Tieteellisen menetelmän 6 vaihetta ja sen ominaisuuksia



vaiheet tieteellinen menetelmä Ne auttavat vastaamaan tieteelliseen kysymykseen organisoidulla ja objektiivisella tavalla. Se edellyttää maailman ja sen ilmiöiden tarkkailua, selittämistä siitä, mitä havaitaan, testataan, onko selitys kelvollinen, ja lopulta hyväksyy tai kieltää selityksen.

Tieteellisellä menetelmällä on siis joukko ominaisuuksia, jotka määrittelevät sen: havainnointi, kokeilu ja kysymysten kysely ja vastaaminen. Kaikki tiedemiehet eivät kuitenkaan noudata juuri tätä prosessia. Jotkut tieteenalat voidaan todistaa helpommin kuin toiset.

Esimerkiksi tutkijat, jotka tutkivat, miten tähdet muuttuvat ikääntyessään tai miten dinosaurukset sulattavat ruokansa, eivät voi edistää tähtien elämää miljoonassa vuodessa tai tehdä tutkimuksia ja testejä dinosaurusten kanssa niiden hypoteesien testaamiseksi.

Kun suora kokeilu ei ole mahdollista, tutkijat muuttavat tieteellistä menetelmää. Vaikka sitä muutetaan lähes jokaisen tieteellisen tutkimuksen kanssa, tavoite on sama: löytää syy-seuraussuhteet esittämällä kysymyksiä, keräämällä ja tutkimalla tietoja ja näkemällä, voidaanko kaikki saatavilla olevat tiedot yhdistää loogiseen vastaukseen.

Toisaalta usein tieteellisen menetelmän vaiheet ovat iteratiivisia; uudet tiedot, havainnot tai ajatukset voivat aiheuttaa vaiheiden toistamisen.

Tieteellisen menetelmän protokollat ​​voidaan jakaa kuuteen vaiheeseen / vaiheeseen / vaiheeseen, jotka koskevat kaikkia tutkimustyyppejä:

-kysymys

-havainto

-Hypoteesin muotoilu

-kokeilu

-Tietojen analysointi

-Hylkää tai hyväksy hypoteesi.

Alla näytän perusteelliset vaiheet, jotka suoritetaan tutkimuksessa. Jotta voisit ymmärtää sen paremmin, artikkelin lopussa jätän esimerkin biologisten kokeiden vaiheiden soveltamisesta; DNA-rakenteen löytämisessä.

indeksi

  • 1 Mitkä ovat tieteellisen menetelmän vaiheet? Mitä he ovat ja niiden ominaisuudet
    • 1.1 Vaihe 1 Esitä kysymys
    • 1.2 Vaihe 2 - havainto
    • 1.3 Vaihe 3 - Hypoteesien muotoilu
    • 1.4 Vaihe 4 Kokeilu
    • 1.5 Vaihe 5: Tietojen analysointi
    • 1.6 Vaihe 6: Päätelmät. Tulkitse tiedot ja hyväksy tai hylkää hypoteesi
    • 1.7 Muita vaiheita ovat: 7 - Julkaise tulokset ja 8 Tarkasta tulokset, jotka toistavat tutkimusta (muiden tutkijoiden tekemät)
  • 2 Todellinen esimerkki tieteellisestä menetelmästä DNA-rakenteen löytämisessä
    • 2.1 Kysymys
    • 2.2 Tarkkailu ja hypoteesi
    • 2.3 Kokeile
    • 2.4 Analyysi ja päätelmät
  • 3 Historia
    • 3.1 Aristoteles ja kreikkalaiset
    • 3.2 Muslimit ja islamin kulta-aika
    • 3.3 Renessanssi
    • 3.4 Newton ja nykyaikainen tiede
  • 4 Tärkeys
  • 5 Viitteet

Mitkä ovat tieteellisen menetelmän vaiheet? Mitä he ovat ja niiden ominaisuudet

Vaihe 1 - Esitä kysymys

Tieteellinen menetelmä alkaa, kun tiedemies / tutkija esittää kysymyksen siitä, mitä hän on havainnut tai mitä hän tutkii: Miten, mitä, milloin, kuka, mitä, miksi tai missä?

Esimerkiksi Albert Einstein, kun hän kehitti erityissuhteellisuusteoriaan, kysyi itseltään: Mitä hän näkisi, voisiko hän kävellä valonsäteen vieressä levittäessään avaruutta??

Vaihe 2 - Tarkkailu

Tässä vaiheessa tehdään havaintoja ja kerätään tietoja, jotka auttavat vastaamaan kysymykseen. Havaintojen ei pitäisi olla epävirallisia, vaan tarkoituksellisia ajatuksella, että kerätyt tiedot ovat objektiivisia.

Mittausten ja tietojen järjestelmällinen ja huolellinen kerääminen on ero pseudotieteiden, kuten alkemian ja tieteen, kuten kemian tai biologian välillä..

Mittaukset voidaan tehdä valvotussa ympäristössä, kuten laboratoriossa, tai enemmän tai vähemmän esteettömissä tai ei-manipuloitavissa olevissa kohteissa, kuten tähdissä tai ihmisryhmissä.

Mittaukset vaativat usein erikoistuneita tieteellisiä välineitä, kuten lämpömittareita, mikroskooppeja, spektroskooppeja, hiukkaskiihdyttimiä, voltmetrejä ...

Tieteellisiä havaintoja on useita. Yleisimmät ovat suorat ja epäsuorat.

Esimerkkinä havainnosta olisi Louis Pasteurin tekemä havainto, ennen kuin hän kehittäisi tartuntatautien alkutekniikan. Mikroskoopilla hän havaitsi, että Etelä-Ranskan silkkimattoilla oli loisia tartunnan saaneita sairauksia.

Vaihe 3 - Hypoteesin formulointi

Kolmas vaihe on hypoteesin muotoilu. Hypoteesi on lausunto, jota voidaan käyttää tulevien havaintojen tulosten ennustamiseen.

Nollahypoteesi on hyvä tyyppinen hypoteesi tutkimuksen aloittamiseksi. On ehdotettu selvitys ilmiöstä tai perustellusta ehdotuksesta, joka viittaa mahdolliseen korrelaatioon ilmiöiden joukon välillä.

Eräs esimerkki nullproteesista on: "nopeus, jolla ruoho kasvaa, ei riipu sen vastaanottaman valon määrästä".

Esimerkkejä hypoteesista:

  • Jalkapalloilijat, jotka kouluttavat säännöllisesti hyväkseen aikaa, ansaitsevat enemmän tavoitteita kuin 15% koulutuksesta.
  • Ensimmäistä kertaa vanhemmat, jotka ovat opiskelleet korkeakoulutusta, ovat raskaampia synnytyksissä.

Käyttökelpoisen hypoteesin pitäisi mahdollistaa ennustukset perusteluineen, mukaan lukien deduktiivinen päättely. Hypoteesissa voitaisiin ennustaa laboratoriossa tehdyn kokeen tulos tai ilmiön havainto luonnossa. Ennuste voi olla myös tilastollinen ja käsitellä vain todennäköisyyksiä.

Jos ennusteet eivät pääse havainnoinnin tai kokemuksen avulla, hypoteesi ei ole vielä testattavissa ja pysyy siinä epätieteellisessä mittarissa. Myöhemmin uusi tekniikka tai teoria voisi tehdä tarvittavia kokeita.

Vaihe 4- Kokeilu

Seuraava vaihe on kokeilu, kun tutkijat suorittavat niin kutsutut tieteelliset kokeet, joissa hypoteesit testataan.

Ennusteet, jotka yrittävät tehdä hypoteesin, voidaan todentaa kokeilla. Jos testin tulokset ovat ristiriidassa ennusteiden kanssa, hypoteesit kyseenalaistetaan ja niistä tulee vähemmän kestäviä.

Jos kokeelliset tulokset vahvistavat hypoteesien ennusteet, niiden katsotaan olevan oikeampia, mutta ne saattavat olla virheellisiä ja edelleen uusia kokeita.

Havaitsevien virheiden välttämiseksi kokeissa käytetään kokeellisen ohjauksen tekniikkaa. Tämä tekniikka käyttää useiden näytteiden (tai havaintojen) välistä kontrastia erilaisissa olosuhteissa nähdäksesi, mikä vaihtelee tai mikä on sama.

esimerkki

Esimerkiksi nollahypoteesin testaamiseksi "ruohon kasvuvauhti ei riipu valon määrästä", meidän olisi tarkkailtava ja otettava tietoja ruohosta, joka ei ole alttiina valolle.

Tätä kutsutaan "ohjausryhmäksi". Ne ovat samanlaisia ​​kuin muut koeryhmät, lukuun ottamatta tutkittavaa muuttujaa.

On tärkeää muistaa, että kontrolliryhmä voi poiketa muuttujasta vain kokeellisesta ryhmästä. Näin voit tietää, mitä tämä muuttuja on joka tuottaa muutoksia tai ei.

Et voi esimerkiksi verrata varjossa ulkona olevaa ruohoa auringon ruohon kanssa. Ei myöskään yhden kaupungin ruohoa toisen. Näiden kahden ryhmän välillä on valon lisäksi muuttujia, kuten maaperän kosteutta ja pH: ta.

Toinen esimerkki hyvin yleisistä kontrolliryhmistä

Kokeet, joiden avulla tiedetään, onko lääkkeellä tehoa hoidettaessa sitä, mitä halutaan, ovat hyvin yleisiä. Jos esimerkiksi haluat tietää aspiriinin vaikutukset, voit käyttää kahta ryhmää ensimmäisessä kokeessa:

  • Kokeellinen ryhmä 1, johon sisältyy aspiriinia.
  • Ryhmän 2 ohjaus, jolla on samat ominaisuudet kuin ryhmässä 1 ja johon aspiriinia ei ole.

Vaihe 5: Tietojen analysointi

Kokeen jälkeen tiedot otetaan, jotka voivat olla numeroita, kyllä ​​/ ei, läsnä / poissa tai muita havaintoja.

On tärkeää ottaa huomioon tiedot, joita ei ollut odotettavissa tai joita ei ollut haluttu. Monet tutkijat ovat sabotoineet tutkijoita, jotka eivät ota huomioon tietoja, jotka eivät vastaa odotettua.

Tässä vaiheessa määritetään kokeilun tulokset ja päätetään seuraavista toimenpiteistä. Hypoteesin ennusteita verrataan nollahypoteesin ennusteisiin sen määrittämiseksi, mikä kykenee paremmin selittämään tietoa.

Tapauksissa, joissa koe toistetaan monta kertaa, tilastollinen analyysi voi olla tarpeen.

Jos todisteet ovat hylänneet hypoteesin, tarvitaan uusi hypoteesi. Jos kokeelliset tiedot tukevat hypoteesia, mutta todisteet eivät ole riittävän vahvoja, muut hypoteesin ennusteet on testattava muiden kokeiden kanssa.

Kun todisteet tukevat voimakkaasti hypoteesia, uutta tutkimuskysymystä voidaan pyytää antamaan lisätietoja samasta aiheesta.

Vaihe 6: Päätelmät. Tulkitse tiedot ja hyväksy tai hylkää hypoteesi

Monissa kokeissa päätelmät muodostetaan tietojen epävirallisen analyysin perusteella. Kysy vain, soveltuuko data yhteen hypoteesiin? se on tapa hyväksyä tai hylätä hypoteesi.

On kuitenkin parempi soveltaa tilastollista analyysiä tietoihin, jotta voidaan määrittää "hyväksymisen" tai "hylkäämisen" aste. Matematiikka on hyödyllinen myös mittausvirheiden ja muiden epävarmuustekijöiden vaikutusten arvioinnissa kokeessa.

Jos hypoteesi hyväksytään, ei ole taattu, että se on oikea hypoteesi. Tämä tarkoittaa vain sitä, että kokeilun tulokset tukevat hypoteesia. On mahdollista kopioida kokeilu ja saada ensi kerralla erilaisia ​​tuloksia. Hypoteesi voi myös selittää havaintoja, mutta se on virheellinen selitys.

Jos hypoteesi hylätään, se voi olla kokeen loppu tai se voidaan tehdä uudelleen. Jos prosessi suoritetaan uudelleen, tehdään lisää havaintoja ja lisää tietoja.

Muita vaiheita ovat: 7 - Julkaise tulokset ja 8 Tarkasta tulokset, jotka toistavat tutkimusta (muiden tutkijoiden tekemät)

Jos kokeilua ei voida toistaa samojen tulosten tuottamiseksi, tämä tarkoittaa, että alkuperäiset tulokset olisivat voineet olla virheellisiä. Tämän seurauksena on yleistä, että yksittäinen koe suoritetaan useita kertoja, varsinkin kun on kontrolloimattomia muuttujia tai muita viitteitä kokeellisesta virheestä.

Merkittävien tai yllättävien tulosten saamiseksi muut tutkijat voivat myös yrittää toistaa tuloksia itse, varsinkin jos nämä tulokset ovat tärkeitä oman työnsä kannalta..

Todellinen esimerkki tieteellisestä menetelmästä DNA-rakenteen löytämisessä

DNA: n rakenteen löytämisen historia on klassinen esimerkki tieteellisen menetelmän vaiheista: vuonna 1950 tiedettiin, että geneettisellä perinnöllä oli matemaattinen kuvaus, Gregor Mendelin tutkimuksista ja että DNA sisälsi geneettistä tietoa.

Geenitietojen (eli geenien) tallennusmekanismi DNA: ssa ei kuitenkaan ollut selvä.

On tärkeää muistaa, että vain Watson ja Crick osallistuivat DNA-rakenteen löytämiseen, vaikka heille myönnettiin Nobelin palkinto. He antoivat tietoa, tietoja, ideoita ja löytöjä monista ajan tutkijoista.

kysymys

Aikaisempi DNA-tutkimus oli määrittänyt sen kemiallisen koostumuksen (neljä nukleotidia), kunkin nukleotidin rakenteen ja muita ominaisuuksia.

DNA oli tunnistettu geneettisen informaation kantajaksi Avery-MacLeod-McCartyn kokeessa vuonna 1944, mutta mekanismi, jolla geneettinen informaatio tallennetaan DNA: han, ei ollut selvä.

Kysymys voisi siis olla:

Miten geneettinen informaatio tallennetaan DNA: han?

Havainto ja hypoteesi

Kaikki DNA: sta tutkitut tutkimukset koostuivat havainnoista. Tässä tapauksessa havainnot tehtiin usein mikroskoopilla tai röntgensäteellä.

Linus Pauling ehdotti, että DNA voisi olla kolminkertainen heliksi. Tätä hypoteesia tarkastelivat myös Francis Crick ja James D. Watson, mutta heidät hylättiin.

Kun Watson ja Crick tiesivät Paulingin hypoteesin, he ymmärsivät olemassa olevista tiedoista, että hän oli väärässä, ja Pauling myönsi pian vaikeudet tällä rakenteella. Siksi kilpailu DNA: n rakenteen löytämiseksi oli löytää oikea rakenne.

Mitä ennustetta hypoteesi tekisi? Jos DNA: lla oli kierukkainen rakenne, sen röntgendiffraktiokuvio olisi X-muotoinen.

siksi, hypoteesi, että DNA: lla on kaksoiskierre- rakenne testattu röntgensäteilyn tuloksilla / tiedoilla, erityisesti Rosalind Franklinin, James Watsonin ja Francis Crickin toimittamien röntgendiffraktiotietojen avulla..

kokeilu

Rosalind Franklin kiteytyi puhtaasta DNA: sta ja suoritti röntgendiffraktiota kuvan 51 tuottamiseksi. Tulokset osoittivat X-muodon.

Vuonna viisi julkaistiin viisi artikkelia luonto Watson- ja Crick-mallia tukevat kokeelliset todisteet osoitettiin.

Näistä Franklinin ja Raymond Goslingin artikkeli oli ensimmäinen julkaisu, jossa oli röntgendiffraktiotietoja, jotka tukivat Watsonin ja Crickin mallia

Analyysi ja päätelmät

Kun Watson näki yksityiskohtaisen diffraktiokuvion, hän tunnisti sen heti heliiksi.

Hän ja Crick tuottivat mallinsa käyttäen tätä tietoa sekä aikaisemmin tunnettua tietoa DNA: n koostumuksesta ja molekyylien vuorovaikutuksista, kuten vety-sidoksista..

historia

Koska on vaikea määritellä tarkalleen, milloin tieteellinen menetelmä alkoi käyttää, on vaikea vastata kysymykseen siitä, kuka on luonut tieteellisen menetelmän.

Menetelmä ja sen vaiheet kehittyivät ajan mittaan ja sitä käyttäneet tutkijat antoivat panoksensa, kehittyivät ja jalostivat itseään vähän.

Aristoteles ja kreikkalaiset

Aristoteles, yksi historian vaikutusvaltaisimmista filosofeista, oli empiirisen tieteen perustaja, eli prosessi, jossa testataan hypoteeseja kokemuksista, kokeilusta ja suorasta ja epäsuorasta havainnoinnista.

Kreikkalaiset olivat ensimmäinen länsimaista sivilisaatiota, joka alkoi tarkkailla ja mitata maailman ilmiöiden ymmärtämistä ja tutkimista..

Muslimit ja islamin kulta-aika

Itse asiassa nykyaikaisen tieteellisen menetelmän kehittäminen alkoi muslimi-tutkijoiden kanssa islamin kulta-ajan aikana, kymmenennestä neljännestätoista vuosisadasta. Myöhemmin valaistumisen filosofit-tutkijat jatkoivat sen jalostamista.

Kaikkien osallistujiensa mukaan Alhacén (Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-anasan ibn al-Hayṯam) oli tärkein tekijä, jota jotkut historioitsijat pitivät tieteellisen menetelmän arkkitehtina. Hänen menetelmälläan oli seuraavat vaiheet: näet sen samankaltaisuuden kuin tässä artikkelissa on selitetty:

-Luonnon maailman tarkkailu.

-Luo / määritä ongelma.

-Laadi hypoteesi.

-Testaa hypoteesi kokeilun avulla.

-Arvioi ja analysoi tuloksia.

-Tulkitse tiedot ja tee johtopäätöksiä.

-Julkaise tulokset.

renessanssi

Filosofi Roger Bacon (1214 - 1284) katsotaan ensimmäiseksi henkilöeksi, joka soveltaa induktiivista päättelyä osana tieteellistä menetelmää.

Renessanssin aikana Francis Bacon kehitti induktiivisen menetelmän syyn ja seurauksen avulla, ja Descartes ehdotti, että vähennys olisi ainoa tapa oppia ja ymmärtää.

Newton ja moderni tiede

Isaac Newtonia voidaan pitää tutkijana, joka lopulta kehitti prosessia nykyään, kuten se on tiedossa. Hän ehdotti ja käytti sitä, että tieteellisessä menetelmässä tarvitaan sekä deduktiivista että induktiivista menetelmää.

Newtonin jälkeen oli muitakin suuria tiedemiehiä, jotka edistivät menetelmän kehittämistä, muun muassa Albert Einstein. 

tärkeys

Tieteellinen menetelmä on tärkeä, koska se on luotettava tapa saada tietoa. Se perustuu väitteiden, teorioiden ja tietojen perustamiseen tietoihin, kokeisiin ja havaintoihin.

Siksi on välttämätöntä, että yhteiskunnan edistyminen teknologiassa, tiede yleisesti, terveys ja yleensä teoreettinen tietämys ja käytännön sovellukset.

Esimerkiksi tämä tieteen menetelmä on ristiriidassa uskoon perustuvan menetelmän kanssa. Uskotko uskoa johonkin perinteeseen, kirjoittamiseen tai uskomukseen, vedoten todisteisiin, jotka voidaan kumota, eikä voi tehdä kokeita tai havaintoja, jotka kieltävät tai hyväksyvät uskon uskomukset..

Tieteen avulla tutkija voi suorittaa tämän menetelmän vaiheet, päätyä johtopäätöksiin, esittää tiedot ja muut tutkijat voivat toistaa tämän kokeen tai havainnot validoida sen..

viittaukset

  1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos ja Baptista Lucio, Pilar (1991). Tutkimusmenetelmät (2. painos, 2001). Meksiko D.F., Meksiko. McGraw-Hill.
  2. Kazilek, C.J. ja Pearson, David (2016, 28. kesäkuuta). Mikä on tieteellinen menetelmä? Arizonan valtionyliopisto, vapaiden taiteiden ja tieteiden korkeakoulu. Haettu 15. tammikuuta 2017.
  3. Lodico, Marguerite G .; Spaulding, Dean T. ja Voegtle, Katherine H. (2006). Menetelmät opetustutkimuksessa: teoriasta käytäntöön (2. painos, 2010). San Francisco, Yhdysvallat. Jossey-Bass.
  4. Márquez, Omar (2000). Sosiaalitieteiden tutkimus. Barinas, Venezuela UNELLEZ.
  5. Tamayo T., Mario (1987). Tieteellisen tutkimuksen prosessi (3. painos, 1999). Meksiko D.F., Meksiko. Limusa.
  6. Vera, Alirio (1999). Tietojen analysointi. San Cristóbal, Venezuela. Tachiran kansallinen kokeellinen yliopisto (UNET).
  7. Wolfs, Frank L. H. (2013). Johdatus tieteelliseen menetelmään. New York, Yhdysvallat. Rochesterin yliopisto, Fysiikan ja tähtitieteen laitos. Haettu 15. tammikuuta 2017.
  8. Wudka, José (1998, 24. syyskuuta). Mikä on "tieteellinen menetelmä"? Riverside, Yhdysvallat. Kalifornian yliopisto, Fysiikan ja tähtitieteen laitos. Haettu 15. tammikuuta 2017.
  9. Martyn Shuttleworth (23. huhtikuuta 2009). Kuka keksi tieteellisen menetelmän? Haettu 23.12.2017 osoitteesta Explorable.com: explorable.com.