6 корака научног метода и његових карактеристика



Тхе корака од научни метод Они служе да одговоре на научна питања на организован и објективан начин. То укључује посматрање света и његових феномена, долазак до објашњења онога што се посматра, тестирање да ли је објашњење валидно, и коначно прихватање или одбијање објашњења.

Научна метода стога има низ карактеристика које га дефинирају: проматрање, експериментирање, те постављање и одговарање на питања. Међутим, нису сви научници пратили управо тај процес. Неке гране науке се могу лакше доказати него друге.

На пример, научници који проучавају како се звезде мењају док старе или како диносаури пробављају храну не могу да унапреде живот звезде у милион година или да спроведу студије и тестове са диносаурусима да би тестирали своје хипотезе.

Када директно експериментисање није могуће, научници модификују научни метод. Иако је измењена скоро са сваком научном истрагом, циљ је исти: открити узрочно-последичне везе постављањем питања, прикупљањем и испитивањем података и сагледавањем да ли се све доступне информације могу комбиновати у логичном одговору..

С друге стране, често су фазе научног метода итеративне; нове информације, запажања или идеје могу узроковати понављање корака.

Протоколи научне методе могу се подијелити у шест корака / фаза / фаза које се односе на све врсте истраживања:

-Питање

-Обсерватион

-Формулисање хипотезе

-Експериментисање

-Анализа података

-Одбаците или прихватите хипотезу.

У наставку ћу приказати темељне кораке који се проводе приликом истраге. Да бисте боље разумели, на крају чланка ћу оставити пример примене корака у биолошком експерименту; у открићу ДНК структуре.

Индек

  • 1 Који су кораци научне методе? Шта су они и њихове карактеристике
    • 1.1 Корак 1 Поставите питање
    • 1.2 Корак 2 - Посматрање
    • 1.3 Корак 3 - Формулисање хипотеза
    • 1.4 Корак 4 - Експериментисање
    • 1.5 Корак 5: Анализа података
    • 1.6 Корак 6: Закључци. Интерпретирајте податке и прихватите или одбаците хипотезу
    • 1.7 Остали кораци су: 7- Објављивање резултата и 8 Провера резултата који реплицирају истраживање (које су урадили други научници)
  • 2 Прави пример научне методе у откривању ДНК структуре
    • 2.1 Питање
    • 2.2 Посматрање и хипотеза
    • 2.3 Експеримент
    • 2.4 Анализа и закључци
  • 3 Хистори
    • 3.1 Аристотел и Грци
    • 3.2 Муслимани и златно доба Ислама
    • 3.3 Ренаиссанце
    • 3.4 Невтон и модерна наука
  • 4 Важност
  • 5 Референце

Који су кораци научне методе? Шта су они и њихове карактеристике

Корак 1 Поставите питање

Научна метода почиње када научник / истраживач постави питање о нечему што је опазио или шта истражује: како, шта, када, ко, шта, зашто или где?

На пример, Алберт Ајнштајн се, када је развијао своју теорију посебне релативности, запитао: Шта би он видео да би могао да хода поред зрака светлости док се шири кроз простор??

Корак 2 - Посматрање

Овај корак подразумева прављење запажања и прикупљање информација које ће вам помоћи да одговорите на питање. Запажања не треба да буду неформална, већ намерна са идејом да су прикупљене информације објективне.

Систематско и пажљиво прикупљање мерења и података је разлика између псеудонаука, као што су алкемија и наука, као што су хемија или биологија.

Мерења се могу вршити у контролисаном окружењу, као што је лабораторија, или на мање или више неприступачним објектима, као што су звезде или људске популације..

Мерења често захтевају специјализоване научне инструменте као што су термометри, микроскопи, спектроскопи, акцелератори честица, волтметри ...

Постоји неколико типова научних запажања. Најчешћи су директни и индиректни.

Примјер опажања био би онај који је направио Лоуис Пастеур прије него што је развио своју герминалну теорију инфективних болести. Под микроскопом је приметио да су свилени црви у јужној Француској имали болести заражене паразитима.

Корак 3 - Формулисање хипотезе

Трећа фаза је формулација хипотезе. Хипотеза је изјава која се може користити за предвиђање исхода будућих запажања.

Нулта хипотеза је добар тип хипотезе за почетак истраге. То је предложено објашњење феномена или образложеног предлога који сугерише могућу корелацију између скупа феномена.

Пример нулте хипотезе је: "брзина којом трава расте не зависи од количине светлости коју прима".

Примери хипотеза:

  • Играчи фудбала који редовно тренирају користећи вријеме, постижу више голова од оних који пропуштају 15% тренинга.
  • Родитељи који први пут студирају високо образовање су 70% опуштенији у порођају.

Корисна хипотеза би требала омогућити предвиђања расуђивањем, укључујући дедуктивно расуђивање. Хипотеза може предвидети резултат експеримента у лабораторији или посматрање феномена у природи. Предвиђање такође може бити статистичко и бавити се само вероватноћом.

Ако предвиђања нису доступна посматрањем или искуством, та хипотеза још није тестирана и остаће у тој незнанственој мјери. Касније, нова технологија или теорија могу омогућити неопходне експерименте.

Корак 4 - Експериментисање

Следећи корак је експериментисање, када научници спроводе такозване научне експерименте, у којима се тестирају хипотезе.

Предвиђања која покушавају да хипотезу учине потврђеним експериментима. Ако резултати теста буду у супротности са предвиђањима, хипотезе се доводе у питање и постају мање одрживе.

Ако експериментални резултати потврде предвиђања хипотеза, онда се они сматрају исправнијима, али могу бити погрешни и још увек подложни новим експериментима..

Да би се избегла грешка посматрања у експериментима, користи се техника експерименталне контроле. Ова техника користи контраст између више узорака (или посматрања) под различитим условима да би се видело шта се разликује или шта остаје исто.

Пример

На пример, да бисмо тестирали нулту хипотезу "стопа раста траве не зависи од количине светлости", морали бисмо да посматрамо и узимамо податке из траве која није изложена светлости.

То се зове "контролна група". Они су идентични другим експерименталним групама, осим варијабле која се истражује.

Важно је запамтити да се контролна група може разликовати од било које експерименталне групе у варијабли. Тако можете знати шта је та варијабла онај који производи промене или не.

На пример, не можете да упоредите траву која је напољу у хладу са травом на сунцу. Ни трава једног града са земљом друге. Постоје и варијабле између ове две групе, поред светлости, као што је влажност земљишта и пХ.

Још један примјер врло честих контролних група

Веома су чести експерименти да се зна да ли лек има ефикасност у лечењу онога што се жели. На пример, ако желите да знате ефекте аспирина, можете користити две групе у првом експерименту:

  • Експериментална група 1, којој је обезбеђен аспирин.
  • Контрола групе 2, са истим карактеристикама групе 1, и на коју није обезбеђен аспирин.

Корак 5: Анализа података

Након експеримента, узимају се подаци који могу бити у облику бројева, да / не, присутни / одсутни, или друга опажања.

Важно је узети у обзир податке који се нису очекивали или који нису жељени. Многи експерименти су саботирани од стране истраживача који не узимају у обзир податке који не одговарају ономе што се очекује.

Овај корак подразумева утврђивање резултата експеримента и одлучивање о следећим акцијама које треба предузети. Предвиђања хипотезе се упоређују са онима из нулте хипотезе, да би се утврдило која је боља могућност да објасни податке.

У случајевима када се експеримент понавља много пута, може бити потребна статистичка анализа.

Ако су докази одбацили хипотезу, потребна је нова хипотеза. Ако експериментални подаци подржавају хипотезу, али докази нису довољно јаки, друга предвиђања хипотезе треба да се тестирају са другим експериментима.

Када се хипотеза снажно поткријепи доказима, може се тражити да се новим истраживачким питањем пружи више информација о истој теми.

Корак 6: Закључци. Интерпретирајте податке и прихватите или одбаците хипотезу

За многе експерименте, закључци се формирају на основу неформалне анализе података. Само питајте, да ли се подаци уклапају у хипотезу? то је начин прихватања или одбацивања хипотезе.

Међутим, боље је примијенити статистичку анализу на податке, како би се успоставио ступањ "прихваћања" или "одбијања". Математика је такође корисна за процену ефеката грешака мерења и других несигурности у експерименту.

Ако се хипотеза прихвати, не гарантује се да је то исправна хипотеза. То само значи да резултати експеримента подржавају хипотезу. Могуће је дуплирати експеримент и добити различите резултате сљедећи пут. Хипотеза такође може објаснити запажања, али то је погрешно објашњење.

Ако се хипотеза одбаци, то може бити крај експеримента или се може поновити. Ако се процес поново спроведе, биће предузето више запажања и више података.

Остали кораци су: 7- Објављивање резултата и 8 Провера резултата који реплицирају истраживање (које су урадили други научници)

Ако се експеримент не може поновити да би се постигли исти резултати, то значи да су оригинални резултати могли бити погрешни. Као резултат тога, уобичајено је да се један експеримент спроведе неколико пута, посебно када постоје неконтролисане променљиве или друге индикације грешке експеримента..

Да би добили значајне или изненађујуће резултате, други научници могу покушати сами да реплицирају резултате, посебно ако су ти резултати важни за њихов властити рад..

Прави пример научне методе у откривању ДНК структуре

Историја открића структуре ДНК је класичан примјер корака знанствене методе: 1950. године било је познато да генетско насљеђе има математички опис, из студија Грегора Мендела, и да ДНК садржи генетску информацију..

Међутим, механизам чувања генетских информација (тј. Гена) у ДНК није био јасан.

Важно је имати на уму да су само Ватсон и Црицк учествовали у откривању ДНК структуре, иако су добили Нобелову награду. Они су допринели знању, подацима, идејама и открићима многих научника тог времена.

Питање

Претходно истраживање ДНК утврдило је његов хемијски састав (четири нуклеотида), структуру сваког од нуклеотида и друга својства.

ДНК је идентификована као носилац генетске информације експериментом Авери-МацЛеод-МцЦарти 1944. године, али механизам како се генетска информација чува у ДНК није јасан.

Питање би стога могло бити:

Како се генетске информације чувају у ДНК?

Посматрање и хипотеза

Све што је у то време истраживано о ДНК било је састављено од запажања. У овом случају, запажања су често вршена микроскопом или рендгенским снимањем.

Линус Паулинг је предложио да ДНК може бити трострука спирала. Ту хипотезу су размотрили и Францис Црицк и Јамес Д. Ватсон, али су одбачени.

Када су Ватсон и Црицк знали Паулингову хипотезу, они су из постојећих података схватили да је био у криву и да ће Паулинг ускоро признати своје тешкоће са том структуром. Према томе, трка за откривањем структуре ДНК била је откривање исправне структуре.

Која предвиђања би хипотеза направила? Ако је ДНК имала спиралну структуру, њена дифракција Кс-зрака би била Кс-облика.

Зато, хипотеза да ДНК има структуру двоструке спирале би се тестирали са рендгенским резултатима / подацима, посебно тестирани са подацима рендгенске дифракције који су доставили Росалинд Франклин, Јамес Ватсон и Францис Црицк 1953..

Експеримент

Росалинд Франклин је кристализовала чисту ДНК и извршила рендгенску дифракцију да би произвела фотографију 51. Резултати су показали Кс-облик.

У низу од пет објављених чланака Природа демонстрирани су експериментални докази који подржавају Ватсон и Црицк модел.

Од њих, чланак Франклина и Раимонда Гослинга, био је прва публикација са подацима рендгенске дифракције који су подржавали Ватсон и Црицк модел

Анализа и закључци

Када је Вотсон видео детаљан дијаграм дифракције, одмах га је препознао као спиралу.

Он и Црицк су израдили свој модел, користећи ове информације заједно са раније познатим информацијама о саставу ДНК и молекуларним интеракцијама, као што су водикове везе..

Хистори

Пошто је тешко одредити тачно када је научна метода почела да се користи, тешко је одговорити на питање ко је створио научну методу.

Метод и његови кораци еволуирали су током времена, а научници који су га користили су дали свој допринос, еволуирајући и рафинирајући се мало по мало.

Аристотел и Грци

Аристотел, један од најутицајнијих филозофа историје, био је оснивач емпиријске науке, односно, процес испитивања хипотеза из искуства, експериментирања и директног и индиректног посматрања..

Грци су били прва западњачка цивилизација која је почела да посматра и мери да разуме и проучи феномен света, али није постојала структура да се то назове научном методом..

Муслимани и златно доба Ислама

Заправо, развој модерне научне методе почео је са муслиманским учењацима током Златног доба ислама, у десетом до четрнаестом веку. Касније су филозофи-научници просветитељства наставили да га усавршавају.

Међу свим научницима који су дали свој допринос, Алхацен (Абу 'Али ал-анасан ибн ал-анасан ибн ал-Хаитам), био је главни доприносилац, који су неки хисторичари сматрали "архитектом научног метода". Његова метода је имала слиједеће фазе, можете видјети његову сличност с онима објашњеним у овом чланку:

-Посматрање природног света.

-Утврдите / дефинишите проблем.

-Формулишите хипотезу.

-Тестирајте хипотезу кроз експерименте.

-Процените и анализирајте резултате.

-Интерпретирати податке и извести закључке.

-Објавите резултате.

Ренаиссанце

Филозоф Рогер Бацон (1214 - 1284) се сматра првом особом која примењује индуктивно резоновање као део научне методе.

Током ренесансе, Францис Бацон је развио индуктивни метод кроз узрок и последицу, а Декарт је предложио да је дедукција једини начин да се научи и разуме..

Њутн и модерна наука

Исака Њутна се може сматрати научником који је коначно рафинисао процес до данас, као што је познато. Он је предложио, и увео у праксу, чињеницу да је научна метода потребна и дедуктивном и индуктивном методом.

После Њутна, било је и других великих научника који су допринели развоју методе, међу њима и Алберт Ајнштајн. 

Значај

Научни метод је важан јер је поуздан начин стицања знања. Она се заснива на базирању афирмација, теорија и знања о подацима, експериментима и запажањима.

Стога је од суштинског значаја за напредак друштва у технологији, науци уопште, здрављу и уопште генерисању теоријских знања и практичних примена.

На пример, овај метод науке је супротан ономе на основу вере. Са вером верујете у нешто путем традиције, писања или веровања, без ослањања на доказе који се могу одбацити, нити можете вршити експерименте или запажања која поричу или прихватају веровања те вере..

Са науком, истраживач може извршити кораке ове методе, донијети закључке, представити податке, а други истраживачи могу поновити тај експеримент или запажања да би потврдили или не..

Референце

  1. Хернандез Сампиери, Роберто; Фернандез Цолладо, Царлос и Баптиста Луцио, Пилар (1991). Методологија истраживања (2. изд., 2001). Мексико Д.Ф., Мексико. МцГрав-Хилл.
  2. Казилек, Ц.Ј. и Пеарсон, Давид (2016, 28. јун). Шта је научна метода? Државни универзитет у Аризони, Колеџ слободних умјетности и знаности. Ретриевед он Јануари 15, 2017.
  3. Лодицо, Маргуерите Г. Спаулдинг, Деан Т. и Воегтле, Катхерине Х. (2006). Методе у образовном истраживању: од теорије до праксе (2. изд., 2010). Сан Франциско, Сједињене Америчке Државе. Јоссеи-Басс.
  4. Маркуез, Омар (2000). Процес истраживања у друштвеним наукама. Баринас, Венецуела УНЕЛЛЕЗ.
  5. Тамаио Т., Марио (1987). Процес научног истраживања (3. изд., 1999). Мексико Д.Ф., Мексико. Лиме.
  6. Вера, Алирио (1999). Анализа података. Сан Цристобал, Венецуела. Национални експериментални универзитет Тацхира (УНЕТ).
  7. Волфс, Франк Л. Х. (2013). Увод у научну методу. Њујорк, Сједињене Америчке Државе. Универзитет у Роцхестеру, Одсјек за физику и астрономију. Ретриевед он Јануари 15, 2017.
  8. Вудка, Јосе (1998, 24. септембар). Шта је "научна метода"? Риверсиде, САД. Калифорнијски универзитет, Одсјек за физику и астрономију. Ретриевед он Јануари 15, 2017.
  9. Мартин Схуттлевортх (23.04.2009). Ко је изумео научну методу? Ретриевед Дец 23, 2017 фром Екплорабле.цом: екплорабле.цом.