מהי השיטה המדעית הניסויית?

ה שיטה מדעית ניסיונית היא סדרה של טכניקות המשמשות לחקור תופעות, לרכוש ידע חדש או לתקן ולשלב ידע קודם.

הוא משמש במחקר מדעי והוא מבוסס על תצפית שיטתית, לוקח מדידות, ניסויים, ניסוח בדיקות ושינויים השערות. שיטה כללית זו מבוצעת לא רק בביולוגיה, אלא בכימיה, בפיסיקה, בגיאולוגיה ובמדעים אחרים.

באמצעות השיטה המדעית הניסויית, המדענים מנסים לנבא ואולי לשלוט באירועים עתידיים המבוססים על ידע בהווה ובעבר.

כמו כן נקרא שיטת אינדוקטיבי, הוא משמש ביותר בתוך המדע על ידי חוקרים, זה להיות חלק מתודולוגיה מדעית. 

היא מאופיינת כי החוקרים יכולים לשלוט במשתנים במכוון על מנת לבסס את היחסים ביניהם.

משתנים אלו יכולים להיות תלויים או עצמאיים, להיות יסודיים לאיסוף הנתונים המופקים מקבוצת ניסוי, כמו גם להתנהגותם. זה מאפשר לפרק את התהליכים המודעים באלמנטים שלהם, לגלות את הקשרים האפשריים שלהם ולקבוע את החוקים של קשרים אלה. 

היכולת לבצע תחזיות מדויקות תלויה בשבעת השלבים של השיטה המדעית הניסויית.

שלבי השיטה המדעית הניסויית

תצפיות אלה צריכות להיות אובייקטיביות, לא סובייקטיביות. במילים אחרות, תצפיות חייב להיות מסוגל להיות מאומת על ידי מדענים אחרים. תצפיות סובייקטיביות, המבוססות על דעות ואמונות אישיות, אינן חלק מתחום המדע.

דוגמאות:

• הצהרה אובייקטיבית: בחדר זה הטמפרטורה היא 20 ° C.
• משפט סובייקטיבי: מגניב בחדר הזה.

הצעד הראשון בשיטה המדעית הניסויית הוא לבצע תצפיות אובייקטיביות. תצפיות אלה מבוססות על עובדות ספציפיות שכבר התרחשו ואשר ניתן לאמת אותן על ידי אחרים כטעות או כוזבות.

2 - היפותזה

תצפיות מספרות לנו על העבר או על ההווה. כמדענים, אנחנו רוצים להיות מסוגלים לחזות אירועים עתידיים. לכן, עלינו להשתמש ביכולת שלנו הגיוני.

מדענים משתמשים בידע שלהם על אירועי העבר כדי לפתח עיקרון או הסבר כללי שיסייעו לחזות אירועים עתידיים.

העיקרון הכללי נקרא היפותזה. סוג החשיבה המעורבת נקרא חשיבה אינדוקטיבית (הנובעת מהכללה מפרטים ספציפיים).

השערה חייבת להיות המאפיינים הבאים:

• זה חייב להיות עיקרון כללי כי הוא נשמר בחלל ובזמן.
• זה חייב להיות רעיון טנטטיבי.
• עליך להסכים עם התצפיות הזמינות.
• זה צריך להיות פשוט ככל האפשר.
• זה חייב להיות לאמת ואת פוטנציאל שווא. במילים אחרות, חייבת להיות דרך להוכיח שההשערה היא שקרית, דרך להפריך את ההשערה.

לדוגמה: "יש יונקים יש שתי גפיים אחוריות" תהיה היפותזה חסרת תועלת. אין שום התבוננות שלא תתאים להשערה זו! לעומת זאת, "לכל היונקים יש שתי גפיים אחוריות" היא היפותזה טובה.

כאשר אנו מוצאים לווייתנים, אשר אין להם גפיים אחוריות, היינו מראים כי ההשערה שלנו היא שקרית, יש לנו זייף את ההשערה.

כאשר היפותזה מרמזת על קשר סיבה ותוצאה, אנו מכריזים על ההשערה שלנו כדי לציין שאין השפעה. היפותזה, אשר אינה משפיעה על כל השפעה, נקראת השערת null. לדוגמה, סלברה התרופה לא עוזר להקל על דלקת מפרקים שגרונית.

מן ההיפותזה של ההשערה המהוססת ועלולה או לא נכונה, עלינו לחזות מראש את המחקר שלנו ואת ההשערה.

ההיפותזה חייבת להיות רחבה ויש להחיל אותה באופן אחיד על פני זמן ומרחב. מדענים בדרך כלל אינם יכולים לבדוק את כל המצבים האפשריים בהם ניתן ליישם השערה. לדוגמה, שקול את ההיפותזה: לכל תאי הצמח יש גרעין.

אנחנו לא יכולים לבחון את כל הצמחים החיים וכל הצמחים שחיו כדי לראות אם ההשערה הזאת שקרית. במקום זאת, אנו יוצרים תחזית באמצעות חשיבה דדוקטיבית (יצירת ציפייה ספציפית להכללה).

מההיפותזה שלנו, אנו יכולים לעשות את התחזית הבאה: אם אני בוחן את התאים של עלה הדשא, כל אחד יהיה גרעין.

עכשיו, בואו ניקח בחשבון את ההשערה של התרופה: סלברה התרופה לא עוזר להקל על דלקת מפרקים שגרונית.

כדי לבדוק את ההשערה הזאת, היינו צריכים לבחור קבוצה מסוימת של תנאים ולאחר מכן לחזות מה יקרה בתנאים אלה אם ההשערה היו נכונים.

התנאים שתרצה לבדוק הם המינונים שניתנו, משך הטיפול התרופתי, הגילאים של החולים ומספר האנשים שייבדקו..

כל התנאים הללו כפופים לשינוי נקראים משתנים. כדי למדוד את ההשפעה של Celebra, אנחנו צריכים לבצע ניסוי מבוקר.

קבוצת הניסוי כפופה למשתנה שאנו רוצים לבדוק וקבוצת הביקורת אינה נחשפת למשתנה זה.

בניסוי מבוקר, המשתנה היחיד שחייב להיות שונה בין שתי הקבוצות הוא המשתנה שאנו רוצים לבדוק.

בואו נבצע חיזוי המבוסס על תצפיות על ההשפעה של סלברה במעבדה. התחזית היא: חולים הסובלים מדלקת מפרקים שגרונית, אשר לוקחים את ה- Clebra וחולים שלוקחים פלסבו (טבליה של עמילן במקום התרופה) אינם שונים בחומרתם של דלקת מפרקים שגרונית (rheumatoid arthritis).

אנו פונים שוב לתפיסה החושית שלנו כדי לאסוף מידע. עיצבנו ניסוי על סמך התחזית שלנו.

הניסוי שלנו יכול להיות כדלקמן: 1000 חולים בין הגילאים 50 ו -70 יוקצו אקראית לאחת משתי קבוצות של 500.

הקבוצה הניסויית תיקח לסלברה ארבע פעמים ביום וקבוצת הביקורת תיקח פלצבו עמילן ארבע פעמים ביום. חולים לא יידעו אם הטבליות שלהם הן סלברה או פלסבו. החולים ייקחו את התרופה למשך חודשיים.

בתום חודשיים יבוצעו בדיקות רפואיות כדי לקבוע אם הגמישות של הזרועות והאצבעות השתנתה.

הניסוי שלנו הניב את התוצאות הבאות: 350 מתוך 500 אנשים שלקחו סלברה דיווחו על ירידה בדלקת פרקים בסוף התקופה. 65 מתוך 500 האנשים שלקחו את הפלצבו דיווחו על שיפור.

הנתונים מראים כי הייתה השפעה משמעותית כלפי הסלבריטאים. אנחנו צריכים לעשות ניתוח סטטיסטי כדי להדגים את האפקט. ניתוח זה מגלה כי יש השפעה מובהקת סטטיסטית של סלבירה.

מן הניתוח שלנו של הניסוי, יש לנו שתי תוצאות אפשריות: התוצאות תואמות את תחזית או לא מסכים עם התחזית.

במקרה שלנו, אנו יכולים לדחות את התחזית שלנו כי לסלברה אין כל השפעה. מכיוון שהחיזוי שגוי, עלינו גם לדחות את ההשערה שעליה התבססה.

המשימה שלנו עכשיו היא להציג מחדש את ההשערה באופן עקבי עם המידע הזמין. ההשערה שלנו יכולה להיות כעת: הממשל של סלברה מפחית דלקת מפרקים שגרונית לעומת הממשל של פלצבו.

עם המידע הנוכחי, אנו מקבלים את ההשערה שלנו נכון. האם הראינו שזה נכון? בהחלט לא! תמיד יש הסברים אחרים שיכולים להסביר את התוצאות.

זה אפשרי כי יותר מ -500 חולים שלקחו את סלבירה הולכים להשתפר בכל מקרה. זה אפשרי כי יותר של חולים שלקחו סלברה גם אכלו בננות כל יום, כי בננות שיפור דלקת פרקים. אתה יכול להציע אינספור הסברים אחרים.

איך נוכל להוכיח שההיפותזה החדשה שלנו נכונה? לעולם לא נוכל השיטה המדעית אינה מאפשרת להוכיח כל היפותזה.

ניתן לדחות השערות, ובמקרה זה ההשערה היא כוזבת. כל מה שאנחנו יכולים לומר על היפותזה שמתנגדת היא שלא מצאנו הוכחה להפריך אותה.

יש הרבה הבדל בין לא להיות מסוגל להפריך ולהוכיח. ודא שאתה מבין את הבחנה זו כפי שהיא הבסיס של השיטה המדעית הניסויית. אז מה היינו עושים עם ההשערה הקודמת שלנו??

כרגע אנחנו מקבלים את זה נכון, אבל כדי להיות קפדני, אנחנו צריכים להגיש את ההשערה בדיקות נוספות שיכול להוכיח שזה לא בסדר.

לדוגמה, נוכל לחזור על הניסוי, אך לשנות את קבוצת הבקרה והניסוי. אם ההשערה נשארת עומדת אחרי המאמצים שלנו להפיל אותה, אנחנו יכולים להרגיש בטוחים יותר לקבל את זה נכון.

עם זאת, לעולם לא נוכל לאשר שההיפותזה נכונה. במקום זאת, אנו מקבלים את זה נכון כי ההשערה התנגדה כמה ניסויים כדי להוכיח כי הוא שקר.

מדענים מפרסמים את ממצאיהם בכתבי עת ובספרים מדעיים, בשיחות בפגישות לאומיות ובינלאומיות ובסמינרים במכללות ובאוניברסיטאות.

הפצת התוצאות היא חלק חיוני בשיטה המדעית הניסויית.

אפשר לאנשים אחרים לאמת את התוצאות שלך, לפתח בדיקות חדשות של ההשערה שלך או ליישם את הידע שרכשו כדי לפתור בעיות אחרות.

הפניות

1. Achinstein פ מבוא כללי. כללי המדע: מבוא היסטורי לשיטות מדעיות (2004). ג 'ונס הופקינס.
2. בוורידג 'ו' אומנות המחקר המדעי (1950). מלבורן: היינמן.
3. Blakstad O. מחקר ניסיוני (2008). מקור: www.explorable.com
4. W. מבוא מבוא למחקר מדעי (1952). מקגרו היל.
5. Gauch H. השיטה המדעית בפועל (2003). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '.
6. Jevons W. עקרונות המדע: מסה על ההיגיון ועל השיטה המדעית (1958). ניו יורק: פרסומי דובר.
7. .