Obsah
The vedecká metóda je výskumná metóda, ktorá charakterizuje prírodné vedy od sedemnásteho storočia. Je to dôsledný proces, ktorý umožňuje popísať situácie, formulovať a porovnať hypotézy.
Povedať, že ste vedec, znamená, že vaším cieľom je produkovať vedomosti.
Vyznačuje sa:
- Systematické pozorovanie: Je to zámerné, a teda selektívne vnímanie. Je to záznam toho, čo sa deje v skutočnom svete.
- Formulácia otázky alebo problému: Z pozorovania vyplýva problém alebo otázka, ktorá sa chce vyriešiť. Na druhej strane je formulovaná hypotéza, ktorá je možnou odpoveďou na položenú otázku. Na formulovanie hypotéz sa používa dedukčné uvažovanie.
- Experimentovanie: Pozostáva zo štúdia javu prostredníctvom jeho reprodukcie, zvyčajne v laboratórnych podmienkach, opakovane a za kontrolovaných podmienok. Pokus je navrhnutý tak, aby mohol potvrdiť alebo vyvrátiť navrhovanú hypotézu.
- Vydávanie záverov: Vedecká komunita je zodpovedná za hodnotenie výsledkov získaných prostredníctvom peer review, to znamená, že ďalší vedci rovnakej špecializácie hodnotia postup a jeho výsledky.
Vedecká metóda môže viesť k vývoj teórie. Teórie sú vyhlásenia, ktoré boli aspoň čiastočne overené. Ak je teória overená ako pravdivá vždy a všade, stáva sa zákonom. The prírodné zákony sú trvalé a nemenné.
Existujú dva základné piliere vedeckej metódy:
- Reprodukovateľnosť: Je to schopnosť opakovať experimenty. Preto Vedecké publikácie obsahovať všetky údaje o vykonaných experimentoch. Ak neposkytnú údaje umožňujúce opakovanie rovnakého experimentu, nepovažuje sa to za vedecký experiment.
- Vyvrátiteľnosť: Je možné vyvrátiť akúkoľvek hypotézu alebo vedecké tvrdenie. To znamená, že si musíte byť schopní aspoň predstaviť empiricky testovateľné tvrdenie, ktoré je v rozpore s pôvodným tvrdením. Napríklad, keď poviem: „všetky fialové mačky sú samice”, Nie je možné falšovať, pretože fialové mačky nie sú viditeľné. Tento príklad sa môže javiť ako smiešny, ale podobné tvrdenia sa verejne objavujú aj voči entitám, ktoré tiež nie sú pozorovateľné, ako sú mimozemšťania.
Príklady vedeckej metódy
- Nákaza antraxom
Robert Koch bol nemecký lekár, ktorý žil v druhej polovici 19. a na začiatku 20. storočia.
Keď hovoríme o vedcovi, jeho pozorovania sa netýkajú iba sveta okolo neho, ale aj objavov iných vedcov. Koch teda najskôr vychádza z demonštrácie Kazimíra Davaina, že bacil antraxu sa prenášal priamo medzi kravami.
Ďalšou vecou, ktorú pozoroval, boli nevysvetliteľné ohniská antraxu na miestach, kde nebol žiadny jedinec s antraxom.
Otázka alebo problém: Prečo existuje nákaza antraxom, keď nie je jednotlivec, ktorý by nákazu inicioval?
Hypotéza: Bacil alebo jeho časť prežíva mimo hostiteľa (infikovaná živá bytosť).
Experiment: Vedci musia často vymýšľať svoje vlastné experimentálne metódy, najmä keď sa blížia k oblasti znalostí, ktorá ešte nebola preskúmaná. Koch vyvinul vlastné metódy na čistenie bacila zo vzoriek krvi a na jeho kultiváciu.
Výsledok objavov: Bacily nemôžu prežiť mimo hostiteľa (hypotéza je čiastočne vyvrátená). Bacily však vytvárajú endospóry, ktoré prežijú mimo hostiteľa a sú schopné spôsobiť ochorenie.
Kochov výskum mal vo vedeckej komunite viaceré následky. Na jednej strane objav prežitia patogénov (spôsobujúcich choroby) mimo organizmov inicioval protokol o sterilizácii chirurgických nástrojov a iných nemocničných predmetov.
Ale okrem toho boli jeho metódy použité pri výskume antraxu neskôr zdokonalené pri štúdiu tuberkulózy a cholery. Za týmto účelom vyvinul farbiace a čistiace techniky a bakteriálne rastové médiá, ako sú agarové platne a Petriho misky. Všetky tieto metódy sa používajú dodnes.
Závery. Svojou prácou založenou na vedeckej metóde dospel k nasledujúcim záverom, ktoré sú platné dodnes a riadia všetky bakteriologické výskumy:
- Pri chorobe je prítomný mikrób.
- Mikrób je možné odobrať od hostiteľa a vypestovať ho nezávisle (kultivácia).
- Ochorenie sa môže produkovať zavedením čistej kultúry mikróbu do zdravého experimentálneho hostiteľa.
- Rovnaký mikrób možno identifikovať v infikovanom hostiteľovi.
- Vakcína proti kiahňam
Edward Jenner bol vedec, ktorý žil v Anglicku medzi 17. a 19. storočím.
V tom čase boli ovčie kiahne nebezpečnou chorobou pre ľudí, pričom zabili 30% infikovaných a zanechali na nich pozostalých jazvy alebo im spôsobili slepotu.
Avšak kiahne v vyhral bol mierny a dal sa šíriť z kravy na človeka vredmi umiestnenými na vemenách kravy. Jenner zistil, že mnoho mliekarenských pracovníkov tvrdilo, že keby chytili kiahne z dobytka (ktorý sa rýchlo vyliečil), neochoreli by ľudskými kiahňami.
Pozorovanie: Viera v imunitu spôsobenú nákazou kiahní dobytka. Z tohto pozorovania Jenner prešiel k ďalšiemu kroku vedeckej metódy, zastával hypotézu, že táto viera je pravdivá, a vyvinul potrebné experimenty na jej overenie alebo vyvrátenie.
Hypotéza: Nákaza kiahní dobytka dodáva imunitu ľudským kiahňam.
Pokus: Jennerove experimenty by dnes neboli akceptované, pretože sa uskutočňovali na ľuďoch. Aj keď v tom čase neexistoval iný spôsob, ako hypotézu otestovať, experimentovanie s dieťaťom by dnes bolo stále úplne neprípustné. Jenner vzala materiál z boľavých kiahní z ruky infikovanej dojičky a aplikovala ho na ruku chlapca, syna jej záhradníka. Chlapec bol niekoľko dní chorý, ale potom sa úplne uzdravil. Jenner neskôr vzal materiál z boľavých kiahní človeka a aplikoval ho na ruku toho istého dieťaťa. Chlapec však túto chorobu nezískal. Po tomto prvom teste Jenner zopakoval experiment s inými ľuďmi a potom zverejnil svoje zistenia.
Závery: hypotéza potvrdená. Preto (deduktívna metóda) infikovanie osoby kravskými kiahňami chráni pred infekciou ľudskými kiahňami. Neskôr bola vedecká komunita schopná zopakovať Jennerove experimenty a dosiahnuť rovnaké výsledky.
Týmto spôsobom boli vynájdené prvé „vakcíny“: aplikácia slabšieho kmeňa vírusu na imunizáciu osoby proti najsilnejšiemu a najškodlivejšiemu vírusu. Rovnaký princíp sa v súčasnosti používa pri rôznych chorobách. Termín „vakcína“ pochádza z tejto prvej formy imunizácie hovädzím vírusom.
- Môžete použiť vedeckú metódu
Vedecká metóda predstavuje spôsob testovania hypotéz. Na uplatnenie je nevyhnutná možnosť vykonať experiment.
Predpokladajme napríklad, že počas hodiny matematiky ste vždy veľmi ospalý.
Váš postreh je: Snívam na hodine matematiky.
Jedna z možných hypotéz je: Na hodinách matematiky ste ospalí, pretože ste sa predtým večer nevyspali.
Pri uskutočňovaní experimentu, ktorý potvrdzuje alebo vyvracia hypotézu, je veľmi dôležité, aby ste na svojom správaní nič nemenili, okrem hodín spánku: mali by ste mať rovnaké raňajky, sedieť na rovnakom mieste v triede, rozprávať sa s rovnakými ľuďmi.
Pokus: Večer pred hodinou matematiky pôjdete spať o hodinu skôr ako obvykle.
Ak po opakovanom experimente prestanete byť na hodine matematiky ospalý (nezabudnite na dôležitosť vykonania experimentu viackrát), hypotéza sa potvrdí.
Ak budete naďalej ospalí, mali by ste sa rozvíjať nové hypotézy.
Napríklad:
- Hypotéza 1. Jedna hodina spánku nestačila. Opakujte experiment a zvýšte dve hodiny spánku.
- Hypotéza 2. Ďalší faktor zasahuje do pocitu spánku (teplota, jedlo skonzumované počas dňa). Budú navrhnuté nové experimenty na hodnotenie výskytu ďalších faktorov.
- Hypotéza 3. Ospalosť vás robí práve matematika, a preto sa jej nedá vyhnúť.
Ako je zrejmé z tohto jednoduchého príkladu, vedecká metóda je náročná na vyvodzovanie záverov, najmä keď nie je dokázaná naša prvá hypotéza.
