Что такое научный метод?

• April 25, 2024

Научный метод представляет собой систематическую схему сбора информации с помощью наблюдений и экспериментов. Основными этапами научного метода являются:

Шаг 1: Наблюдение
Шаг 2: Вопрос
Шаг 3: Гипотеза
Шаг 4: Эксперимент
Шаг 5: Результаты
Шаг 6: Заключение

Давайте рассмотрим пример и пройдемся по каждому шагу.

Шаг 1: Наблюдение
Давайте начнем с простого наблюдения, сделанного во время работы в вашем саду. Вам особенно нравится выращивать цуккини, и вы замечаете, что некоторые из ваших растений цуккини выращивают гораздо большие цуккини, чем другие.


Шаг 2: Вопрос
На этом этапе вы задаете вопрос, на который нужно ответить, и / или определяете проблему, которую хотите решить. Итак, вас интересует разница в размерах между вашими цуккини. Какие факторы могут повлиять на размер растения? Факторами, которые следует учитывать, будет количество воды или солнечного света, которое получает каждое растение, или, возможно, тип почвы, на которой выращивается каждое растение.

Для хорошего эксперимента вам нужно выбрать только одну переменную для тестирования. В этом случае давайте выберем переменную воды. Таким образом, хороший вопрос будет таким: «Влияет ли количество воды, которое получает растение цуккини, на размер цуккини?»


Шаг 3: Гипотеза
На этом этапе вы формулируете предварительный ответ или гипотезу. В простейшей форме гипотезу можно считать сходной с предсказанием или даже с «обоснованным предположением». Основываясь на ваших знаниях о выращивании растений цуккини («образованная» часть «образованного предположения»), что, по вашему мнению, станет результатом вашего эксперимента? Вы думаете, что больше воды увеличит или уменьшит размер вашего цуккини?

Вы знаете из своего опыта в садоводстве, что растения цуккини нуждаются в воде, чтобы выжить и расти. Вы также заметили, что растения, которые получают больше воды, растут и растут больше, чем те растения, которые не получают столько воды. Поэтому в этом примере мы будем выдвигать гипотезу о том, что чем больше воды получает растение цуккини, тем больше будет расти его цуккини.


Шаг 4: Эксперимент
Сбор данных является следующим шагом в научном методе. Чтобы собрать эти данные, вы должны спроектировать эксперимент, который проверит гипотезу, сделанную вами на шаге 3. Допустим, вы будете использовать двенадцать растений в своем тесте. Вы можете разделить растения на три группы - по четыре растения на группу - чтобы убедиться, что ваши результаты убедительны.

Вы должны тщательно контролировать все переменные в эксперименте, чтобы только одна переменная - количество воды - была разной для каждой группы испытуемых растений. Это означает, что вам необходимо убедиться, что другие переменные - количество солнечного света, тип почвы и тип растения - одинаковы.


Шаг 5: Результаты
Вы проверяете свою гипотезу, проводя эксперименты и записывая результаты. В этом примере вы выращиваете три набора по четыре растения цуккини в каждом, следя за тем, чтобы каждый образец состоял из растений одного типа, выращенных в одной и той же почве и получивших одинаковое количество солнечного света.

Однако каждому образцу дают воду в разных количествах. Один образец получает это обычное или рекомендуемое количество воды для растения цуккини. Этот образец будет вашим «контрольным» образцом. Затем другой образец получает большее количество воды, чем контрольный образец, и третий образец будет получать меньшее количество воды, чем контрольный образец.

Ключевым элементом в проведении научного эксперимента является ведение хороших записей. Затем в конце эксперимента вы можете использовать эти результаты для анализа ваших данных.


Шаг 6: Заключение
После завершения эксперимента вы сделаете вывод на основе собранных данных. Была ли ваша гипотеза правильной или неправильной? Растения, которые получали больше воды, на самом деле выращивали больше цуккини?

На данный момент у вас есть два варианта для вашего заключения. Во-первых, вы можете отказаться от своей гипотезы. Если образец, который получил больше воды, не давал цуккини большего размера, чем другие образцы - при прочих равных условиях - тогда вы могли бы отказаться от своей гипотезы.

Ваш другой выбор - НЕ отвергать гипотезу. Обратите внимание, что это совсем не то, что «доказательство» вашей гипотезы. Вы не можете доказать любую гипотезу только с одним экспериментом. Могли быть и другие переменные, о которых вы не знали - что-то на микроскопическом уровне или что-то, что происходило, когда вы не наблюдали за растениями, - например, заражение птицами или паразитами, которое происходило ночью и не оставляло никаких внешних следов. На этом этапе ученый МОЖЕТ сказать, что результаты подтверждают гипотезу. Если ваши результаты подтверждают гипотезу, то вы можете использовать свои данные для формирования теории. Тогда потребуется больше испытаний, прежде чем эта теория станет общепринятой.


Шаг 7?
Иногда включается седьмой шаг, в котором ученый модифицирует свою теорию. Например, если результаты вашего эксперимента не совпадают с вашей гипотезой, попробуйте определить, почему ваша первоначальная гипотеза была неверной. Придумайте новую гипотезу и проведите еще один эксперимент.

Когда вы используете научный метод, не только допустимо ошибаться, но иногда вы вносите больший вклад в банк научных знаний, если вы ошибаетесь! Что важно, так это то, что исследования проводились логичным и научным образом, и что последующие действия проводились по любым сделанным выводам. Каждый новый эксперимент может принести не только новые данные, но, что еще важнее, новые вопросы, которые предстоит изучить научному сообществу.

Видео инструкция: Ричард Фейнман о научном методе. (April 2024).