De 6 trin i den videnskabelige metode og dens egenskaber



den trin af videnskabelig metode De tjener til at besvare et videnskabeligt spørgsmål på en organiseret og objektiv måde. Det indebærer at observere verden og dens fænomener, ankomme til en forklaring af hvad der observeres, afprøve om forklaringen er gyldig og endelig acceptere eller benægte forklaringen.

Den videnskabelige metode har derfor en række egenskaber, der definerer den: observation, eksperimentering og spørg og besvare spørgsmål. Men ikke alle forskere følger nøjagtigt denne proces. Visse grene af videnskaben kan lettere dokumenteres end andre.

For eksempel, forskere studere, hvordan stjerner skifter som de bliver ældre, eller hvordan dinosaurerne blev fordøje deres mad kan ikke overhale livet for en stjerne i en million år eller adfærd undersøgelser og test med dinosaurer til at teste deres hypoteser.

Når direkte eksperimenter ikke er muligt, ændrer forskerne den videnskabelige metode. Skønt det modificeres næsten med hver videnskabelig undersøgelse, er målet det samme: at opdage årsag og virkning forhold ved at stille spørgsmål, indsamle og undersøge data og se, om al tilgængelig information kan kombineres i et logisk svar.

På den anden side er stadierne af den videnskabelige metode ofte iterative; Ny information, observationer eller ideer kan medføre, at trinene gentages.

Protokollerne i den videnskabelige metode kan opdeles i seks trin / faser / faser, der gælder for alle former for forskning:

-spørgsmål

-observation

-Formulering af hypotesen

-eksperimentering

-Dataanalyse

-Afvis eller accepter hypotesen.

Nedenfor vil jeg vise de grundlæggende trin, der udføres, når du foretager en undersøgelse. For at du forstår det bedre, vil jeg i slutningen af ​​artiklen forlade et eksempel på anvendelsen af ​​trinene i et biologisk eksperiment; i opdagelsen af ​​DNA-strukturen.

indeks

  • 1 Hvad er trinnene i den videnskabelige metode? Hvad de er og deres egenskaber
    • 1.1 Trin 1 - Stil et spørgsmål
    • 1.2 Trin 2- Observation
    • 1.3 Trin 3 - Formulering af hypoteser
    • 1.4 Trin 4- Eksperimentation
    • 1.5 Trin 5: Data analyse
    • 1.6 Trin 6: Konklusioner. Tolk dataene og accepter eller afvis hypotesen
    • 1.7 Andre trin er: 7- Udgiv resultater og 8- Kontrollér resultaterne, der replikerer forskningen (udført af andre forskere)
  • 2 Virkeligt eksempel på videnskabelig metode i opdagelsen af ​​DNA struktur
    • 2.1 Spørgsmål
    • 2.2 Observation og hypotese
    • 2.3 Eksperiment
    • 2.4 Analyse og konklusioner
  • 3 historie
    • 3.1 Aristoteles og grækerne
    • 3.2 muslimer og islamens gyldne tidsalder
    • 3,3 renæssance
    • 3.4 Newton og moderne videnskab
  • 4 Betydning
  • 5 referencer

Hvad er trinnene i den videnskabelige metode? Hvad de er og deres egenskaber

Trin 1 - Stil et spørgsmål

Den videnskabelige metode begynder, når forskeren / forskeren stiller spørgsmål om noget, han har observeret eller hvad han undersøger: Hvordan, hvad, hvornår, hvem, hvad, hvorfor eller hvor?

For eksempel spurgte Albert Einstein, da han udviklede sin teori om speciel relativitet, sig selv: Hvad ville han se, om han kunne gå ved siden af ​​en stråle af lys, mens han spredte sig gennem rummet??

Trin 2 - Observation

Dette trin indebærer at lave observationer og indsamle oplysninger, der kan hjælpe med at besvare spørgsmålet. Observationerne bør ikke være uformelle, men tilsigtede med tanken om, at de indsamlede oplysninger er objektive.

Den systematiske og omhyggelige opsamling af målinger og data er forskellen mellem pseudovidenskab, såsom alkymi og videnskab, såsom kemi eller biologi.

Målinger kan foretages i et kontrolleret miljø, såsom et laboratorium eller på mere eller mindre utilgængelige eller ikke-manipulerbare genstande, såsom stjerner eller humane populationer.

Målinger kræver ofte specialiserede videnskabelige instrumenter som termometre, mikroskoper, spektroskoper, partikelacceleratorer, voltmetre ...

Der er flere typer videnskabelig observation. De mest almindelige er direkte og indirekte.

Et eksempel på observation ville være det, der blev lavet af Louis Pasteur, inden han udviklede sin germinalteori om infektionssygdomme. Under et mikroskop observerede han, at silkeormene i det sydlige Frankrig havde sygdomme inficeret af parasitter.

Trin 3 - Formulering af hypotese

Den tredje fase er formuleringen af ​​hypotesen. En hypotese er en erklæring, der kan bruges til at forudsige resultatet af fremtidige observationer.

Nulhypotesen er en god type hypotese for at starte en undersøgelse. Det er en foreslået forklaring på et fænomen eller et begrundet forslag, der tyder på en mulig sammenhæng mellem et sæt fænomener.

Et eksempel på en nullhypotese er: "Den hastighed, hvormed græsset vokser, afhænger ikke af mængden af ​​lys, det modtager".

Eksempler på hypotese:

  • Fodboldspillere, der regelmæssigt træner ud af tid, scorer flere mål end dem, der savner 15% af træningen.
  • Førstegangsforældre, der har studeret videregående uddannelse, er 70% mere afslappede i fødslen.

En nyttig hypotese bør tillade forudsigelser ved begrundelse, herunder deduktive begrundelser. Hypotesen kunne forudsige resultatet af et forsøg i et laboratorium eller observation af et fænomen i naturen. Forudsigelsen kan også være statistisk og kun omhandle sandsynlighederne.

Hvis forudsigelserne ikke er tilgængelige ved observation eller erfaring, er hypotesen endnu ikke testbar og vil forblive i det uvitende mål. Senere kan en ny teknologi eller teori muliggøre de nødvendige eksperimenter.

Trin 4- Eksperimentation

Det næste trin er eksperimentering, når forskere udfører de såkaldte videnskabelige eksperimenter, hvor hypoteserne testes.

Forudsigelserne, der forsøger at lave hypotesen, kan verificeres med forsøg. Hvis testens resultater modsiger forudsigelserne, bliver hypoteserne sat spørgsmålstegn ved og bliver mindre bæredygtige.

Hvis de eksperimentelle resultater bekræfter hypotesernes forudsigelser, anses de for at være mere korrekte, men de kan være forkerte og stadig genstand for nye forsøg.

For at undgå observationens fejl i forsøgene anvendes teknikken til eksperimentel kontrol. Denne teknik bruger kontrasten mellem flere prøver (eller observationer) under forskellige forhold for at se, hvad der varierer eller hvad der forbliver det samme.

eksempel

For eksempel for at teste null hypotesen "Græsens væksthastighed er ikke afhængig af mængden af ​​lys", skal vi observere og tage data fra græs, der ikke udsættes for lys.

Dette kaldes "kontrolgruppe". De er identiske med de andre eksperimentelle grupper, bortset fra den variabel, der undersøges.

Det er vigtigt at huske, at kontrolgruppen kun kan afvige fra enhver eksperimentel gruppe i en variabel. På den måde du kan vide, hvad denne variabel er den der producerer ændringer eller ej.

For eksempel kan du ikke sammenligne græsset udenfor i skyggen med græsset i solen. Ikke græsset i en by med en anden. Der er variabler mellem de to grupper ud over lyset, såsom jordfugtighed og pH.

Et andet eksempel på meget almindelige kontrolgrupper

Forsøg at vide, om et lægemiddel har effekt til at behandle det ønskede, er meget almindeligt. For eksempel, hvis du vil vide effekterne af aspirin, kan du bruge to grupper i et første forsøg:

  • Eksperimentel gruppe 1, hvortil aspirin er tilvejebragt.
  • Gruppe 2 kontrol med de samme egenskaber i gruppe 1, og til hvilket aspirin ikke er tilvejebragt.

Trin 5: Data analyse

Efter forsøget tages dataene, som kan være i form af tal, ja / nej, nuværende / fraværende eller andre observationer.

Det er vigtigt at tage hensyn til data, der ikke var forventet, eller det var ikke ønsket. Mange eksperimenter er blevet saboteret af forskere, der ikke tager hensyn til data, der ikke svarer til det, der forventes.

Dette trin indebærer bestemmelse af, hvad resultaterne af eksperimentet viser og beslutter de næste handlinger, der skal træffes. Forudsigelserne af hypotesen sammenlignes med nulhypotesens, for at bestemme, hvilke der bedre kan forklare dataene.

I tilfælde hvor et forsøg gentages mange gange, kan en statistisk analyse være nødvendig.

Hvis beviset har afvist hypotesen, kræves der en ny hypotese. Hvis de eksperimentelle data understøtter hypotesen, men beviser er ikke stærke nok, skal andre forudsigelser af hypotesen testes med andre eksperimenter.

Når en hypotese er stærkt understøttet af bevismaterialet, kan et nyt forskningsspørgsmål blive bedt om at give mere information om samme emne.

Trin 6: Konklusioner. Tolk dataene og accepter eller afvis hypotesen

For mange eksperimenter dannes konklusionerne ud fra en uformel analyse af dataene. Bare spørg, passer dataene ind i hypotesen? det er en måde at acceptere eller afvise en hypotese på.

Det er imidlertid bedre at anvende en statistisk analyse på dataene, for at etablere en grad af "accept" eller "afvisning". Matematik er også nyttig til evaluering af virkningerne af målefejl og andre usikkerheder i et forsøg.

Hvis hypotesen accepteres, er det ikke garanteret, at det er den korrekte hypotese. Dette betyder kun, at resultaterne af eksperimentet understøtter hypotesen. Det er muligt at duplikere eksperimentet og opnå forskellige resultater næste gang. Hypotesen kan også forklare observationerne, men det er den forkerte forklaring.

Hvis hypotesen afvises, kan det være slutningen af ​​eksperimentet, eller det kan gøres igen. Hvis processen udføres igen, vil der blive taget flere observationer og flere data.

Andre trin er: 7- Udgiv resultater og 8- Kontrollér resultaterne, der replikerer forskningen (udført af andre forskere)

Hvis et eksperiment ikke kan gentages for at producere de samme resultater, betyder det, at de oprindelige resultater kunne have været fejlagtige. Som et resultat er det almindeligt, at et enkelt forsøg udføres flere gange, især når der er ukontrollerede variabler eller andre indikationer på eksperimentelle fejl.

For at opnå betydelige eller overraskende resultater kan andre forskere også forsøge at replikere resultaterne alene, især hvis disse resultater er vigtige for deres eget arbejde..

Virkeligt eksempel på videnskabelig metode i opdagelsen af ​​DNA struktur

Historien om opdagelsen af ​​strukturen af ​​DNA er et klassisk eksempel på trinnene i den videnskabelige metode: i 1950 blev det kendt, at genetiske arv havde en matematisk beskrivelse, fra studier af Gregor Mendel, og at DNA indeholder den genetiske information.

Mekanismen for opbevaring af genetisk information (dvs. gener) i DNA'et var imidlertid ikke klart.

Det er vigtigt at huske på, at kun Watson og Crick deltog i opdagelsen af ​​DNA-strukturen, selvom de blev tildelt Nobelprisen. De bidrog med viden, data, ideer og opdagelser mange videnskabsmænd af tiden.

spørgsmål

Tidligere DNA-forskning havde bestemt sin kemiske sammensætning (de fire nukleotider), strukturen af ​​hver af nucleotiderne og andre egenskaber.

DNA var blevet identificeret som bærer af genetisk information ved forsøg Avery-MacLeod-McCarty i 1944, men den mekanisme for, hvordan genetiske information er lagret i DNA var ikke klart.

Spørgsmålet kan derfor være:

Hvordan genetisk information opbevares i DNA?

Observation og hypotese

Alt, der blev undersøgt på det tidspunkt om DNA, bestod af observationer. I dette tilfælde blev der ofte lavet observationer med et mikroskop eller røntgenstråle.

Linus Pauling foreslog, at DNA kunne være en tredobbelt helix. Denne hypotese blev også overvejet af Francis Crick og James D. Watson, men blev kasseret.

Da Watson og Crick kendte Paulings hypotese, forstod de fra de eksisterende data, at han var forkert, og Pauling ville snart indrømme sine vanskeligheder med den struktur. Derfor var løbet for at opdage DNA-strukturen at opdage den rigtige struktur.

Hvilken forudsigelse ville hypotesen gøre? Hvis DNA'et havde en spiralformet struktur, ville dets røntgendiffraktionsmønster være X-formet.

derfor, hypotesen om, at DNA har en dobbelt helixstruktur prøve det med de resultater / X-ray data testet Specielt med data røntgendiffraktion leveres af Rosalind Franklin, James Watson og Francis Crick i 1953.

eksperiment

Rosalind Franklin krystalliserede rent DNA og udførte røntgendiffraktion til fremstilling af foto 51. Resultaterne viste en X-form.

I en serie af fem artikler udgivet i natur de eksperimentelle beviser til støtte for Watson og Crick-modellen blev påvist.

Af disse var artiklen af ​​Franklin og Raymond Gosling den første publikation med røntgendiffraktionsdata, der understøttede Watson og Crick-modellen

Analyse og konklusioner

Da Watson så det detaljerede diffraktionsmønster, genkendte han det umiddelbart som en helix.

Han og Crick producerede deres model ved hjælp af denne information sammen med tidligere kendt information om DNA-sammensætningen og om molekylære interaktioner, såsom hydrogenbindinger..

historie

Fordi det er svært at afgrænse nøjagtigt, når den videnskabelige metode begyndte at blive brugt, er det svært at besvare spørgsmålet om, hvem der skabte den videnskabelige metode.

Metoden og dens trin udviklede sig over tid, og de videnskabsmænd, der brugte det, lavede deres bidrag, udviklede sig og raffinerede sig lidt efter lidt.

Aristoteles og grækerne

Aristoteles, en af ​​de mest indflydelsesrige filosoffer i historien, var grundlæggeren af ​​empirisk videnskab, det vil sige, at processen med at teste hypoteser fra erfaring, eksperimenter og observation direkte og indirekte.

Grækerne var den første vestlige civilisation, der begyndte at observere og måle for at forstå og studere fænomenerne i verden, men der var ingen struktur til at kalde det videnskabelig metode.

Muslimer og islamens gyldne tidsalder

Faktisk begyndte udviklingen af ​​den moderne videnskabelige metode med muslimske lærde under islamens gyldne tidsalder i det tiende til fjortende århundrede. Senere fortsatte filosoferne-videnskaberne i oplysningene at forfine det.

Blandt alle de lærde, der gjorde deres bidrag, Alhazen (Abu 'Ali al-Hasan ibn al-Hasan ibn al-Haytham), var den største bidragyder, anses af nogle historikere som 'arkitekten bag den videnskabelige metode.' Hans metode havde følgende trin, du kan se dens lighed med dem, der er forklaret i denne artikel:

-Observation af den naturlige verden.

-Etablere / definere problemet.

-Formulere en hypotese.

-Test hypotesen gennem eksperimentering.

-Evaluere og analysere resultater.

-Tolk dataene og drage konklusioner.

-Udgiv resultaterne.

renæssance

Filosofen Roger Bacon (1214 - 1284) betragtes som den første person til at anvende induktiv begrundelse som led i den videnskabelige metode.

Under renæssancen udviklede Francis Bacon den induktive metode gennem årsag og virkning, og Descartes foreslog, at fradrag var den eneste måde at lære og forstå.

Newton og moderne videnskab

Isaac Newton kan betragtes som den videnskabsmand, der endelig raffinerede processen indtil i dag som det er kendt. Han foreslog og satte i praksis den kendsgerning, at den videnskabelige metode havde brug for både deduktiv og induktiv metode.

Efter Newton var der andre store forskere, der bidrog til udviklingen af ​​metoden, blandt andet Albert Einstein. 

betydning

Den videnskabelige metode er vigtig, fordi den er en pålidelig måde at erhverve viden på. Den er baseret på at basere bekræftelser, teorier og viden om data, eksperimenter og observationer.

Derfor er det afgørende for samfundets fremskridt inden for teknologi, videnskab generelt, sundhed og generelt at skabe teoretisk viden og praktiske anvendelser.

For eksempel er denne videnskabss metode i strid med det, der bygger på tro. Med tro tror du på noget ved tradition, skrivning eller tro uden at stole på bevis, der kan afvises, og du kan heller ikke lave eksperimenter eller observationer, der nægter eller accepterer troen på den tro..

Med videnskab kan en forsker udføre trinene i denne metode, nå frem til konklusioner, præsentere dataene, og andre forskere kan replikere det eksperiment eller observationer for at validere det eller ej..

referencer

  1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos og Baptista Lucio, Pilar (1991). Forskningsmetodik (2. udgave, 2001). Mexico D.F., Mexico. McGraw-Hill.
  2. Kazilek, C.J. og Pearson, David (2016, 28. juni). Hvad er den videnskabelige metode? Arizona State University, College of Liberal Arts and Sciences. Hentet den 15. januar 2017.
  3. Lodico, Marguerite G .; Spaulding, Dean T. og Voegtle, Katherine H. (2006). Metoder i uddannelsesforskning: Fra teori til praksis (2. udgave, 2010). San Francisco, USA. Jossey-Bass.
  4. Márquez, Omar (2000). Forskningsprocessen i samfundsvidenskab. Barinas, Venezuela UNELLEZ.
  5. Tamayo T., Mario (1987). Videnskabelig forskningsproces (3. ed., 1999). Mexico D.F., Mexico. Limusa.
  6. Vera, Alirio (1999). Dataanalysen. San Cristóbal, Venezuela. National Experimental University of Tachira (UNET).
  7. Wolfs, Frank L. H. (2013). Introduktion til den videnskabelige metode. New York, USA. University of Rochester, Institut for Fysik og Astronomi. Hentet den 15. januar 2017.
  8. Wudka, José (1998, september 24). Hvad er den "videnskabelige metode"? Riverside, USA. University of California, Institut for Fysik og Astronomi. Hentet den 15. januar 2017.
  9. Martyn Shuttleworth (23. apr 2009). Hvem opfandt den videnskabelige metode? Hentet 23. december 2017 fra Explorable.com: explorable.com.