Научный метод - это основа всех тщательных научных исследований. Коллекция методов и принципов, разработанных для продвижения научных исследований и увеличения знаний, научный метод медленно развивался и применялся на практике всеми, от древнегреческих философов до современных ученых. Хотя есть некоторые различия в методе и разногласия по поводу того, как его использовать, основные этапы просты для понимания и очень ценны не только для научных исследований, но и для решения повседневных проблем.
Шаг
Шаг 1. Наблюдение
Любопытство дает новые знания. Процесс наблюдения, иногда называемый определением вопроса, очень прост. Вы наблюдаете что-то, что вы не готовы объяснить с помощью уже имеющихся у вас знаний, или наблюдаете явление, которое уже было объяснено с помощью ваших существующих знаний, но может иметь другое объяснение. Тогда возникает вопрос, как вы объясните это явление - что заставляет его происходить?
Шаг 2. Изучите существующие знания по вопросу
Предположим, вы заметили, что ваша машина не заводится. Ваш вопрос, почему машина не заводится? У вас, вероятно, есть какие-то знания об автомобилях, поэтому вы воспользуетесь этим, чтобы попытаться понять это. Вы также можете проверить свое руководство по эксплуатации или поискать информацию по этому поводу в Интернете. Если вы ученый, пытающийся выяснить странное явление, вы можете проверить научные журналы, в которых публикуются исследования, проведенные другими экспертами. Вы захотите прочитать как можно больше о своем вопросе, потому что на него уже может быть дан ответ, или вы можете найти информацию, которая поможет вам сформировать свою гипотезу.
Шаг 3. Разработайте свою гипотезу
Гипотеза - это возможное объяснение наблюдаемого вами явления. Однако гипотеза - это только оценка, потому что гипотеза основана на глубоком обзоре существующих знаний о предмете. По сути, гипотеза - это оценка, имеющая под собой основу. Гипотезы должны иметь причинно-следственную связь. Например, Моя машина не заводится, потому что у меня закончился бензин. В нем указывается одна возможная причина эффекта, и вы должны быть тем, что вы можете протестировать и использовать для составления прогнозов. Вы можете залить бензином свою машину, чтобы проверить гипотезу об отсутствии бензина, и вы можете предсказать, что если эта гипотеза верна, то машина запустится после того, как вы добавите бензин. Утверждение результата как факта больше похоже на реальную гипотезу. Для тех, кто все еще не понимает, используйте операторы if и then: Если Я пытался завести машину, но она не заводится, так в моей машине закончился бензин.
Шаг 4. Составьте список вашего оборудования
Убедитесь, что перечислены все инструменты, необходимые для работы над этим проектом. Если другие люди хотят реализовать вашу идею, они должны знать ВСЕ ваши инструменты.
Шаг 5. Составьте список ваших процедур
Как отмечалось выше, мы не хотим, чтобы кто-либо жаловался на то, что их эксперимент не прошел! Ой!
Шаг 6. Проверьте свою гипотезу
Разработайте эксперимент, который может подтвердить или не подтвердить гипотезу. Следует провести эксперименты, чтобы попытаться выделить предполагаемое явление и его причины. Другими словами, это нужно контролировать. Возвращаясь к нашему простому вопросу об автомобиле, мы можем проверить нашу гипотезу, заливая бензин в машину, но если мы заправим бензин в машину и заменим топливный фильтр, мы не будем точно знать, является ли проблема нехваткой бензина или фильтр. Для сложных вопросов могут быть сотни или тысячи возможных причин, и было бы трудно или невозможно выделить их в одном эксперименте.
Ведите точные записи. Эксперимент должен быть повторяемым. То есть кто-то другой должен иметь возможность настроить тест так же, как и вы, и получить тот же результат. Таким образом, важно вести точный учет всего, что вы делаете в своих тестах, и очень важно хранить все свои данные. Сегодня созданы архивы, в которых хранятся необработанные данные, собранные в процессе научных исследований. Если другие ученые захотят узнать о вашем исследовании, они могут проверить эти архивы или попросить вас предоставить данные. Очень важно, чтобы вы предоставили все подробности
Шаг 7. Проанализируйте результаты и сделайте выводы
Проверка гипотез - это просто способ сбора данных, которые помогут вам подтвердить или не подтвердить свою гипотезу. Если ваша машина заводится, когда вы добавляете бензин, ваш анализ довольно прост - ваша гипотеза подтвердилась. Однако в более сложных тестах вы, возможно, не сможете узнать, может ли ваша гипотеза быть подтверждена, не потратив предварительно достаточно времени на изучение данных, которые вы собрали при проверке своей гипотезы. Более того, независимо от того, подтверждают ли данные гипотезу или не подтверждают ее, вы всегда должны обращать внимание на другие вещи, называемые масштабом или внешними переменными, которые могут повлиять на результаты. Предположим, ваша машина заводится, когда вы добавляете бензин, но в то же время меняется погода и температура повышается с минусовой до плюсовой. Можете ли вы быть уверены, что двигатель завелся от бензина, а не от перепада температуры? Вы также можете обнаружить, что ваш тест не дал результатов. Может быть, когда вы добавляете бензин, машина заводится на несколько секунд, но потом снова гаснет.
Шаг 8. Сообщите о своих выводах
Ученые обычно сообщают о результатах своих исследований в научных журналах или в докладах на конференциях. Они сообщают не только о результатах, но и о своей методологии, а также о любых проблемах или вопросах, которые возникли во время проверки их гипотез. Сообщите о своих выводах, позволяя другим строить гипотезы на основе результатов.
Шаг 9. Проведите дополнительное исследование
Если данные не подтверждают вашу исходную гипотезу, пора выдвинуть новую гипотезу и проверить ее. Хорошая новость в том, что ваш первый эксперимент может предоставить вам ценную информацию, которая поможет вам разработать новую гипотезу. Даже если гипотеза подтвердилась, необходимы дальнейшие исследования, чтобы гарантировать повторяемость результатов, а не просто одноразовое совпадение. Это исследование часто проводят другие ученые, но вы также можете изучить это явление самостоятельно.
подсказки
- Поймите разницу между корреляцией и причинно-следственными связями. Если вы подтвердите свою гипотезу, вы обнаружили корреляцию (взаимосвязь между двумя переменными). Если другие люди также подтверждают гипотезу, корреляция усиливается. Однако наличие корреляции не означает, что одна переменная вызывает другую. Фактически, вы должны использовать все эти процедуры, чтобы получить хороший проект.
- Есть много способов проверить гипотезу, и описанный выше тип эксперимента - лишь один из них. Проверка гипотез также может принимать форму двойных слепых исследований, сбора статистических данных или других методов. Связующим фактором является то, что все методы собирают данные или информацию, которые можно использовать для проверки гипотез.
- Обратите внимание, что вы не доказываете или не подтверждаете гипотезу, а просто подтверждаете или не подтверждаете ее. Если вопрос в том, почему ваша машина не заводится, подтвердить гипотезу (что у вас закончился бензин) и доказать, что это одно и то же, но для более сложного вопроса, который может иметь много возможных объяснений, можно провести один или два эксперимента. Докажи или нет. Докажи гипотезу.
Предупреждение
- Будьте осторожны с внешними переменными. Даже в самых простых экспериментах факторы окружающей среды могут проникнуть внутрь и повлиять на ваши результаты.
- Всегда позволяйте данным говорить сами за себя. Ученые всегда должны быть осторожны, чтобы их предположения, ошибки и эго не приводили к вводящим в заблуждение результатам. Всегда сообщайте о своих экспериментах честно и подробно.
