Jis vadinamas mokslinis metodas žingsnių, strategijų ir metodų, atliekamų siekiant rasti, rinkinys pagrįstos ir patikrintos žinios apie temas, susijusias su bet kuriuo mokslu. Kad tyrimas būtų laikomas moksliniu, jis turi būti pagrįstas stebima patirtisį griežtas duomenų matavimas ir loginis samprotavimasvisada vengiant subjektyvumo ir asmeninių išankstinių nuostatų.
Mokslinio metodo etapai ar etapai gali būti įvairūs ir netgi diferencijuojami priklausomai nuo tyrimų ir mokslo srities kurioje jis atliekamas (kai kuriuos patikrinti daug lengviau nei kitus). Dėl šios priežasties, be to, kad norėtume parodyti veiksmus, kurių reikia laikytis tiems, kurie domisi tokio tipo tyrimais, parengėme šį išplėstinį įrašą, kuriame išsamiai paaiškiname, kas yra mokslinis metodas, kokie jo etapai, kokias savybes jis turi atitikti ir kaip jis taikomas net kasdieniame gyvenime.
Kas tiksliai yra mokslinis metodas?
Mokslinis metodas yra sisteminė metodologija kuris susideda iš procedūrų ir etapų rinkinio taikymo įgyti naujų žinių arba patvirtinti esamus rezultatus. Taip veikia mokslas, ir jis remiasi keliais pagrindiniais ramsčiais:
- Empirizmas: visada yra dalis stebimi faktai ir išmatuojami tiesiogiai pojūčiais arba naudojant prietaisus.
- Patikimas matavimas: naudoja įrankiai ir instrumentai kurie leidžia tiksliai kiekybiškai įvertinti tiriamus reiškinius.
- RacionalumasPaaiškinimai turi būti logiškas ir nuoseklus, remiantis moksliniais principais ir dėsniais, o ne nuomonėmis.
- Objektyvumassiekia izoliuoti. tyrėjo asmeniniai šališkumaidaugiausia dėmesio skiriant duomenims, kuriuos gali priimti mokslo bendruomenė.
- Sistemiškumas: seka a žingsnių tvarka ir hierarchija kurie leidžia pereiti nuo stebėjimo prie teorijų ir dėsnių formulavimo.
- Faktiškumas: jis visada grindžiamas patikrinami faktai per patirtį ir eksperimentavimą.
Šis procesas yra sukurtas taip, kad bet koks tyrimas, atliktas laikantis jo gairių, galėtų būti atkartoti kitų tyrėjųŠis atkuriamumas leidžia mums patikrinti, ar rezultatai teisingi skirtingomis sąlygomis, vietose ar laikais, ir yra vienas iš pagrindinių kriterijų, leidžiančių atskirti mokslines žinias nuo vien nuomonės ar įsitikinimo.
Kokie yra mokslinio metodo žingsniai?
Šio metodo žingsniai arba etapai paprastai pateikiami šiek tiek skirtingais formatais, priklausomai nuo disciplinos, tačiau iš esmės jie apima tą patį kelią. Originaliame straipsnyje mes atkreipėme dėmesį: klausimai, stebėjimas, hipotezės formulavimas, eksperimentavimas, analizė ir išvadosBe to, dabartinėje mokslinėje praktikoje dažnai yra ir kitų svarbių momentų, tokių kaip publikavimas ir palyginimas rezultatų teorijų formulavimas ir kai kuriais atvejais konsolidavimas mokslo dėsniai.
Visi šie žingsniai naudojami tam tikslui įvertinti temąNorint pasiūlyti sprendimą, jį kruopščiai išbandyti ir padaryti tvirtas išvadas, dabar plėtosime kiekvieną etapą, integruodami tiek klasikinę struktūrą, tiek tuos papildomus elementus, kurie praturtina ir sustiprina mokslinį metodą.
Užduokite teisingą klausimą
Norint pradėti tyrimą naudojant mokslinį metodą, būtina suformuluoti konkretų klausimą apie jus dominančią temą. Šis klausimas turėtų:
- Būti susijusiam su stebimas reiškinys (ne nuomonėmis ar moraliniais vertinimais).
- Kad būtų galima gauti atsakymą per duomenys ir eksperimentaine vien per apmąstymus.
- Kad būtų pakankamai tikslus ir ribotas kad tai būtų galima padaryti realiai.
Kad tai būtų lengviau suprasti, panaudosime keletą kasdienių mokslinių klausimų pavyzdžių:
- Kuris stiklas turi didesnė vandens talpa?
- Kodėl mediena plūduriuoja ant vandens?
- Kaip tai veikia temperatūra Kaip greitai ištirpsta putojančios tabletės?
- Koks muilo tipas yra veiksmingiausias pašalinti dėmę Konkrečiai?
Švietimo ar įvadiniuose mokslo kontekstuose labai naudinga padėti mokiniams išmokti atskirti moksliniai klausimai (į kuriuos galima atsakyti eksperimentais) ir klausimus, kurie priklauso tik nuo skoniai, vertybės ar nuomonėsir todėl neatitinka mokslinio metodo.
Stebėjimas ir tyrimas
Kai klausimas suformuluotas, reikia sustoti ir atidžiai stebėti ir ankstesnis tyrimas kurie leidžia surinkti kuo daugiau duomenų, kad būtų galima į jį atsakyti. Šis pradinis duomenų rinkimo etapas apima ir tiesioginis stebėjimas tokio reiškinio kaip ankstesnių darbų (knygų, straipsnių, ataskaitų ir kt.) apžvalga.
Mokslinis stebėjimas, pasitelkiant įvairiais būdais surinktus duomenis, padeda paaiškinti, kodėl kažkas vyksta, arba atsakyti į bet kokį kitą su reiškiniu susijusį klausimą. Jį galima suskirstyti į tris tipus: nesisteminis, pusiau sisteminis ir sisteminisTačiau mokslinio metodo žingsniai paprastai daugiausia remiasi sistemingu stebėjimu.
- Nesistemingas stebėjimasTai reiškia stebėjimą, atliekamą be jokio išankstinio planavimo ar organizavimo; tai yra, mes tiesiog stebime problemą ir bandome surinkti bet kokius duomenis, kurie gali būti įdomūs. Tai labiau įprastas stebėjimo tipas. spontaniškas ir tyrinėjantis.
- Pusiau sisteminis stebėjimasJam būdinga tai, kad pirmiausia reikia nubrėžti linijas stebėjimo tikslaikad būtų lengviau suprasti, ko ieškoma. Tačiau dar ne visi stebimi aspektai yra griežtai sutvarkyti.
- Sistemingas stebėjimasPlačiausiai moksliniuose tyrimuose naudojamas metodas. Jis leidžia, iš anksto suplanuojus vertinamą tikslą ar aspektus, duomenų rinkimas konkretesniu būduBūtina suskirstyti visus stebėjimo veiksnius (elgesį, faktus, įvykius, reiškinius skirtingose srityse ir kt.) ir naudoti aiškias įrašymo priemones (lenteles, kontrolinius sąrašus, matavimo prietaisus ir kt.).
Šio etapo metu skirtingi tyrimo kintamieji:
- Nepriklausomas kintamasis: tas, kurį tyrėjas modifikuoja arba kontroliuoja, kad pamatytų jo poveikį (pavyzdžiui, vandens temperatūrą).
- Priklausomas kintamasis: tai, kas išmatuojama arba stebima kaip rezultatas (pavyzdžiui, laikas, per kurį tabletė ištirpsta).
- Valdymo kintamiejitie veiksniai, kurie turi išlieka pastovūs siekiant užtikrinti testo teisingumą (tabletės tipas, vandens tūris, stiklo tipas ir kt.).
Kuo kruopštesnis šis stebėjimo ir tyrimo etapas, mažesnė tikimybė Vėlesniuose etapuose jam teks daryti klaidų ir tvirtesnis Tai bus gauti rezultatai.
Hipotezės teiginys
Tai vienas iš mokslinio metodo žingsnių, kuriame reikia rasti preliminarus paaiškinimas kuris atsako į užduotą klausimą, atsižvelgiant į stebėjimo ar tyrimo metu surinktus duomenis. Šis paaiškinimas vadinamas hipotezė.
Taigi, hipotezė yra teiginys, kuriuo bandoma paaiškinti pastebėti faktai. Gali būti viena ar kelios alternatyvios hipotezėsTačiau nė vienas iš jų negali būti laikomas visiškai teisingu, kol nebus patikrintas eksperimentais.
Šiuolaikiniame moksle dažnai pabrėžiama, kad hipotezė turi būti paneigiamas arba falsifikuojamasTai yra, ji turi būti suformuluota taip, kad būtų galimybė rasti jai prieštaraujančių duomenų ar eksperimento. Jei hipotezės negalima patikrinti ar paneigti, ji nepatenka į mokslinio metodo rėmus.
Formuluojant hipotezę, rekomenduojame šiuos klasikinius patarimus, kurie ypač naudingi švietimo kontekste:
- Aiškiai nustatykite problema.
- Atskirkite ką tu žinai (stebimas poveikis) to, kas Tu vis dar nesupranti (galimos priežastys).
- Ieškokite „pagrįsta prielaida"kuris sujungia tai, ką žinote, su tuo, ką bandote paaiškinti."
- Naudokite struktūrą „Jei X, tai Ykur „X“ yra siūloma priežastis, o „Y“ – stebimas poveikis. Tokiu būdu nustatomas aiškus ryšys tarp besikeičiančių sąlygų ir laukiamo rezultato.
Pavyzdžiui, susidūrus su problema, kodėl vienas augalas auga lėčiau nei kitas, viena iš hipotezių galėtų būti tokia: „Jei vienas augalas gauna mažiau saulės šviesostada jis augs sulėtinti tempą nei kitas, kuris gauna daugiau šviesos.“ Ši formuluotė leidžia sukurti konkretų eksperimentą jai patikrinti.
Tai lengvas ir paprastas būdas suformuluoti hipotezę vos keliais žingsniais, tačiau yra ir kitų, pažangesnių strategijų (pvz., dedukcija iš ankstesnių teorijų ar matematinių modelių). Bet kokiu atveju svarbu, kad hipotezė būtų aiškus, konkretus ir patikrinamas.
Eksperimentas
Eksperimentai yra esminė dalis mokslinio metodo etapaines per juos tai įmanoma testas hipotezė, pagrįsta apibrėžtais kintamaisiais. Tai reiškia, kad tyrimą atliekantis asmuo turi manipuliuoti nepriklausomi kintamieji ( priežastiniai kintamieji) stebėti skirtingus efektus, kurie gali pasireikšti priklausomi kintamieji, siekiant objektyviai išmatuoti jų pokyčius.
Be to, eksperimentavimas taip pat turi savo tikslą atkurti situaciją Kontroliuojamomis sąlygomis, kai turi būti įvykdyti būtini reikalavimai ir turi būti tyrimo objektą sudarantys elementai. Svarbu išsamiai aprašyti laikytasi procedūroskad bet kuris kitas tyrėjas galėtų žingsnis po žingsnio pakartoti tą patį eksperimentą.
Dabartinėje mokslinėje praktikoje ypatingas dėmesys skiriamas tam, kad pagrindinis eksperimentų tikslas yra ne tiek „įrodyti“ hipotezę, kiek pabandyk tai paneigtiToks kritiškas požiūris neleidžia mums priimti kaip teisingų rezultatų, kurie galėtų būti atsitiktinumo ar nepastebėtų klaidų rezultatas. Taigi:
- Jei hipotezė yra paneigia (tai yra, duomenys neatitinka to, ko tikėtasi), reikės suformuluoti naują hipotezę kuris sutampa su naujai gautais duomenimis.
- Jei po daugelio bandymų ir eksperimentų hipotezės paneigti nepavyksta, ji laikoma... gerai pagrįstas pasiūlymas, ir bus galima pereiti prie teorizavimo ir apibendrinimo etapų.
Jei eksperimentas patvirtina pasiūlytą hipotezę, ją galima laikyti teisinga. pagal atliktus bandymus (nors moksle visada lieka atvira galimybė, kad būsimi eksperimentai gali pateikti duomenų, kurie ją užginčytų). Tuo tarpu jei eksperimentas negali patvirtinti hipotezės, ji nebebūtų pagrįsta arba bent jau būtų rimtai abejotina.
Duomenų analizė ir informacijos organizavimas
Remiantis eksperimentu, reikėjo surinkti duomenų seriją, kad būtų galima atlikti tolesnius veiksmus. Išsami analizėŠiame tarpiniame etape, prieš darant išvadas, yra organizuoti ir interpretuojami visus gautus rezultatus.
Analizėje reikėtų atsižvelgti į šiuos dalykus visi duomenysNesvarbu, ar tai gali sutapti su tuo, ką manėme, ar ne. Šis paskutinis punktas reiškia, kad jei duomenys neatitinka to, ko tikėjomės, vis tiek turėtume... įtraukite ir išanalizuokite norint gauti patikimus tyrimo rezultatus.
Siekiant palengvinti šią užduotį, įprasta naudoti:
- Duomenų lentelės kurios apima ir priimtas priemones.
- Grafika (juostinės diagramos, linijinės diagramos, diagramos ir kt.), kurios leidžia vizualizuoti tendencijas arba palyginti.
- Santraukos lentelės kur paryškinti svarbiausi rezultatai.
- Įrankiai statistinė analizė kai to reikalauja tyrimas.
Tikslas yra tas, kad, remdamiesi šia informacijos organizacija, galėtume aiškiai matyti. kas iš tikrųjų nutiko eksperimente ir kokiu mastu rezultatai paremti arba prieštarauti pradinė hipotezė.
Išvada ir rezultatų interpretavimas
Galiausiai, reikia ką nors padaryti duomenų interpretavimas surinkta ir išanalizuota; tokiu būdu galima nustatyti, ar hipotezė yra teisinga atitinka rezultatus arba, priešingai, jį reikėtų atmesti ar pakeisti.
Jei hipotezę patvirtina duomenys, a. aiški išvada ...kuri paaiškina, kas buvo atrasta, kokiomis sąlygomis ir kokiu patikimumo laipsniu. Tai leidžia suformuluoti laikinoji teorija kuri suteikia naujų mokslinių žinių, bent jau tol, kol nebus įrodyta kitaip.
Jei rezultatai prieštarauja hipotezei, taip pat daroma išvada, tačiau tokiu atveju ji paprastai apima ir apmąstymus. galimos gedimo priežastys (projektavimo klaidos, nekontroliuojami kintamieji, netinkami instrumentai ir kt.) ir yra siūlomi naujos hipotezės arba tyrimų kryptys. Ypač švietimo aplinkoje įprasta kviesti studentus apmąstyti, kaip jie galėtų procedūrą galima patobulinti arba ką jie pakeistų, jei pakartotų eksperimentą.
Mokykloje mokiniai skatinami atsakyti į tokius klausimus: Ar hipotezė buvo teisinga, ar ne? Kokie veiksniai galėtų paaiškinti rezultatus? Kaip galėtume pakartoti eksperimentą, kad gautume dar patikimesnius duomenis? Šis galutinis apmąstymas padeda suprasti, kad mokslinis metodas yra atviras ir tobulinamas procesasne mechaninis receptas.
Publikavimas, palyginimas, mokslinė teorija ir teisė
Iki šiol aprašėme pagrindinius mokslinio metodo žingsnius, kaip jie paprastai taikomi daugumoje tyrimų. Tačiau tam, kad žinios taptų proceso dalimi nusistovėjęs mokslasTačiau vis dar trūksta kai kurių svarbių elementų: paskelbimas ir darbo peržiūra, jo integravimas į teorija platesnis ir tam tikrais atvejais jo transformavimas į mokslinė teisė.
Publikavimas ir palyginimas su kitais tyrimais
Kai tyrimas baigtas ir išvados parašytos, kitas žingsnis yra pasidalinti rezultatais su mokslo bendruomene. Paprastai tai daroma per straipsniai specializuotuose žurnaluose, pranešimai konferencijose ar tyrimų ataskaitos.
Leidinys atlieka labai svarbų dvigubą tikslą:
- Leidžia plėsti žinias prieinami, kad kiti tyrėjai galėtų remtis šiais rezultatais savo darbe.
- Jis paviešina teoriją ar išvadas, kad kiti mokslininkai galėtų kritiškai juos apžvelkitePakartokite eksperimentus ir pažiūrėkite, ar jie pasiekia tas pačias išvadas.
Kita patvirtinimo forma yra pakartoti jau paskelbtus tyrimusTai yra, atlikti tyrimą, kurį jau atliko kitas mokslininkas, siekiant patikrinti jo hipotezę ir išsiaiškinti, ar rezultatai teisingi skirtingomis sąlygomis. Jei skirtingos tyrėjų komandos, dirbdamos nepriklausomai, gauna... nuoseklūs rezultatai Pakartojant tyrimą, padidėja pasitikėjimas hipotezės ir teorijos pagrįstumu. Ir atvirkščiai, jei kitos grupės randa duomenų, kurie... Jie paneigia išvadasReikės peržiūrėti originalų darbą, nustatyti galimas klaidas ir, jei reikia, formuluoti naujas hipotezes.
Mokslinė teorija ir teisė
Kai hipotezę patvirtina daugybė tyrimų skirtinguose kontekstuose ir ji yra integruojama su kitais susijusių reiškinių paaiškinimais, ji gali lemti... mokslinė teorijaTeorija yra platus aiškinamasis pagrindas kuris susieja daug skirtingų faktų ir pastebėjimų pagal tuos pačius principus.
Kai kuriose srityse, kai ryšys tarp reiškinių buvo ne kartą patvirtintas labai skirtingomis sąlygomis, jį galima teigti kaip mokslinė teisėĮstatymas tam tikru būdu apibūdina trumpai ir tiksliai kaip elgiasi tam tikras realybės aspektas (pavyzdžiui, jėgos, masės ir pagreičio santykis), remiantis didžiuliu sukauptų stebėjimų ir eksperimentų kiekiu.
Net ir tada moksliniai dėsniai yra svarstomi atvira peržiūrai jei ateityje atsiras duomenų, kurie juos mes iššūkį. Šis nuolatinis abejojimas ir atvirumas pokyčiams yra dar vienas didelis mokslinio metodo privalumas.
Ar yra esminių ir papildomų žingsnių?
Vienas iš aspektų, galinčių sukelti daugiausia ginčų apibrėžiant mokslinio metodo etapus, yra sprendimas, kuriuos iš jų reikėtų laikyti... privalomas ir kuris būtų tik papildymai kurie praturtina procesą.
Privalomi veiksmai būtų tie, kurie yra bet kokio tipo moksliniai tyrimaiNepriklausomai nuo nagrinėjamos disciplinos: stebėjimas, klausimo formulavimas, hipotezė, eksperimentavimas, analizė ir išvados. Be šių pagrindinių elementų negalėtume tinkamai kalbėti apie mokslinį metodą.
Kita vertus, yra žingsnių, kuriuos kai kurie autoriai svarsto papildo, kaip:
- Aiškus problemos pripažinimasTyrėjas ne tik stebi, bet ir aiškiai suformuluoja problemą, kurią nori išspręsti, o tai padeda sutelkti tyrimą.
- NumatymaiRemiantis hipoteze, išvedamos konkrečios pasekmės, kurių reikėtų laikytis, jei hipotezė yra teisinga. Šios prognozės tarnauja kaip vadovas kuriant naujus eksperimentus.
- Tarpusavio vertinimas ir sklaida nespecializuotose žiniasklaidos priemonėseprocesai, kurie, nors ir ne visada išvardyti kaip oficialūs „žingsniai“, yra būtini socialinis patvirtinimas mokslinių žinių.
Bet kuriuo atveju visi šie papildomi elementai atlieka šias funkcijas. stiprinimas būtinų žingsnių, pateikiant daugiau informacijos ir didinant tyrimo patikimumą, tačiau jie nepakeičia jau aprašytų pagrindinių etapų.
Kokiose srityse taikomas mokslinis metodas?
Mokslinis metodas taikomas įvairiose srityse, ne tik klasikiniuose gamtos moksluose. Kai kurios iš svarbiausių sričių yra šios:
- Gamtos mokslaiFizika, chemija, biologija, geologija, astronomija… Visose jose siekiama suprasti fizinio pasaulio reiškinius per… stebėjimas, eksperimentavimas ir duomenų analizė.
- Medicina ir sveikatos mokslai: jis naudojamas tirti ligų priežastys, kurti veiksmingus gydymo būdus, vertinti vaistus ir gerinti sveikatos priežiūrą atliekant kontroliuojamus klinikinius tyrimus.
- Inžinerija ir technologijosInžinieriai taiko mokslinį metodą projektavimo techniniai sprendimai, prototipų testavimas, gamybos procesų optimizavimas ir konstrukcijų bei įrenginių saugos užtikrinimas.
- Visuomeniniai mokslaiTokios disciplinos kaip psichologija, sociologija, ekonomika ir edukologija pritaiko mokslinį metodą prie žmogaus elgesio sudėtingumo, naudodamos apklausas, kontroliuojamus eksperimentus, lauko tyrimus ir statistinę analizę.
- Aplinkos mokslai: Jis naudojamas tiriant poveikį žmogaus veikla aplinkoje, įvertinti teršalų poveikį, parengti išsaugojimo strategijas ir siūlyti įrodymais pagrįstą politiką.
- Žemės ūkio ir maisto mokslasMokslinis metodas yra raktas į tobulėjimą žemės ūkio praktikapadidinti pasėlių derlių, sukurti naujas atsparias veisles ir užtikrinti maisto sauga.
Be šių sričių, mokslinis metodas gali būti taikomas kasdienėms problemoms spręsti, pavyzdžiui, sprendžiant buities problemas, lyginant produktus ar optimizuojant kasdienę veiklą. mes stebime problemąMes siūlome galimą paaiškinimą, išbandome skirtingus sprendimus ir laikomės to, kuris veikia geriausiai; mes tiesiog naudojame tą pačią logiką, kuria vadovaujasi mokslas.
Trumpai tariant, aprašyti mokslinio metodo žingsniai pateikia aiškus ir struktūrizuotas vadovas tyrinėti mus supantį pasaulį, didinti savo išvadų objektyvumą ir žingsnis po žingsnio kurti vis patikimesnes ir naudingesnes žinias visai visuomenei.