НАУЧНА МЕТОДА: 6 КОРАКА И ЊИХОВЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ (ПРИМЕР) - НАУКА - 2025

Научни метод је процес који се користи у гранама науке за тестирање научне хипотезе посматрањем, испитивање, формулације хипотеза и експериментисање. То је рационалан начин за стицање објективног и поузданог знања.

Научна метода стога има низ карактеристика које је дефинишу: посматрање, експериментирање и постављање и одговарање на питања. Међутим, нису сви научници тачно следили овај процес. Неке гране науке могу се лакше тестирати од других.

Кораци научне методе: питање, истраживање, формулација хипотеза, експеримент, анализа података, закључци.

На пример, научници који проучавају како се звезде мењају како старе или како диносауруси пробављају храну не могу да напредују живот звезде за милион година или спроведу студије и тестове на диносаурима како би тестирали своје хипотезе.

Када директно експериментирање није могуће, научници модификују научну методу. Иако се мења са скоро свим научним истраживањима, циљ је исти: открити узрочно-последичне везе постављањем питања, прикупљањем и испитивањем података и видети да ли се све доступне информације могу комбиновати у један логичан одговор.

Са друге стране, научник често изнова пролази кроз фазе научне методе, јер нове информације, подаци или закључци могу натерати да кораке поново прође.

На пример, научник може хипотетизовати „преједање убрзава старење“, спровести експеримент и извући закључак. Затим бисте могли поново да прођете кроз кораке, почевши од друге хипотезе, попут „јести превише шећера убрзава старење“.

Шта је научна метода и чему служи?

Научна метода је емпиријска метода истраживања која служи за добијање нових знања и информација. "Емпиријско" значи да се заснива на стварности, користи податке; то је супротно од "теоријског". Зато научници користе научну методу како би научили о стварности, прикупљајући податке и спроводећи експерименте. Може се поделити у шест корака / фаза / фаза које се односе на све врсте истраживања:

-Пит на основу посматрања.

-Истрага.

- Обликовање хипотезе.

-Експериментација.

-Анализа података.

-Одбаците или прихватите хипотезу (закључке).

Затим ћу показати темељне кораке који се предузимају током истраге. Да бисте то боље разумели, на крају чланка оставићу пример примене корака у биолошком експерименту; у открићу структуре ДНК.

Главне карактеристике научне методе

- Користите посматрање као полазну тачку.

- Постављајте питања и одговоре. Да би формулисао хипотезу, научник поставља питања и одговоре на систематски начин, желећи успоставити узрочно-последичне везе у аспектима стварности.

- Захтијева верификација, односно резултате морају верификовати разни научници.

- Ствара закључљиве закључке. Ако се закључци не могу верификовати, не може се применити научна метода.

- Даје поновљиве резултате; научници могу да копирају експерименте како би покушали да добију исте резултате.

- објективна је; заснива се на експериментисању и посматрању, а не на субјективним мишљењима.

Који су кораци научне методе? Од чега се састоје и њихове карактеристике

Корак 1- Поставите питање на основу запажања

Научна метода почиње када научник / истраживач поставља питање о нечему што су приметили или шта истражују: како, шта, када, ко, шта, зашто или где?

Примери запажања и питања:

- Лоуис Пастеур је под микроскопом приметио да свилене бубе на југу Француске имају болести заражене паразитима.

- Биолог под микроскопом примећује да присуство одређених врста ћелија побољшава симптоме малих богиња. Можете питати, да ли се ове ћелије боре против вируса малих богиња?

- Алберт Ајнштајн, када је развијао своју теорију специјалне релативности, упитао се: Шта бисте видели када бисте могли ходати поред зраке светлости док се она шири кроз свемир?

Корак 2 - Истрага

Овај се корак састоји од истраживања, прикупљања информација које ће вам помоћи у одговору на питање. Важно је да прикупљене информације буду објективне и из поузданих извора. Могу се истражити путем интернетских база података, у библиотекама, књигама, интервјуима, истраживању, између осталог.

Постоји неколико врста научних посматрања. Најчешћи су директни и индиректни.

Корак 3- Формулација хипотезе

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

Примери хипотеза:

• Фудбалски играчи који редовно тренирају искориштавајући вријеме, постижу више голова од оних који пропуштају 15% тренинга.
• Нови родитељи који су студирали високо образовање у 70% су случајева опуштенији у порођају.

Корисна хипотеза мора омогућити предвиђања образложењем, укључујући дедуктивно резоновање. Хипотеза би могла да предвиди исход експеримента у лабораторији или посматрање феномена у природи.

Ако предвиђања нису доступна посматрањем или искуством, хипотеза још није тестирана и остаће та научна мера. Касније би нова технологија или теорија могла да омогући неопходне експерименте.

Корак 4- Експериментација

Експериментални случај са људима.

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

Предвиђања која хипотезе покушавају да дају могу се тестирати експериментима. Ако се резултати теста супротстављају предвиђањима, хипотезе се доводе у питање и постају мање одрживе.

Ако експериментални резултати потврде предвиђања хипотеза, онда се хипотезе сматрају тачнијим, али могу бити погрешне и остају подложне даљим експериментима.

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

Пример

Да би се испитала хипотеза „брзина раста траве не зависи од количине светлости“, требало би посматрати и узимати податке из траве која није изложена светлости.

То се назива "контролна група". Идентичне су осталим експерименталним групама, осим променљиве која се испитује.

Важно је запамтити да се контролна група може разликовати од било које експерименталне групе само једном променљивом. На тај начин можете знати да је променљива та која производи промене или не.

На пример, трава напољу у сенци не може да се упореди са травом на сунцу. Ни трава једног града са травом другог. Постоје две варијабле између две групе поред светлости, као што су влага и пХ тла.

Још један пример врло уобичајене контролне групе

Врло су чести експерименти за откривање да ли је лек ефикасан у лечењу жељеног. На пример, ако желите да знате ефекте аспирина, у првом експерименту можете да користите две групе:

• Експериментална група 1, којој се даје аспирин.
• Контролна група 2, са истим карактеристикама као група 1 и којој аспирин није обезбеђен.

Корак 5: анализа података

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

Систематично и пажљиво прикупљање мерења и података је разлика између псеудознаности попут алхемије и наука, попут хемије или биологије. Мерења се могу вршити у контролисаном окружењу, као што је лабораторија, или на мање или више неприступачним или необоривим објектима, попут звезда или људске популације.

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

Овај корак укључује утврђивање шта показују резултати експеримента и одлучивање о следећим радњама. У случајевима када се експеримент понавља више пута, можда ће бити потребна статистичка анализа.

Ако су докази одбацили хипотезу, потребна је нова хипотеза. Ако подаци из експеримента подржавају хипотезу, али докази нису довољно јаки, друга предвиђања хипотезе треба тестирати другим експериментима.

Једном када хипотеза снажно поткријепи доказе, може се поставити ново истраживачко питање које ће пружити 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. Једноставно питајте, да ли се подаци подударају са хипотезом? то је начин прихватања или одбацивања хипотеза.

Међутим, боље је применити статистичку анализу на податке, успоставити степен „прихваћања“ или „одбацивања“. Математика је такође корисна за процену ефеката мерења и других несигурности у експерименту.

Ако је хипотеза прихваћена, није загарантовано да је точна хипотеза. То само значи да резултати експеримента подржавају хипотезу. Могуће је дуплирати експеримент и добити следеће резултате следећи пут. Хипотеза такође може објаснити запажања, али то је погрешно објашњење.

Ако се хипотеза одбаци, можда је то крај експеримента или се може поновити. Ако поновите поступак, имаћете више запажања и више података.

Остали кораци су: 7- Комуницирање резултата и 8- Провера резултата понављањем истраживања (спроведено од стране других научника)

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

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

Прави пример научне методе у откривању структуре ДНК

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

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

Важно је напоменути да нису само Ватсон и Црицк учествовали у откривању структуре ДНК, иако су добили Нобелову награду. Многи научници тог времена допринели су знању, подацима, идејама и открићима.

Питање из запажања

Претходна истраживања ДНК одредила су његов хемијски састав (четири нуклеотида), структуру сваког од нуклеотида и друга својства.

ДНК је идентификован као носилац генетске информације експериментом Авери-МацЛеод-МцЦарти 1944. године, али механизам како се генетске информације чувају у ДНК није био јасан.

Питање би, према томе, могло бити:

Истрага

Укључени људи, укључујући Линуса Паулинга, Ватсона или Црицка, истраживали су и тражили информације; у овом случају могуће истраживање времена, књига и разговора са колегама.

Хипотеза

Линус Паулинг је предложио да ДНК може бити трострука спирала. Ову хипотезу су разматрали и Францис Црицк и Јамес Д. Ватсон, али су је одбацили.

Кад су Ватсон и Црицк сазнали за Паулингову хипотезу, схватили су из постојећих података да он није у праву и Паулинг ће ускоро признати своје потешкоће с том структуром. Стога је трка за откривањем структуре ДНК била откривање исправне структуре.

Какво би предвиђање дало хипотезу? Ако би ДНК имала спиралну структуру, њен дијаграм дифракције Кс-зрака био би Кс-облика.

Према томе, хипотеза да ДНК има двоструку структуру спирале тестирала би се резултатима / подацима рендгенских зрака, конкретно, тестирана је подацима рендгенских дифракција које су 1953. доставили Росалинд Франклин, Јамес Ватсон и Францис Црицк.

Експеримент

Росалинд Франклин кристализирала је чисту ДНК и извршила рендгенску дифракцију да би се добила фотографија 51. Резултати су показали Кс облик.

Експериментални докази који подржавају Ватсон и Црицк модел демонстрирани су у серији од пет радова објављених у Натуреу.

Од њих, Франклин и Раимонд Гослинг папир била је прва публикација са подацима рендгенске дифракције која је подржала Ватсон и Црицк модел.

Анализа и закључци

Кад је Ватсон угледао детаљан дифракцијски образац, одмах га је препознао као вијак.

Он и Црицк су произвели свој модел, користећи ове информације заједно са раније познатим информацијама о саставу ДНК и о молекуларним интеракцијама, као што је везивање водоника.

Историја

Пошто је тешко тачно дефинисати када се научна метода почела користити, тешко је одговорити на питање ко ју је створио.

Метода и њени кораци развијали су се током времена и научници који су је користили дали су свој допринос, развијајући се и дорађујући се мало по мало.

Аристотел и Грци

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

Грци су били прва западна цивилизација која је почела да посматра и мери да би разумела и проучавала феномене света, али није постојала структура која би је назвала научном методом.

Муслимани и златно доба ислама

Заправо, развој савременог научног метода почео је код муслиманских учењака током златног доба ислама, у 10. до 14. веку. Касније су га научници филозофа из просветитељства наставили дорадити.

Међу свим учењацима који су дали допринос, Алхацен (Абу 'Али ал-Хасан ибн ал-Хасан ибн ал-Хаитам) био је главни сарадник, који су неки историчари сматрали "архитектом научне методе". Његова метода је имала следеће фазе, можете видети њену сличност са онима објашњеним у овом чланку:

-Опажавање природног света.

-Остави / дефиниши проблем.

- Формирајте хипотезу.

- Испитајте хипотезу експериментисањем.

-Проценити и анализирати резултате.

- Интерпретирати податке и извући закључке.

Објави резултате.

Ренесанса

Филозоф Рогер Бацон (1214 - 1284) сматра се првим лицем које је примењивало индуктивно резоновање као део научне методе.

Током ренесансе Францис Бацон је развио индуктивну методу узроком и последицом, а Десцартес је предложио да је дедукција једини начин за учење и разумевање.

Њутн и савремена наука

Исак Њутн може се сматрати научником који је коначно рафинирао процес до данас док није познат. Предложио је и применио у пракси чињеницу да је научној методи потребна и дедуктивна и индуктивна метода.

После Њутана, било је и других сјајних научника који су допринели развоју методе, укључујући Алберта Ајнштајна.

Значај

Научна метода је важна јер је поуздан начин за стицање знања. Заснива се на основу тврдњи, теорија и знања на подацима, експериментима и запажањима.

Стога је за напредак друштва у технологији, науци уопште, здравству и уопште неопходно генерисати теоријско знање и практичне примене.

На пример, ова научна метода је супротна ономе заснованом на вери. Са вером, нечему се верује у традицији, списима или веровањима, без заснивања на доказима који се могу оповргнути, нити се могу извршити експерименти или опажања који негирају или прихватају веровања те вере.

Помоћу науке, истраживач може да изведе кораке ове методе, донесе закључке, представи податке, а други истраживачи могу поновити тај експеримент или запажања да би га потврдили или не.

Референце

1. Хернандез Сампиери, Роберто; Фернандез Цолладо, Царлос и Баптиста Луцио, Пилар (1991). Методологија истраживања (друго издање, 2001). Мекицо ДФ, Мексико. МцГрав-Хилл.
2. Казилек, ЦЈ и Пеарсон, Давид (2016, 28. јуна). Шта је научна метода? Државни универзитет у Аризони, Факултет слободних уметности и наука. Приступљено 15. јануара 2017.
3. Лодицо, Маргуерите Г .; Спаулдинг, Деан Т. и Воегтле, Катхерине Х. (2006). Методе у образовном истраживању: од теорије до праксе (друго издање, 2010). Сан Францисцо, Сједињене Државе. Јоссеи-Басс.
4. Маркез, Омар (2000). Процес истраживања у друштвеним наукама. Баринас, Венецуела. УНЕЛЛЕЗ.
5. Тамаио Т., Марио (1987). Процес научног истраживања (3. изд., 1999). Мекицо ДФ, Мексико. Лимуса.
6. Вера, Алирио (1999). Анализа података. Сан Цристобал, Венецуела. Национални експериментални универзитет у Таширу (УНЕТ).
7. Волфс, Франк ЛХ (2013). Увод у научни метод. Њујорк, САД. Универзитет у Роцхестеру, Одсек за физику и астрономију. Приступљено 15. јануара 2017.
8. Вудка, Јосе (1998, 24. септембра). Шта је "научна метода"? Риверсиде, Сједињене Државе. Универзитет у Калифорнији, Одсек за физику и астрономију. Приступљено 15. јануара 2017.
9. Мартин Схуттлевортх (23. април 2009.) Ко је измислио научни метод? Преузето 23. децембра 2017. са Екплорабле.цом: екплорабле.цом.