6 koraka znanstvene metode i njezinih značajki



koraka od znanstvena metoda Oni služe za odgovor na znanstveno pitanje na organiziran i objektivan način. To uključuje promatranje svijeta i njegovih fenomena, dolazak do objašnjenja onoga što se promatra, testiranje je li objašnjenje valjano, te konačno prihvaćanje ili odbijanje objašnjenja.

Znanstvena metoda stoga ima niz karakteristika koje ga definiraju: promatranje, eksperimentiranje, te postavljanje i odgovaranje na pitanja. Međutim, nisu svi znanstvenici točno pratili taj proces. Neke grane znanosti mogu se lakše dokazati od drugih.

Na primjer, znanstvenici koji proučavaju kako se zvijezde mijenjaju dok stari ili kako dinosauri probavljaju hranu ne mogu unaprijediti život zvijezde u milijun godina ili provesti studije i testove s dinosaurima kako bi testirali svoje hipoteze.

Kada izravni eksperimenti nisu mogući, znanstvenici modificiraju znanstvenu metodu. Iako je izmijenjen gotovo sa svakim znanstvenim istraživanjem, cilj je isti: otkriti uzročno-posljedične veze postavljanjem pitanja, prikupljanjem i ispitivanjem podataka, te uvidom da li se sve dostupne informacije mogu kombinirati u logički odgovor.

S druge strane, faze znanstvene metode često su iterativne; nove informacije, opažanja ili ideje mogu uzrokovati ponavljanje koraka.

Protokoli znanstvene metode mogu se podijeliti u šest koraka / faza / faza koje se primjenjuju na sve vrste istraživanja:

-pitanje

-zapažanje

-Formuliranje hipoteze

-eksperimentiranje

-Analiza podataka

-Odbacite ili prihvatite hipotezu.

U nastavku ću prikazati temeljne korake koji se provode u istrazi. Da biste bolje razumjeli, na kraju članka ostavit ću primjer primjene koraka u eksperimentu biologije; u otkriću strukture DNA.

indeks

  • 1 Koji su koraci znanstvene metode? Što su oni i njihove karakteristike
    • 1.1 Korak 1 Postavite pitanje
    • 1.2 Korak 2 - Promatranje
    • 1.3 Korak 3 - Formuliranje hipoteza
    • 1.4 Korak 4 - Eksperimentiranje
    • 1.5 Korak 5: Analiza podataka
    • 1.6 Korak 6: Zaključci. Interpretirajte podatke i prihvatite ili odbacite hipotezu
    • 1.7 Ostali koraci su: 7- Objavljivanje rezultata i 8 Provjera rezultata koji repliciraju istraživanje (koje su proveli drugi znanstvenici)
  • 2 Pravi primjer znanstvene metode u otkrivanju strukture DNA
    • 2.1 Pitanje
    • 2.2 Promatranje i hipoteze
    • 2.3 Eksperiment
    • 2.4 Analiza i zaključci
  • 3 Povijest
    • 3.1. Aristotel i Grci
    • 3.2. Muslimani i zlatno doba Islama
    • 3.3
    • 3.4 Newton i moderna znanost
  • 4 Važnost
  • 5 Reference

Koji su koraci znanstvene metode? Što su oni i njihove karakteristike

Korak 1 Postavite pitanje

Znanstvena metoda počinje kada znanstvenik / istraživač postavi pitanje o nečemu što je promatrao ili što istražuje: kako, što, kada, tko, što, zašto ili gdje?

Primjerice, Albert Einstein, kada je razvijao svoju teoriju posebne relativnosti, zapitao se: što bi on vidio da može hodati pored zrake svjetla dok se širi kroz prostor??

Korak 2 - Promatranje

Ovaj korak uključuje promatranje i prikupljanje informacija koje će vam pomoći odgovoriti na pitanje. Opažanja ne smiju biti neformalna, već namjerna s idejom da su prikupljene informacije objektivne.

Sustavno i pažljivo prikupljanje mjerenja i podataka je razlika između pseudoznanosti, kao što je alkemija, i znanosti, kao što su kemija ili biologija.

Mjerenja se mogu izvesti u kontroliranom okruženju, kao što je laboratorij, ili na manje ili više nepristupačnim objektima, kao što su zvijezde ili ljudske populacije.

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

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

Primjer promatranja bio bi onaj koji je napravio Louis Pasteur prije nego što je razvio svoju germinalnu teoriju infektivnih bolesti. Pod mikroskopom je primijetio da su svileni crvi u južnoj Francuskoj imali bolesti zaražene parazitima.

Korak 3 - Formuliranje hipoteze

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

Nulta hipoteza je dobra vrsta hipoteze za početak istraživanja. To je predloženo objašnjenje fenomena ili obrazloženog prijedloga koji sugerira moguću korelaciju između skupa fenomena.

Primjer nulte hipoteze je: "brzina kojom trava raste ne ovisi o količini svjetlosti koju prima".

Primjeri hipoteza:

  • Nogometaši koji redovito treniraju iskorištavajući vrijeme, postižu više golova od onih koji propuste 15% treninga.
  • Roditelji koji prvi put studiraju visoko obrazovanje 70% su opušteniji u porodu.

Korisna hipoteza trebala bi omogućiti predviđanja rezoniranjem, uključujući deduktivno zaključivanje. Hipoteza bi mogla predvidjeti rezultat eksperimenta u laboratoriju ili promatranje fenomena u prirodi. Predviđanje također može biti statističko i baviti se samo vjerojatnostima.

Ako predviđanja nisu dostupna promatranjem ili iskustvom, hipoteza još nije provjerena i ostat će u toj neznanstvenoj mjeri. Kasnije, nova tehnologija ili teorija mogla bi omogućiti potrebne pokuse.

Korak 4 - Eksperimentiranje

Sljedeći korak je eksperimentiranje, kada znanstvenici provode tzv. Znanstvene eksperimente u kojima se testiraju hipoteze.

Predviđanja koja pokušavaju napraviti hipotezu mogu se provjeriti eksperimentima. Ako su rezultati testa u suprotnosti s predviđanjima, hipoteze se dovode u pitanje i postaju manje održive.

Ako eksperimentalni rezultati potvrde predviđanja hipoteza, onda se smatraju ispravnijima, ali mogu biti pogrešni i još uvijek podvrgnuti novim eksperimentima..

Kako bi se izbjegla pogreška opažanja u pokusima, koristi se tehnika eksperimentalne kontrole. Ova tehnika koristi kontrast između više uzoraka (ili opažanja) pod različitim uvjetima kako bi se vidjelo što se mijenja ili što ostaje isto.

primjer

Primjerice, za testiranje nulte hipoteze "stopa rasta trave ne ovisi o količini svjetla", morali bismo promatrati i uzeti podatke iz trave koja nije izložena svjetlu.

To se naziva "kontrolna skupina". Oni su identični drugim eksperimentalnim skupinama, osim varijable koja se istražuje.

Važno je zapamtiti da se kontrolna skupina može razlikovati od bilo koje eksperimentalne skupine u varijabli. Tako možete znati što je ta varijabla onaj koji proizvodi promjene ili ne.

Na primjer, ne možete usporediti travu koja je vani u sjeni s travom na suncu. Ni trave jednog grada s onima drugih. Postoje varijable između dviju skupina uz svjetlost, kao što je vlažnost tla i pH.

Drugi primjer vrlo čestih kontrolnih skupina

Vrlo su česti eksperimenti da bi se utvrdilo je li lijek djelotvoran u liječenju onoga što se želi. Na primjer, ako želite znati učinke aspirina, možete koristiti dvije skupine u prvom eksperimentu:

  • Eksperimentalna skupina 1, kojoj je osiguran aspirin.
  • Kontrola skupine 2, s istim karakteristikama skupine 1, na koju nije osiguran aspirin.

Korak 5: Analiza podataka

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

Važno je uzeti u obzir podatke koji se nisu očekivali ili koji nisu željeni. Mnogi eksperimenti su sabotirani od strane istraživača koji ne uzimaju u obzir podatke koji ne odgovaraju onome što se očekuje.

Ovaj korak uključuje određivanje rezultata prikazivanja eksperimenta i odlučivanje o sljedećim radnjama koje treba poduzeti. Predviđanja hipoteze uspoređuju se s onima iz nulte hipoteze, kako bi se utvrdilo koja je bolja mogućnost objasniti podatke.

U slučajevima kada se pokus ponavlja mnogo puta, može biti potrebna statistička analiza.

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

Jednom kada se hipoteza snažno potkrijepi dokazima, može se zatražiti novo istraživanje koje će pružiti više informacija o istoj temi.

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

Za mnoge pokuse, zaključci se formiraju na temelju neformalne analize podataka. Samo pitajte, uklapaju li se podaci u hipotezu? to je način prihvaćanja ili odbacivanja hipoteze.

Međutim, bolje je primijeniti statističku analizu na podatke, kako bi se uspostavio stupanj "prihvaćanja" ili "odbijanja". Matematika je također korisna za procjenu učinaka pogrešaka mjerenja i drugih nesigurnosti u eksperimentu.

Ako se hipoteza prihvati, nije zajamčeno da je to ispravna hipoteza. To samo znači da rezultati eksperimenta podržavaju hipotezu. Sljedeći put je moguće ponoviti eksperiment i dobiti različite rezultate. Hipoteza također može objasniti opažanja, ali to je pogrešno objašnjenje.

Ako se hipoteza odbije, to može biti kraj eksperimenta ili se može ponoviti. Ako se proces ponovno provodi, bit će poduzeto više opažanja i više podataka.

Ostali koraci su: 7- Objavljivanje rezultata i 8 Provjera rezultata koji repliciraju istraživanje (koje su proveli drugi znanstvenici)

Ako se eksperiment ne može ponoviti da bi se dobili isti rezultati, to znači da su izvorni rezultati mogli biti pogrešni. Kao rezultat toga, uobičajeno je da se jedan pokus provodi nekoliko puta, posebno kada postoje nekontrolirane varijable ili druge indikacije eksperimentalne pogreške..

Da bi dobili značajne ili iznenađujuće rezultate, drugi znanstvenici također mogu pokušati sami ponoviti rezultate, osobito ako su ti rezultati važni za vlastiti rad..

Pravi primjer znanstvene metode u otkrivanju DNA strukture

Povijest otkrića strukture DNK je klasičan primjer koraka znanstvene metode: 1950. bilo je poznato da genetsko nasljeđe ima matematički opis, iz studija Gregora Mendela, i da DNK sadrži genetske informacije..

Međutim, mehanizam pohranjivanja genetskih informacija (tj. Gena) u DNK nije bio jasan.

Važno je imati na umu da su samo Watson i Crick sudjelovali u otkrivanju strukture DNA, iako su dobili Nobelovu nagradu. Doprinijeli su znanju, podacima, idejama i otkrićima mnogih znanstvenika tog vremena.

pitanje

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

DNA je identificirana kao nositelj genetskih informacija eksperimentom Avery-MacLeod-McCarty 1944. godine, ali mehanizam pohranjivanja genetskih informacija u DNA nije jasan.

Pitanje bi stoga moglo biti:

Kako se genetske informacije pohranjuju u DNA?

Promatranje i hipoteza

Sve što je u to vrijeme istraživano o DNK bilo je sastavljeno od opažanja. U ovom slučaju, opažanja su često napravljena mikroskopom ili rendgenskim snimanjem.

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

Kad su Watson i Crick znali Paulingovu hipotezu, iz postojećih podataka shvatili su da je on u krivu i da će Pauling uskoro priznati svoje poteškoće s tom strukturom. Dakle, utrka za otkrivanjem strukture DNK bila je otkriti ispravnu strukturu.

Kakvu bi prognozu napravila hipoteza? Ako je DNK imala spiralnu strukturu, njena difrakcijska slika X-zraka bi bila X-oblika.

stoga, hipoteza da DNK ima strukturu dvostruke zavojnice bi se testirao s rendgenskim rezultatima / podacima, posebno testirani s podacima difrakcije X-zraka koje su dostavili Rosalind Franklin, James Watson i Francis Crick 1953..

eksperiment

Rosalind Franklin je kristalizirala čistu DNA i obavila difrakciju X-zraka da bi proizvela fotografiju 51. Rezultati su pokazali X-oblik.

U nizu od pet članaka objavljenih u priroda pokazani su eksperimentalni dokazi koji podržavaju Watsonov i Crickov model.

Od toga, članak Franklina i Raymonda Goslinga, bio je prva publikacija s podacima difrakcije X-zraka koji su podržavali Watsonov i Crickov model

Analiza i zaključci

Kad je Watson vidio detaljan difrakcijski uzorak, odmah ga je prepoznao kao spiralu.

On i Crick proizveli su svoj model, koristeći te informacije zajedno s prethodno poznatim informacijama o sastavu DNA i molekularnim interakcijama, kao što su vodikove veze..

povijest

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

Metoda i njezini koraci evoluirali su tijekom vremena, a znanstvenici koji su ga koristili dali su svoj doprinos, razvijajući se i rafinirajući se malo po malo.

Aristotel i Grci

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

Grci su bili prva zapadna civilizacija koja je počela promatrati i mjeriti razumijevanje i proučavanje fenomena u svijetu, ali nije postojala struktura da se to nazove znanstvena metoda.

Muslimani i zlatno doba Islama

Zapravo, razvoj moderne znanstvene metode počeo je s muslimanskim učenjacima tijekom Zlatnog doba islama, u desetom do četrnaestom stoljeću. Kasnije su ga filozofi-znanstvenici prosvjetiteljstva nastavili usavršavati.

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

-Promatranje prirodnog svijeta.

-Utvrdite / definirajte problem.

-Formulirajte hipotezu.

-Ispitajte hipotezu eksperimentiranjem.

-Ocijenite i analizirajte rezultate.

-Interpretirajte podatke i donesite zaključke.

-Objavite rezultate.

renesansa

Filozof Roger Bacon (1214.-1284.) Smatra se prvom osobom koja primjenjuje induktivno rasuđivanje kao dio znanstvene metode.

Tijekom renesanse Francis Bacon razvio je induktivnu metodu kroz uzrok i posljedicu, a Descartes je predložio da je dedukcija jedini način za učenje i razumijevanje..

Newton i moderna znanost

Isaac Newton se može smatrati znanstvenikom koji je konačno rafinirao proces do danas, kao što je poznato. Predložio je i proveo u praksi činjenicu da je znanstvena metoda potrebna i deduktivnom i induktivnom metodom.

Nakon Newtona postojali su i drugi veliki znanstvenici koji su pridonijeli razvoju metode, među njima i Albert Einstein. 

važnost

Znanstvena metoda je važna jer je pouzdan način stjecanja znanja. Temelji se na baziranju afirmacija, teorija i znanja o podacima, eksperimentima i opažanjima.

Stoga je neophodno za napredak društva u tehnologiji, znanosti općenito, zdravlju i općenito za generiranje teorijskih znanja i praktičnih primjena.

Na primjer, ova metoda znanosti suprotna je onoj utemeljenoj na vjeri. Vjerom vjerujete u nešto putem tradicije, pisanja ili vjerovanja, bez oslanjanja na dokaze koji se mogu pobijati, niti možete vršiti eksperimente ili promatranja koja poriču ili prihvaćaju uvjerenja te vjere..

Uz znanost, istraživač može provesti korake ove metode, donijeti zaključke, predstaviti podatke, a drugi istraživači mogu ponoviti taj eksperiment ili opažanja kako bi ih potvrdili ili ne..

reference

  1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos i Baptista Lucio, Pilar (1991). Metodologija istraživanja (2. izd., 2001.). Meksiko D.F., Meksiko. McGraw-Hill.
  2. Kazilek, C.J. i Pearson, David (2016., 28. lipnja). Što je znanstvena metoda? Državno sveučilište Arizona, Koledž slobodnih umjetnosti i znanosti. Preuzeto 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, SAD. Jossey-Bass.
  4. Márquez, Omar (2000). Proces istraživanja u društvenim znanostima. Barinas, Venezuela UNELLEZ.
  5. Tamayo T., Mario (1987). Proces znanstvenih istraživanja (3. izd., 1999). Meksiko D.F., Meksiko. Limusa.
  6. Vera, Alirio (1999). Analiza podataka. San Cristóbal, Venezuela. Nacionalno eksperimentalno sveučilište u Tachiri (UNET).
  7. Wolfs, Frank L. H. (2013.). Uvod u znanstvenu metodu. New York, Sjedinjene Američke Države. Sveučilište u Rochesteru, Odjel za fiziku i astronomiju. Preuzeto 15. siječnja 2017.
  8. Wudka, José (1998., 24. rujna). Što je "znanstvena metoda"? Riverside, Sjedinjene Američke Države. Kalifornijsko sveučilište, Odjel za fiziku i astronomiju. Preuzeto 15. siječnja 2017.
  9. Martyn Shuttleworth (23. travnja 2009.). Tko je izumio znanstvenu metodu? Preuzeto 2. siječnja 2017. na Explorable.com: explorable.com.