Vad är den experimentella vetenskapliga metoden?

Den experimentella vetenskapliga metoden är en uppsättning tekniker som används för att undersöka fenomen, förvärva ny kunskap eller korrigera och integrera tidigare kunskaper.

Den används i vetenskaplig forskning och bygger på systematisk observation, mätning, experiment, formulering av test och modifiering av hypoteser. Denna allmänna metod utförs inte bara i biologi utan i kemi, fysik, geologi och andra vetenskaper.

Genom experimentell vetenskaplig metod försöker forskare att förutsäga och kanske styra framtida händelser baserat på nuvarande och tidigare kunskaper.

Den kallas också den induktiva metoden, den är den mest använda inom forskningen av forskare, detta är en del av den vetenskapliga metoden.

Det kännetecknas av att forskare medvetet kan styra variablerna för att avgränsa relationerna mellan dem.

Dessa variabler kan vara beroende eller oberoende, vara grundläggande för att samla in data som extraheras från en experimentell grupp, liksom deras beteende. Detta gör det möjligt att sönderfatta de medvetna processerna i sina element, upptäcka deras möjliga samband och bestämma lagarna för dessa anslutningar.

Möjligheten att göra exakta förutsägelser beror på de sju stegen i den experimentella vetenskapliga metoden.

Faser av experimentell vetenskaplig metod

Dessa observationer bör vara objektiva, inte subjektiva. Med andra ord måste observationerna kunna verifieras av andra forskare. Subjektiva observationer, baserade på personliga åsikter och övertygelser, ingår inte i vetenskapsområdet.

Exempel:

• Objektiv uttalande: i detta rum är temperaturen vid 20 ° C.
• Subjektivt uttalande: det är coolt i det här rummet.

Det första steget i den experimentella vetenskapliga metoden är att göra objektiva observationer. Dessa observationer bygger på specifika fakta som redan har uppstått och som kan verifieras av andra som sanna eller falska.

2-hypotesen

Observationer berättar om förflutna eller nutid. Som forskare vill vi kunna förutse framtida händelser. Därför måste vi använda vår förmåga att motivera.

Forskare använder sin kunskap om tidigare händelser för att utveckla en allmän princip eller förklaring för att kunna förutse framtida händelser.

Den allmänna principen kallas hypotes. Den typ av resonemang som inblandas kallas induktiv resonemang (härledande en generalisering från specifika detaljer).

En hypotes måste ha följande egenskaper:

• Det måste vara en allmän princip som upprätthålls genom rymd och tid.
• Det måste vara en preliminär idé.
• Du måste hålla med de tillgängliga observationerna.
• Det ska vara så enkelt som möjligt.
• Det måste vara verifierbart och eventuellt felaktigt. Med andra ord måste det finnas ett sätt att bevisa att hypotesen är falsk, ett sätt att motbevisa hypotesen.

Till exempel: "Vissa däggdjur har två bakben" skulle vara en värdelös hypotes. Det finns ingen observation som inte passar den här hypotesen! Däremot, "Alla däggdjur har två bakben" är en bra hypotes.

När vi hittar valar, som inte har några bakben, skulle vi ha visat att vår hypotes är falsk, vi har förfalskat hypotesen.

När en hypotes innebär ett orsak och effekt förhållande, förklarar vi vår hypotes att det indikeras att det inte finns någon effekt. En hypotes som inte påverkar någon effekt kallas nollhypotes. Till exempel hjälper läkemedlet Celebra inte till att lindra reumatoid artrit.

Från utarbetandet av hypotesen som är preliminär och kanske eller inte är sant, måste vi göra en förutsägelse om vår forskning och hypotesen.

Hypotesen måste vara bred och måste kunna tillämpas jämnt över tid och rum. Forskare brukar inte kontrollera alla möjliga situationer där en hypotes kan tillämpas. Tänk på hypotesen: Alla växtceller har en kärna.

Vi kan inte undersöka alla levande växter och alla växter som har levt för att se om denna hypotes är falsk. I stället genererar vi en prediktion med deduktiv resonemang (genererar en specifik förväntan på generalisering).

Från vår hypotes kan vi göra följande förutsägelse: Om jag granskar cellerna i ett gräsblad, kommer var och en att ha en kärna.

Låt oss nu överväga hypotesen av drogen: Celebra-drogen hjälper inte till att lindra reumatoid artrit.

För att testa denna hypotes skulle vi behöva välja en specifik uppsättning villkor och sedan förutse vad som skulle hända under dessa förhållanden om hypotesen var sant.

Villkoren du kan försöka är de doser som administreras, hur lång tid medicineringen tar, patienternas åldrar och antalet personer som ska undersökas.

Alla dessa villkor som kan ändras kallas variabler. För att mäta effekten av Celebra behöver vi utföra ett kontrollerat experiment.

Experimentgruppen utsätts för den variabel som vi vill testa och kontrollgruppen utsätts inte för den variabeln.

I ett kontrollerat experiment är den enda variabel som måste skilja sig mellan de två grupperna den variabel som vi vill testa.

Låt oss göra en förutsägelse baserad på observationer av Celebras effekt i laboratoriet. Förutsägningen är: Patienter som lider av reumatoid artrit som tar Celebra och patienter som tar placebo (en stärkelseplastik istället för läkemedlet) skiljer sig inte åt i svårighetsgraden av reumatoid artrit.

Vi vänder igen till vår sensoriska uppfattning för att samla information. Vi utformade ett experiment baserat på vår förutsägelse.

Vårt experiment kan vara följande: 1000 patienter mellan 50 och 70 år kommer att slumpmässigt tilldelas en av två grupper om 500.

Experimentella gruppen tar Celebra fyra gånger om dagen och kontrollgruppen tar en stärkelse placebo fyra gånger om dagen. Patienterna vet inte om tabletterna är Celebra eller placebo. Patienterna tar medicinen i två månader.

I slutet av två månader kommer medicinska test att administreras för att avgöra om flexibiliteten hos armar och fingrar har förändrats.

Vårt experiment gav följande resultat: 350 av de 500 personer som tog Celebra rapporterade minskad artrit vid slutet av perioden. 65 av de 500 personer som tog placebo rapporterade förbättringar.

Data tycks visa att det var en signifikant effekt mot Celebra. Vi behöver göra en statistisk analys för att visa effekten. En sådan analys avslöjar att det finns en statistiskt signifikant effekt av Celebra-effekten.

Från vår analys av experimentet har vi två möjliga resultat: resultaten sammanfaller med förutsägelsen eller står i strid med förutsägelsen.

I vårt fall kan vi avvisa vår förutsägelse att Celebra inte har någon effekt. Eftersom förutsägelsen är fel måste vi också avvisa den hypotes som den grundades på.

Vår uppgift är nu att omformulera hypotesen på ett sätt som överensstämmer med tillgänglig information. Vår hypotes kan nu vara: administreringen av Celebra minskar reumatoid artrit jämfört med administrering av placebo.

Med den nuvarande informationen accepterar vi vår hypotes som sann. Har vi visat att det är sant? Absolut inte! Det finns alltid andra förklaringar som kan förklara resultaten.

Det är möjligt att mer än 500 patienter som tog Celebra skulle förbättra sig ändå. Det är möjligt att fler av de patienter som tog Celebra också åt bananer varje dag och att bananer förbättrade artrit. Du kan föreslå otaliga andra förklaringar.

Hur kan vi bevisa att vår nya hypotes är sant? Vi kommer aldrig att kunna Den vetenskapliga metoden tillåter inte att testa någon hypotes.

Hypoteser kan avvisas, i vilket fall hypotesen är ansedd som falsk. Allt vi kan säga om en hypotes som motstår är att vi inte hittar ett bevis för att motbevisa det.

Det finns stor skillnad mellan att inte kunna åsidosätta och bevisa. Se till att du förstår denna skillnad eftersom det är grunden för den experimentella vetenskapliga metoden. Så vad skulle vi göra med vår tidigare hypotes?

Vi accepterar för närvarande det som sant, men för att vara noggrann måste vi lägga in hypotesen för fler test som kan visa att det är fel.

Till exempel kan vi upprepa experimentet men ändra kontroll- och experimentgrupp. Om hypotesen stannar kvar efter våra ansträngningar att slå ner det, kan vi känna oss mer säkra på att acceptera det som sant.

Vi kommer emellertid aldrig att kunna bekräfta att hypotesen är sant. Snarare accepterar vi det som sant eftersom hypotesen motstod flera experiment för att bevisa att det är falskt.

Forskare publicerar sina resultat i tidskrifter och vetenskapliga böcker, i samtal på nationella och internationella möten och i seminarier vid högskolor och universitet.

Spridningen av resultaten är en väsentlig del av den experimentella vetenskapliga metoden.

Det gör det möjligt för andra att verifiera dina resultat, utveckla nya test av din hypotes eller tillämpa den kunskap de har förvärvat för att lösa andra problem.