6 mokslinio metodo etapai ir jų charakteristikos



The žingsniai mokslinis metodas Jie padeda organizuotai ir objektyviai atsakyti į mokslinį klausimą. Tai reiškia stebėti pasaulį ir jo reiškinius, paaiškinti, kas stebima, išbandyti, ar paaiškinimas yra galiojantis, ir galiausiai priimti arba paneigti paaiškinimą.

Todėl mokslinis metodas turi keletą savybių, kurios ją apibūdina: stebėjimas, eksperimentavimas, klausimai ir atsakymai į klausimus. Tačiau ne visi mokslininkai vadovaujasi šiuo procesu. Kai kurias mokslo šakas galima lengviau įrodyti nei kitos.

Pavyzdžiui, mokslininkai, kurie tiria, kaip pasikeičia žvaigždės, kai jie senėja, arba kaip dinozaurai virškina savo maistą, per milijonus metų negali tobulinti žvaigždės gyvenimo arba atlikti tyrimus ir bandymus su dinozaurais, kad išbandytų jų hipotezes.

Kai tiesioginiai eksperimentai neįmanomi, mokslininkai keičia mokslinį metodą. Nors jis yra beveik pakeistas kiekvienu moksliniu tyrimu, tikslas yra tas pats: atrasti priežasties ir pasekmės santykius, užduodant klausimus, renkant ir nagrinėjant duomenis, ir matant, ar visa turima informacija gali būti sujungta logiškai.

Kita vertus, dažnai mokslinio metodo etapai yra iteratyvūs; naujoji informacija, stebėjimai ar idėjos gali paskatinti veiksmus pakartoti.

Mokslinio metodo protokolai gali būti suskirstyti į šešis etapus / etapus / etapus, kurie taikomi visoms tyrimų rūšims:

-Klausimas

-Stebėjimas

-Hipotezės formulavimas

-Eksperimentavimas

-Duomenų analizė

-Atmesti arba priimti hipotezę.

Žemiau parodysiu pagrindinius veiksmus, kurie atliekami atliekant tyrimą. Kad geriau suprastumėte, straipsnio pabaigoje paliksiu pavyzdį, kaip taikyti biologijos eksperimentą; DNR struktūros atradimas.

Indeksas

  • 1 Kokie yra mokslinio metodo žingsniai? Ką jie ir jų savybės
    • 1.1 1 žingsnis. Užduokite klausimą
    • 1.2 2 žingsnis
    • 1.3 3 žingsnis. Hipotezių formulavimas
    • 1.4 4 etapas. Eksperimentavimas
    • 1.5 5 etapas: duomenų analizė
    • 1.6 6 žingsnis. Išvados. Interpretuoti duomenis ir priimti arba atmesti hipotezę
    • 1.7 Kiti veiksmai yra šie: 7 - skelbti rezultatus ir 8 - patikrinti rezultatus, kurie atkartoja mokslinius tyrimus (kuriuos atliko kiti mokslininkai)
  • 2 Tikrasis DNR struktūros atradimo pavyzdys
    • 2.1 Klausimas
    • 2.2 Stebėjimas ir hipotezė
    • 2.3 Eksperimentas
    • 2.4 Analizė ir išvados
  • 3 Istorija
    • 3.1 Aristotelis ir graikai
    • 3.2 Musulmonai ir islamo auksinis amžius
    • 3.3 Renesansas
    • 3.4 Niutonas ir šiuolaikinis mokslas
  • 4 Svarba
  • 5 Nuorodos

Kokie yra mokslinio metodo žingsniai? Ką jie ir jų savybės

1 veiksmas. Užduokite klausimą

Mokslinis metodas prasideda tada, kai mokslininkas / tyrėjas užduoda klausimą apie tai, ką jis pastebėjo arba ką jis tiria: Kaip, ką, kada, kas, ką, kodėl ar kur?

Pavyzdžiui, Albertas Einšteinas, kurdamas savo specialiojo reliatyvumo teoriją, paklausė savęs: Ką jis matytų, jei jis galėtų vaikščioti šalia šviesos spindulio, skleidžiant erdvę??

2 žingsnis. Stebėjimas

Šis žingsnis apima stebėjimų ir informacijos, kuri padės atsakyti į klausimą, rinkimą. Pastabos neturėtų būti neformalios, bet sąmoningos, nes surinkta informacija yra objektyvi.

Sistemingas ir kruopštus matavimų ir duomenų rinkimas - tai skirtumai tarp pseudo mokslų, tokių kaip alchemija ir mokslas, pvz., Chemija ar biologija..

Matavimai gali būti atliekami kontroliuojamoje aplinkoje, pvz., Laboratorijoje, arba daugiau ar mažiau nepasiekiamuose ar nekomerciniuose objektuose, pvz., Žvaigždėse ar žmonių populiacijose.

Matavimai dažnai reikalauja specialių mokslinių instrumentų, tokių kaip termometrai, mikroskopai, spektroskopai, dalelių greitintuvai, voltmetrai ...

Yra keli mokslinio stebėjimo tipai. Dažniausiai jie yra tiesioginiai ir netiesioginiai.

Stebėjimo pavyzdys būtų Louis Pasteur, prieš kuriant jo infekcinių ligų teoriją. Mikroskopu jis pastebėjo, kad Pietų Prancūzijos šilko kirmėlės užsikrėtė parazitais.

3 žingsnis. Hipotezės formulavimas

Trečiasis etapas yra hipotezės formulavimas. Hipotezė yra teiginys, kuriuo galima prognozuoti būsimų stebėjimų rezultatus.

Nulinė hipotezė yra gera hipotezės rūšis tyrimui pradėti. Siūlomas fenomeno arba motyvuoto pasiūlymo paaiškinimas rodo galimą ryšį tarp reiškinių.

Nulinės hipotezės pavyzdys yra: „greitis, kuriuo žolė auga, nepriklauso nuo gaunamo šviesos kiekio“..

Hipotezės pavyzdžiai:

  • Futbolininkai, kurie reguliariai treniruojasi naudodamiesi laiku, gauna daugiau tikslų nei tie, kurie praleidžia 15% mokymo.
  • Pirmą kartą tėvai, studijuojantys aukštąjį mokslą, yra 70% labiau atsipalaidavę.

Naudinga hipotezė turėtų leisti prognozuoti argumentus, įskaitant dedukcinius argumentus. Hipotezė galėjo numatyti eksperimento laboratorijoje rezultatą arba gamtos reiškinio stebėjimą. Prognozė taip pat gali būti statistinė ir spręsti tik su tikimybėmis.

Jei prognozės nėra prieinamos stebėjimui ar patirčiai, hipotezė dar nėra išbandoma ir išliks tokia moksline priemone. Vėliau nauja technologija ar teorija galėtų atlikti būtinus eksperimentus.

4 žingsnis. Eksperimentavimas

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

Prognozes, kurios bando padaryti hipotezę, galima patikrinti eksperimentais. Jei testo rezultatai prieštarauja prognozėms, hipotezės yra apklaustos ir tampa mažiau tvarios.

Jei eksperimentiniai rezultatai patvirtina hipotezių prognozes, laikoma, kad jie yra teisingesni, tačiau jie gali būti neteisingi ir vis dar taikomi naujiems eksperimentams.

Siekiant išvengti bandymų klaidų, naudojamas eksperimentinės kontrolės metodas. Šis metodas naudoja kontrastą tarp kelių mėginių (arba stebėjimų) skirtingomis sąlygomis, kad pamatytų, kas skiriasi arba kas lieka nepakitusi.

Pavyzdys

Pavyzdžiui, norint išbandyti nulinę hipotezę "žolės augimo greitis nepriklauso nuo šviesos kiekio", mes turėtume stebėti ir priimti duomenis iš žolės, kuri nėra apšviesta.

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

Svarbu prisiminti, kad kontrolinė grupė gali skirtis tik nuo bet kurios eksperimentinės grupės. Tokiu būdu galite žinoti, kas yra šis kintamasis kuris sukuria pakeitimus, ar ne.

Pavyzdžiui, jūs negalite lyginti žolės, kuri yra išorėje, šešėlyje. Nei vieno miesto žolė su kito žolės žolė. Be šviesos, tarp dviejų grupių yra kintamųjų, pvz., Dirvožemio drėgmė ir pH.

Kitas labai dažnų kontrolės grupių pavyzdys

Eksperimentai, skirti žinoti, ar vaistas yra veiksmingas gydyti norimą vaistą, yra labai dažni. Pavyzdžiui, jei norite sužinoti aspirino poveikį, pirmąjį eksperimentą galite naudoti dviem grupėmis:

  • Eksperimentinė grupė 1, kuriai tiekiamas aspirinas.
  • 2 grupės kontrolė, turinti tuos pačius 1 grupės požymius ir kuriems aspirino nėra.

5 veiksmas: duomenų analizė

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

Svarbu atsižvelgti į duomenis, kurių nebuvo tikimasi arba kurių nebuvo norima. Daug eksperimentų sabotavo mokslininkai, kurie neatsižvelgia į duomenis, kurie neatitinka tikėtino.

Šiame etape nustatomas eksperimento rezultatų rodymas ir sprendimas, kokių veiksmų reikia imtis. Prognozės hipotezei yra lyginamos su nulinės hipotezės prognozėmis, siekiant nustatyti, kas geriau paaiškina duomenis.

Tais atvejais, kai eksperimentas kartojamas daug kartų, gali prireikti atlikti statistinę analizę.

Jei įrodymai atmetė hipotezę, reikalinga nauja hipotezė. Jei eksperimentiniai duomenys patvirtina hipotezę, tačiau įrodymai nėra pakankamai stiprūs, kitos hipotezės prognozės turėtų būti išbandytos su kitais eksperimentais.

Kai hipotezė yra tvirtai pagrįsta įrodymais, nauju tyrimo klausimu gali būti paprašyta pateikti daugiau informacijos apie tą patį dalyką.

6 žingsnis. Išvados. Interpretuoti duomenis ir priimti arba atmesti hipotezę

Daugeliui eksperimentų išvados sudaromos remiantis neformalia duomenų analize. Tiesiog paklauskite, ar duomenys atitinka hipotezę? tai yra būdas priimti arba atmesti hipotezę.

Tačiau geriau naudoti statistinę analizę, kad būtų galima nustatyti „priėmimo“ arba „atmetimo“ laipsnį. Matematika taip pat naudinga vertinant matavimo klaidų ir kitų netikrumų poveikį eksperimente.

Jei hipotezė priimama, nėra garantuojama, kad tai yra teisinga hipotezė. Tai reiškia tik tai, kad eksperimento rezultatai patvirtina hipotezę. Eksperimentą galima pakartoti ir kitą kartą gauti skirtingus rezultatus. Hipotezė taip pat gali paaiškinti pastabas, tačiau tai yra neteisingas paaiškinimas.

Jei hipotezė atmetama, tai gali būti eksperimento pabaiga arba tai gali būti daroma dar kartą. Jei procesas bus vykdomas dar kartą, bus imtasi daugiau pastabų ir daugiau duomenų.

Kiti veiksmai yra šie: 7 - skelbti rezultatus ir 8 - patikrinti rezultatus, kurie pakartoja tyrimą (atliktų kiti mokslininkai)

Jei eksperimentas negali būti kartojamas, kad būtų gauti tie patys rezultatai, tai reiškia, kad pradiniai rezultatai galėjo būti klaidingi. Dėl to įprasta, kad vienas eksperimentas atliekamas kelis kartus, ypač kai yra nekontroliuojamų kintamųjų arba kitų eksperimentinės klaidos požymių.

Norint gauti reikšmingų ar nustebinančių rezultatų, kiti mokslininkai taip pat gali bandyti pakartoti rezultatus, ypač jei šie rezultatai yra svarbūs savo darbui..

Tikrasis DNR struktūros atradimo pavyzdys

DNR struktūros atradimo istorija yra klasikinis mokslinio metodo žingsnių pavyzdys: 1950 m. Buvo žinoma, kad genetinis paveldas turėjo matematinį aprašą, iš Gregor Mendel tyrimų ir kad DNR buvo genetinė informacija..

Tačiau genetinės informacijos saugojimo mechanizmas (ty genai) DNR nebuvo aiškus.

Svarbu nepamiršti, kad tik Watson ir Crick dalyvavo DNR struktūros aptikime, nors ir buvo apdovanotas Nobelio premija. Jie prisidėjo prie žinių, duomenų, idėjų ir daugelio to meto mokslininkų atradimų.

Klausimas

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

DNR buvo nustatyta kaip genetinės informacijos nešiklis Avery-MacLeod-McCarty eksperimente 1944 m., Tačiau genetinės informacijos saugojimo DNR mechanizmas nebuvo aiškus.

Todėl klausimas galėtų būti:

Kaip genetinė informacija saugoma DNR?

Stebėjimas ir hipotezė

Viskas, kas tuo metu buvo tiriama apie DNR, buvo sudaryta iš pastabų. Šiuo atveju stebėjimai dažnai buvo atliekami mikroskopu arba rentgeno spinduliais.

Linus Pauling pasiūlė, kad DNR galėtų būti trigubas spiralė. Šią hipotezę taip pat svarstė Francis Crick ir James D. Watson, tačiau buvo atmestas.

Kai Watson ir Crick žinojo Paulingo hipotezę, jie suprato, kad esami duomenys yra neteisingi, o Paulingas netrukus pripažins savo sunkumus su šia struktūra. Todėl rasės atrasti DNR struktūrą buvo atrasti teisingą struktūrą.

Kokią prognozę daro hipotezė? Jei DNR turėjo spiralinę struktūrą, jos rentgeno spindulių difrakcijos modelis būtų X formos.

Todėl, hipotezė, kad DNR turi dvigubą spiralės struktūrą išbandyti su rentgeno spinduliuotės rezultatais / duomenimis, specialiai išbandyti su Rosalind Franklin, James Watson ir Francis Crick duomenimis apie rentgeno spindulius 1953 m..

Eksperimentuokite

Rosalindas Franklinas kristalizavo gryną DNR ir atliko rentgeno spindulių difrakciją, kad sukurtų nuotrauką 51. Rezultatai parodė X formos.

Penkių straipsnių, paskelbtų 2008 m Gamta parodytas Watson ir Crick modelį patvirtinantys eksperimentiniai įrodymai.

Iš jų - Franklino ir Raymondo Goslingo straipsnis - pirmasis leidinys su rentgeno spindulių difrakcijos duomenimis, palaikančiais „Watson“ ir „Crick“ modelį

Analizė ir išvados

Kai Watsonas pamatė išsamų difrakcijos modelį, jis iškart jį pripažino spiralėmis.

Jis ir Crick pateikė savo modelį, naudodamas šią informaciją kartu su anksčiau žinoma informacija apie DNR sudėtį ir apie molekulinę sąveiką, pvz., Vandenilio jungtis..

Istorija

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

Metodas ir jo veiksmai pasikeitė laikui bėgant, o mokslininkai, kurie jį naudojo, prisidėjo, tobulindami ir smulkiai tobulindami save.

Aristotelis ir graikai

Aristotelis, vienas įtakingiausių istorijos filosofų, buvo empirinio mokslo įkūrėjas, ty hipotezių iš patirties, eksperimentavimo ir tiesioginio bei netiesioginio stebėjimo procesas..

Graikai buvo pirmoji Vakarų civilizacija, kuri pradėjo stebėti ir išmatuoti, kad suprastų ir ištirtų pasaulio reiškinius..

Musulmonai ir islamo aukso amžius

Tiesą sakant, šiuolaikinio mokslinio metodo raida prasidėjo nuo musulmonų mokslininkų islamo aukso amžiuje, dešimtoje – keturioliktojo amžiaus. Vėliau Apšvietos filosofai-mokslininkai ją tobulino.

Tarp visų mokslininkų, kurie prisidėjo, Alhacénas (Abū Alis al-Ḥasan ibn al-anasan ibn al-Hayṯam) buvo pagrindinis dalyvis, kurį kai kurie istorikai laikė „mokslinio metodo architektu“. Jo metodas turėjo šiuos etapus, galite matyti jo panašumą į šiame straipsnyje aprašytus:

-Gamtos pasaulio stebėjimas.

-Sukurti / apibrėžti problemą.

-Formuluoti hipotezę.

-Išbandykite hipotezę eksperimentuodami.

-Įvertinkite ir analizuokite rezultatus.

-Interpretuoti duomenis ir padaryti išvadas.

-Paskelbkite rezultatus.

Renesansas

Filosofas Roger Bacon (1214–1284) laikomas pirmuoju asmeniu, kuris naudojasi indukciniu argumentavimu kaip mokslinio metodo dalis.

Renesanso metu Francis Bacon sukūrė indukcinį metodą per priežastį ir pasekmes, o Dekartas pasiūlė, kad atskaitymas buvo vienintelis būdas išmokti ir suprasti.

Niutonas ir šiuolaikinis mokslas

Izaokas Niutonas gali būti laikomas mokslininku, kuris galutinai patobulino procesą iki šiol, kaip žinoma. Jis pasiūlė ir įgyvendino tai, kad moksliniam metodui reikalingas ir dedukcinis, ir indukcinis metodas.

Po Niutono buvo ir kitų puikių mokslininkų, kurie prisidėjo prie metodo kūrimo, tarp jų ir Albert Einstein. 

Reikšmė

Mokslinis metodas yra svarbus, nes jis yra patikimas būdas įgyti žinių. Jis pagrįstas tvirtinimais, teorijomis ir žiniomis apie duomenis, eksperimentus ir stebėjimus.

Todėl būtina, kad visuomenė pažengtų į technologijas, mokslą apskritai, sveikatą ir apskritai teorines žinias ir praktinius pritaikymus..

Pavyzdžiui, šis mokslo metodas prieštarauja tikėjimui. Tikėjimu jūs tikite kažkuo pagal tradiciją, rašymą ar tikėjimą, nesiremdami įrodymais, kuriuos galima paneigti, taip pat negalite atlikti eksperimentų ar stebėjimų, kurie paneigia ar sutinka su tuo tikėjimu..

Mokslininkai, atlikdami mokslinius tyrimus, gali atlikti šio metodo veiksmus, pasiekti išvadas, pateikti duomenis, o kiti tyrėjai gali pakartoti šį eksperimentą ar stebėjimus, kad juos patvirtintų..

Nuorodos

  1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos ir Baptista Lucio, Pilar (1991). Mokslinių tyrimų metodika (2-asis leidimas, 2001). Meksika D.F., Meksika. McGraw-Hill.
  2. Kazilek, C.J. ir Pearson, David (2016 m. birželio 28 d.). Kas yra mokslinis metodas? Arizonos valstybinis universitetas, Liberalų menų ir mokslų koledžas. Gauta 2017 m. Sausio 15 d.
  3. Lodico, Marguerite G .; Spaulding, Dean T. ir Voegtle, Katherine H. (2006). Švietimo tyrimų metodai: nuo teorijos iki praktikos (2 leid., 2010). San Franciskas, Jungtinės Valstijos. Jossey-Bass.
  4. Márquez, Omar (2000). Socialinių mokslų mokslinių tyrimų procesas. Barinas, Venesuela UNELLEZ.
  5. Tamayo T., Mario (1987). Mokslinių tyrimų procesas (3-asis leidimas, 1999). Meksika D.F., Meksika. Kalkės.
  6. Vera, Alirio (1999). Duomenų analizė. San Cristóbal, Venesuela. Nacionalinis Tachiros eksperimentinis universitetas (UNET).
  7. Wolfs, Frank L. H. (2013). Įvadas į mokslinį metodą. Niujorkas, Jungtinės Valstijos. Ročesterio universitetas, Fizikos ir astronomijos katedra. Gauta 2017 m. Sausio 15 d.
  8. Wudka, José (1998 m. Rugsėjo 24 d.). Kas yra „mokslinis metodas“? Riverside, Jungtinės Valstijos. Kalifornijos universitetas, Fizikos ir astronomijos katedra. Gauta 2017 m. Sausio 15 d.
  9. Martyn Shuttleworth (2009 m. Balandžio 23 d.). Kas išrado mokslinį metodą? Gauta 2017 m. Gruodžio 23 d. Iš „Explorable.com“: explorable.com.