Hvad er den eksperimentelle videnskabelige metode?

den eksperimentel videnskabelig metode er et sæt teknikker, der bruges til at undersøge fænomener, erhverve ny viden eller korrigere og integrere tidligere viden.

Den bruges i videnskabelig forskning og er baseret på systematisk observation, måling, eksperimentering, formulering af test og modifikation af hypoteser. Denne generelle metode udføres ikke kun i biologi, men i kemi, fysik, geologi og andre videnskaber.

Gennem den eksperimentelle videnskabelige metode forsøger forskerne at forudsige og måske kontrollere fremtidige begivenheder baseret på nutidens og tidligere viden.

Også kaldet induktiv metode, det er den mest anvendte inden for videnskab af forskere, dette er en del af den videnskabelige metode. 

Det er karakteriseret, fordi forskere med vilje kan styre variablerne for at afgrænse forholdet mellem dem.

Disse variabler kan være afhængige eller uafhængige, idet de er grundlæggende for at indsamle de data, der udvindes fra en eksperimentel gruppe, såvel som deres adfærd. Dette gør det muligt at nedbryde de bevidste processer i deres elementer, opdage deres mulige forbindelser og bestemme lovene i disse forbindelser. 

Evnen til at foretage præcise forudsigelser afhænger af de syv trin i den eksperimentelle videnskabelige metode.

Faser af den eksperimentelle videnskabelige metode

Disse observationer skal være objektive, ikke subjektive. Med andre ord skal observationerne kunne verificeres af andre forskere. Subjektive observationer, der er baseret på personlige meninger og overbevisninger, er ikke en del af videnskabens område.

Eksempler:

• Målretning: I dette rum er temperaturen 20 ° C.
• Subjektiv udtalelse: køligt i dette rum.

Det første skridt i den eksperimentelle videnskabelige metode er at gøre objektive observationer. Disse observationer er baseret på specifikke fakta, der allerede har fundet sted, og som kan verificeres af andre som sande eller falske.

2-hypotesen

Observationer fortæller os om fortiden eller nutiden. Som forskere ønsker vi at kunne forudse fremtidige begivenheder. Derfor skal vi bruge vores evne til at begrunde.

Forskere bruger deres viden om tidligere begivenheder til at udvikle et generelt princip eller en forklaring for at hjælpe med at forudsige fremtidige begivenheder.

Det generelle princip kaldes hypotese. Den type argumentation, der er involveret, kaldes induktiv begrundelse (der udledes en generalisering fra specifikke detaljer).

En hypotese skal have følgende egenskaber:

• Det skal være et generelt princip, der opretholdes gennem rum og tid.
• Det må være en foreløbig ide.
• Du skal acceptere de tilgængelige observationer.
• Det skal være så enkelt som muligt.
• Det skal være verificerbart og potentielt falsk. Med andre ord må der være en måde at bevise, at hypotesen er falsk, en måde at modbevise hypotesen på.

For eksempel: "Nogle pattedyr har to bagben" ville være en ubrugelig hypotese. Der er ingen observation, der ikke passer til denne hypotese! I modsætning hertil "Alle pattedyr har to bagleder" er en god hypotese.

Når vi finder hvaler, som ikke har bagben, ville vi have vist, at vores hypotese er falsk, vi har forfalsket hypotesen.

Når en hypotese indebærer et årsag og virkning forhold, erklærer vi vores hypotese at angive, at der ikke er nogen virkning. En hypotese, som ikke påvirker nogen effekt, kaldes en null hypotese. For eksempel hjælper stoffet Celebra ikke med at lindre reumatoid arthritis.

Fra udarbejdelsen af ​​hypotesen, som er foreløbig og måske eller måske ikke er sandt, må vi lave en forudsigelse om vores forskning og hypotesen.

Hypotesen skal være bred og skal kunne anvendes ensartet på tværs af tid og rum. Forskere kan normalt ikke kontrollere alle mulige situationer, hvor en hypotese kunne anvendes. For eksempel overvej hypotesen: Alle planteceller har en kerne.

Vi kan ikke undersøge alle levende planter og alle de planter, der har levet for at se, om denne hypotese er falsk. I stedet genererer vi en forudsigelse ved hjælp af deductiv argumentation (genererer en specifik forventning om generalisering).

Fra vores hypotese kan vi gøre følgende forudsigelse: Hvis jeg undersøger cellerne i et græsblad, vil hver især have en kerne.

Lad os nu overveje hypotesen om stoffet: stoffet Celebra hjælper ikke med at lindre reumatoid arthritis.

For at teste denne hypotese skal vi vælge et bestemt sæt betingelser og derefter forudsige, hvad der ville ske under disse betingelser, hvis hypotesen var sand.

De betingelser, du måtte ønske at teste, er de indgivne doser, varigheden af ​​medicineringstiden, alder af patienterne og antallet af personer, der skal undersøges..

Alle disse forhold, der kan ændres, kaldes variabler. For at måle effekten af ​​Celebra skal vi udføre et kontrolleret eksperiment.

Den eksperimentelle gruppe udsættes for den variabel, som vi vil teste, og kontrolgruppen udsættes ikke for denne variabel.

I et kontrolleret eksperiment er den eneste variabel, som skal være forskellig mellem de to grupper, den variabel, som vi vil teste.

Lad os lave en forudsigelse baseret på observationer af effekten af ​​Celebra i laboratoriet. Forudsigelsen er: Patienter, der lider af reumatoid arthritis, der tager Celebra og patienter, der tager placebo (en stivelseplade i stedet for stoffet), adskiller sig ikke i sværhedsgraden af ​​reumatoid arthritis.

Vi vender igen til vores sensoriske opfattelse for at indsamle information. Vi har designet et eksperiment baseret på vores forudsigelse.

Vores eksperiment kan være som følger: 1000 patienter mellem 50 og 70 år vil tilfældigt blive tildelt en af ​​to grupper på 500.

Den eksperimentelle gruppe vil tage Celebra fire gange om dagen, og kontrolgruppen vil tage en stivelses placebo fire gange om dagen. Patienterne ved ikke, om deres tabletter er Celebra eller placebo. Patienterne tager medicinen i to måneder.

I slutningen af ​​to måneder vil medicinske tests blive administreret for at afgøre, om fleksibiliteten af ​​arme og fingre er ændret.

Vores forsøg resulterede i følgende resultater: 350 af de 500 personer, der tog Celebra, rapporterede nedsat arthritis i slutningen af ​​perioden. 65 af de 500 personer, der tog placebo rapporteret forbedring.

Dataene viser at der var en signifikant effekt på Celebra. Vi skal lave en statistisk analyse for at vise effekten. En sådan analyse afslører, at Celebra har en statistisk signifikant virkning.

Fra vores analyse af eksperimentet har vi to mulige resultater: Resultaterne falder sammen med forudsigelsen eller er uenige med forudsigelsen.

I vores tilfælde kan vi afvise vores forudsigelse om, at Celebra ikke har nogen virkning. Fordi forudsigelsen er forkert, må vi også afvise den hypotese, den var baseret på.

Vores opgave er nu at omformulere hypotesen på en måde, som er i overensstemmelse med de tilgængelige oplysninger. Vores hypotese kunne nu være: administration af Celebra reducerer reumatoid arthritis sammenlignet med administration af placebo.

Med den nuværende information accepterer vi vores hypotese som sand. Har vi vist at det er sandt? Absolut ikke! Der er altid andre forklaringer, der kan forklare resultaterne.

Det er muligt, at mere end 500 patienter, der tog Celebra, ville forbedre sig alligevel. Det er muligt, at flere af de patienter, der tog Celebra, også spiste bananer hver dag, og at bananerne forbedrede arthritis. Du kan foreslå utallige andre forklaringer.

Hvordan kan vi bevise, at vores nye hypotese er sandt? Vi vil aldrig være i stand til Den videnskabelige metode tillader ikke at bevise nogen hypotese.

Hypoteser kan afvises, i hvilket tilfælde hypotesen er taget som falsk. Alt vi kan sige om en hypotese, der modstår, er, at vi ikke fandt et bevis for at afvise det.

Der er meget forskel på ikke at kunne afvise og bevise. Sørg for, at du forstår denne sondring, da det er grundlaget for den eksperimentelle videnskabelige metode. Så hvad ville vi gøre med vores tidligere hypotese??

I øjeblikket accepterer vi det som sandt, men for at være strenge, skal vi indsende hypotesen for flere tests, der kan bevise, at det er forkert.

For eksempel kan vi gentage eksperimentet, men ændre kontrol- og eksperimentelle gruppen. Hvis hypotesen forbliver stående efter vores bestræbelser på at slå den ned, kan vi føle os mere sikre på at acceptere det som sandt.

Vi vil dog aldrig kunne bekræfte, at hypotesen er sand. Vi accepterer snarere det som sandt, fordi hypotesen modstod flere forsøg for at bevise, at det er falsk.

Forskere offentliggør deres resultater i tidsskrifter og videnskabelige bøger, i samtaler på nationale og internationale møder og i seminarer i gymnasier og universiteter.

Spredning af resultaterne er en væsentlig del af den eksperimentelle videnskabelige metode.

Tillad andre at kontrollere dine resultater, udvikle nye test af din hypotese eller anvende den viden, de har erhvervet til at løse andre problemer.

referencer

1. Achinstein P. Generel introduktion. Videnskabsregler: En historisk introduktion til videnskabelige metoder (2004). Johns Hopkins University Press.
2. Beveridge W. Kunst af videnskabelig undersøgelse (1950). Melbourne: Heinemann.
3. Blakstad O. Eksperimentel forskning (2008). Hentet fra: www.explorable.com
4. Bright W. En introduktion til videnskabelig forskning (1952). McGraw-Hill.
5. Gauch H. Videnskabelig metode i praksis (2003). Cambridge University Press.
6. Jevons W. Videnskabens principper: en afhandling om logisk og videnskabelig metode (1958). New York: Dover Publications.
7. .