Definition
Die wissenschaftliche Methode ist eine Reihe von Prozessen, mit denen Menschen Wissen über die Welt um sie herum sammeln, dieses Wissen verbessern und versuchen können zu erklären, warum und/oder wie Dinge passieren. Bei dieser Methode werden Beobachtungen gemacht, Fragen gestellt, Hypothesen aufgestellt, ein Experiment durchgeführt, die Daten analysiert und eine Schlussfolgerung gezogen. Jedes durchgeführte wissenschaftliche Experiment ist ein Beispiel für die wissenschaftliche Methode in Aktion, wird aber auch von Nichtwissenschaftlern in Alltagssituationen verwendet.,
Überblick über wissenschaftliche Methoden
Die wissenschaftliche Methode ist ein Prozess, bei dem versucht wird, der objektiven Wahrheit so nahe wie möglich zu kommen. Ein Teil des Prozesses besteht jedoch darin, Ihre Schlussfolgerungen ständig zu verfeinern, neue Fragen zu stellen und die Suche nach den Regeln des Universums fortzusetzen. Mit der wissenschaftlichen Methode versuchen Wissenschaftler aufzudecken, wie die Welt funktioniert, und die Gesetze zu entdecken, die sie auf diese Weise funktionieren lassen. Sie können die wissenschaftliche Methode verwenden, um Antworten auf fast jede Frage zu finden, obwohl die wissenschaftliche Methode auf der Grundlage der Experimentiermethode widersprüchliche Beweise liefern kann., Mit anderen Worten, die wissenschaftliche Methode ist eine sehr nützliche Methode, um Dinge herauszufinden-obwohl sie mit Vorsicht und Sorgfalt angewendet werden muss!
Wissenschaftliche Methode Schritte
Die genaue schritte der wissenschaftliche methode variieren von quelle zu quelle, aber die allgemeine verfahren ist die gleiche: erwerb wissen durch Beobachtung und Testen.,
Eine Beobachtung machen
Der erste Schritt der wissenschaftlichen Methode besteht darin, eine Beobachtung über die Welt um Sie herum zu machen. Bevor Hypothesen aufgestellt oder Experimente durchgeführt werden können, muss man zuerst über Phänomene nachdenken, die auftreten. Die wissenschaftliche Methode wird angewendet, wenn man nicht weiß, warum oder wie etwas passiert und die Antwort aufdecken möchte. Bevor Sie jedoch eine Frage stellen können, müssen Sie zunächst etwas Rätselhaftes bemerken.
Eine Frage stellen
Als nächstes muss man eine Frage stellen, die auf ihren Beobachtungen basiert., Hier sind einige Beispiele für gute Fragen:
- Warum tritt dieses Ding auf?
- Wie kommt es dazu?
- Warum oder wie passiert es so?
Manchmal wird dieser Schritt zuerst in der wissenschaftlichen Methode aufgeführt, wobei eine Beobachtung (und die Erforschung der fraglichen Phänomene) als zweite aufgeführt wird. In Wirklichkeit passieren sowohl Beobachtungen als auch Fragen in der Regel ungefähr zur gleichen Zeit.
Man kann ein verwirrendes Vorkommen sehen und sofort denken: „Warum tritt es auf?,“Wenn Beobachtungen gemacht werden und Fragen gestellt werden, ist es wichtig, Nachforschungen anzustellen, um festzustellen, ob andere die Frage bereits beantwortet oder Informationen aufgedeckt haben, die Ihnen bei der Gestaltung Ihrer Frage helfen können. Wenn Sie beispielsweise eine Antwort darauf finden, warum etwas auftritt, möchten Sie möglicherweise noch einen Schritt weiter gehen und herausfinden, wie es auftritt.
Eine Hypothese bilden
Eine Hypothese ist eine fundierte Vermutung, um die Phänomene zu erklären, die auf früheren Beobachtungen beruhen. Es beantwortet die im vorherigen Schritt gestellte Frage., Hypothesen können spezifisch oder allgemeiner sein, abhängig von der gestellten Frage, aber alle Hypothesen müssen testbar sein, indem Beweise gesammelt werden, die gemessen werden können. Wenn eine Hypothese nicht testbar ist, ist es unmöglich, ein Experiment durchzuführen, um festzustellen, ob die Hypothese durch Beweise gestützt wird.
Durchführung eines Experiments
Nach der Bildung einer Hypothese muss ein Experiment eingerichtet und durchgeführt werden, um die Hypothese zu testen., Ein Experiment muss eine unabhängige Variable (etwas, das von der Person, die das Experiment durchführt, manipuliert wird) und eine abhängige Variable (das zu messende Ding, das von der unabhängigen Variablen beeinflusst werden kann) haben. Alle anderen Variablen müssen so gesteuert werden, dass sie das Ergebnis nicht beeinflussen. Während eines Experiments werden Daten gesammelt. Daten sind eine Menge von Werten; sie können quantitativ (z. B. in Zahlen gemessen) oder qualitativ (eine Beschreibung oder Verallgemeinerung der Ergebnisse) sein.,
Wenn Sie beispielsweise die Wirkung von Sonnenlicht auf das Pflanzenwachstum testen möchten, ist die Lichtmenge die unabhängige Variable (die Sache, die Sie manipulieren) und die Höhe der Pflanzen die abhängige Variable (die Sache, die von der unabhängige Variable)., Andere Faktoren wie Lufttemperatur, Wassermenge im Boden und Pflanzenarten müssten zwischen allen im Experiment verwendeten Pflanzen gleich bleiben, damit Sie wirklich Daten darüber sammeln können, ob Sonnenlicht das Pflanzenwachstum beeinflusst. Die Daten, die Sie sammeln würden, wären quantitativ – da Sie die Höhe der Pflanze in Zahlen messen würden.
Daten analysieren
Nachdem Sie ein Experiment durchgeführt und Daten gesammelt haben, müssen Sie die Daten analysieren., Forschungsexperimente werden in der Regel mit statistischer Software analysiert, um Beziehungen zwischen den Daten zu bestimmen. Im Falle eines einfacheren Experiments könnte man einfach die Daten betrachten und sehen, wie sie mit der Änderung der unabhängigen Variablen korrelieren.
Schlussfolgerung bilden
Der letzte Schritt der wissenschaftlichen Methode besteht darin, eine Schlussfolgerung zu ziehen. Wenn die Daten die Hypothese unterstützen, kann die Hypothese die Erklärung für die Phänomene sein., Es müssen jedoch mehrere Versuche durchgeführt werden, um die Ergebnisse zu bestätigen, und es ist auch wichtig sicherzustellen, dass die Stichprobengröße—die Anzahl der durchgeführten Beobachtungen—groß genug ist, damit die Daten nicht durch nur wenige Beobachtungen verzerrt werden.
Wenn die Daten die Hypothese nicht unterstützen, müssen weitere Beobachtungen gemacht, eine neue Hypothese aufgestellt und die wissenschaftliche Methode erneut angewendet werden. Wenn eine Schlussfolgerung gezogen wird, kann die Forschung anderen präsentiert werden, um sie über die Ergebnisse zu informieren und Input über die Gültigkeit der Schlussfolgerung aus der Forschung zu erhalten.,
Wissenschaftliche Methodenbeispiele
Es gibt sehr viele Beispiele für die Verwendung der wissenschaftlichen Methode im Laufe der Geschichte, da sie die Grundlage für alle wissenschaftlichen Experimente ist. Wissenschaftler führen seit Hunderten von Jahren Experimente mit der wissenschaftlichen Methode durch.
Ein solches Beispiel ist Francesco Redis Experiment zur spontanen Erzeugung., Jahrhundert, als Redi lebte, glaubten die Menschen allgemein, dass Lebewesen spontan aus organischem Material entstehen könnten. Zum Beispiel glaubten die Leute, dass Maden aus Fleisch hergestellt wurden, das zum Sitzen gelassen wurde. Redi hatte eine alternative Hypothese: Dass Maden tatsächlich Teil des Lebenszyklus der Fliege waren!
Er führte ein Experiment durch, indem er vier Gläser Fleisch freiließ: einige unbedeckt, einige mit Musselin bedeckt und einige vollständig versiegelt., Fliegen stiegen in die unbedeckten Gläser und Maden erschienen kurze Zeit später. Die Gläser, die bedeckt waren, hatten Maden auf der äußeren Oberfläche des Musselins, aber nicht in den Gläsern. Versiegelte Gläser hatten absolut keine Maden.
Redi konnte daraus schließen, dass Maden nicht spontan in Fleisch auftauchen. Er bestätigte die Ergebnisse weiter, indem er gefangene Maden sammelte und sie zu erwachsenen Fliegen züchtete. Dies mag heute wie gesunder Menschenverstand erscheinen, aber damals wussten die Menschen nicht so viel über die Welt, und durch Experimente wie diese entdeckten die Menschen, was heute allgemein bekannt ist.,
Wissenschaftler verwenden die wissenschaftliche Methode in ihrer Forschung, aber sie wird auch von Menschen verwendet, die im Alltag keine Wissenschaftler sind. Auch wenn Sie sich dessen nicht bewusst waren, haben Sie die wissenschaftliche Methode viele Male angewendet, um Probleme in Ihrer Umgebung zu lösen.
Angenommen, Sie sind zu Hause und eine Glühbirne geht aus. Zu bemerken, dass die Glühbirne aus ist, ist eine Beobachtung., Sie würden dann natürlich fragen: „Warum ist die Glühbirne aus?“und kommen Sie mit möglichen Vermutungen oder Hypothesen. Zum Beispiel können Sie vermuten, dass die Glühbirne ausgebrannt ist. Dann würden Sie ein sehr kleines Experiment durchführen, um Ihre Hypothese zu testen; Sie würden nämlich die Glühbirne ersetzen und die Daten analysieren („Ist das Licht wieder eingeschaltet?”).
Wenn sich das Licht wieder einschaltete, würden Sie den Schluss ziehen, dass die Glühbirne tatsächlich ausgebrannt war., Wenn das Licht jedoch immer noch nicht funktioniert, würden Sie andere Hypothesen aufstellen („Die Steckdose funktioniert nicht“, „Ein Teil der Lampe ist defekt“, „Die Sicherung ist ausgefallen“ usw.) und testen Sie diese.