok, akik rendszeresen használják az időt, több gólt szereznek, mint azok, akik 15% -ot hiányoznak.
  • A felsőoktatást tanult első szülők 70% -kal nyugodtabbak a szülésnél.

Egy hasznos hipotézisnek lehetővé kell tennie az érveléssel kapcsolatos előrejelzéseket, beleértve a deduktív érvelést. A hipotézis egy laboratóriumban végzett kísérlet eredményét vagy a természetben megfigyelhető jelenség megfigyelését jósolhatja. Az előrejelzés statisztikai is lehet, és csak a valószínűségekkel foglalkozik.

Ha az előrejelzések nem érhetők el megfigyeléssel vagy tapasztalattal, a hipotézis még nem tesztelhető, és ebben a tudománytalan intézkedésben marad. Később egy új technológia vagy elmélet lehetővé tenné a szükséges kísérleteket.

4. lépés Kísérletezés

A következő lépés a kísérletezés, amikor a tudósok elvégzik az úgynevezett tudományos kísérleteket, amelyekben a hipotéziseket tesztelik.

A hipotézist megpróbáló előrejelzések kísérletekkel igazolhatók. Ha a teszt eredményei ellentmondanak az előrejelzéseknek, a hipotéziseket megkérdőjelezik és kevésbé fenntarthatóvá teszik.

Ha a kísérleti eredmények megerősítik a hipotézisek előrejelzéseit, akkor azok helyesebbnek minősülnek, de lehetnek tévesek, és még mindig új kísérleteknek vannak alávetve.

A kísérletek megfigyelési hibájának elkerülése érdekében a kísérleti szabályozás technikáját alkalmazzuk. Ez a technika a különböző minták (vagy megfigyelések) közötti kontrasztot különböző körülmények között használja, hogy megnézze, hogy mi változik, vagy mi változik.

példa

Például, a nullhipotézis teszteléséhez "a fű növekedési üteme nem függ a fény mennyiségétől", megfigyelnünk kell és be kell vennünk az adatokat, amelyek nincsenek kitéve a fénynek..

Ezt "kontroll csoportnak" nevezzük. Ezek azonosak a többi kísérleti csoporttal, kivéve a vizsgált változót.

Fontos megjegyezni, hogy a kontrollcsoport csak egy változó kísérleti csoportjától eltérhet. Így tudod, hogy ez a változó az, amelyik változásokat hoz létre, vagy sem.

Például nem tudod összehasonlítani az árnyékban lévő külső füvet a napsütésben lévő fűvel. Egyik város füve sem a másikéval. A két csoport között a fény mellett változók is vannak, mint például a talajnedvesség és a pH.

Egy másik példa a nagyon gyakori kontrollcsoportokra

Nagyon gyakori az a kísérlet, hogy tudjuk-e, hogy egy gyógyszer hatékony-e a kívánt kezelés kezelésére. Ha például szeretné tudni az aszpirin hatásait, akkor az első kísérletben két csoportot használhat:

  • 1. kísérleti csoport, amelyhez aszpirin van.
  • 2. csoportba tartozó kontroll, az 1. csoport azonos jellemzőivel, és amelyhez az aszpirin nincs megadva.

5. lépés: Adatelemzés

A kísérlet után az adatokat, amelyek számok, igen / nem, jelen / hiányzóak vagy más megfigyelések formájában lehetnek..

Fontos figyelembe venni azokat az adatokat, amelyeket nem vártunk, vagy amelyek nem voltak kívánatosak. Számos kísérletet a kutatók szabotáltak, akik nem veszik figyelembe azokat az adatokat, amelyek nem felelnek meg a vártnak.

Ez a lépés magában foglalja a kísérlet eredményeinek meghatározását és a következő lépések megtételét. A hipotézis előrejelzéseit összehasonlítjuk a nullhipotézisével, hogy meghatározzuk, hogy melyik az, amely jobban magyarázza az adatokat.

Abban az esetben, ha egy kísérletet többször megismételnek, statisztikai elemzésre lehet szükség.

Ha a bizonyíték elutasította a hipotézist, új hipotézis szükséges. Ha a kísérleti adatok alátámasztják a hipotézist, de a bizonyítékok nem elég erősek, a hipotézis más előrejelzéseit más kísérletekkel kell vizsgálni.

Amint a hipotézist erősen alátámasztják a bizonyítékok, egy új kutatási kérdés kérhető arra, hogy több információt adjon az adott témáról.

6. lépés: Következtetések. Értelmezze az adatokat, és fogadja el vagy utasítsa el a hipotézist

Számos kísérletnél a következtetések az adatok informális elemzése alapján jönnek létre. Csak kérdezd, az adatok illeszkednek-e a hipotézisbe? ez egy hipotézis elfogadásának vagy elutasításának módja.

Azonban jobb, ha statisztikai elemzést alkalmazunk az adatokra, hogy meghatározzuk az „elfogadás” vagy „elutasítás” fokát. A matematika szintén hasznos a mérési hibák és más bizonytalanságok hatásának értékeléséhez egy kísérletben.

Ha a hipotézist elfogadják, nem garantált, hogy ez a helyes hipotézis. Ez csak azt jelenti, hogy a kísérlet eredményei támogatják a hipotézist. Lehetőség van a kísérlet megkettőzésére, és legközelebb különböző eredményeket kapni. A hipotézis megmagyarázhatja a megfigyeléseket, de ez a helytelen magyarázat.

Ha a hipotézis elutasításra kerül, akkor a kísérlet vége lehet, vagy újra megtehető. Ha a folyamat ismét végrehajtásra kerül, több megfigyelés és további adat fog kerülni.

További lépések a következők: 7- közzététel eredményei és 8- Ellenőrizze a kutatást replikáló eredményeket (más tudósok által)

Ha egy kísérletet nem lehet megismételni ugyanazon eredmények elérése érdekében, ez azt jelenti, hogy az eredeti eredmények hibásak lehetnek. Ennek eredményeképpen gyakori, hogy egy kísérletet többször is végre kell hajtani, különösen akkor, ha nincsenek ellenőrzött változók vagy más kísérleti hibajelzések..

Jelentős vagy meglepő eredmények elérése érdekében más tudósok is megpróbálhatják az eredményeket önmagukban, különösen, ha ezek az eredmények fontosak a saját munkájuk szempontjából..

A DNS-szerkezet felfedezésében a tudományos módszer valódi példája

A DNS szerkezetének felfedezésének története a tudományos módszer lépéseinek klasszikus példája: 1950-ben ismerték, hogy a genetikai öröklés matematikai leírása, Gregor Mendel tanulmányaiból származik, és hogy a DNS genetikai információkat tartalmazott.

A genetikai információ (azaz a gének) tárolásának mechanizmusa azonban nem volt világos.

Fontos szem előtt tartani, hogy csak Watson és Crick vettek részt a DNS-szerkezet felfedezésében, bár Nobel-díjat kaptak. A tudomány, az adatok, az elképzelések és a felfedezések sok idejű tudósok közreműködtek.

kérdés

A korábbi DNS-kutatás meghatározta annak kémiai összetételét (a négy nukleotidot), az egyes nukleotidok szerkezetét és egyéb tulajdonságait.

A DNS-t 1944-ben az Avery-MacLeod-McCarty kísérletben a genetikai információ hordozójaként azonosították, de a genetikai információ DNS-ben való tárolásának mechanizmusa nem volt egyértelmű.

A kérdés tehát a következő lehet:

A genetikai információk DNS-ben tárolása?

Megfigyelés és hipotézis

A DNS-sel kapcsolatban mindent vizsgáltunk megfigyelésekből. Ebben az esetben a megfigyeléseket gyakran mikroszkóppal vagy röntgensugárral végeztük.

Linus Pauling azt javasolta, hogy a DNS hármas hélix legyen. Ezt a hipotézist Francis Crick és James D. Watson is figyelembe vette, de elvetették.

Amikor Watson és Crick tudták Pauling hipotézisét, megértették a meglévő adatokból, hogy téves volt, és Pauling hamarosan elismerte nehézségeit ezzel a szerkezettel. Ezért a DNS struktúrájának felfedezésére irányuló verseny az volt, hogy felfedezzék a helyes szerkezetet.

Milyen előrejelzést készít a hipotézis? Ha a DNS-nek spirális szerkezete van, a röntgendiffrakciós minta X-alakú lenne.

ezért, a hipotézis, hogy a DNS-nek kettős hélix szerkezete van A Rosalind Franklin, James Watson és Francis Crick által rendelkezésre bocsátott röntgendiffrakciós adatokkal tesztelték..

kísérlet

Rosalind Franklin kristályosította a tiszta DNS-t és röntgendiffrakciót készített az 51-es kép előállításához..

Egy öt cikkben megjelent cikket tett közzé természet bemutatták a Watson és Crick modellt alátámasztó kísérleti bizonyítékokat.

Ezek közül Franklin és Raymond Gosling cikke volt az első kiadvány, amely röntgendiffrakciós adatokat tartalmaz, amelyek támogatták a Watson és Crick modellt

Elemzés és következtetések

Amikor Watson látta a részletes diffrakciós mintát, azonnal felismerte, hogy hélix.

Ő és Crick elkészítették a modelljüket, ezzel az információval együtt, a korábban ismert információkkal a DNS összetételéről és a molekuláris kölcsönhatásokról, például a hidrogénkötésekről..

történelem

Mivel nehéz pontosan meghatározni, hogy mikor kezdték el használni a tudományos módszert, nehéz válaszolni arra a kérdésre, hogy ki hozta létre a tudományos módszert.

A módszer és a lépések az idő múlásával alakultak ki, és a tudósok, akik használják, hozzájárultak, fejlődtek és finomították magukat kis mértékben.

Arisztotelész és a görögök

Arisztotelész, a történelem egyik legbefolyásosabb filozófusa volt az empirikus tudomány alapítója, vagyis a tapasztalatokból, kísérletekből és közvetlen és közvetett megfigyelésekből származó hipotézisek tesztelésének folyamata.

A görögök voltak az első nyugati civilizáció, amely megkezdte megfigyelni és mérni a világ jelenségeinek megértését és tanulmányozását, azonban nem volt tudományos módszer..

A muszlimok és az iszlám aranykora

Valójában a modern tudományos módszer kifejlesztése a muszlim tudósokkal kezdődött az iszlám aranykorában, a tizedik-tizennegyedik században. Később a felvilágosodás filozófus-tudósai tovább finomították.

A közreműködő tudósok közül Alhacén (Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-anasan ibn al-Hayṯam) volt a fő hozzájárulás, amelyet egyes történészek „a tudományos módszer építészének” tartottak. Módszerének a következő szakaszai voltak, hasonlóságot láthat az ebben a cikkben leírtakkal:

-A természeti világ megfigyelése.

-A probléma meghatározása / meghatározása.

-Hipotézis megfogalmazása.

-Tesztelje a hipotézist.

-Értékelje és elemezze az eredményeket.

-Értelmezze az adatokat, és következtetéseket vonjon le.

-Az eredmények közzététele.

reneszánsz

A filozófus, Roger Bacon (1214 - 1284) az első, aki induktív érvelést alkalmaz a tudományos módszer részeként..

A reneszánsz idején Francis Bacon az induktív módszert ok és hatás révén fejlesztette ki, és Descartes azt javasolta, hogy a levonás az egyetlen módja a tanulásnak és megértésnek.

Newton és a modern tudomány

Isaac Newton tekinthető tudósnak, aki végül a mai napig finomította a folyamatot, ahogy ismert. Azt javasolta és megvalósította, hogy a tudományos módszerhez mind a deduktív, mind az induktív módszerre van szükség.

Newton után más nagy tudósok is hozzájárultak a módszer kidolgozásához, köztük Albert Einstein. 

fontosság

A tudományos módszer azért fontos, mert megbízható módja a tudás megszerzésének. Alapja az állítások, elméletek és ismeretek alapja az adatok, kísérletek és megfigyelések.

Ezért elengedhetetlen a társadalom fejlődéséhez a technológia, a tudomány általában, az egészség és általában az elméleti ismeretek és gyakorlati alkalmazások létrehozása..

Például ez a tudománymód ellentétes a hitet alapul véve. Hittel hisz a hagyomány, az írás vagy a hit által valamiben, anélkül, hogy bizonyítékokra támaszkodnánk, és nem lehet olyan kísérleteket vagy megfigyeléseket tenni, amelyek megtagadják vagy elfogadják a hit hitét..

A tudomány segítségével a kutató elvégezheti a módszer lépéseit, következtetéseket érhet el, bemutathatja az adatokat, és a többi kutató megismételheti ezt a kísérletet vagy megfigyeléseket annak igazolására..

referenciák

  1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos és Baptista Lucio, Pilar (1991). Kutatási módszertan (2. kiadás, 2001). Mexikó D.F., Mexikó. McGraw-Hill.
  2. Kazilek, C.J. és Pearson, David (2016, június 28.). Mi a tudományos módszer? Arizona Állami Egyetem, Liberális Művészeti és Tudományos Főiskola. 2017 január 15-én érkezett.
  3. Lodico, Marguerite G .; Spaulding, Dean T. és Voegtle, Katherine H. (2006). Módszerek az oktatási kutatásban: az elmélettől a gyakorlatig (2. kiadás, 2010). San Francisco, Egyesült Államok. Jossey-Bass.
  4. Márquez, Omar (2000). A társadalomtudományi kutatás folyamata. Barinas, Venezuela UNELLEZ.
  5. Tamayo T., Mario (1987). A tudományos kutatás folyamata (3. kiadás, 1999). Mexikó D.F., Mexikó. Limusa.
  6. Vera, Alirio (1999). Az adatelemzés. San Cristóbal, Venezuela. Tachirai Nemzeti Kísérleti Egyetem (UNET).
  7. Wolfs, Frank L. H. (2013). Bevezetés a tudományos módszerbe. New York, Egyesült Államok. Rochester Egyetem, Fizika és Csillagászat Tanszék. 2017 január 15-én érkezett.
  8. Wudka, José (1998, szeptember 24). Mi a "tudományos módszer"? Riverside, Egyesült Államok. Kalifornia Egyetem, Fizika és Csillagászat Tanszék. 2017 január 15-én érkezett.
  9. Martyn Shuttleworth (2009. április 23.). Ki találták ki a tudományos módszert? Szerezték 2017. december 23. a Explorable.com webhelyről: explorable.com.