ZNANSTVENA METODA: 6 KORAKA I NJIHOVE KARAKTERISTIKE (PRIMJER) - ZNANOST - 2026

Znanstveni postupak je postupak koji se koristi u granama znanosti za testiranje hipoteza znanstveni promatranjem, ispitivanja hipoteza, formulacije i eksperimentiranja. To je racionalan način dobivanja objektivnog i pouzdanog znanja.

Znanstvena metoda stoga ima niz karakteristika koje je definiraju: promatranje, eksperimentiranje te postavljanje i odgovaranje na pitanja. Međutim, nisu svi znanstvenici točno slijedili ovaj postupak. Neke grane znanosti mogu se lakše testirati od drugih.

Koraci znanstvene metode: pitanje, istraživanje, formulacija hipoteza, eksperiment, analiza podataka, zaključci.

Na primjer, znanstvenici koji proučavaju kako se zvijezde mijenjaju kako stare ili kako dinosauri probavljaju hranu ne mogu unaprijediti život zvijezde za milijun godina niti provesti studije i testove na dinosaurima kako bi testirali svoje hipoteze.

Kad izravna eksperimentiranja nisu moguća, znanstvenici modificiraju znanstvenu metodu. Iako se mijenja s gotovo svim znanstvenim istraživanjima, cilj je isti: otkriti uzročno-posljedične veze postavljanjem pitanja, prikupljanjem i ispitivanjem podataka i provjerom mogu li se svi dostupni podaci kombinirati u logičan odgovor.

S druge strane, znanstvenik često iznova prolazi kroz faze znanstvene metode, jer zbog novih informacija, podataka ili zaključaka može biti potrebno ponovno proći kroz korake.

Na primjer, znanstvenik može pretpostaviti da "prejedanje ubrzava starenje", provesti eksperiment i izvući zaključak. Tada biste mogli ponovo proći kroz korake, počevši s drugom hipotezom, poput "konzumiranje previše šećera ubrzava starenje".

Što je znanstvena metoda i čemu služi?

Znanstvena metoda je empirijska metoda istraživanja koja služi za dobivanje novih znanja i informacija. "Empirijsko" znači da se temelji na stvarnosti, koristi podatke; to je suprotno od "teoretskog". Stoga znanstvenici koriste znanstvenu metodu za učenje o stvarnosti, prikupljanje podataka i provođenje eksperimenata. Može se podijeliti u šest koraka / faza / faza koje se odnose na sve vrste istraživanja:

-Pit na temelju promatranja.

-Investigation.

- Oblikovanje hipoteze.

-Eksperimentiranje.

-Analiza podataka.

-Odbacite ili prihvatite hipotezu (zaključke).

Zatim ću pokazati temeljne korake koji se poduzimaju tijekom istrage. Kako biste ga bolje razumjeli, na kraju članka ostavit ću primjer primjene koraka u biološkom eksperimentu; u otkriću strukture DNK.

Glavne karakteristike znanstvene metode

- Koristite promatranje kao polazište.

- Postavljajte pitanja i odgovore. Da bi formulirao hipotezu, znanstvenik postavlja pitanja i odgovore na sustavan način, nastojeći uspostaviti uzročno-posljedične veze u aspektima stvarnosti.

- Zahtijeva provjeru, odnosno rezultate trebaju provjeriti razni znanstvenici.

- Stvara pobijane zaključke. Ako se zaključci ne mogu provjeriti, ne može se primijeniti znanstvena metoda.

- Daje ponovljive rezultate; eksperimenti mogu ponoviti eksperimente kako bi pokušali dobiti iste rezultate.

- objektivna je; temelji se na eksperimentiranju i promatranju, a ne na subjektivnim mišljenjima.

Koji su koraci znanstvene metode? Od čega se sastoje i njihove karakteristike

Korak 1- Postavite pitanje na temelju opažanja

Znanstvena metoda započinje kada znanstvenik / istraživač postavi pitanje o nečemu što su primijetili ili što istražuju: kako, što, kada, tko, što, zašto ili gdje?

Primjeri opažanja i pitanja:

- Louis Pasteur je pod mikroskopom uočio da svilene bube na jugu Francuske imaju bolesti zaražene parazitima.

- Biolog opaža pod mikroskopom da prisutnost određenih vrsta stanica poboljšava simptome malih boginja. Možete se zapitati, bore li se ove stanice protiv virusa malih boginja?

- Albert Einstein, razvijajući svoju teoriju posebne relativnosti, upitao se: Što biste vidjeli kad biste mogli hodati pored zrake svjetlosti dok se ona širi kroz svemir?

Korak 2 - Istraživanje

Ovaj se korak sastoji od istraživanja, prikupljanja podataka koji će vam pomoći u odgovoru na pitanje. Važno je da prikupljeni podaci budu objektivni i iz pouzdanih izvora. Mogu se istražiti putem internetskih baza podataka, u knjižnicama, knjigama, intervjuima, istraživanjima, između ostalog.

Postoji nekoliko vrsta znanstvenih promatranja. Najčešći su izravni i neizravni.

Korak 3- Formulacija hipoteze

Treća faza je formulacija hipoteze. Hipoteza je tvrdnja koja se može koristiti za predviđanje ishoda budućih opažanja.

Primjeri hipoteza:

• Nogometaši koji redovito treniraju iskorištavajući vrijeme, postižu više golova od onih koji propuštaju 15% treninga.
• Novi roditelji koji su studirali visoko obrazovanje u 70% su slučajeva opušteniji pri porodu.

Korisna hipoteza mora omogućiti predviđanja obrazloženjem, uključujući deduktivno obrazloženje. Hipoteza bi mogla predvidjeti ishod pokusa u laboratoriju ili opažanja fenomena u prirodi.

Ako predviđanja nisu dostupna promatranjem ili iskustvom, hipoteza se još ne može provjeriti i ostat će ta nenaučna mjera. Kasnije bi nova tehnologija ili teorija mogla omogućiti potrebne eksperimente.

4. korak - Eksperimentiranje

Eksperimentalni slučaj s ljudima.

Sljedeći korak je eksperimentiranje, kada znanstvenici izvode takozvane znanstvene eksperimente, u kojima se testiraju hipoteze.

Predviđanja koja hipoteze pokušavaju napraviti mogu se testirati eksperimentima. Ako se rezultati ispitivanja suprotne predviđanjima, hipoteze se dovode u pitanje i postaju manje održive.

Ako eksperimentalni rezultati potvrde predviđanja hipoteza, onda se hipoteze smatraju ispravnijim, ali mogu biti pogrešne i ostaju podložne daljnjim eksperimentima.

Da bi se izbjegla pogreška promatranja u eksperimentima, koristi se eksperimentalna tehnika kontrole. Ova tehnika koristi kontrast između više uzoraka (ili opažanja) u različitim uvjetima da se vidi što varira ili ostaje isto.

Primjer

Da bi se ispitala hipoteza „brzina rasta trave ne ovisi o količini svjetlosti“, trebalo bi promatrati i uzimati podatke iz trave koja nije izložena svjetlu.

To se naziva "kontrolna grupa". Identične su ostalim eksperimentalnim skupinama, osim varijable koja se ispituje.

Važno je zapamtiti da se kontrolna skupina može od jedne eksperimentalne skupine razlikovati samo po jednoj varijabli. Na taj način možete znati da ta varijabla proizvodi promjene ili ne.

Na primjer, trava vani u sjeni ne može se uspoređivati ​​s travom na suncu. Ni trava jednog grada s travom drugog. Postoje dvije varijable između dvije skupine osim svjetlosti, kao što su vlaga i pH tla.

Još jedan primjer vrlo uobičajene kontrolne skupine

Eksperimenti za otkrivanje je li lijek učinkovit u liječenju željenog vrlo su česti. Na primjer, ako želite znati učinke aspirina, u prvom eksperimentu možete koristiti dvije skupine:

• Eksperimentalna skupina 1 kojoj se daje aspirin.
• Kontrolna skupina 2, s istim karakteristikama kao i skupina 1, a aspirin nije dobiven.

Korak 5: analiza podataka

Nakon eksperimenta uzimaju se podaci koji mogu biti u obliku brojeva, da / ne, prisutni / odsutni ili druga zapažanja.

Sustavno i pažljivo prikupljanje mjerenja i podataka razlika je između pseudoznanosti poput alkemije i znanosti, poput kemije ili biologije. Mjerenja se mogu izvršiti u kontroliranom okruženju, kao što je laboratorij, ili na manje ili više nepristupačnim ili nedodirljivim objektima, poput zvijezda ili ljudske populacije.

Mjerenja često zahtijevaju specijalizirane znanstvene instrumente kao što su termometri, mikroskopi, spektroskopi, akceleratori čestica, voltmetri…

Ovaj korak uključuje utvrđivanje što pokazuju rezultati eksperimenta i odlučivanje o sljedećim radnjama. U slučajevima kada se eksperiment ponavlja više puta, možda će biti potrebna statistička analiza.

Ako su dokazi odbacili hipotezu, potrebna je nova hipoteza. Ako podaci iz pokusa podržavaju hipotezu, ali dokazi nisu dovoljno jaki, druga predviđanja hipoteze treba testirati s drugim eksperimentima.

Jednom kada hipoteza snažno potkrijepi dokaze, može se postaviti novo istraživačko pitanje koje će pružiti više informacija o istoj temi.

Korak 6: Zaključci. Interpretirajte podatke i prihvatite ili odbacite hipotezu

Za mnoge eksperimente zaključci se formiraju na temelju neformalne analize podataka. Jednostavno pitajte, odgovaraju li podaci hipotezi? to je način prihvaćanja ili odbacivanja hipoteza.

Međutim, bolje je primijeniti statističku analizu na podatke, uspostaviti stupanj „prihvaćanja“ ili „odbacivanja“. Matematika je korisna i za procjenu učinaka mjernih pogrešaka i drugih nesigurnosti u eksperimentu.

Ako je hipoteza prihvaćena, nije zajamčeno da je točna hipoteza. To samo znači da rezultati pokusa podržavaju hipotezu. Moguće je duplicirati eksperiment i dobiti sljedeće rezultate sljedeći put. Hipoteza također može objasniti opažanja, ali to je pogrešno objašnjenje.

Ako se hipoteza odbaci, možda je to kraj eksperimenta ili se može ponoviti. Ako ponovite postupak, imat ćete više opažanja i više podataka.

Ostali koraci su: 7- Komuniciranje rezultata i 8- Provjera rezultata ponavljanjem istraživanja (provedeno od strane drugih znanstvenika)

Ako se eksperiment ne može ponoviti kako bi se postigli isti rezultati, to znači da su izvorni rezultati mogli biti pogrešni. Kao rezultat toga, uobičajeno je da se jedan eksperiment izvodi više puta, posebno ako postoje nekontrolirane varijable ili drugi pokazatelji eksperimentalne pogreške.

Da bi dobili značajne ili iznenađujuće rezultate, i drugi će znanstvenici pokušati pokušati replicirati same rezultate, posebno ako su ti rezultati važni za njihov vlastiti rad.

Pravi primjer znanstvene metode u otkrivanju strukture DNK

Povijest otkrića strukture DNK klasičan je primjer koraka znanstvene metode: 1950. godine bilo je poznato da genetsko nasljeđivanje ima matematički opis, iz studija Gregora Mendela, te da DNK sadrži genetsku informaciju.

Međutim, mehanizam skladištenja genetskih informacija (tj. Gena) u DNK bio je nejasan.

Važno je napomenuti da nisu samo Watson i Crick sudjelovali u otkriću strukture DNK, iako su dobili Nobelovu nagradu. Mnogi su znanstvenici u to vrijeme pridonijeli znanju, podacima, idejama i otkrićima.

Pitanje iz opažanja

Prethodna istraživanja DNK odredila su njegov kemijski sastav (četiri nukleotida), strukturu svakog od nukleotida i druga svojstva.

DNK je identificiran kao nositelj genetske informacije eksperimentom Avery-MacLeod-McCarty 1944. godine, ali mehanizam pohrane genetskih podataka u DNK nije bio jasan.

Pitanje bi stoga moglo biti:

istraga

Uključeni ljudi, uključujući Linus Pauling, Watson ili Crick, istraživali su i tražili informacije; u ovom slučaju moguće istraživanje vremena, knjiga i razgovora s kolegama.

Hipoteza

Linus Pauling je predložio da DNK može biti trostruka spirala. Ovu su hipotezu razmatrali i Francis Crick i James D. Watson, ali su je odbacili.

Kad su Watson i Crick saznali za Paulingovu hipotezu, shvatili su iz postojećih podataka da on nije u pravu i Pauling će uskoro priznati svoje poteškoće s tom strukturom. Stoga je utrka za otkrivanjem strukture DNK bila otkrivanje ispravne strukture.

Kakvo bi predviđanje dalo hipotezu? Ako bi DNA imala spiralnu strukturu, njezin bi difrakcijski oblik X-zraka bio X-oblik.

Stoga bi se hipoteza da DNK ima dvostruku strukturu spirale testirala rezultatima / podacima rendgenskih zraka. Točnije, testirana je podacima difrakcije rendgenskih zraka koje su pružili Rosalind Franklin, James Watson i Francis Crick 1953. godine.

Eksperiment

Rosalind Franklin kristalizirala je čistu DNK i izvela difrakciju rendgenskih zraka kako bi se dobila fotografija 51. Rezultati su pokazali X oblik.

Eksperimentalni dokazi koji podržavaju Watson i Crick model demonstrirani su u seriji od pet radova objavljenih u časopisu Nature.

Od njih, Franklin i Raymond Gosling papir bila je prva publikacija s podacima o rendgenskoj difrakciji koja je podržala Watson i Crick model.

Analiza i zaključci

Kad je Watson ugledao detaljan uzorak difrakcije, odmah ga je prepoznao kao vijak.

On i Crick proizveli su svoj model, koristeći ove informacije zajedno s ranije poznatim informacijama o sastavu DNK i o molekularnim interakcijama, poput vezanja vodika.

Povijest

Budući da je teško točno odrediti kada se znanstvena metoda počela koristiti, teško je odgovoriti na pitanje tko ju je stvorio.

Metoda i njeni koraci razvijali su se s vremenom i znanstvenici koji su je koristili dali su svoj doprinos, razvijajući se i usavršavajući se malo po malo.

Aristotel i Grci

Aristotel, jedan od najutjecajnijih filozofa u povijesti, bio je utemeljitelj empirijske znanosti, odnosno procesa ispitivanja hipoteza iz iskustva, eksperimentiranja i izravnog i neizravnog promatranja.

Grci su bili prva zapadna civilizacija koja je počela promatrati i mjeriti kako bi razumjela i proučavala fenomene svijeta, međutim nije postojala struktura koja bi to mogla nazvati znanstvenom metodom.

Muslimani i zlatno doba islama

Doista, razvoj suvremene znanstvene metode započeo je kod muslimanskih učenjaka tijekom zlatnog doba islama, u 10. do 14. stoljeću. Kasnije su ga filozofi naučnici prosvjetiteljstva nastavili usavršavati.

Među svim znanstvenicima koji su dali svoj doprinos glavni je doprinos bio Alhacen (Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-Ḥasan ibn al-Hayṯam), koji su neki povjesničari smatrali "arhitektom znanstvene metode". Njegova metoda imala je sljedeće faze, možete vidjeti njezinu sličnost onima objašnjenim u ovom članku:

-Opažanje prirodnog svijeta.

-Ostavi / definiraj problem.

- Formirajte hipotezu.

- Ispitajte hipotezu eksperimentiranjem.

-Ocjenite i analizirajte rezultate.

-Tumačite podatke i izvlačite zaključke.

Objavi rezultate.

renesansa

Filozof Roger Bacon (1214. - 1284.) smatra se prvom osobom koja je primijenila induktivno rasuđivanje kao dio znanstvene metode.

Tijekom renesanse, Francis Bacon razvio je induktivnu metodu putem uzroka i posljedica, a Descartes je predložio da je dedukcija jedini način za učenje i razumijevanje.

Newton i moderna znanost

Isaac Newton može se smatrati znanstvenikom koji je konačno usavršio postupak dok danas nije poznat. Predložio je i primijenio u praksi činjenicu da je znanstvenoj metodi potrebna i deduktivna i induktivna metoda.

Nakon Newtona, postojali su i drugi veliki znanstvenici koji su pridonijeli razvoju metode, uključujući Alberta Einsteina.

Važnost

Znanstvena metoda je važna jer je pouzdan način stjecanja znanja. Zasniva se na osnovi tvrdnji, teorija i znanja na podacima, eksperimentima i opažanjima.

Stoga je ključno za napredak društva u tehnologiji, znanosti općenito, zdravstvu i općenito kako bi se generirala teorijska znanja i praktične primjene.

Na primjer, ova metoda znanosti suprotna je onoj koja se temelji na vjeri. S vjerom se nešto vjeruje tradicijama, spisima ili vjerovanjima, bez da se temelji na dokazima koji se mogu opovrgnuti, niti se mogu napraviti eksperimenti ili opažanja koji negiraju ili prihvaćaju vjerovanja te vjere.

Pomoću znanosti, istraživač može izvesti korake ove metode, donositi zaključke, prezentirati podatke, a drugi istraživači mogu ponoviti taj eksperiment ili opažanja kako bi ga potvrdili ili ne.

Reference

1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos i Baptista Lucio, Pilar (1991). Metodologija istraživanja (drugo izdanje, 2001). Meksiko DF, Meksiko. McGraw-Hill.
2. Kazilek, CJ i Pearson, David (2016, 28. lipnja). Koja je znanstvena metoda? Državno sveučilište Arizona, Fakultet liberalnih umjetnosti i znanosti. Pristupljeno 15. siječnja 2017.
3. Lodico, Marguerite G.; Spaulding, Dean T. i Voegtle, Katherine H. (2006). Metode u obrazovnom istraživanju: od teorije do prakse (2. izd., 2010). San Francisco, Sjedinjene Države. Jossey-Bass.
4. Márquez, Omar (2000). Proces istraživanja u društvenim znanostima. Barinas, Venezuela. UNELLEZ.
5. Tamayo T., Mario (1987). Proces znanstvenog istraživanja (3. izd., 1999). Meksiko DF, Meksiko. Limusa.
6. Vera, Alirio (1999). Analiza podataka. San Cristóbal, Venezuela. Nacionalno eksperimentalno sveučilište u Táchiri (UNET).
7. Wolfs, Frank LH (2013). Uvod u znanstvenu metodu. New York, SAD. Sveučilište u Rochesteru, Odjel za fiziku i astronomiju. Pristupljeno 15. siječnja 2017.
8. Wudka, José (1998, 24. rujna). Što je "znanstvena metoda"? Riverside, Sjedinjene Države. Kalifornijsko sveučilište, Odjel za fiziku i astronomiju. Pristupljeno 15. siječnja 2017.
9. Martyn Shuttleworth (23. travnja 2009.). Tko je izmislio znanstvenu metodu? Preuzeto 23. prosinca 2017. s Explorable.com: explorable.com.