Vsebina
The znanstvena metoda je raziskovalna metoda, ki je značilna naravne znanosti od sedemnajstega stoletja. To je strog postopek, ki omogoča opis situacij, oblikovanje in kontrastiranje hipotez.
Če rečemo, da je znanstvenik, pomeni, da je njegov cilj producirati znanje.
Zanj je značilno:
- Sistematično opazovanje: Gre za namerno in zato selektivno zaznavanje. To je zapis o tem, kaj se dogaja v resničnem svetu.
- Oblikovanje vprašanja ali problema: Iz opazovanja se pojavi težava ali vprašanje, ki ga želimo rešiti. Po drugi strani se oblikuje hipoteza, ki je možen odgovor na zastavljeno vprašanje. Za oblikovanje hipotez se uporablja deduktivno sklepanje.
- Eksperimentiranje: Sestavljen je iz proučevanja pojava z njegovo reprodukcijo, običajno v laboratorijskih pogojih, večkrat in pod nadzorovanimi pogoji. Poskus je zasnovan tako, da lahko potrdi ali ovrže predlagano hipotezo.
- Izdaja sklepov: Znanstvena skupnost je odgovorna za ocenjevanje rezultatov, pridobljenih s strokovnim pregledom, to pomeni, da drugi znanstveniki iste specialnosti ocenjujejo postopek in njegove rezultate.
Znanstvena metoda lahko privede do razvoj teorije. Teorije so trditve, ki so bile vsaj delno preverjene. Če je teorija v vseh časih in krajih preverjena kot resnična, postane zakon. The naravni zakoni so trajni in nespremenljivi.
Obstajata dva temeljna stebra znanstvene metode:
- Obnovljivost: To je sposobnost ponavljanja poskusov. Zato Znanstvene publikacije Vključujejo vse podatke o izvedenih poskusih. Če ne zagotovijo podatkov, da bi omogočili ponovitev istega poskusa, se to ne šteje za znanstveni eksperiment.
- Zaupljivost: Vsako hipotezo ali znanstveno trditev je mogoče ovreči. To pomeni, da si morate vsaj predstavljati empirično preverljivo izjavo, ki nasprotuje prvotni trditvi. Na primer, če rečem, "vse vijoličaste mačke so samice”, Nemogoče je ponarediti, ker ne vidite vijoličastih mačk. Ta primer se morda zdi smešen, vendar se podobne trditve javno podajajo glede subjektov, ki jih prav tako ni mogoče opaziti, na primer tujcev.
Primeri znanstvene metode
- Okužba z antraksom
Robert Koch je bil nemški zdravnik, ki je živel v drugi polovici 19. in začetku 20. stoletja.
Ko govorimo o znanstveniku, njegova opažanja niso le sveta okoli njega, temveč tudi odkritja drugih znanstvenikov. Tako Koch najprej izhaja iz demonstracije Casimirja Davainea, da se je bacil antraksa prenašal neposredno med kravami.
Opazil je tudi nepojasnjene izbruhe antraksa v krajih, kjer ni bilo nobenega posameznika z antraksom.
Vprašanje ali težava: Zakaj je antraks nalezljiv, ko ni nobenega posameznika, ki bi sprožil okužbo?
Hipoteza: Bacil ali njegov del preživi zunaj gostitelja (okuženo živo bitje).
Eksperiment: Znanstveniki si morajo pogosto izmisliti lastne eksperimentalne metode, zlasti kadar se približujejo področju znanja, ki še ni bilo raziskano. Koch je razvil lastne metode za čiščenje bacila iz vzorcev krvi in gojenje.
Rezultat odkritij: Bacili ne morejo preživeti zunaj gostitelja (hipoteza je delno ovržena). Vendar pa bacili ustvarjajo endospore, ki preživijo zunaj gostitelja in so sposobni povzročiti bolezen.
Kochove raziskave so imele številne posledice v znanstveni skupnosti. Po eni strani je odkritje preživetja patogenov (ki povzročajo bolezni) zunaj organizmov sprožilo protokol sterilizacije kirurških instrumentov in drugih bolnišničnih predmetov.
Toda poleg tega so bile njegove metode, uporabljene pri raziskavah antraksa, kasneje izpopolnjene za preučevanje tuberkuloze in kolere. Za to je razvil tehnike obarvanja in čiščenja ter rastna sredstva za rast bakterij, kot so agar plošče in Petrijeve posodice. Vse te metode se uporabljajo še danes.
Zaključki. S svojim delom, ki temelji na znanstveni metodi, je prišel do naslednjih sklepov, ki veljajo še danes in urejajo vse bakteriološke raziskave:
- Pri bolezni je prisoten mikrob.
- Mikroba lahko vzamemo od gostitelja in ga gojimo samostojno (kultura).
- Bolezen lahko povzročimo z vnosom čiste kulture mikroba v zdravega poskusnega gostitelja.
- Isti mikrob je mogoče prepoznati v okuženem gostitelju.
- Cepivo proti črnim kozam
Edward Jenner je bil znanstvenik, ki je živel v Angliji med 17. in 19. stoletjem.
V tem času so bile črne kozice nevarne bolezni za ljudi, saj so umrle 30% okuženih in preživele pustile brazgotine ali pa jim povzročile slepoto.
Vendar pa so črne koze v zmagal bila je blaga in se je lahko razširila s krave na človeka z ranicami, ki se nahajajo na vimenih krave. Jenner je ugotovil, da mnogi delavci v mlekarnah trdijo, da če bi z govedami ujeli črne kozice (ki so jih hitro pozdravili), ne bi zboleli za črnimi kozami.
Opazovanje: prepričanje o imunosti, pridobljeni z okužbo z črnimi kozami goveda. Iz tega opazovanja je Jenner prešel na naslednji korak v znanstveni metodi, pri čemer je domneval, da je to prepričanje resnično, in izvedel potrebne poskuse, da bi to dokazal ali ovrgel.
Hipoteza: Okužba govedih koz daje imunost na človeške črne koze.
Poskus: Jennerjevih poskusov danes ne bi sprejeli, saj so jih izvajali na ljudeh. Čeprav takrat hipoteze še ni bilo mogoče preizkusiti, bi bilo eksperimentiranje z otrokom danes še vedno popolnoma nedopustno. Jennerjeva je vzela material iz vnetih kravjih okužb iz roke okužene mlekarice in ga nanesla na roko dečka, sina njenega vrtnarja. Fant je bil nekaj dni bolan, nato pa si je popolnoma opomogel. Jenner je kasneje vzel material iz človeške kozice in ga nanesel na roko istega otroka. Vendar fant ni zbolel za boleznijo. Po tem prvem testu je Jenner ponovil poskus z drugimi ljudmi in nato objavil svoje ugotovitve.
Zaključki: potrjena hipoteza. Zato (deduktivna metoda) okužba osebe z kravjimi kozicami ščiti pred okužbo z črnimi kozicami ljudi. Kasneje je znanstvena skupnost lahko ponovila Jennerjeve poskuse in dosegla enake rezultate.
Na ta način so bila izumljena prva "cepiva": uporaba šibkejšega virusa za imunizacijo osebe proti najmočnejšemu in najbolj škodljivemu virusu. Trenutno se isto načelo uporablja pri različnih boleznih. Izraz "cepivo" izhaja iz te prve oblike imunizacije z govejim virusom.
- Uporabite lahko znanstveno metodo
Znanstvena metoda je način preizkušanja hipotez. Da bi ga lahko uporabili, je treba izvesti poskus.
Denimo, da ste med poukom matematike vedno zelo zaspani.
Vaše opažanje je: Sanjam pri pouku matematike.
Ena od možnih hipotez je: Zaspani ste pri pouku matematike, ker prejšnji večer niste dovolj spali.
Za izvedbo poskusa, ki hipotezo dokaže ali ovrže, je zelo pomembno, da v svojem vedenju ne spremenite ničesar, razen ur spanja: imeti bi morali isti zajtrk, sedeti na istem mestu v razredu, se pogovarjati z istimi ljudmi.
Poskus: noč pred poukom matematike boste šli uro prej kot običajno.
Če se vam med poukom matematike po večkratnem poskusu preneha zaspati (ne pozabite na pomen večkratnega izvedbe poskusa), bo hipoteza potrjena.
Če ste še naprej zaspani, se morate razvijati nove hipoteze.
Na primer:
- Hipoteza 1. Ena ura spanja ni bila dovolj. Ponovite poskus, tako da povečate dve uri spanja.
- Hipoteza 2. Še en dejavnik posega v občutek spanja (temperatura, čez dan zaužita hrana). Novi poskusi bodo zasnovani za oceno pojavnosti drugih dejavnikov.
- Hipoteza 3. Zaradi matematike ste zaspani, zato se ji ne morete izogniti.
Kot je razvidno iz tega preprostega primera, je znanstvena metoda zahtevna pri sklepanju, zlasti kadar naša prva hipoteza ni dokazana.
