Apakah kaedah saintifik eksperimen?

The kaedah saintifik eksperimen adalah satu set teknik yang digunakan untuk menyiasat fenomena, memperoleh pengetahuan baru atau membetulkan dan mengintegrasikan pengetahuan sebelumnya.

Ia digunakan dalam penyelidikan saintifik dan berdasarkan pemantauan sistematik, mengambil pengukuran, uji kaji, merumuskan ujian dan mengubah hipotesis. Kaedah umum ini dijalankan bukan sahaja dalam biologi, tetapi dalam bidang kimia, fizik, geologi dan sains lain.

Melalui kaedah saintifik eksperimen, saintis cuba meramalkan dan mungkin mengawal peristiwa masa depan berdasarkan pengetahuan semasa dan masa lalu.

Juga dipanggil kaedah induktif, ia adalah yang paling digunakan dalam sains oleh penyelidik, ini menjadi sebahagian daripada metodologi saintifik. 

Ia dicirikan kerana penyelidik dengan sengaja boleh mengawal pemboleh ubah untuk membatasi hubungan antara mereka.

Pemboleh ubah ini boleh bergantung atau bebas, menjadi asas untuk mengumpulkan data yang diekstrak daripada kumpulan percubaan, serta tingkah laku mereka. Ini membolehkan untuk menguraikan proses yang sedar dalam elemen mereka, mengetahui kemungkinan sambungan mereka dan menentukan undang-undang sambungan tersebut. 

Keupayaan untuk membuat ramalan yang tepat bergantung kepada tujuh langkah kaedah saintifik eksperimen.

Fasa kaedah saintifik eksperimen

Pemerhatian ini harus objektif, tidak subjektif. Dalam erti kata lain, pemerhatian mesti dapat disahkan oleh saintis lain. Pemerhatian subjektif, berdasarkan pendapat dan kepercayaan peribadi, bukanlah sebahagian daripada bidang sains.

Contoh:

• Pernyataan objektif: di dalam bilik ini suhu berada pada 20 ° C.
• Kenyataan subjektif: sejuk di dalam bilik ini.

Langkah pertama dalam kaedah saintifik eksperimen adalah untuk membuat pemerhatian objektif. Pemerhatian ini didasarkan pada fakta tertentu yang telah berlaku dan yang dapat disahkan oleh orang lain sebagai benar atau palsu.

- Hipotesis

Pemerhatian memberitahu kami tentang masa lalu atau sekarang. Sebagai saintis, kita mahu dapat meramalkan peristiwa masa hadapan. Oleh itu, kita mesti menggunakan kemampuan kita untuk membuat alasan.

Para saintis menggunakan pengetahuan mereka tentang peristiwa lalu untuk membangunkan prinsip umum atau penjelasan untuk membantu meramalkan peristiwa masa depan.

Prinsip umum dipanggil hipotesis. Jenis penalaran yang terlibat dipanggil penalaran induktif (menghasilkan generalisasi dari butiran khusus).

Hipotesis mesti mempunyai ciri-ciri berikut:

• Ia mesti menjadi prinsip umum yang dikekalkan melalui ruang dan waktu.
• Ia mestilah idea tentatif.
• Anda mesti bersetuju dengan pemerhatian yang ada.
• Ia semudah mungkin.
• Ia mesti boleh diverifikasi dan berpotensi palsu. Dalam erti kata lain, mesti ada cara untuk membuktikan bahawa hipotesis itu salah, cara untuk membuktikan hipotesis.

Sebagai contoh: "Sesetengah mamalia mempunyai dua anggota belakang" akan menjadi hipotesis yang tidak berguna. Tiada pemerhatian yang tidak sesuai dengan hipotesis ini! Sebaliknya, "Semua mamalia mempunyai dua anggota belakang" adalah hipotesis yang baik.

Apabila kita mendapati ikan paus, yang tidak mempunyai kaki belakang, kita akan menunjukkan bahawa hipotesis kita adalah palsu, kita telah memalsukan hipotesis.

Apabila hipotesis membayangkan hubungan sebab dan akibat, kami mengumumkan hipotesis kami untuk menunjukkan bahawa tiada kesan. Hipotesis, yang tidak menjejaskan sebarang kesan, dipanggil hipotesis nol. Sebagai contoh, ubat Celebra tidak membantu melegakan arthritis rheumatoid.

Dari penghuraian hipotesis yang tentatif dan boleh atau mungkin tidak benar, kita mesti membuat ramalan tentang penyelidikan dan hipotesis kita.

Hipotesis mestilah luas dan mesti dapat digunakan seragam sepanjang masa dan ruang. Para saintis biasanya tidak dapat memeriksa semua kemungkinan keadaan di mana hipotesis boleh digunakan. Sebagai contoh, pertimbangkan hipotesis: Semua sel tumbuhan mempunyai nukleus.

Kita tidak boleh memeriksa semua tumbuhan hidup dan semua tumbuh-tumbuhan yang telah hidup untuk melihat jika hipotesis ini salah. Sebaliknya, kami menjana ramalan menggunakan pemikiran deduktif (menjana jangkaan khusus tentang generalisasi).

Dari hipotesis kami, kami boleh membuat ramalan berikut: jika saya memeriksa sel-sel daun rumput, masing-masing akan mempunyai nukleus.

Sekarang, mari kita perhatikan hipotesis dadah: Celebra ubat tidak membantu melegakan arthritis rheumatoid.

Untuk menguji hipotesis ini, kita perlu memilih satu set syarat tertentu dan kemudian meramalkan apa yang akan berlaku di bawah syarat-syarat tersebut jika hipotesis itu benar.

Keadaan yang anda ingin ujian adalah dos yang diberikan, tempoh pengambilan ubat, umur pesakit dan bilangan orang yang akan diperiksa..

Semua syarat-syarat yang tertakluk kepada perubahan disebut pembolehubah. Untuk mengukur kesan Celebra, kita perlu melakukan eksperimen terkawal.

Kumpulan eksperimen tertakluk kepada pembolehubah yang kami mahu ujian dan kumpulan kawalan tidak terdedah kepada pemboleh ubah tersebut.

Dalam percubaan terkawal, pembolehubah hanya yang mesti berbeza antara kedua-dua kumpulan adalah pemboleh ubah yang ingin kami uji.

Mari kita ramalkan berdasarkan pemerhatian kesan Celebra di makmal. Ramalan adalah: Pesakit yang mengalami arthritis rheumatoid yang mengambil Celebra dan pesakit yang mengambil plasebo (tablet kanji dan bukannya ubat) tidak berbeza dalam tahap ketara rheumatoid arthritis.

Kami beralih ke persepsi deria kami untuk mengumpulkan maklumat. Kami merancang eksperimen berdasarkan ramalan kami.

Percubaan kami adalah seperti berikut: 1000 pesakit antara umur 50 dan 70 akan ditugaskan secara rawak kepada satu daripada dua kumpulan 500.

Kumpulan eksperimen akan mengambil Celebra empat kali sehari dan kumpulan kawalan akan mengambil plasebo kanji empat kali sehari. Pesakit tidak akan tahu sama ada tablet mereka adalah Celebra atau plasebo. Pesakit akan mengambil ubat selama dua bulan.

Pada akhir dua bulan, ujian perubatan akan ditadbir untuk menentukan sama ada fleksibiliti lengan dan jari telah berubah.

Eksperimen kami menghasilkan keputusan berikut: 350 daripada 500 orang yang mengambil Celebra melaporkan penurunan arthritis pada akhir tempoh. 65 daripada 500 orang yang mengambil plasebo melaporkan kemajuan.

Data tersebut menunjukkan bahawa terdapat kesan yang signifikan terhadap Celebra. Kita perlu melakukan analisis statistik untuk menunjukkan kesannya. Analisis sedemikian mendedahkan bahawa terdapat kesan signifikan dari Celebra.

Dari analisis kami terhadap eksperimen, kami mempunyai dua hasil yang mungkin: hasilnya bersamaan dengan ramalan atau tidak setuju dengan ramalan.

Dalam kes kita, kita boleh menolak ramalan kita bahawa Celebra tidak mempunyai kesan. Kerana ramalan itu salah, kita mesti menolak hipotesis yang berasaskannya.

Tugas kita sekarang adalah untuk menyatakan semula hipotesis dengan cara yang konsisten dengan maklumat yang ada. Hipotesis kami sekarang ialah: pentadbiran Celebra mengurangkan arthritis rheumatoid berbanding pentadbiran plasebo.

Dengan maklumat semasa, kami menerima hipotesis kami sebagai benar. Adakah kita menunjukkan bahawa itu benar? Tidak semestinya! Selalu ada penjelasan lain yang dapat menjelaskan hasilnya.

Ada kemungkinan lebih daripada 500 pesakit yang mengambil Celebra akan terus meningkat. Ada kemungkinan pesakit yang mengambil Celebra juga makan pisang setiap hari dan bahawa pisang bertambah baik dengan arthritis. Anda boleh mencadangkan banyak penjelasan lain.

Bagaimanakah kita dapat membuktikan bahawa hipotesis baru kita adalah benar? Kita tidak akan dapat Kaedah saintifik tidak membenarkan untuk membuktikan apa-apa hipotesis.

Hipotesis boleh ditolak dalam mana hipotesis diambil sebagai palsu. Apa yang boleh kita katakan tentang hipotesis yang menentang ialah kita tidak menemui bukti untuk menolaknya.

Terdapat banyak perbezaan antara tidak dapat menyangkal dan membuktikan. Pastikan anda memahami perbezaan ini kerana ia adalah asas kaedah saintifik eksperimen. Jadi apa yang akan kita lakukan dengan hipotesis terdahulu??

Pada masa ini kami menerimanya sebagai benar, tetapi untuk ketat, kami perlu menyerahkan hipotesis kepada lebih banyak ujian yang dapat membuktikan ia salah.

Contohnya, kita boleh mengulangi percubaan tetapi menukar kumpulan kawalan dan eksperimen. Jika hipotesis tetap berdiri selepas usaha kita untuk mengetuknya, kita dapat merasa lebih percaya diri untuk menerimanya sebagai benar.

Walau bagaimanapun, kita tidak akan dapat mengesahkan bahawa hipotesis itu benar. Sebaliknya, kami menerimanya sebagai benar kerana hipotesis itu menentang beberapa eksperimen untuk membuktikan bahawa ia salah.

Para saintis menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal dan buku saintifik, dalam perbualan dalam mesyuarat nasional dan antarabangsa dan di seminar di kolej dan universiti.

Penyebaran keputusan adalah bahagian penting dalam kaedah saintifik eksperimen.

Benarkan orang lain mengesahkan keputusan anda, membangunkan ujian baru tentang hipotesis anda atau menerapkan pengetahuan yang mereka perolehi untuk menyelesaikan masalah lain.

Rujukan

1. Achinstein P. Pengenalan umum. Peraturan sains: pengenalan sejarah terhadap kaedah saintifik (2004). Johns Hopkins University Press.
2. Beveridge W. Seni penyiasatan saintifik (1950). Melbourne: Heinemann.
3. Blakstad O. Penyelidikan eksperimen (2008). Diperolehi daripada: www.explorable.com
4. Bright W. Pengenalan kepada penyelidikan saintifik (1952). McGraw-Hill.
5. Gauch H. Kaedah saintifik dalam amalan (2003). Cambridge University Press.
6. Jevons W. Prinsip sains: risalah mengenai kaedah logik dan saintifik (1958). New York: Penerbitan Dover.
7. .