Hapat e metodës shkencore: shpjegim i hollësishëm, faza dhe shembuj

Është quajtur Metoda shkencore tërësia e hapave, strategjive dhe teknikave të ndërmarra për të gjetur njohuri të vlefshme dhe të provuara rreth temave që lidhen me cilëndo prej shkencave. Që kërkimi të konsiderohet shkencor, ai duhet të bazohet në përvojë e vëzhgueshmenë matje rigoroze e të dhënave dhe në arsyetimi logjikduke shmangur subjektivitetin dhe paragjykimet personale në çdo kohë.

Hapat ose fazat e metodës shkencore mund të jenë të ndryshme dhe madje mund të diferencohen varësisht nga kërkimi dhe fusha e shkencës në të cilën kryhet (disa janë shumë më të lehta për t'u verifikuar sesa të tjerat). Për këtë arsye, së bashku me dëshirën për të treguar hapat që duhen ndjekur për ata që janë të interesuar të kryejnë këtë lloj kërkimi, kemi përgatitur këtë hyrje të zgjeruar, në të cilën shpjegojmë me hollësi se çfarë është metoda shkencore, cilat janë fazat e saj, cilat karakteristika duhet të përmbushë dhe si zbatohet edhe në jetën e përditshme.

Çfarë është saktësisht metoda shkencore?

Metoda shkencore është një metodologji sistematike që përbëhet nga zbatimi i një sërë procedurash dhe fazash për të fitoj njohuri të reja ose për të konfirmuar gjetjet ekzistuese. Kjo është mënyra se si funksionon shkenca dhe mbështetet në disa shtylla themelore:

• Empirizmi: gjithmonë pjesë e fakte të vëzhgueshme dhe të matshme, qoftë drejtpërdrejt me shqisat ose nëpërmjet instrumenteve.
• Matje e besueshme: përdor mjete dhe instrumente që lejojnë përcaktimin sasior të saktë të fenomeneve të studiuara.
• RacionalitetiShpjegimet duhet të jenë logjik dhe koherent, bazuar në parime dhe ligje shkencore, jo në opinione.
• Objektivitetikërkon të izolojë paragjykimet personale të studiuesitduke u përqendruar në të dhëna që mund të pranohen nga komuniteti shkencor.
• Sistematikë: ndjek një renditje dhe një hierarki hapash që lejojnë përparimin nga vëzhgimi në formulimin e teorive dhe ligjeve.
• Faktshmëri: gjithmonë bazohet në fakte të verifikueshme përmes përvojës dhe eksperimentimit.

Ky proces është hartuar në mënyrë të tillë që çdo studim i kryer duke ndjekur udhëzimet e tij të mund të jetë të përsëritshme nga studiues të tjerëKjo riprodhueshmëri është ajo që na lejon të verifikojmë nëse rezultatet janë të vërteta në kushte, vende ose kohë të ndryshme, dhe është një nga kriteret kryesore për të dalluar njohuritë shkencore nga mendimi ose besimi i thjeshtë.

Cilat janë hapat e metodës shkencore?

Hapat ose fazat e kësaj metode zakonisht paraqiten në formate paksa të ndryshme në varësi të disiplinës, por në thelb ato mbulojnë të njëjtën rrugë. Në artikullin origjinal theksuam: pyetje, vëzhgim, formulim hipotezash, eksperimentim, analizë dhe përfundimPërveç kësaj, praktika shkencore aktuale shpesh përfshin momente të tjera të rëndësishme, të tilla si publikim dhe krahasim e rezultateve, formulimi i teorive dhe, në disa raste, konsolidimi i ligjet shkencore.

Të gjitha këto hapa përdoren me qëllim të për të vlerësuar një temëPër të propozuar një zgjidhje, testuar atë me rigorozitet dhe nxjerrë përfundime të forta. Tani do të zhvillojmë secilën fazë, duke integruar si strukturën klasike ashtu edhe ato elementë shtesë që pasurojnë dhe forcojnë metodën shkencore.

Bëni pyetjen e duhur

Për të filluar një hetim duke përdorur metodën shkencore, është e nevojshme formuloni një pyetje specifike rreth temës me interes. Kjo pyetje duhet të:

• Të jesh i lidhur me një fenomen i vëzhgueshëm (jo me opinione apo gjykime morale).
• Për të qenë në gjendje të merrni një përgjigje përmes të dhëna dhe eksperimentejo vetëm përmes reflektimit.
• Të jetë e mjaftueshme i saktë dhe i kufizuar në mënyrë që të mund të bëhet realisht.

Për ta kuptuar këtë më lehtë, do të përdorim disa shembuj të përditshëm të pyetjeve shkencore:

• Cila gotë ka kapacitet më i madh uji?
• Por qué la druri noton mbi ujë?
• Si ndikon temperaturë Sa shpejt treten tabletat eferveshente?
• Çfarë lloj sapuni është më efektiv për hiqni një njollë Konkretisht?

Në kontekstet arsimore ose hyrëse të shkencës, është shumë e dobishme të udhëzohen studentët në mënyrë që ata të mësojnë të bëjnë dallimin midis pyetje shkencore (të cilave mund t'u jepet përgjigje me eksperimente) dhe pyetje që varen vetëm nga shijet, vlerat ose opinionet, dhe për këtë arsye nuk përshtaten brenda metodës shkencore.

Vëzhgimi dhe hetimi

Pasi të jetë formuluar pyetja, është e nevojshme të ndalemi dhe bëj një vëzhgim të kujdesshëm dhe a hetimi i mëparshëm që lejojnë mbledhjen e sa më shumë të dhënave të jetë e mundur për t'iu përgjigjur asaj. Kjo fazë fillestare e mbledhjes së të dhënave përfshin si vëzhgimi i drejtpërdrejtë të fenomenit, siç është rishikimi i punimeve të mëparshme (libra, artikuj, raporte, etj.).

Vëzhgimi shkencor shërben për të shpjeguar pse ndodh diçka ose çdo pyetje tjetër që lidhet me një fenomen, me ndihmën e të dhënave të mbledhura në mënyra të ndryshme. Mund të ndahet në tre lloje: josistematik, gjysmësistematik dhe sistematikMegjithatë, hapat e metodës shkencore zakonisht mbështeten kryesisht në vëzhgimin sistematik.

• Vëzhgim josistematikKjo i referohet vëzhgimit të kryer pa ndonjë planifikim ose organizim paraprak; domethënë, ne thjesht vëzhgojmë problemin dhe përpiqemi të mbledhim çdo të dhënë që mund të jetë me interes. Është një lloj vëzhgimi më konvencional. spontane dhe eksploruese.
• Vëzhgim gjysmë-sistematikKarakterizohet nga fakti që linjat duhet të vizatohen së pari objektivat e vëzhgimitnë mënyrë që të jetë më e lehtë të dish se çfarë po kërkon. Megjithatë, jo të gjitha aspektet që duhen vëzhguar janë organizuar ende në mënyrë strikte.
• Vëzhgimi sistematikMetoda më e përdorur gjerësisht në kërkimin shkencor. Ajo lejon, me ndihmën e planifikimit paraprak të objektivit ose aspekteve që do të vlerësohen, mbledhjen e të dhënave në një mënyrë më specifikeËshtë e nevojshme të kategorizohen të gjithë faktorët e vëzhgimit (sjelljet ose sjelljet, faktet, ngjarjet, fenomenet në fusha të ndryshme, ndër të tjera) dhe të përdoren instrumente të qarta regjistrimi (tabela, lista kontrolli, pajisje matëse, etj.).

Gjatë kësaj faze, të ndryshmet studimi i variablave:

• Ndryshore e pavarur: ai që studiuesi modifikon ose kontrollon për të parë efektin e tij (për shembull, temperatura e ujit).
• Variabla e varur: ajo që matet ose vërehet si rezultat (për shembull, koha që i duhet një tablete për t'u tretur).
• Variablat e kontrollit: ata faktorë që duhet mbeten konstante për t'u siguruar që testi është i saktë (lloji i tabletës, vëllimi i ujit, lloji i gotës, etj.).

Sa më rigoroze të jetë kjo fazë e vëzhgimit dhe hetimit, probabilitet më i ulët Ai do të duhet të bëjë gabime në fazat e mëvonshme dhe më solide Këto do të jenë rezultatet e arritura.

Deklarata e hipotezës

Ky është një nga hapat e metodës shkencore ku duhet të gjendet një shpjegim i përkohshëm që i përgjigjet pyetjes së bërë, duke marrë parasysh të dhënat e mbledhura nëpërmjet vëzhgimit ose kërkimit. Ky shpjegim quhet hipoteza.

Prandaj, një hipotezë është një propozim që përpiqet të shpjegojë faktet e vëzhguara. Mund të ketë një ose më shumë hipoteza alternativeMegjithatë, asnjëra prej tyre nuk mund të konsiderohet plotësisht e vërtetë derisa të testohet përmes eksperimenteve.

Në shkencën moderne shpesh theksohet se hipoteza duhet të jetë i kundërshtueshëm ose i falsifikueshëmDomethënë, duhet të formulohet në një mënyrë të tillë që të ekzistojë mundësia e gjetjes së të dhënave ose një eksperimenti që e kundërshton atë. Nëse një hipotezë nuk mund të testohet ose të hidhet poshtë, ajo nuk bie në kornizën e metodës shkencore.

Kur formuloni hipotezën tuaj, ne rekomandojmë këshillat klasike të mëposhtme, të cilat janë veçanërisht të dobishme në kontekstet arsimore:

• Identifikoni qartë problem.
• Ndani çfarë ju tashmë e dini (efektet e vëzhguara) të asaj që Ti ende nuk e kupton (shkaqet e mundshme).
• Kërkoni një ""supozim i arsyeshëm"që lidh atë që di me atë që po përpiqesh të shpjegosh."
• Përdorni strukturën ""Nëse X, atëherë Yku “X” është shkaku i propozuar dhe “Y” është efekti i vëzhguar. Në këtë mënyrë, vendoset një marrëdhënie e qartë midis kushteve në ndryshim dhe rezultatit të pritur.

Për shembull, kur përballemi me problemin se pse një bimë rritet më pak se një tjetër, një hipotezë mund të jetë: "Nëse një bimë merr më pak rrezet e diellitpastaj do të rritet ngadalëso sesa një tjetër që merr më shumë dritë.” Ky formulim lejon hartimin e një eksperimenti specifik për ta testuar atë.

Kjo është një mënyrë e lehtë dhe e thjeshtë për të formuluar një hipotezë vetëm në disa hapa, por ka edhe strategji të tjera, më të avancuara (siç janë deduksionet nga teoritë e mëparshme ose modelet matematikore). Sidoqoftë, gjëja e rëndësishme është që hipoteza të jetë i qartë, specifik dhe i verifikueshëm.

eksperimentimi

Eksperimentet janë një pjesë thelbësore e fazat e metodës shkencoresepse nëpërmjet tyre është e mundur provë një hipotezë e bazuar në variablat e përcaktuara. Kjo do të thotë që personi që kryen hulumtimin duhet të manipulojë variabla të pavarura (e variablat shkakësore) për të vëzhguar efektet e ndryshme që mund të ndodhin në variabla të varura, me qëllim matjen objektive të ndryshimeve në to.

Për më tepër, eksperimentimi ka edhe qëllimin rikrijoni situatën Në kushte të kontrolluara, ku duhet të përmbushen kërkesat e nevojshme dhe elementët që përbëjnë objektin e studimit duhet të jenë të pranishëm. Është e rëndësishme të përshkruhet në detaje procedura e ndjekurnë mënyrë që çdo studiues tjetër të mund ta riprodhojë të njëjtin eksperiment hap pas hapi.

Në praktikën shkencore aktuale, theks i veçantë i vihet faktit se objektivi kryesor i eksperimentimit nuk është aq shumë "vërtetimi" i hipotezës, por përpiqu ta kundërshtoshKy qëndrim kritik na pengon të pranojmë si të vërteta rezultatet që mund të jenë për shkak të rastësisë ose gabimeve të pazbuluara. Kështu:

• Nëse hipoteza është hedh poshtë (domethënë, të dhënat nuk përputhen me atë që pritej), do të jetë e nevojshme formuloni një hipotezë të re që përputhet me të dhënat e reja të marra.
• Nëse hipoteza nuk mund të hidhet poshtë pas përpjekjeve dhe eksperimenteve të shumta, ajo do të konsiderohet si propozim i mbështetur mirë, dhe do të jetë e mundur të kalohet në fazat e teorizimit dhe përgjithësimit.

Nëse eksperimenti vërteton hipotezën e propozuar, atëherë ajo mund të konsiderohet e saktë. sipas testeve të kryera (megjithëse në shkencë, lihet gjithmonë e hapur mundësia që eksperimentet e ardhshme të ofrojnë të dhëna që e sfidojnë atë). Ndërsa nëse eksperimenti nuk mund ta vërtetojë hipotezën, atëherë ajo do të pushonte së qeni e qëndrueshme, ose të paktën do të vihej seriozisht në pikëpyetje.

Analiza e të dhënave dhe organizimi i informacionit

Sipas eksperimentit, duhej të mblidhej një sërë të dhënash për të lejuar vazhdimin e mëvonshëm. Analizë e hollësishmeNë këtë fazë të ndërmjetme, përpara se të nxirren përfundime, është janë të organizuara dhe të interpretuara të gjitha rezultatet e arritura.

Në analizë duhet të merren parasysh sa vijon të gjitha të dhënatPavarësisht nëse këto mund të përkojnë ose jo me atë që menduam se do të ndodhte. Kjo pikë e fundit do të thotë që nëse një e dhënë nuk përputhet me pritjet tona, ne prapë duhet... përfshije dhe analizoje atë për të marrë rezultate të besueshme në hulumtim.

Për të lehtësuar këtë detyrë, është e zakonshme të përdorni:

• Tabelat e të dhënave të cilat përfshijnë masat e marra.
• Grafikë (grafikë me shtylla, grafikë vijorë, diagrame, etj.) që ju lejojnë të vizualizoni trendet ose krahasimet.
• Tabelat përmbledhëse ku nxirren në pah rezultatet më të rëndësishme.
• Mjetet e analiza statistikore kur hetimi e kërkon këtë.

Qëllimi është që, bazuar në këtë organizim të informacionit, ne të mund të shohim qartë. çfarë ndodhi vërtet në eksperiment dhe në çfarë mase rezultatet mbështes ose kundërshtoj hipoteza fillestare.

Përfundimi dhe interpretimi i rezultateve

Më në fund, duhet bërë një interpretimi i të dhënave të mbledhura dhe të analizuara; në këtë mënyrë mund të përcaktohet nëse hipoteza është në përputhje me rezultatet ose nëse, përkundrazi, duhet të refuzohet ose modifikohet.

Nëse hipoteza mbështetet nga të dhënat, një përfundim i qartë që shpjegon se çfarë është zbuluar, në çfarë kushtesh dhe me çfarë shkalle besimi. Kjo lejon formulimin e një teoria provizore që ofron njohuri të reja shkencore, të paktën derisa të provohet e kundërta.

Nëse rezultatet bien ndesh me hipotezën, nxirret edhe një përfundim, por në këtë rast zakonisht përfshin një reflektim mbi shkaqet e mundshme të dështimit (gabime në projektim, variabla të pakontrolluara, instrumente të papërshtatshme, etj.) dhe propozohen hipoteza të reja ose linja kërkimore. Është e zakonshme, veçanërisht në mjediset arsimore, të ftohen studentët të reflektojnë se si mund të procedura mund të përmirësohet ose çfarë do të ndryshonin nëse do ta përsërisnin eksperimentin.

Në një mjedis shkollor, nxënësit inkurajohen të përgjigjen në pyetje të tilla si: A ishte hipoteza e saktë apo jo? Cilët faktorë mund të shpjegojnë rezultatet? Si mund ta përsërisim eksperimentin për të marrë të dhëna edhe më të sakta? Ky reflektim përfundimtar ndihmon për të kuptuar se metoda shkencore është një proces i hapur dhe i përmirësueshëmjo një recetë mekanike.

Publikim, krahasim, teori shkencore dhe ligj

Deri tani kemi përshkruar hapat bazë të metodës shkencore, ashtu siç ato zakonisht zbatohen në shumicën e kërkimeve. Megjithatë, që dija të bëhet pjesë e shkencë e themeluarMegjithatë, ende mungojnë disa elementë kyç: publikim dhe rishikimin e punës, integrimin e saj në një Teoria më të gjera dhe, në raste të caktuara, transformimi i saj në ligji shkencor.

Publikimi dhe krahasimi me studime të tjera

Pasi të ketë përfunduar hetimi dhe të jenë shkruar përfundimet, hapi tjetër është ndaj rezultatet me komunitetin shkencor. Kjo zakonisht bëhet përmes artikuj në revista të specializuara, komunikime në konferenca ose raporte kërkimore.

Publikimi përmbush një qëllim të dyfishtë shumë të rëndësishëm:

• Kjo i lejon zgjerojnë njohuritë në dispozicion, në mënyrë që studiues të tjerë të mund të mbështeten në ato rezultate për punën e tyre.
• Ai e bën teorinë ose gjetjet publike në mënyrë që shkencëtarët e tjerë të munden i shqyrtoni ato në mënyrë kritikePërsëritni eksperimentet dhe shikoni nëse arrijnë në të njëjtat përfundime.

Një formë tjetër e validimit është përsërisni hulumtimet e publikuara tashmëDomethënë, për të kryer një hulumtim që një shkencëtar tjetër e ka kryer tashmë për të testuar hipotezën e tij dhe për të parë nëse rezultatet janë të vërteta në kushte të ndryshme. Nëse ekipe të ndryshme kërkimore, duke punuar në mënyrë të pavarur, arrijnë në rezultate të qëndrueshme Duke e përsëritur studimin, rritet besimi në vlefshmërinë e hipotezës dhe teorisë. Anasjelltas, nëse grupet e tjera gjejnë të dhëna që Ata i hedhin poshtë përfundimetDo të jetë e nevojshme të rishikohet puna origjinale, të zbulohen gabimet e mundshme dhe, nëse është e nevojshme, formulojnë hipoteza të reja.

Teoria dhe ligji shkencor

Kur një hipotezë mbështetet nga studime të shumta, në kontekste të ndryshme, dhe është e integruar me shpjegime të tjera rreth fenomeneve të lidhura, ajo mund të çojë në një teori shkencoreNjë teori është një kornizë e gjerë shpjeguese që organizon shumë fakte dhe vëzhgime të ndryshme sipas të njëjtave parime.

Në disa fusha, kur një marrëdhënie midis fenomeneve është verifikuar vazhdimisht, në kushte shumë të ndryshme, ajo mund të deklarohet si një ligji shkencorNjë ligj përshkruan në një farë mënyre i shkurtër dhe i saktë se si sillet një aspekt i caktuar i realitetit (për shembull, marrëdhënia midis forcës, masës dhe nxitimit), bazuar në një sasi të madhe vëzhgimesh dhe eksperimentesh të akumuluara.

Megjithatë, edhe ligjet shkencore merren në konsideratë i hapur për shqyrtim nëse në të ardhmen dalin të dhëna që i sfidojnë ato. Ky qëndrim dyshimi të vazhdueshëm dhe hapjeje ndaj ndryshimit është një tjetër nga pikat e forta të metodës shkencore.

A ka hapa thelbësorë dhe hapa shtesë?

Një nga aspektet që mund të gjenerojë më shumë polemika gjatë përcaktimit të hapave të metodës shkencore është vendosja se cilët prej tyre duhet të konsiderohen si i detyrueshëm dhe e cila thjesht do të shtesat që e pasurojnë procesin.

Hapat e detyrueshëm do të jenë ato që janë të pranishme në çdo lloj kërkimi shkencorPavarësisht nga disiplina në fjalë: vëzhgimi, formulimi i pyetjes, hipoteza, eksperimentimi, analiza dhe përfundimet. Pa këto elementë bazë, nuk mund të flitej siç duhet për metodën shkencore.

Nga ana tjetër, ka hapa që disa autorë i konsiderojnë komplementare, si:

• Njohja e qartë e problemitPërtej vëzhgimit të thjeshtë, studiuesi formulon qartë problemin që dëshiron të zgjidhë, gjë që ndihmon në përqendrimin e hulumtimit.
• parashikimetNga hipoteza, nxirren pasoja specifike që duhen vëzhguar nëse hipoteza është e vërtetë. Këto parashikime shërbejnë si udhëzues për hartimin e eksperimenteve të reja.
• Rishikimi nga kolegët dhe shpërndarja në media jo të specializuaraprocese që, megjithëse nuk renditen gjithmonë si "hapa" zyrtarë, janë thelbësore për vlerësim shoqëror të njohurive shkencore.

Në çdo rast, të gjithë këta elementë shtesë funksionojnë si përforcim të hapave të nevojshëm, duke ofruar më shumë informacion dhe duke rritur qëndrueshmërinë e hulumtimit, por ato nuk zëvendësojnë fazat bazë që kemi përshkruar tashmë.

Në cilat fusha zbatohet metoda shkencore?

Metoda shkencore zbatohet në një gamë të gjerë fushash, jo vetëm në shkencat klasike natyrore. Disa nga fushat më të spikatura janë:

• Shkencat e NatyrësFizikë, kimi, biologji, gjeologji, astronomi… Në të gjitha këto lëndë, qëllimi është të kuptohen fenomenet e botës fizike përmes… vëzhgim, eksperimentim dhe analizë të dhënash.
• Mjekësia dhe shkencat shëndetësore: përdoret për të hetuar shkaqet e sëmundjeve, të zhvillojnë trajtime efektive, të vlerësojnë ilaçet dhe të përmirësojnë kujdesin shëndetësor përmes provave klinike të kontrolluara.
• Inxhinieri dhe teknologjiInxhinierët zbatojnë metodën shkencore për të zgjidhje teknike të projektimit, testimi i prototipeve, optimizimi i proceseve të prodhimit dhe sigurimi i sigurisë së strukturave dhe pajisjeve.
• Shkencat shoqëroreDisiplina të tilla si psikologjia, sociologjia, ekonomia dhe arsimi e përshtatin metodën shkencore me kompleksitetin e sjelljes njerëzore, duke përdorur anketa, eksperimente të kontrolluara, studime në terren dhe analiza statistikore.
• Shkencat MjedisorePërdoret për të studiuar efektet e aktiviteti njerëzor në mjedis, vlerësoni ndikimin e ndotësve, hartoni strategji konservimi dhe propozoni politika të bazuara në prova.
• Bujqësi dhe Shkencë UshqimoreMetoda shkencore është çelësi për përmirësimin praktikat bujqësorepër të rritur rendimentet e të korrave, për të zhvilluar varietete të reja rezistente dhe për të siguruar Siguria e ushqimit.

Përtej këtyre fushave, metoda shkencore mund të zbatohet për problemet e përditshme, siç janë zgjidhja e problemeve shtëpiake, krahasimi i produkteve ose optimizimi i aktiviteteve të përditshme. Sa herë që vërejmë një problemNe propozojmë një shpjegim të mundshëm, testojmë zgjidhje të ndryshme dhe qëndrojmë te ajo që funksionon më mirë; thjesht po përdorim të njëjtën logjikë që udhëheq shkencën.

Shkurt, hapat e metodës shkencore që kemi përshkruar ofrojnë një udhëzues i qartë dhe i strukturuar për të hetuar botën përreth nesh, për të rritur objektivitetin e përfundimeve tona dhe për të ndërtuar, hap pas hapi, njohuri gjithnjë e më të besueshme dhe të dobishme për të gjithë shoqërinë.