Care este metoda științifică experimentală?

metoda științifică experimentală este un set de tehnici care sunt folosite pentru a investiga fenomenele, a dobândi noi cunoștințe sau a corecta și a integra cunoștințele anterioare.

Este folosit în cercetarea științifică și se bazează pe observarea sistematică, măsurători, experimentări, formularea testelor și modificarea ipotezelor. Această metodă generală se desfășoară nu numai în biologie, ci în chimie, fizică, geologie și alte științe.

Prin metoda științifică experimentală, oamenii de știință încearcă să prezică și, probabil, să controleze evenimentele viitoare bazate pe cunoașterea actuală și trecătoare.

Denumită și metoda inductivă, este cea mai utilizată în știință de către cercetători, aceasta făcând parte din metodologia științifică.

Se caracterizează deoarece cercetătorii pot controla deliberat variabilele pentru a delimita relațiile dintre ele.

Aceste variabile pot fi dependente sau independente, fiind fundamentale pentru colectarea datelor extrase dintr-un grup experimental, precum și a comportamentului acestora. Acest lucru permite descompunerea proceselor conștiente în elementele lor, descoperirea posibilelor conexiuni și determinarea legilor acestor conexiuni.

Abilitatea de a face previziuni corecte depinde de cele șapte etape ale metodei științifice experimentale.

Etapele metodei științifice experimentale

1 - Observații

Aceste observații trebuie să fie obiective, nu subiective. Cu alte cuvinte, observațiile trebuie să poată fi verificate de alți oameni de știință. Observațiile subiective, bazate pe opinii și credințe personale, nu fac parte din domeniul științei.

Exemple:

• Declarație obiectivă: în această cameră temperatura este la 20 ° C.
• Afirmația subiectivă: este răcoros în această cameră.

Primul pas în metoda științifică experimentală este de a face observații obiective. Aceste observații se bazează pe fapte specifice care au apărut deja și care pot fi verificate de alții ca adevărate sau false.

2- Ipoteza

Observațiile ne spun despre trecut sau prezent. În calitate de oameni de știință, vrem să putem anticipa evenimentele viitoare. Prin urmare, trebuie să ne folosim capacitatea de a raționa.

Oamenii de știință își folosesc cunoștințele despre evenimentele trecute pentru a dezvolta un principiu sau o explicație generală care să ajute la prezicerea evenimentelor viitoare.

Principiul general se numește ipoteză. Tipul de raționament implicat se numește raționament inductiv (derivând o generalizare din detalii specifice).

O ipoteză trebuie să aibă următoarele caracteristici:

• Trebuie să fie un principiu general menținut prin spațiu și timp.
• Trebuie să fie o idee tentantă.
• Trebuie să fiți de acord cu observațiile disponibile.
• Ar trebui să fie cât mai simplu posibil.
• Trebuie să fie verificabilă și potențial falsă. Cu alte cuvinte, trebuie să existe o modalitate de a demonstra că ipoteza este falsă, o modalitate de a respinge ipoteza.

De exemplu: "Unele mamifere au două membre laterale" ar fi o ipoteză inutilă. Nu există nicio observație care să nu se potrivească acestei ipoteze! În contrast, "toate mamiferele au două membre laterale" este o ipoteză bună.

Atunci când găsim balene, care nu au membre în spate, am fi arătat că ipoteza noastră este falsă, am falsificat ipoteza.

Atunci când o ipoteză implică o relație cauză-efect, declarăm ipoteza noastră că nu există nici un efect. O ipoteză, care nu afectează niciun efect, este numită ipoteză nulă. De exemplu, medicamentul Celebra nu ajută la ameliorarea artritei reumatoide.

3-Predicție

Din elaborarea ipotezei care este tentativa si poate sau nu poate fi adevarata, trebuie sa facem o predictie despre cercetarea si ipoteza noastra.

Ipoteza trebuie să fie largă și trebuie să poată fi aplicată uniform în timp și spațiu. Oamenii de știință, de obicei, nu pot verifica toate situațiile posibile în care ar putea fi aplicată o ipoteză. De exemplu, ia în considerare ipoteza: Toate celulele de plante au un nucleu.

Nu putem examina toate plantele vii și toate plantele care au trăit pentru a vedea dacă această ipoteză este falsă. În schimb, generăm o predicție folosind raționamentul deductiv (generând o așteptare specifică a unei generalizări).

Din ipoteza noastră, putem face următoarea previziune: dacă examinez celulele unei frunze de iarbă, fiecare va avea un nucleu.

Acum, să luăm în considerare ipoteza medicamentului: drogul Celebra nu ajută la ameliorarea artritei reumatoide.

Pentru a testa această ipoteză, ar trebui să alegem un anumit set de condiții și apoi să anticipăm ce s-ar întâmpla în acele condiții dacă ipoteza ar fi adevărată.

Condițiile pe care doriți să le încercați sunt dozele administrate, durata administrării medicamentelor, vârsta pacienților și numărul de persoane care urmează să fie examinate.

Toate aceste condiții care sunt supuse schimbării sunt numite variabile. Pentru a măsura efectul Celebră, trebuie să efectuăm un experiment controlat.

Grupul experimental este supus variabilei pe care dorim să o testăm și grupul de control nu este expus la acea variabilă.

Într-un experiment controlat, singura variabilă care trebuie să fie diferită între cele două grupuri este variabila pe care dorim să o testăm.

Să facem o predicție pe baza observațiilor privind efectul Celebră în laborator. Predicția este: Pacienții care suferă de artrită reumatoidă care iau Celebra și pacienții care iau un placebo (o tabletă de amidon în loc de medicament) nu diferă în funcție de gravitatea artritei reumatoide.

4- Experiment

Ne întoarcem din nou la percepția noastră senzorială pentru a aduna informații. Am creat un experiment bazat pe predicția noastră.

Experimentul nostru ar putea fi după cum urmează: 1000 de pacienți cu vârste cuprinse între 50 și 70 de ani vor fi repartizați aleatoriu într-unul din cele două grupe de 500.

Grupul experimental va lua Celebra de patru ori pe zi, iar grupul de control va lua un placebo de amidon de patru ori pe zi. Pacienții nu vor ști dacă comprimatele lor sunt Celebra sau placebo. Pacienții vor lua medicamentul timp de două luni.

La sfârșitul a două luni, vor fi administrate teste medicale pentru a determina dacă flexibilitatea brațelor și a degetelor sa schimbat.

5- Analiza

Experimentul nostru a produs următoarele rezultate: 350 din cele 500 de persoane care au luat Celebra au raportat scăderea artritei la sfârșitul perioadei. 65 dintre cei 500 de persoane care au luat placebo au raportat ameliorări.

Datele arată că a existat un efect semnificativ asupra Celebrului. Trebuie să facem o analiză statistică pentru a demonstra efectul. O astfel de analiză arată că există un efect statistic semnificativ al efectului Celebră.

6- Concluzii

Din analiza noastră a experimentului, avem două rezultate posibile: rezultatele coincid cu predicția sau nu sunt de acord cu predicția.

În cazul nostru, putem respinge prezicerea noastră că Celebrul nu are niciun efect. Deoarece predicția este greșită, trebuie să respingem și ipoteza pe care se bazează.

Sarcina noastră este acum să revedem ipoteza într-un mod care să fie în concordanță cu informațiile disponibile. Ipoteza noastră ar putea fi acum: administrarea de Celebra reduce artrita reumatoidă comparativ cu administrarea unui placebo.

Cu informațiile actuale, acceptăm ipoteza noastră ca fiind adevărată. Am arătat că este adevărat? Absolut nu! Există întotdeauna alte explicații care pot explica rezultatele.

Este posibil ca mai mult de 500 de pacienți care au luat Celebra să se îmbunătățească oricum. Este posibil ca mai mulți dintre pacienții care au luat Celebra să mănânce bananele în fiecare zi și că bananele au îmbunătățit artrita. Puteți sugera nenumărate alte explicații.

Cum putem demonstra că noua noastră ipoteză este adevărată? Nu vom putea niciodată Metoda științifică nu permite să dovedească nici o ipoteză.

Ipotezele pot fi respinse, caz în care ipoteza este considerată falsă. Tot ce putem spune despre o ipoteză care rezistă este că nu găsim o dovadă care să o respingă.

Există o mare diferență între faptul că nu puteți respinge și demonstra. Asigurați-vă că înțelegeți această distincție, deoarece este fundamentul metodei științifice experimentale. Deci, ce am face cu ipoteza noastră anterioară?

În prezent, acceptăm acest lucru ca fiind adevărat, dar pentru a fi riguros, trebuie să prezentăm ipoteza mai multe teste care pot dovedi că este greșit.

De exemplu, am putea repeta experimentul, dar schimbam grupul de control și experimental. Dacă ipoteza rămâne în picioare după eforturile noastre de ao rupe, ne putem simți mai încrezători în acceptarea ei ca fiind adevărată.

Totuși, nu vom putea niciodată să afirmăm că ipoteza este adevărată. Mai degrabă, îl acceptăm ca fiind adevărat, deoarece ipoteza sa opus mai multor experimente pentru a dovedi că este falsă.

7- Rezultatele

Oamenii de știință publică concluziile lor în reviste și cărți științifice, în conversații la întâlniri naționale și internaționale și la seminarii la colegii și universități.

Diseminarea rezultatelor este o parte esențială a metodei științifice experimentale.

Permite altor persoane să verifice rezultatele dvs., să dezvolte noi teste ale ipotezei dvs. sau să aplice cunoștințele pe care le-au dobândit pentru a rezolva alte probleme.

referințe

1. Achinstein P. Introducere generală. Norme științifice: o introducere istorică a metodelor științifice (2004). Johns Hopkins University Press.
2. Beveridge W. Arta investigației științifice (1950). Melbourne: Heinemann.
3. Blakstad O. Cercetare experimentală (2008). Adus de la: www.explorable.com
4. Bright W. O introducere în cercetarea științifică (1952). McGraw-Hill.
5. Gauch H. Metoda științifică în practică (2003). Cambridge University Press.
6. Jevons W. Principiile științei: un tratat privind logica și metoda științifică (1958). New York: publicații Dover.
7. Schafersman S. O introducere în știință: gândirea științifică și metoda științifică (1997). Miami: Departamentul de Geologie.