Metoda naukowa jest podstawą wszystkich rygorystycznych badań naukowych. Zbiór technik i zasad opracowanych w celu rozwoju badań naukowych i poszerzania wiedzy, metoda naukowa została powoli rozwinięta i praktykowana przez wszystkich, od starożytnych greckich filozofów po dzisiejszych naukowców. Chociaż istnieją pewne różnice w metodzie i spory co do sposobu jej użycia, podstawowe kroki są łatwe do zrozumienia i bardzo cenne, nie tylko dla badań naukowych, ale także dla rozwiązywania codziennych problemów.
Krok
Krok 1. Obserwacja
Ciekawość rodzi nową wiedzę. Proces obserwacji, zwany czasem definiowaniem pytania, jest bardzo prosty. Obserwujesz coś, czego nie jesteś gotowy wyjaśnić za pomocą wiedzy, którą już posiadasz, lub obserwujesz zjawisko, które zostało już wyjaśnione za pomocą Twojej istniejącej wiedzy, ale może mieć inne wytłumaczenie. Pojawia się zatem pytanie, jak wytłumaczyć to zjawisko – co powoduje, że tak się dzieje?
Krok 2. Przeprowadź badania dotyczące istniejącej wiedzy na temat pytania
Załóżmy, że zauważysz, że Twój samochód się nie uruchamia. Twoje pytanie brzmi, dlaczego samochód nie odpala? Prawdopodobnie masz pewną wiedzę o samochodach, więc użyjesz jej, aby spróbować to rozgryźć. Możesz również sprawdzić swoją instrukcję obsługi lub poszukać w Internecie informacji na ten temat. Jeśli jesteś naukowcem próbującym odkryć dziwne zjawisko, możesz sprawdzić czasopisma naukowe, które publikują badania wykonane przez innych ekspertów. Będziesz chciał przeczytać jak najwięcej o swoim pytaniu, ponieważ być może masz już na nie odpowiedź lub możesz znaleźć informacje, które pomogą ci sformułować hipotezę.
Krok 3. Opracuj swoją hipotezę
Hipoteza jest możliwym wyjaśnieniem obserwowanego zjawiska. Hipoteza ta jest jednak tylko szacunkiem, ponieważ opiera się na dogłębnym przeglądzie istniejącej wiedzy na ten temat. Zasadniczo hipoteza to oszacowanie, które ma podstawę. Hipotezy powinny mieć związek przyczynowo-skutkowy. Na przykład Mój samochód nie chce się uruchomić, ponieważ zabrakło mi benzyny. Określa jedną możliwą przyczynę efektu i powinna być czymś, co można przetestować i wykorzystać do przewidywania. Możesz wlać benzynę do swojego samochodu, aby przetestować hipotezę braku gazu i możesz przewidzieć, że jeśli ta hipoteza jest prawdziwa, to samochód uruchomi się po dodaniu gazu. Stwierdzenie wyniku jako faktu wydaje się bardziej prawdziwą hipotezą. Dla tych, którzy nadal są zdezorientowani, użyj instrukcji if i then: Gdyby próbowałem uruchomić samochód i nie chce się uruchomić, więc w moim samochodzie zabrakło benzyny.
Krok 4. Wymień swój sprzęt
Upewnij się, że wymienione są wszystkie narzędzia potrzebne do wykonania tego projektu. Jeśli inni ludzie chcą zrealizować Twój pomysł, muszą znać WSZYSTKIE Twoje narzędzia.
Krok 5. Wypisz swoje procedury
Jak wspomniano powyżej, nie chcemy, aby ktokolwiek narzekał, że ich eksperyment nie zadziałał! Ups!
Krok 6. Sprawdź swoją hipotezę
Zaprojektuj eksperyment, który może potwierdzić lub nie potwierdzić hipotezy. Eksperymenty powinny być zaprojektowane tak, aby spróbować wyizolować proponowane zjawisko i przyczyny. Innymi słowy, musi być kontrolowany. Wracając do naszego prostego pytania samochodowego, możemy przetestować naszą hipotezę wlewając benzynę do samochodu, ale jeśli wlejemy benzynę do samochodu i wymienimy filtr paliwa, nie będziemy wiedzieć na pewno, czy problemem jest brak benzyny, czy filtr. W przypadku złożonych pytań mogą istnieć setki lub tysiące możliwych przyczyn, a wyodrębnienie ich w jednym eksperymencie byłoby trudne lub niemożliwe.
Prowadź doskonałe zapisy. Eksperyment musi być powtarzalny. Oznacza to, że ktoś inny powinien być w stanie skonfigurować test w taki sam sposób, jak Ty i uzyskać ten sam wynik. W związku z tym ważne jest, aby prowadzić dokładne rejestry wszystkiego, co robisz w testach, i bardzo ważne jest, aby zachować wszystkie swoje dane. Dziś powstają archiwa, w których przechowywane są surowe dane zebrane w procesie badań naukowych. Jeśli inni naukowcy chcą dowiedzieć się czegoś o twoich badaniach, mogą sprawdzić te archiwa lub poprosić cię o dane. Bardzo ważne jest, abyś mógł podać wszystkie szczegóły
Krok 7. Przeanalizuj swoje wyniki i wyciągnij wnioski
Testowanie hipotez to po prostu sposób zbierania danych, które pomogą Ci potwierdzić lub nie potwierdzić Twojej hipotezy. Jeśli twój samochód uruchamia się po dodaniu gazu, twoja analiza jest dość prosta - twoja hipoteza została potwierdzona. Jednak w bardziej złożonych testach możesz nie być w stanie dowiedzieć się, czy Twoja hipoteza może zostać potwierdzona bez wcześniejszego poświęcenia sporej ilości czasu na przeglądanie danych zebranych podczas testowania hipotezy. Co więcej, niezależnie od tego, czy dane potwierdzają lub nie potwierdzają hipotezy, należy zawsze zwracać uwagę na inne rzeczy, zwane scopingami lub zmiennymi zewnętrznymi, które mogą wpływać na wyniki. Załóżmy, że Twój samochód uruchamia się po dodaniu benzyny, ale jednocześnie zmienia się pogoda, a temperatura wzrasta od poniżej zera do powyżej zera. Czy możecie być pewni, że to benzyna, a nie zmiany temperatury spowodowały rozruch samochodu? Może się również okazać, że Twój test nie jest rozstrzygający. Może auto odpali na kilka sekund po dodaniu gazu, ale potem znowu się wyłączy.
Krok 8. Zgłoś swoje ustalenia
Naukowcy zazwyczaj informują o wynikach swoich badań w czasopismach naukowych lub w artykułach na konferencjach. Podają nie tylko wyniki, ale także swoją metodologię i wszelkie problemy lub pytania, które pojawiły się podczas testowania ich hipotez. Raportuj swoje ustalenia, pozwalając innym budować hipotezy na podstawie wyników.
Krok 9. Zrób więcej badań
Jeśli dane nie potwierdzą Twojej pierwotnej hipotezy, czas wymyślić nową hipotezę i ją przetestować. Dobra wiadomość jest taka, że pierwszy eksperyment może dostarczyć cennych informacji, które pomogą w sformułowaniu nowej hipotezy. Nawet jeśli hipoteza została potwierdzona, potrzebne są dalsze badania, aby upewnić się, że wyniki są powtarzalne, a nie tylko jednorazowy zbieg okoliczności. Badania te są często prowadzone przez innych naukowców, ale możesz również chcieć zbadać to zjawisko samodzielnie.
Porady
- Zrozum różnicę między związkami korelacji a przyczynowymi. Jeśli potwierdzisz swoją hipotezę, znalazłeś korelację (związek między dwiema zmiennymi). Jeśli inne osoby również potwierdzą tę hipotezę, korelacja staje się silniejsza. Jednak tylko dlatego, że istnieje korelacja, nie oznacza, że jedna zmienna powoduje inną. W rzeczywistości, aby mieć dobry projekt, trzeba użyć wszystkich tych procedur.
- Istnieje wiele sposobów na przetestowanie hipotezy, a opisany powyżej rodzaj eksperymentu jest tylko jednym z nich. Testowanie hipotez może również przybrać formę badań z podwójnie ślepą próbą, zbierania danych statystycznych lub innych metod. Czynnikiem łączącym jest to, że wszystkie metody zbierają dane lub informacje, które można wykorzystać do testowania hipotez.
- Pamiętaj, że nie udowadniasz ani nie udowadniasz hipotezy, ale po prostu ją potwierdzasz lub nie potwierdzasz. Jeśli pytanie brzmi, dlaczego Twój samochód nie chce odpalić, potwierdzenie hipotezy (że zabrakło Ci benzyny) i udowodnienie, że jest to to samo, ale w przypadku bardziej skomplikowanego pytania, które może mieć wiele możliwych wyjaśnień, można przeprowadzić eksperyment lub dwa. nie udowodnić lub nie udowodnić hipotezy.
Ostrzeżenie
- Uważaj na zmienne zewnętrzne. Nawet w najprostszych eksperymentach czynniki środowiskowe mogą wkraść się i wpłynąć na twoje wyniki.
- Zawsze pozwól, aby dane mówiły same za siebie. Naukowcy muszą zawsze uważać, aby ich założenia, błędy i ego nie dawały mylących wyników. Zawsze zgłaszaj swoje eksperymenty uczciwie i szczegółowo.
