Mis on eksperimentaalne teaduslik meetod?

The eksperimentaalne teaduslik meetod on meetodite kogum, mida kasutatakse nähtuste uurimiseks, uute teadmiste omandamiseks või varasemate teadmiste korrigeerimiseks ja integreerimiseks.

Seda kasutatakse teadusuuringutes ning see põhineb süstemaatilisel vaatlemisel, mõõtmistel, katsetamisel, testide koostamisel ja hüpoteeside muutmisel. See üldine meetod viiakse läbi mitte ainult bioloogias, vaid keemias, füüsikas, geoloogias ja teistes teadustes.

Eksperimentaalse teadusliku meetodi abil püüavad teadlased ennustada ja võib-olla kontrollida tulevasi sündmusi, mis põhinevad praegustel ja varasematel teadmistel.

Seda nimetatakse ka induktiivseks meetodiks, mida teadlased kõige rohkem kasutavad teaduses, mis on osa teaduslikust metoodikast. 

Seda iseloomustab asjaolu, et teadlased võivad muutujaid tahtlikult kontrollida, et piirata nende vahelisi suhteid.

Need muutujad võivad olla sõltuvad või sõltumatud, mis on eksperimentaalsest rühmast eraldatud andmete kogumise ja nende käitumise põhilised. See võimaldab lagundada oma elementides teadlikud protsessid, avastada nende võimalikud ühendused ja määrata nende ühenduste seadused. 

Täpsete prognooside tegemise võime sõltub eksperimentaalse teadusliku meetodi seitsmest etapist.

Eksperimentaalse teadusliku meetodi etapid

Need tähelepanekud peaksid olema objektiivsed, mitte subjektiivsed. Teisisõnu, vaatlusi peavad saama kontrollida teised teadlased. Subjektiivsed tähelepanekud, mis põhinevad isiklikel arvamustel ja veendumustel, ei kuulu teaduse valdkonda.

Näited:

• Eesmärk: selles ruumis on temperatuur 20 ° C.
• Subjektiivne avaldus: jahutage selles toas.

Eksperimentaalse teadusliku meetodi esimene samm on objektiivsete tähelepanekute tegemine. Need tähelepanekud põhinevad konkreetsetel faktidel, mis on juba aset leidnud ja mida teised saavad tõestada või tõestada.

2- Hüpotees

Vaatlused räägivad meile minevikust või praegusest. Teadlastena tahame, et suudaksime ennustada tulevasi sündmusi. Seetõttu peame kasutama oma võimet mõistlikult.

Teadlased kasutavad oma varasematest sündmustest teadmisi, et töötada välja üldpõhimõte või selgitus tulevaste sündmuste ennustamiseks.

Üldpõhimõtet nimetatakse hüpoteesiks. Asjaomane arutluskäik nimetatakse induktiivseks arutluseks (tuletades üldistust konkreetsetest üksikasjadest).

Hüpoteesil peavad olema järgmised omadused:

• See peab olema üldine põhimõte, mida säilitatakse ruumi ja aja jooksul.
• See peab olema esialgne idee.
• Peate nõustuma olemasolevate tähelepanekutega.
• See peaks olema võimalikult lihtne.
• See peab olema kontrollitav ja potentsiaalselt vale. Teisisõnu, peab olema võimalus tõestada, et hüpotees on vale, viis hüpoteesi ümber lükata.

Näiteks: "Mõnedel imetajatel on kaks tagumist jäsemet" oleks kasutu hüpotees. Puuduvad tähelepanekud, mis ei vasta sellele hüpoteesile! Vastupidi, "Kõigil imetajatel on kaks tagumist jäsemet" on hea hüpotees.

Kui leiame vaalad, millel ei ole tagumisi jäsemeid, oleksime näidanud, et meie hüpotees on vale, oleme võltsinud hüpoteesi.

Kui hüpotees eeldab põhjuslikku seost, deklareerime oma hüpoteesi, et näidata, et mõju puudub. Hüpoteesi, mis ei mõjuta mingit mõju, nimetatakse nullhüpoteesiks. Näiteks ravim Celebra ei aita reumatoidartriiti leevendada.

Eeldatava hüpoteesi koostamise ja võib-olla ei ole õige, peame ennustama oma uurimistöö ja hüpoteesi kohta.

Hüpotees peab olema lai ja seda peab olema võimalik rakendada ühtlaselt kogu aja ja ruumi vahel. Teadlased ei saa tavaliselt kontrollida kõiki võimalikke olukordi, kus hüpoteesi saaks rakendada. Näiteks kaaluge hüpoteesi: Kõigil taimerakkudel on tuum.

Me ei saa uurida kõiki elavaid taimi ja kõiki taimi, mis on elanud, et näha, kas see hüpotees on vale. Selle asemel loome prognoosi deduktiivse arutluskäigu abil (genereerides konkreetse ootuse üldistamise kohta).

Meie hüpoteesist lähtudes saame teha järgmise prognoosi: kui ma uurin muru lehe rakke, siis igaühel neist on tuum.

Vaatame nüüd ravimi hüpoteesi: ravim Celebra ei aita reumatoidartriiti leevendada.

Selle hüpoteesi testimiseks peame valima konkreetse tingimuste kogumi ja ennustama, mis juhtub, kui hüpotees oleks tõene.

Tingimused, mida võiksite testida, on manustatud annused, ravimi võtmise kestus, patsientide vanus ja uuritavate inimeste arv..

Kõiki neid tingimusi, mis võivad muutuda, nimetatakse muutujateks. Celebra mõju mõõtmiseks peame läbi viima kontrollitud katse.

Katserühma allutatakse muutujale, mida me tahame testida ja kontrollrühm ei ole selle muutujaga kokku puutunud.

Kontrollitud eksperimendis on ainus muutuja, mis peab kahe grupi vahel olema erinev, mida me testida tahame.

Teeme ennustuse, mis põhineb Celebra mõju laboris. Prognoos on järgmine: Reumatoidartriidi all kannatavad patsiendid, kes võtavad Celebra't ja patsiendid, kes võtavad platseebot (ravimi asemel tärklise tablett), ei erine reumatoidartriidi raskusastmest.

Me pöördume jälle meie sensoorse taju poole, et koguda teavet. Me kujundasime meie prognoosil põhineva katse.

Meie katse võiks olla järgmine: 1000 patsienti vanuses 50 kuni 70 määratakse juhuslikult ühele kahest rühmast 500.

Katserühm võtab Celebra't neli korda päevas ja kontrollrühm võtab tärklise platseebot neli korda päevas. Patsiendid ei tea, kas nende tabletid on Celebra või platseebo. Patsiendid võtavad ravimi kaks kuud.

Kahe kuu lõpus manustatakse meditsiinilisi teste, et teha kindlaks, kas käte ja sõrmede paindlikkus on muutunud.

Meie katse andis järgmised tulemused: 350 inimest, kes võtsid Celebra't, teatasid perioodi lõpuks vähenenud artriidist. 65 inimest 500-st, kes said platseebot, paranes.

Andmed näivad näitavat, et Celebra suhtes oli märkimisväärne mõju. Mõju näitamiseks peame tegema statistilise analüüsi. Selline analüüs näitab, et Celebra mõju on statistiliselt oluline.

Eksperimendi analüüsi põhjal on meil kaks võimalikku tulemust: tulemused kattuvad prognoosiga või ei nõustu ennustusega.

Meie puhul võime tagasi lükata meie ennustuse, et Celebra ei mõjuta. Kuna ennustus on vale, peame ka tagasi lükama hüpoteesi, millel see põhineb.

Meie ülesandeks on nüüd hüpoteesi korrigeerida viisil, mis on kooskõlas kättesaadava teabega. Meie hüpotees võiks nüüd olla: Celebra manustamine vähendab reumatoidartriiti võrreldes platseebo manustamisega..

Praeguse informatsiooniga aktsepteerime meie hüpoteesi tõesena. Kas oleme näidanud, et see on tõsi? Kindlasti mitte! Alati on ka muid selgitusi, mis võivad tulemusi selgitada.

On võimalik, et enam kui 500 patsienti, kes võtsid Celebra, paranesid ikkagi. On võimalik, et rohkem patsiente, kes said Celebra't, sõid iga päev ka banaane ja et banaanid parandasid artriiti. Te saate soovitada lugematuid muid selgitusi.

Kuidas me saame tõestada, et meie uus hüpotees on tõene? Me ei saa kunagi olla Teaduslik meetod ei võimalda mingit hüpoteesi tõestada.

Hüpoteese võib tagasi lükata, millisel juhul peetakse hüpoteesi valeks. Kõik me võime öelda hüpoteesi kohta, mis on vastu, et me ei leidnud tõendeid selle ümberlükkamiseks.

Erinevuste vahel ei ole võimalik ümber lükata ja tõestada. Veenduge, et mõistate seda vahet, sest see on eksperimentaalse teadusliku meetodi alus. Mida me teeksime oma eelmise hüpoteesiga??

Praegu aktsepteerime seda tõesena, kuid rangeks, peame esitama hüpoteesi rohkemate testide kohta, mis suudavad tõestada, et see on vale.

Näiteks võiksime eksperimenti korrata, kuid muuta kontroll- ja katserühma. Kui hüpotees jääb püsima pärast seda, kui oleme püüdnud seda maha suruda, võime tunda end enesekindlana selle tõeseks tunnistamiseks.

Kuid me ei saa kunagi kinnitada, et hüpotees on tõene. Pigem aktsepteerime seda tõesena, sest hüpotees vastas mitmetele katsetele, et tõestada, et see on vale.

Teadlased avaldavad oma tulemused ajakirjades ja teaduskirjades, vestlustes riiklikes ja rahvusvahelistes kohtumistel ning seminarides kolledžites ja ülikoolides..

Tulemuste levitamine on eksperimentaalse teadusliku meetodi oluline osa.

Luba teistel inimestel oma tulemusi kontrollida, arendada uusi hüpoteesi teste või rakendada teiste probleemide lahendamiseks omandatud teadmisi.

Viited

1. Achinstein P. Üldine sissejuhatus. Teadusreeglid: ajalooline sissejuhatus teaduslikesse meetoditesse (2004). Johns Hopkins University Press.
2. Beveridge W. Teadusliku uurimise kunst (1950). Melbourne: Heinemann.
3. Blakstad O. Eksperimentaalsed uuringud (2008). Välja otsitud aadressilt: www.explorable.com
4. Bright W. Sissejuhatus teadusuuringutesse (1952). McGraw-Hill.
5. Gauch H. Scientific meetod praktikas (2003). Cambridge'i ülikooli press.
6. Jevons W. Teaduse põhimõtted: loogika ja teaduslik meetod (1958). New York: Doveri väljaanded.
7. .