Tartalom
Az tudományos módszer egy olyan kutatási módszer, amely jellemzi természettudományok század óta. Ez egy szigorú folyamat, amely lehetővé teszi a helyzetek leírását, a hipotézisek megfogalmazását és szembeállítását.
Ha azt mondjuk, hogy tudós, az azt jelenti, hogy célja a termelés tudás.
Jellemzői:
- Szisztematikus megfigyelés: Ez szándékos és ezért szelektív érzékelés. Feljegyzés arról, hogy mi történik a való világban.
- Kérdés vagy probléma megfogalmazása: Megfigyelésből adódik egy probléma vagy kérdés, amelyet meg akarnak oldani. Viszont megfogalmazódik egy hipotézis, amely lehetséges válasz a feltett kérdésre. A hipotézisek megfogalmazására deduktív érvelést alkalmaznak.
- Kísérletezés: A jelenség reprodukciójának tanulmányozásából áll, általában laboratóriumi körülmények között, ismételten és ellenőrzött körülmények között. A kísérletet úgy tervezték meg, hogy megerősítse vagy cáfolja a javasolt hipotézist.
- Következtetések kiadása: A tudományos közösség feladata a szakértői értékelés révén elért eredmények értékelése, vagyis ugyanazon szakterület más tudósai értékelik az eljárást és annak eredményeit.
A tudományos módszer oda vezethet elméletfejlesztés. Az elméletek olyan állítások, amelyeket legalább részben igazoltak. Ha egy elméletet minden idõben és helyen igaznak igazolnak, akkor törvényessé válik. Az természeti törvények állandóak és változhatatlanok.
A tudományos módszernek két alappillére van:
- Reprodukálhatóság: Ez a kísérletek megismétlésének képessége. Ebből adódóan, Tudományos publikációk tartalmazza az elvégzett kísérletek összes adatait. Ha nem adják meg az adatokat ugyanazon kísérlet megismétléséhez, akkor az nem tekinthető tudományos kísérletnek.
- Megcáfolhatóság: Bármely hipotézist vagy tudományos állítást meg lehet cáfolni. Vagyis legalább el kell tudnia képzelni egy empirikusan tesztelhető állítást, amely ellentmond az eredeti állításnak. Például, ha azt mondom: "minden ibolya macska nőstény”, Lehetetlen meghamisítani, mert a lila macskákat nem lehet látni. Ez a példa nevetségesnek tűnhet, de hasonló állításokat nyilvánosan fogalmaznak meg olyan szervezetekről is, amelyek szintén nem megfigyelhetők, például idegenekről.
Példák tudományos módszerre
- Lépfene-fertőzés
Robert Koch német orvos volt, aki a 19. század második felében és a 20. század elején élt.
Amikor tudósról beszélünk, megfigyelései nemcsak a körülötte lévő világra vonatkoznak, hanem más tudósok felfedezéseire is. Így Koch először Casimir Davaine demonstrációjából indul ki, miszerint a lépfene bacillus közvetlenül a tehenek között terjedt.
Egy másik dolog, amit észrevett, a megmagyarázhatatlan lépfene kitörés azokon a helyeken, ahol nem volt lépfene.
Kérdés vagy probléma: Miért fertőző a lépfene, ha nincs olyan személy, aki kezdeményezné a fertőzést?
Hipotézis: A bacillus vagy annak egy része túlél egy gazdán (fertőzött élőlény) kívül.
Kísérlet: A tudósoknak gyakran ki kell találniuk saját kísérleti módszereiket, különösen akkor, ha olyan tudásterülethez közelítenek, amelyet még nem fedeztek fel. Koch kidolgozta saját módszereit a bacillus vérmintákból történő megtisztítására és tenyésztésére.
A felfedezések eredménye: A bacilusok nem tudnak túlélni a gazdán kívül (a hipotézis részben cáfolt). A bacilusok azonban olyan endoszporákat hoznak létre, amelyek a gazdán kívül is túlélnek, és képesek betegségeket okozni.
Koch kutatásának számos következménye volt a tudományos közösségben. Egyrészt a kórokozók (amelyek kórképeket okoznak) túlélése az organizmusokon kívül felfedezte a sebészeti eszközök és egyéb kórházi eszközök sterilizálásának protokollját.
De emellett a lépfene kutatásában alkalmazott módszereit később tökéletesítették a tuberkulózis és a kolera vizsgálatára. Ehhez kifejlesztett festési és tisztítási technikákat, valamint baktériumtenyésztő táptalajokat, például agarlemezeket és Petri-csészéket. Mindezeket a módszereket ma is alkalmazzák.
Következtetések. A tudományos módszeren alapuló munkája révén a következő, ma is érvényes következtetésekre jutott, amelyek minden bakteriológiai kutatást irányítanak:
- Betegségben mikroba van jelen.
- A mikroba a gazdától elvehető és önállóan tenyészthető (tenyészet).
- A betegség úgy előállítható, hogy a mikroba tiszta tenyészetét beviszik egy egészséges kísérleti gazdaszervezetbe.
- Ugyanaz a mikroba azonosítható a fertőzött gazdaszervezetben.
- Himlőoltás
Edward Jenner tudós volt, aki a 17. és 19. század között Angliában élt.
Abban az időben a himlő veszélyes betegség volt az emberek számára, megölték a fertőzöttek 30% -át és hegeket hagytak a túlélőkben, vagy vakságot okoztak számukra.
Himlő azonban a nyerte Enyhe volt, és tehénről emberre terjedhet a tehén tőgyén elhelyezkedő sebek által. Jenner megállapította, hogy sok tejfeldolgozó azt állította, hogy ha marhákat fogtak el himlőtől (ami gyorsan meggyógyult), akkor nem fognak megbetegedni az emberi himlőtől.
Megfigyelés: A szarvasmarha himlő fertőzéséből nyert immunitás meggyőződése. Ebből a megfigyelésből Jenner folytatta a tudományos módszer következő lépését, megfogalmazva azt a hipotézist, hogy ez a meggyőződés igaz, és kidolgozta a bizonyításhoz vagy cáfoláshoz szükséges kísérleteket.
Hipotézis: A szarvasmarha pox fertőzése immunitást ad az emberi himlő ellen.
Kísérlet: Jenner kísérleteit ma nem fogadnák el, mivel emberen végezték. Bár abban az időben nem volt más mód a hipotézis tesztelésére, a gyermekkel való kísérletezés ma is teljesen megengedhetetlen lenne. Jenner a fertőzött tejleány kezéből levette a tehénhimlő fájását, és egy fiú, a kertészének fia karjára tette. A fiú több napig beteg volt, de aztán teljesen felépült. Jenner később anyagot vett egy himlőfájásból, és ugyanazon gyermek karjára tette. A fiú azonban nem kapott betegséget. Az első teszt után Jenner megismételte a kísérletet más emberekkel, majd közzétette eredményeit.
Következtetések: a hipotézis beigazolódott. Ezért (deduktív módszer) az ember tehénhimlővel történő megfertőzése megvédi az emberi himlőfertőzést. Később a tudományos közösség megismételhette Jenner kísérleteit, és ugyanazokat az eredményeket kapta.
Így találták ki az első "vakcinákat": a vírus gyengébb törzsének alkalmazásával immunizálják a személyt a legerősebb és legártalmasabb vírussal szemben. Jelenleg ugyanezt az elvet alkalmazzák a különféle betegségek esetében is. A "vakcina" kifejezés a szarvasmarha-vírussal végzett immunizálás ezen első formájából származik.
- Alkalmazhatja a tudományos módszert
A tudományos módszer a hipotézisek tesztelésének egyik módja. Az alkalmazáshoz képesnek kell lennie egy kísérlet elvégzésére.
Tegyük fel például, hogy a matematika órán mindig nagyon álmos vagy.
Megfigyelése: Matekórán álmodom.
Az egyik lehetséges hipotézis: Álmos vagy a matematika órán, mert előző este nem aludtál eleget.
A hipotézist igazoló vagy cáfoló kísérlet elvégzéséhez nagyon fontos, hogy semmit ne változtasson a viselkedésében, kivéve az alvás óráit: ugyanazt a reggelit kell elfogyasztania, ugyanazon a helyen kell ülnie az osztályban, ugyanazokkal az emberekkel kell beszélnie.
Kísérlet: A matematika óra előtti éjszakán a szokásosnál egy órával korábban alszik.
Ha a matematika órán a kísérlet ismételt elvégzése után abbahagyja az álmosságot (ne felejtse el a kísérlet többszöri elvégzésének fontosságát), a hipotézis megerősítést nyer.
Ha továbbra is álmos, akkor fejlődnie kell új hipotézisek.
Például:
- 1. hipotézis: Egy óra alvás nem volt elegendő. Ismételje meg a kísérletet két órás alvással.
- 2. hipotézis Az alvásérzet (hőmérséklet, a nap folyamán elfogyasztott étel) egy másik tényezője avatkozik be. Új kísérleteket terveznek más tényezők előfordulásának értékelésére.
- 3. hipotézis A matematika az, ami álmossá tesz, és ezért nincs mód elkerülni.
Amint ebben az egyszerű példában látható, a tudományos módszer megköveteli a következtetések levonását, különösen akkor, ha első hipotézisünk nem bizonyított.
