6 krokov vedeckej metódy a jej charakteristiky



kroky vedeckej metódy Slúžia na zodpovedanie vedeckej otázky organizovaným a objektívnym spôsobom. Zahŕňa pozorovanie sveta a jeho fenoménov, prichádza k vysvetleniu toho, čo je pozorované, testovanie, či je vysvetlenie platné, a konečne prijatie alebo odmietnutie vysvetlenia.

Vedecká metóda má preto rad charakteristík, ktoré ju definujú: pozorovanie, experimentovanie a kladenie otázok a odpovedanie na ne. Avšak nie všetci vedci presne sledujú tento proces. Niektoré odvetvia vedy môžu byť ľahšie dokázané ako iné.

Napríklad, vedci, ktorí študujú, ako sa hviezdy menia, keď starnú, alebo ako strávia dinosaury svoje jedlo, nemôžu postúpiť život hviezdy za milión rokov, ani vykonávať štúdie a testy s dinosaurami na testovanie svojich hypotéz..

Ak nie je možné priame experimentovanie, vedci modifikujú vedeckú metódu. Hoci je modifikovaný takmer s každým vedeckým výskumom, cieľ je rovnaký: objavovať vzťahy príčin a následkov kladením otázok, zhromažďovaním a skúmaním údajov a zistením, či všetky dostupné informácie možno skombinovať do logickej odpovede.

Na druhej strane sú často etapy vedeckej metódy iteratívne; nové informácie, pozorovania alebo nápady môžu spôsobiť opakovanie krokov.

Protokoly vedeckej metódy možno rozdeliť do šiestich krokov / fáz / etáp, ktoré sa vzťahujú na všetky typy výskumu:

-otázka

-pozorovanie

-Formulovanie hypotézy

-experimentovanie

-Analýza údajov

-Odmietnite alebo akceptujte hypotézu.

Nižšie uvediem základné kroky, ktoré sa vykonávajú pri vyšetrovaní. Aby ste to lepšie pochopili, na konci článku nechám príklad použitia krokov v biologickom experimente; pri objavovaní štruktúry DNA.

index

  • 1 Aké sú kroky vedeckej metódy? Čo sú a ich vlastnosti
    • 1.1 Krok 1- Opýtajte sa
    • 1.2 Krok 2 - Pozorovanie
    • 1.3 Krok 3 - Formulovanie hypotéz
    • 1.4 Krok 4 - Experimentovanie
    • 1.5 Krok 5: Analýza dát
    • 1.6 Krok 6: Závery. Interpretovať údaje a prijať alebo odmietnuť hypotézu
    • 1.7 Ďalšími krokmi sú: 7 - Zverejňovanie výsledkov a 8- Kontrola výsledkov, ktoré sú výsledkom výskumu (uskutočnené inými vedcami)
  • 2 Skutočný príklad vedeckej metódy pri objavovaní štruktúry DNA
    • 2.1 Otázka
    • 2.2 Pozorovanie a hypotéza
    • 2.3 Experiment
    • 2.4 Analýza a závery
  • 3 História
    • 3.1 Aristoteles a Gréci
    • 3.2 Moslimovia a zlatý vek islamu
    • 3.3 Renesancia
    • 3.4 Newton a moderná veda
  • 4 Význam
  • 5 Referencie

Aké sú kroky vedeckej metódy? Čo sú a ich vlastnosti

Krok 1- Opýtajte sa

Vedecká metóda začína, keď sa vedec / výskumník pýta na niečo, čo pozoroval, alebo na to, čo skúma: Ako, čo, kedy, kto, čo, prečo alebo kde?

Napríklad Albert Einstein, keď vyvíjal svoju teóriu špeciálnej relativity, spýtal sa sám seba: Čo by videl, keby mohol ísť vedľa lúča svetla a šíriť sa priestorom??

Krok 2 - Pozorovanie

Tento krok zahŕňa pozorovanie a zhromažďovanie informácií, ktoré pomôžu odpovedať na otázku. Pripomienky by nemali byť neformálne, ale úmyselné s myšlienkou, že získané informácie sú objektívne.

Systematický a starostlivý zber meraní a údajov je rozdiel medzi pseudoveditami, ako je alchýmia a veda, ako je chémia alebo biológia.

Merania sa môžu vykonávať v kontrolovanom prostredí, ako napríklad v laboratóriu, alebo na viac alebo menej neprístupných alebo nemanipulovateľných objektoch, ako sú hviezdy alebo ľudské populácie..

Merania často vyžadujú špecializované vedecké prístroje, ako sú teplomery, mikroskopy, spektroskopy, urýchľovače častíc, voltmetre ...

Existuje niekoľko typov vedeckého pozorovania. Najbežnejšie sú priame a nepriame.

Príkladom pozorovania by bol príklad, ktorý urobil Louis Pasteur pred vývojom svojej zárodočnej teórie infekčných chorôb. Pod mikroskopom zistil, že hodvábne červy južného Francúzska mali choroby infikované parazitmi.

Krok 3 - Formulovanie hypotézy

Tretia etapa je formulácia hypotézy. Hypotéza je tvrdenie, ktoré možno použiť na predpovedanie výsledkov budúcich pozorovaní.

Nulová hypotéza je dobrým typom hypotézy na začatie vyšetrovania. Je to navrhované vysvetlenie javu alebo odôvodneného návrhu, ktorý naznačuje možnú koreláciu medzi súborom javov.

Príkladom nulovej hypotézy je: "rýchlosť, pri ktorej tráva rastie, nezávisí od množstva svetla, ktoré prijíma".

Príklady hypotéz:

  • Hráči futbalu, ktorí pravidelne trénujú a využívajú čas, získajú viac gólov ako tí, ktorým chýba 15% tréningu.
  • Prví rodičia, ktorí študovali vyššie vzdelanie, sú o 70% viac uvoľnení pri pôrode.

Užitočná hypotéza by mala umožniť predpovede odôvodnením vrátane deduktívneho uvažovania. Hypotéza by mohla predpovedať výsledok experimentu v laboratóriu alebo pozorovanie javu v prírode. Predikcia môže byť aj štatistická a zaoberať sa iba pravdepodobnosťou.

Ak predpovede nie sú dostupné pozorovaním alebo skúsenosťou, hypotéza ešte nie je testovateľná a zostane v tomto nevedeckom meradle. Neskôr mohla nová technológia alebo teória umožniť potrebné experimenty.

Krok 4 - Experimentovanie

Ďalším krokom je experimentovanie, keď vedci vykonávajú takzvané vedecké experimenty, v ktorých sa testujú hypotézy.

Predpovede, ktoré sa snažia urobiť hypotézu, možno overiť experimentmi. Ak výsledky testu odporujú prognózam, hypotézy sú spochybňované a stávajú sa menej udržateľnými.

Ak experimentálne výsledky potvrdia predpovede hypotéz, potom sa považujú za správne, ale môžu byť nesprávne a stále podliehajú novým experimentom..

Na zabránenie pozorovacej chyby v experimentoch sa používa technika experimentálneho riadenia. Táto technika využíva kontrast medzi viacerými vzorkami (alebo pozorovaniami) za rôznych podmienok, aby sa zistilo, čo sa líši alebo čo zostáva rovnaké.

príklad

Napríklad na testovanie nulovej hypotézy „rýchlosť rastu trávy nezávisí od množstva svetla“, museli by sme pozorovať a odoberať údaje z trávy, ktorá nie je vystavená svetlu..

Toto sa nazýva "kontrolná skupina". Sú identické s ostatnými experimentálnymi skupinami, s výnimkou premennej, ktorá sa skúma.

Je dôležité si uvedomiť, že kontrolná skupina sa môže líšiť len od akejkoľvek experimentálnej skupiny v premennej. Týmto spôsobom môžete vedieť, čo táto premenná je ten, ktorý vytvára zmeny alebo nie.

Napríklad nemôžete porovnať trávu, ktorá je vonku v tieni s trávou na slnku. Ani tráva jedného mesta s tými druhými. Existujú premenné medzi oboma skupinami okrem svetla, ako je pôdna vlhkosť a pH.

Ďalší príklad veľmi bežných kontrolných skupín

Experimenty, ktoré vedia, či liek má účinnosť na liečbu toho, čo je žiaduce, sú veľmi bežné. Napríklad, ak chcete poznať účinky aspirínu, môžete v prvom experimente použiť dve skupiny:

  • Experimentálna skupina 1, ktorej sa poskytuje aspirín.
  • Kontrola skupiny 2, s rovnakými charakteristikami skupiny 1, ku ktorej sa aspirín neposkytuje.

Krok 5: Analýza dát

Po experimente sa údaje urobia vo forme čísel, áno / nie, prítomných / neprítomných alebo iných pozorovaní..

Je dôležité brať do úvahy údaje, ktoré sa neočakávali alebo neboli žiaduce. Mnohé experimenty sabotovali výskumníci, ktorí neberú do úvahy údaje, ktoré sa nezhodujú s očakávaniami.

Tento krok zahŕňa určenie výsledkov experimentu a rozhodnutie o ďalších krokoch, ktoré sa majú vykonať. Predpovede hypotézy sa porovnávajú s prognózami nulovej hypotézy, aby sa určilo, ktoré údaje je možné lepšie vysvetliť..

V prípadoch, keď sa experiment opakuje viackrát, môže byť potrebná štatistická analýza.

Ak dôkazy hypotézu zamietli, vyžaduje sa nová hypotéza. Ak experimentálne údaje podporujú hypotézu, ale dôkazy nie sú dostatočne silné, iné predpovede hypotézy by mali byť testované inými experimentmi.

Akonáhle je hypotéza silne podložená dôkazmi, nová výskumná otázka môže byť požiadaná, aby poskytla viac informácií o tej istej veci.

Krok 6: Závery. Interpretovať údaje a prijať alebo odmietnuť hypotézu

Pre mnohé experimenty sa závery tvoria na základe neformálnej analýzy údajov. Stačí sa opýtať, zapadajú údaje do hypotézy? je to spôsob prijatia alebo odmietnutia hypotézy.

Je však lepšie použiť štatistickú analýzu údajov, aby sa stanovil stupeň „prijatia“ alebo „odmietnutia“. Matematika je tiež užitočná pri hodnotení účinkov chýb merania a iných neistôt v experimente.

Ak je hypotéza akceptovaná, nie je zaručené, že ide o správnu hypotézu. To znamená, že výsledky experimentu podporujú hypotézu. Experiment je možné duplikovať a nabudúce získať rôzne výsledky. Hypotéza môže tiež vysvetliť pozorovania, ale je to nesprávne vysvetlenie.

Ak je hypotéza odmietnutá, môže to byť koniec experimentu alebo to môže byť vykonané znova. V prípade, že sa proces bude opakovať, vykoná sa viac pozorovaní a viac údajov.

Ďalšími krokmi sú: \ t7. Zverejňovanie výsledkov a 8- Kontrola výsledkov opakujúcich sa výskumom (vykonané inými vedcami)

Ak sa experiment nedá opakovať, aby sa dosiahli rovnaké výsledky, znamená to, že pôvodné výsledky mohli byť chybné. V dôsledku toho je bežné, že jeden experiment sa vykonáva viackrát, najmä ak existujú nekontrolované premenné alebo iné indikácie experimentálnej chyby.

Na získanie významných alebo prekvapujúcich výsledkov sa iní vedci môžu tiež pokúsiť zopakovať výsledky sami, najmä ak sú tieto výsledky dôležité pre vlastnú prácu..

Skutočný príklad vedeckej metódy pri objavovaní štruktúry DNA

História objavovania štruktúry DNA je klasickým príkladom krokov vedeckej metódy: v roku 1950 bolo známe, že genetické dedičstvo malo matematický opis, zo štúdií Gregora Mendela a že DNA obsahovala genetické informácie.

Mechanizmus uchovávania genetickej informácie (tj gény) v DNA však nebol jasný.

Je dôležité mať na pamäti, že na objavení štruktúry DNA sa podieľali len Watson a Crick, hoci im bola udelená Nobelova cena. Prispeli k poznatkom, údajom, nápadom a objavom mnohých vedcov tej doby.

otázka

Predchádzajúci výskum DNA určil jeho chemické zloženie (štyri nukleotidy), štruktúru každého z nukleotidov a ďalšie vlastnosti.

DNA bola identifikovaná ako nosič genetickej informácie experimentom Avery-MacLeod-McCarty v roku 1944, ale mechanizmus, akým je genetická informácia uložená v DNA, nebol jasný.

Otázkou by preto mohlo byť:

Ako je genetická informácia uložená v DNA?

Pozorovanie a hypotéza

Všetko, čo bolo v tom čase skúmané o DNA, bolo tvorené pozorovaniami. V tomto prípade sa pozorovania často uskutočňovali pomocou mikroskopu alebo röntgenového žiarenia.

Linus Pauling navrhol, že DNA môže byť trojitá špirála. Táto hypotéza bola tiež zvažovaná Francisom Crickom a Jamesom D. Watsonom, ale boli vyradení.

Keď Watson a Crick poznali Paulingovu hypotézu, z existujúcich údajov pochopili, že sa mýli a Pauling by čoskoro priznal svoje ťažkosti s touto štruktúrou. Závod objaviť štruktúru DNA preto mal odhaliť správnu štruktúru.

Aká by bola hypotéza? Ak by DNA mala helikálnu štruktúru, jej rôntgenový difraktogram by mal mať tvar X.

teda, hypotéza, že DNA má štruktúru dvojitej špirály Špecificky testované s rôntgenovými difrakčnými dátami, ktoré poskytli Rosalind Franklin, James Watson a Francis Crick v roku 1953..

experiment

Rosalind Franklin kryštalizovala čistú DNA a vykonala röntgenovú difrakciu na vytvorenie fotografie 51. Výsledky ukázali tvar X.

V sérii piatich článkov uverejnených v príroda demonštrovali sa experimentálne dôkazy podporujúce Watsonov a Crickov model.

Z nich článok Franklina a Raymonda Goslinga bol prvou publikáciou s údajmi o rôntgenovej difrakcii, ktoré podporovali model Watson a Crick.

Analýza a závery

Keď Watson videl podrobný difraktogram, okamžite ho rozpoznal ako špirálu.

On a Crick produkovali svoj model, využívajúc tieto informácie spolu s predtým známymi informáciami o zložení DNA ao molekulárnych interakciách, ako sú vodíkové väzby..

histórie

Pretože je ťažké presne vymedziť, kedy sa vedecká metóda začala používať, je ťažké odpovedať na otázku, kto vytvoril vedeckú metódu.

Metóda a jej kroky sa postupom času vyvíjali a vedci, ktorí ju používali, prispievali, vyvíjali sa a postupne sa vylepšovali..

Aristoteles a Gréci

Aristoteles, jeden z najvplyvnejších filozofov histórie, bol zakladateľom empirickej vedy, teda procesu testovania hypotéz zo skúseností, experimentovania a priameho a nepriameho pozorovania..

Gréci boli prvou západnou civilizáciou, ktorá začala pozorovať a merať, aby pochopila a študovala javy sveta..

Moslimovia a zlatý vek islamu

V skutočnosti, vývoj modernej vedeckej metódy začal u moslimských učencov počas Zlatého veku islamu, v desiatom až štrnástom storočí. Neskôr ho filozofi-vedci osvietenstva stále vylepšovali.

Medzi všetkými učencami, ktorí prispeli, bol Alhacén (Abū 'Alī al-anasan ibn al-anasan ibn al-HayḤam) hlavným prispievateľom, ktorého niektorí historici považovali za „architekta vedeckej metódy“. Jeho metóda mala nasledujúce fázy, môžete vidieť jej podobnosť s tými, ktoré sú vysvetlené v tomto článku:

-Pozorovanie prírodného sveta.

-Vytvorte / definujte problém.

-Formulovať hypotézu.

-Otestujte hypotézu prostredníctvom experimentovania.

-Vyhodnoťte a analyzujte výsledky.

-Interpretovať údaje a vyvodiť závery.

-Publikovať výsledky.

renesancie

Filozof Roger Bacon (1214 - 1284) sa považuje za prvú osobu, ktorá aplikuje induktívne uvažovanie ako súčasť vedeckej metódy.

Počas renesancie vyvinul Francis Bacon indukčnú metódu prostredníctvom príčiny a následku a Descartes navrhol, aby bol odpočet jediným spôsobom, ako sa naučiť a chápať.

Newton a moderná veda

Isaac Newton môže byť považovaný za vedca, ktorý konečne spresnil proces až do súčasnosti, ako je známe. Navrhol a dal do praxe skutočnosť, že vedecká metóda potrebovala deduktívnu aj induktívnu metódu.

Po Newtonovi sa na vývoji tejto metódy podieľali aj ďalší veľkí vedci, medzi nimi aj Albert Einstein. 

dôležitosť

Vedecká metóda je dôležitá, pretože je to spoľahlivý spôsob získavania vedomostí. Je založený na zakladaní tvrdení, teórií a vedomostí o údajoch, experimentoch a pozorovaniach.

Preto je nevyhnutné pre rozvoj spoločnosti v oblasti technológií, vedy vo všeobecnosti, zdravia a vo všeobecnosti vytvárať teoretické vedomosti a praktické aplikácie..

Napríklad táto metóda vedy je v protiklade s metódou založenou na viere. S vierou veríte v niečo podľa tradície, písania alebo viery, bez toho, aby ste sa spoliehali na dôkazy, ktoré možno vyvrátiť, ani nemôžete robiť pokusy alebo pozorovania, ktoré popierajú alebo prijímajú presvedčenia tejto viery..

S vedou, výskumník môže vykonať kroky tejto metódy, dosiahnuť závery, prezentovať údaje a ďalší výskumníci môžu replikovať tento experiment alebo pozorovania, aby ho potvrdili alebo nie..

referencie

  1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos a Baptista Lucio, Pilar (1991). Metodológia výskumu (2. vydanie, 2001). Mexico D.F., Mexiko. McGraw-Hill.
  2. Kazilek, C.J. a Pearson, David (2016, 28. jún). Aká je vedecká metóda? Arizona State University, Vysoká škola slobodných umení a vied. Získané dňa 15. januára 2017.
  3. Lodico, Marguerite G .; Spaulding, Dean T. a Voegtle, Katherine H. (2006). Metódy vo vzdelávacom výskume: Od teórie k praxi (2. vydanie, 2010). San Francisco, Spojené štáty. Jossey-Bass.
  4. Márquez, Omar (2000). Proces výskumu v spoločenských vedách. Barinas, Venezuela UNELLEZ.
  5. Tamayo T., Mario (1987). Proces vedeckého výskumu (3. vydanie, 1999). Mexico D.F., Mexiko. Limusa.
  6. Vera, Alirio (1999). Analýza údajov. San Cristóbal, Venezuela. Národná experimentálna univerzita v Tachire (UNET).
  7. Wolfs, Frank L. H. (2013). Úvod do vedeckej metódy. New York, Spojené štáty. Univerzita v Rochesteri, Katedra fyziky a astronómie. Získané dňa 15. januára 2017.
  8. Wudka, José (1998, 24. septembra). Čo je "vedecká metóda"? Riverside, Spojené štáty. University of California, Katedra fyziky a astronómie. Získané dňa 15. januára 2017.
  9. Martyn Shuttleworth (23. apríla 2009). Kto vynašiel vedeckú metódu? Zdroj: dec 23, 2017 z Explorable.com: explorable.com.