VITENSKAPELIG METODE: DE 6 TRINNENE OG DERES EGENSKAPER (EKSEMPEL) - VITENSKAP - 2026

Den vitenskapelige metoden er en prosess som brukes i grenene av vitenskapen for å teste en vitenskapelig hypotese gjennom observasjon, avhør, formulering av hypotese og eksperimentering. Det er en rasjonell måte å skaffe objektiv og pålitelig kunnskap.

Den vitenskapelige metoden har derfor en serie egenskaper som definerer den: observasjon, eksperimentering og å stille og svare på spørsmål. Imidlertid følger ikke alle forskere denne prosessen nøyaktig. Noen vitenskapsgrener kan lettere testes enn andre.

Trinnene i den vitenskapelige metoden: spørsmål, utredning, formulering av hypotese, eksperiment, dataanalyse, konklusjoner.

For eksempel kan forskere som studerer hvordan stjerner endres når de eldes eller hvordan dinosaurer fordøyer maten, ikke fremme en stjerners liv med en million år eller gjennomføre studier og tester på dinosaurer for å teste hypotesene deres.

Når direkte eksperimentering ikke er mulig, endrer forskere den vitenskapelige metoden. Selv om det endres med nesten hver vitenskapelig undersøkelse, er målet det samme: å oppdage forhold og årsakssammenhenger ved å stille spørsmål, samle inn og undersøke data og se om all tilgjengelig informasjon kan kombineres til et logisk svar.

På den annen side går en forsker ofte gjennom stadiene i den vitenskapelige metoden, siden ny informasjon, data eller konklusjoner kan gjøre det nødvendig å gå gjennom trinnene igjen.

For eksempel kan en forsker antyde at "overspising akselererer aldring", utfører et eksperiment og trekker en konklusjon. Du kan deretter gå gjennom trinnene igjen, starte med en annen hypotese, for eksempel "å spise for mye sukker fremskynder aldring."

Hva er den vitenskapelige metoden, og hva er den for?

Den vitenskapelige metoden er en empirisk undersøkelsesmetode som tjener til å skaffe ny kunnskap og informasjon. "Empirisk" betyr at det er basert på virkelighet, bruker data; det er motsatt av "teoretisk." Derfor bruker forskere den vitenskapelige metoden for å lære om virkeligheten, samle inn data og utføre eksperimenter. Det kan deles inn i seks trinn / faser / stadier som gjelder alle typer forskning:

-Spørsmål basert på observasjon.

-Etterforskning.

-Formulering av hypotesen.

-Experimentation.

-Analyse av data.

- Avvis eller aksepter hypotesen (konklusjoner).

Neste vil jeg vise de grunnleggende trinnene som tas når du gjør en undersøkelse. Slik at du forstår det bedre, vil jeg på slutten av artikkelen etterlate et eksempel på anvendelsen av trinnene i et biologieksperiment; i oppdagelsen av strukturen til DNA.

Hovedtrekk ved den vitenskapelige metoden

- Bruk observasjon som utgangspunkt.

- Still spørsmål og svar. For å formulere en hypotese, spør og svarer forskeren systematisk og søker å etablere forhold-årsak-virkning i virkelighetsaspekter.

- Krever bekreftelse, det vil si at resultatene må verifiseres av forskjellige forskere.

- Genererer tilbakevisende konklusjoner. Hvis konklusjonene ikke kan verifiseres, kan den vitenskapelige metoden ikke brukes.

- Produserer reproduserbare resultater; eksperimentene kan kopieres av forskere for å prøve å oppnå de samme resultatene.

- Det er objektivt; det er basert på eksperimentering og observasjon, ikke subjektive meninger.

Hva er trinnene i den vitenskapelige metoden? Hva de består av og deres egenskaper

Trinn 1 - Still et spørsmål basert på observasjonen

Den vitenskapelige metoden begynner når forskeren / forskeren stiller et spørsmål om noe de har observert eller hva de undersøker: Hvordan, hva, når, hvem, hva, hvorfor eller hvor?

Eksempler på observasjoner og spørsmål:

- Louis Pasteur observerte under mikroskop at silkeormene i Sør-Frankrike hadde sykdommer infisert av parasitter.

- En biolog observerer under mikroskopet at tilstedeværelsen av visse typer celler forbedrer symptomene på kopper. Du kan spørre, kjemper disse cellene mot koppevirus?

- Albert Einstein spurte seg da han utviklet sin teori om spesiell relativitet: Hva ville du se om du kunne gå ved siden av en lysstråle når den forplanter seg gjennom verdensrommet?

Trinn 2- Undersøkelse

Dette trinnet består i å forske, samle informasjon for å hjelpe med å svare på spørsmålet. Det er viktig at informasjonen som samles inn er objektiv og fra pålitelige kilder. De kan undersøkes gjennom internettdatabaser, i biblioteker, bøker, intervjuer, forskning, blant andre.

Det er flere typer vitenskapelig observasjon. De vanligste er direkte og indirekte.

Trinn 3 - Formulering av hypotese

Det tredje stadiet er formuleringen av hypotesen. En hypotese er en påstand som kan brukes til å forutsi utfallet av fremtidige observasjoner.

Eksempler på hypoteser:

• Fotballspillere som trener regelmessig og utnytter tiden, scorer flere mål enn de som savner 15% av treningsøktene.
• Nye foreldre som har studert høyere utdanning, er i 70% av tilfellene mer avslappet i fødselen.

En nyttig hypotese må tillate spådommer ved resonnement, inkludert deduktiv resonnement. Hypotesen kunne forutsi utfallet av et eksperiment i et laboratorium eller observasjonen av et fenomen i naturen.

Hvis spådommene ikke er tilgjengelige ved observasjon eller erfaring, er hypotesen ennå ikke testbar og vil forbli til det uvitenskapelige målet. Senere kunne en ny teknologi eller teori gjøre de nødvendige eksperimentene mulig.

Trinn 4 - Eksperimentering

Eksperimenter saken med mennesker.

Neste trinn er eksperimentering, når forskere utfører såkalte vitenskapelige eksperimenter, der hypoteser testes.

Spådommene som hypotesene prøver å komme med, kan testes med eksperimenter. Hvis testresultatene motsier spådommene, blir spørsmålstegnene stilt spørsmål og blir mindre bærekraftige.

Hvis de eksperimentelle resultatene bekrefter spådommene til hypotesene, anses hypotesene å være mer korrekte, men de kan være gale og forbli gjenstand for ytterligere eksperimenter.

For å unngå observasjonsfeil i eksperimentene brukes eksperimentell kontrollteknikk. Denne teknikken bruker kontrasten mellom flere prøver (eller observasjoner) under forskjellige forhold for å se hva som varierer eller forblir den samme.

Eksempel

For å teste hypotesen "veksthastigheten til gress avhenger ikke av lysmengden", må man observere og ta data fra gress som ikke er utsatt for lys.

Dette kalles en "kontrollgruppe." De er identiske med de andre eksperimentelle gruppene, bortsett fra variabelen som er undersøkt.

Det er viktig å huske at kontrollgruppen bare kan skille seg fra enhver eksperimentell gruppe med en variabel. På den måten kan du vite at det er den variabelen som produserer endringer eller ikke.

For eksempel kan gress ute i skyggen ikke sammenlignes med gress i solen. Heller ikke gresset i en by med det fra en annen. Det er variabler mellom de to gruppene i tillegg til lys, for eksempel jordfuktighet og pH.

Et annet eksempel på en veldig vanlig kontrollgruppe

Eksperimenter for å finne ut om et medikament er effektivt til å behandle det som ønskes, er veldig vanlig. Hvis du for eksempel vil vite effekten av aspirin, kan du bruke to grupper i et første eksperiment:

• Eksperimentell gruppe 1, som aspirin er gitt til.
• Kontrollgruppe 2, med samme egenskaper som gruppe 1, og som aspirin ikke ble gitt.

Trinn 5: dataanalyse

Etter eksperimentet tas dataene, som kan være i form av tall, ja / nei, tilstede / fraværende eller andre observasjoner.

Den systematiske og nøye samlingen av målinger og data er forskjellen mellom pseudovitenskap som alkymi og vitenskaper, som kjemi eller biologi. Målinger kan gjøres i et kontrollert miljø, for eksempel et laboratorium, eller på mer eller mindre utilgjengelige eller ikke-manipulerbare objekter, for eksempel stjerner eller menneskelige bestander.

Målinger krever ofte spesialiserte vitenskapelige instrumenter som termometre, mikroskop, spektroskop, partikkelakseleratorer, voltmetre …

Dette trinnet innebærer å bestemme hva eksperimentresultatene viser og bestemme de neste handlingene du skal ta. I tilfeller hvor et eksperiment gjentas mange ganger, kan det være nødvendig med statistisk analyse.

Hvis bevisene har avvist hypotesen, kreves det en ny hypotese. Hvis dataene fra eksperimentet støtter hypotesen, men bevisene ikke er sterke nok, bør andre prediksjoner for hypotesen testes med andre eksperimenter.

Når en hypotese er sterkt støttet av bevisene, kan et nytt forskningsspørsmål bli bedt om å gi mer informasjon om det samme emnet.

Trinn 6: Konklusjoner. Tolke dataene og godta eller avvis hypotesen

For mange eksperimenter dannes konklusjoner på grunnlag av en uformell analyse av dataene. Bare spør: Passer dataene til hypotesen? det er en måte å akseptere eller avvise en hypotese.

Det er imidlertid bedre å bruke en statistisk analyse på dataene, for å etablere en grad av 'aksept' eller 'avvisning'. Matematikk er også nyttig for å evaluere effekten av målefeil og andre usikkerheter i et eksperiment.

Hvis hypotesen er akseptert, er det ikke garantert å være riktig hypotese. Dette betyr bare at resultatene fra eksperimentet støtter hypotesen. Det er mulig å duplisere eksperimentet og få forskjellige resultater neste gang. Hypotesen kan også forklare observasjonene, men det er feil forklaring.

Hvis hypotesen blir avvist, kan det være slutten på eksperimentet, eller den kan gjøres igjen. Hvis du gjentar prosessen, vil du ha flere observasjoner og mer data.

Andre trinn er: 7- Kommuniser resultater og 8- Kontroller resultatene ved å gjenskape forskningen (utført av andre forskere)

Hvis et eksperiment ikke kan gjentas for å gi de samme resultatene, innebærer dette at de opprinnelige resultatene kunne ha vært gale. Som et resultat er det vanlig at et enkelt eksperiment blir utført flere ganger, spesielt når det er ukontrollerte variabler eller andre indikasjoner på eksperimentell feil.

For å oppnå betydelige eller overraskende resultater, kan andre forskere også prøve å gjenskape resultatene selv, spesielt hvis resultatene er viktige for deres eget arbeid.

Ekte eksempel på vitenskapelig metode i oppdagelsen av DNA-strukturen

Historien om oppdagelsen av DNA-strukturen er et klassisk eksempel på trinnene i den vitenskapelige metoden: I 1950 ble det kjent at genetisk arv hadde en matematisk beskrivelse, fra studiene til Gregor Mendel, og at DNA inneholdt genetisk informasjon.

Mekanismen for lagring av genetisk informasjon (dvs. gener) i DNA var imidlertid uklar.

Det er viktig å merke seg at ikke bare Watson og Crick deltok i oppdagelsen av DNA-strukturen, selv om de ble tildelt Nobelprisen. Tidens mange forskere bidro med kunnskap, data, ideer og funn.

Spørsmål fra observasjoner

Tidligere forskning på DNA hadde bestemt dens kjemiske sammensetning (de fire nukleotidene), strukturen til hvert av nukleotidene og andre egenskaper.

DNA hadde blitt identifisert som bærer av genetisk informasjon ved Avery-MacLeod-McCarty-eksperimentet i 1944, men mekanismen for hvordan genetisk informasjon lagres i DNA var uklar.

Spørsmålet kan derfor være:

Etterforskning

De involverte, inkludert Linus Pauling, Watson eller Crick, undersøkte og søkte etter informasjon; i dette tilfellet muligens forskning på tiden, bøker og samtaler med kolleger.

Hypotese

Linus Pauling foreslo at DNA kunne være en trippel helix. Denne hypotesen ble også vurdert av Francis Crick og James D. Watson, men de kastet den.

Da Watson og Crick fikk vite om Paulings hypotese, forsto de fra de eksisterende dataene at han tok feil, og Pauling vil snart innrømme vanskene med den strukturen. Derfor var løpet for å oppdage strukturen til DNA å oppdage riktig struktur.

Hvilken spådom ville hypotesen gi? Hvis DNA hadde en spiralformet struktur, ville røntgendiffraksjonsmønsteret være X-formet.

Derfor ville hypotesen om at DNA har en dobbel helixstruktur bli testet med røntgenresultater / data.Spesielt ble den testet med røntgendiffraksjonsdata levert av Rosalind Franklin, James Watson og Francis Crick i 1953.

Eksperiment

Rosalind Franklin krystalliserte rent DNA og utførte røntgenstrålediffraksjon for å produsere fotografi 51. Resultatene viste en X-form.

Eksperimentelle bevis som støtter Watson og Crick-modellen ble demonstrert i en serie på fem artikler publisert i Nature.

Av disse var Franklin og Raymond Gosling papiret den første publikasjonen med røntgendiffraksjonsdata for å støtte Watson og Crick-modellen.

Analyse og konklusjoner

Da Watson så det detaljerte diffraksjonsmønsteret, kjente han det umiddelbart som en helix.

Han og Crick produserte sin modell ved å bruke denne informasjonen sammen med tidligere kjent informasjon om sammensetningen av DNA og om molekylære interaksjoner, for eksempel hydrogenbinding.

Historie

Fordi det er vanskelig å definere nøyaktig når den vitenskapelige metoden begynte å bli brukt, er det vanskelig å svare på spørsmålet om hvem som skapte den.

Metoden og dens trinn utviklet seg over tid, og forskerne som brukte den ga sine bidrag, utviklet seg og foredlet litt etter litt.

Aristoteles og grekerne

Aristoteles, en av de mest innflytelsesrike filosofene i historien, var grunnleggeren av empirisk vitenskap, det vil si prosessen med å teste hypoteser fra erfaring, eksperimentering og direkte og indirekte observasjon.

Grekerne var den første vestlige sivilisasjonen som begynte å observere og måle for å forstå og studere verdens fenomener, men det var ingen struktur for å kalle det den vitenskapelige metoden.

Muslimer og islamens gullalder

Faktisk begynte utviklingen av den moderne vitenskapelige metoden med muslimske lærde under islamens gullalder, på 1000- til 1300-tallet. Senere fortsatte opplysningens filosofer-forskere å forfine den.

Blant alle lærde som bidro, var Alhacen (Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-Ḥasan ibn al-Hayṯam) den viktigste bidragsyteren, som ble ansett av noen historikere som "arkitekten for den vitenskapelige metoden." Hans metode hadde følgende stadier, du kan se dens likhet med de som er forklart i denne artikkelen:

-Bevaring av naturens verden.

-Etablere / definere problemet.

-Formulere en hypotese.

-Test hypotesen gjennom eksperimentering.

-Vurder og analyser resultatene.

-Tolk dataene og trekk konklusjoner.

-Publiser resultatene.

renessanse

Filosofen Roger Bacon (1214 - 1284) regnes for å være den første personen som anvender induktiv resonnement som en del av den vitenskapelige metoden.

Under renessansen utviklet Francis Bacon den induktive metoden gjennom årsak og virkning, og Descartes foreslo at deduksjon var den eneste måten å lære og forstå.

Newton og moderne vitenskap

Isaac Newton kan betraktes som forskeren som endelig har foredlet prosessen til den er kjent. Han foreslo og utøvde det faktum at den vitenskapelige metoden trengte både deduktiv og induktiv metode.

Etter Newton var det andre store forskere som bidro til utviklingen av metoden, inkludert Albert Einstein.

Betydning

Den vitenskapelige metoden er viktig fordi det er en pålitelig måte å tilegne seg kunnskap. Det er basert på påstander, teorier og kunnskap om data, eksperimenter og observasjoner.

Derfor er det viktig for samfunnets utvikling innen teknologi, vitenskap generelt, helse og generelt å generere teoretisk kunnskap og praktiske anvendelser.

For eksempel er denne metoden for vitenskap i strid med den som er basert på tro. Med tro blir noe antatt av tradisjoner, skrifter eller livssyn, uten å være basert på bevis som kan tilbakevises, og det kan heller ikke gjøres eksperimenter eller observasjoner som benekter eller aksepterer troens tro.

Med vitenskap kan en forsker utføre trinnene i denne metoden, komme til konklusjoner, presentere dataene, og andre forskere kan gjenskape eksperimentet eller observasjonene for å validere det eller ikke.

referanser

1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos og Baptista Lucio, Pilar (1991). Forskningsmetodikk (2. utg., 2001). Mexico DF, Mexico. McGraw-Hill.
2. Kazilek, CJ og Pearson, David (2016, 28. juni). Hva er den vitenskapelige metoden? Arizona State University, College of Liberal Arts and Sciences. Åpnet 15. januar 2017.
3. Lodico, Marguerite G.; Spaulding, Dean T. og Voegtle, Katherine H. (2006). Metoder i pedagogisk forskning: Fra teori til praksis (2. utg., 2010). San Francisco, USA. Jossey-Bass.
4. Márquez, Omar (2000). Forskningsprosessen i samfunnsfag. Barinas, Venezuela. UNELLEZ.
5. Tamayo T., Mario (1987). The Process of Scientific Research (3. utg., 1999). Mexico DF, Mexico. Limusa.
6. Vera, Alirio (1999). Dataanalyse. San Cristóbal, Venezuela. Nasjonalt eksperimentelt universitet i Táchira (UNET).
7. Wolfs, Frank LH (2013). Introduksjon til den vitenskapelige metoden. New York, USA. University of Rochester, Institutt for fysikk og astronomi. Åpnet 15. januar 2017.
8. Wudka, José (1998, 24. september). Hva er den "vitenskapelige metoden"? Riverside, USA. University of California, Institutt for fysikk og astronomi. Åpnet 15. januar 2017.
9. Martyn Shuttleworth (23. april 2009). Hvem oppfant den vitenskapelige metoden ?. Hentet 23. desember 2017 fra Explorable.com: explorable.com.