Съдържание
The научен метод е изследователски метод, който характеризира природни науки от седемнадесети век. Това е строг процес, който позволява да се описват ситуации, да се формулират и контрастират хипотези.
Да кажеш, че е учен, означава, че целта му е да произвежда знания.
Характеризира се с:
- Систематично наблюдение: Това е умишлено и следователно селективно възприятие. Това е запис на това, което се случва в реалния свят.
- Формулиране на въпрос или проблем: От наблюдението възниква проблем или въпрос, който иска да бъде решен. На свой ред се формулира хипотеза, която е възможен отговор на поставения въпрос. Дедуктивното разсъждение се използва за формулиране на хипотези.
- Експериментиране: Състои се от изследване на дадено явление чрез неговото възпроизвеждане, обикновено при лабораторни условия, многократно и при контролирани условия. Експериментът е проектиран по такъв начин, че да може да потвърди или опровергае предложената хипотеза.
- Издаване на заключения: Научната общност отговаря за оценката на резултатите, получени чрез партньорска проверка, т.е. други учени от същата специалност оценяват процедурата и нейните резултати.
Научният метод може да доведе до развитие на теорията. Теориите са твърдения, които са проверени, поне частично. Ако една теория бъде проверена като вярна през цялото време и място, тя се превръща в закон. The природни закони те са постоянни и неизменни.
Има два основни стълба на научния метод:
- Възпроизводимост: Това е способността да се повтарят експерименти. Следователно, Научни публикации включват всички данни за проведените експерименти. Ако те не предоставят данните, за да позволят да се повтори един и същ експеримент, това не се счита за научен експеримент.
- Опровержимост: Всяка хипотеза или научно твърдение могат да бъдат опровергани. Тоест, поне трябва да можете да си представите емпирично проверимо твърдение, което противоречи на първоначалното твърдение. Например, ако кажа, "всички виолетови котки са жени”, Невъзможно е да се фалшифицира, защото не можете да видите лилави котки. Този пример може да изглежда нелепо, но подобни твърдения се правят публично за субекти, които също не се наблюдават, като извънземни.
Примери за научен метод
- Зараза с антракс
Робърт Кох е немски лекар, живял през втората половина на 19-ти и началото на 20-ти век.
Когато говорим за учен, неговите наблюдения са не само върху света около него, но и върху откритията на други учени. Така Кох първо започва от демонстрацията на Казимир Давейн, че бацилът на антракса се предава директно между кравите.
Друго нещо, което той наблюдава, са необясними огнища на антракс на места, където няма човек с антракс.
Въпрос или проблем: Защо антраксът е заразен, когато няма човек, който да инициира заразата?
Хипотеза: Бацилът или част от него оцелява извън гостоприемника (заразено живо същество).
Експеримент: Учените често трябва да измислят свои собствени експериментални методи, особено когато се доближават до област на знанието, която все още не е изследвана. Кох разработи свои собствени методи за пречистване на бацила от кръвни проби и култивирането му.
Резултат от откритията: Бацилите не могат да оцелеят извън гостоприемника (хипотезата е частично опровергана). Бацилите обаче създават ендоспори, които оцеляват извън гостоприемника и са способни да причинят заболяване.
Изследванията на Кох имаха множество последици в научната общност. От една страна, откриването на оцеляването на патогени (които причиняват болести) извън организмите инициира протокола за стерилизация на хирургически инструменти и други болнични артикули.
Но освен това методите му, използвани при изследване на антракс, по-късно са усъвършенствани за изследване на туберкулоза и холера. За това той разработва техники за оцветяване и пречистване и бактериални растежни среди като агарови плочи и чаши на Петри. Всички тези методи се използват и до днес.
Заключения. Чрез работата си, базирана на научния метод, той достига до следните заключения, които са валидни и до днес и уреждат всички бактериологични изследвания:
- При болест присъства микроб.
- Микробът може да бъде взет от гостоприемника и да се отглежда самостоятелно (култура).
- Болестта може да се предизвика чрез въвеждане на чиста култура на микроба в здрав експериментален гостоприемник.
- Същият микроб може да бъде идентифициран в заразения гостоприемник.
- Ваксина срещу едра шарка
Едуард Дженър е учен, живял в Англия между 17 и 19 век.
По това време шарката е била опасна болест за хората, убивайки 30% от заразените и оставяйки белези в оцелелите или причинявайки им слепота.
Въпреки това, едра шарка в Спечелени беше лек и можеше да се разпространи от крава на човек чрез рани, разположени на вимето на кравата. Дженър установява, че много млекопроизводители твърдят, че ако са хванали шарка от говеда (която е била излекувана бързо), няма да получат човешка шарка.
Наблюдение: Вяра в имунитет, получен от заразяване с едра шарка на говедата. От това наблюдение Дженър премина към следващата стъпка в научния метод, поддържайки хипотезата, че това убеждение е вярно и разработвайки необходимите експерименти, за да го докаже или опровергае.
Хипотеза: Заразяването на едрата шарка дава имунитет на човешката шарка.
Експеримент: Експериментите на Дженър не биха били приети днес, тъй като се провеждат върху хора. Въпреки че по това време нямаше друг начин да се провери хипотезата, експериментирането с дете днес все още би било напълно недопустимо. Дженър взела материал от болестта на кравешката шарка от ръката на заразена доярка и го нанесла върху ръката на момче, син на нейния градинар. Момчето беше болно няколко дни, но след това се възстанови напълно. По-късно Дженър взе материал от рана от човешка шарка и го нанесе върху ръката на същото дете. Момчето обаче не се е разболяло от болестта. След този първи тест Дженър повтори експеримента с други хора и след това публикува своите открития.
Заключения: потвърдена хипотеза. Следователно (дедуктивен метод) заразяването на човек с кравешка шарка предпазва от човешка шарка. По-късно научната общност успя да повтори експериментите на Дженър и получи същите резултати.
По този начин са измислени първите "ваксини": прилагане на по-слаб щам на вирус за имунизиране на човека срещу най-силния и вреден вирус. В момента същият принцип се използва за различни заболявания. Терминът "ваксина" произлиза от тази първа форма на имунизация с говежди вирус.
- Можете да приложите научния метод
Научният метод е начин за проверка на хипотези. За да се приложи, е необходимо да може да се направи експеримент.
Например, да предположим, че винаги сте много сънливи по време на урока по математика.
Вашето наблюдение е: Сънувам в час по математика.
Една от възможните хипотези е: Сънливи сте в часовете по математика, защото не сте спели достатъчно предишната вечер.
За да извършите експеримента, който доказва или опровергава хипотезата, е много важно да не променяте нищо в поведението си, освен часовете на сън: трябва да закусвате еднакво, да седите на едно и също място в класа, да говорите с едни и същи хора.
Експеримент: Вечерта преди урока по математика ще заспите с час по-рано от обикновено.
Ако спрете да се чувствате сънливи по време на уроци по математика, след като правите експеримента многократно (не забравяйте колко е важно да правите експеримента няколко пъти), хипотезата ще бъде потвърдена.
Ако продължавате да сте сънливи, трябва да се развиете нови хипотези.
Например:
- Хипотеза 1. Един час сън не беше достатъчен. Повторете експеримента, като увеличите два часа сън.
- Хипотеза 2. Друг фактор се намесва в усещането за сън (температура, консумирана храна през деня). Ще бъдат създадени нови експерименти за оценка на честотата на други фактори.
- Хипотеза 3. Именно математиката ви прави сънливи и следователно няма начин да я избегнете.
Както може да се види в този прост пример, научният метод е взискателен при правенето на заключения, особено когато първата ни хипотеза не е доказана.
