השיטה המדעית היא עמוד השדרה של כל המחקר המדעי הקפדני. אוסף של טכניקות ועקרונות שנועדו לקדם מחקר מדעי ולהגדיל את הידע, השיטה המדעית פותחה ונהגה באיטיות על ידי כולם, החל מהפילוסופים היוונים הקדמונים ועד למדענים כיום. למרות שיש שינויים מסוימים בשיטה ומחלוקות לגבי אופן השימוש בה, השלבים הבסיסיים קלים להבנה ובעלי ערך רב, לא רק למחקר מדעי, אלא גם לפתרון בעיות יומיומיות.
שלב
שלב 1. התבוננות
סקרנות מייצרת ידע חדש. תהליך ההתבוננות, המכונה לעתים הגדרת השאלה, הוא פשוט מאוד. אתה מתבונן במשהו שאתה לא מוכן להסביר עם הידע שכבר יש לך, או שאתה צופה בתופעה שכבר הוסברה בידע הקיים שלך, אך יכול להיות שיש לו הסבר אחר. ואז, השאלה היא כיצד אתה מסביר את התופעה הזו - מה גורם לה להתרחש?
שלב 2. עשו מחקר על ידע קיים אודות השאלה
נניח שאתה מבחין שהמכונית שלך לא תתניע. שאלתך היא, מדוע המכונית לא תתניע? כנראה שיש לך ידע כלשהו במכוניות, כך שתשתמש בזה כדי לנסות להבין זאת. תוכל גם לבדוק את מדריך הבעלות שלך או לחפש באינטרנט מידע בנושא. אם אתה מדען המנסה להבין תופעה מוזרה, תוכל לבדוק כתבי עת מדעיים, המפרסמים מחקרים שנעשו על ידי מומחים אחרים. תרצה לקרוא כמה שיותר על שאלתך, מכיוון שאולי היא כבר נענתה, או שתמצא מידע שיעזור לך ליצור את ההשערה שלך.
שלב 3. פיתח את ההשערה שלך
השערה היא הסבר אפשרי לתופעה שאתה צופה בה. אולם ההשערה היא אומדן בלבד, מכיוון שההשערה מבוססת על סקירה מעמיקה של הידע הקיים בנושא. ביסודו של דבר, השערה היא אומדן שיש לו בסיס. להשערות צריך להיות קשר בין סיבה ותוצאה. לדוגמה, המכונית שלי לא תתניע כי נגמר לי הדלק. הוא מציין סיבה אפשרית אחת להשפעה, וצריך להיות משהו שאתה יכול לבדוק ולהשתמש בו כדי לבצע תחזיות. אתה יכול לשים בנזין במכונית שלך כדי לבדוק את השערת הגז, ותוכל לחזות שאם השערה זו נכונה, המכונית תתניע לאחר שתוסיף גז. הצהרת התוצאה כעובדה נראית יותר כמו השערה אמיתית. למי שעדיין מבולבל, השתמש באמירות אם ואז: אם ניסיתי להתניע את המכונית וזה לא התניע, לכן למכונית שלי נגמר הדלק.
שלב 4. רשום את הציוד שלך
וודא שכל הכלים הדרושים לך לביצוע פרויקט זה מפורטים. אם אנשים אחרים רוצים לעשות את הרעיון שלך, הם צריכים להכיר את כל הכלים שלך.
שלב 5. רשום את ההליכים שלך
כפי שצוין לעיל, איננו רוצים שמישהו יתלונן על כך שהניסוי שלו לא עבד! אופס!
שלב 6. בדוק את ההשערה שלך
תכנן ניסוי שיכול לאשר או לא לאשר את ההשערה. יש לתכנן ניסויים בניסיון לבודד את התופעה והסיבות המוצעות. במילים אחרות, יש לשלוט בה. אם נחזור לשאלת הרכב הפשוטה שלנו, נוכל לבדוק את ההשערה שלנו על ידי הכנסת בנזין לרכב, אך אם נכניס בנזין לרכב ונחליף את מסנן הדלק, לא נדע בוודאות אם הבעיה היא מחסור בבנזין או לְסַנֵן. לשאלות מורכבות יתכנו מאות או אלפי סיבות אפשריות, ויהיה קשה או בלתי אפשרי לבודד אותן בניסוי אחד.
שמור רישומים מושלמים. על הניסוי להיות חוזר על עצמו. כלומר, מישהו אחר צריך להיות מסוגל לערוך בדיקה באותו אופן ותקבל את אותה התוצאה. ככזה, חשוב לנהל רישומים מדויקים של כל מה שאתה עושה בבדיקות שלך, וחשוב מאוד שתשמור את כל הנתונים שלך. כיום ישנם ארכיונים שנוצרו, המאחסנים את הנתונים הגולמיים שנאספו בתהליך מחקר מדעי. אם מדענים אחרים רוצים לברר על המחקר שלך, הם יכולים לבדוק את הארכיונים האלה או לבקש ממך נתונים. חשוב מאוד שתוכל לספק את כל הפרטים
שלב 7. נתח את התוצאות שלך והסיק מסקנות
בדיקת השערות היא פשוט דרך לאסוף נתונים שיעזרו לך לאשר או לא לאשר את ההשערה שלך. אם המכונית שלך מתחילה כאשר אתה מוסיף גז, הניתוח שלך די פשוט - ההשערה שלך אושרה. עם זאת, במבחנים מורכבים יותר, ייתכן שלא תוכל לברר אם ניתן לאשר את ההשערה שלך מבלי להקדיש זמן רב למדי להסתכל על הנתונים שאספת בבדיקת ההשערה שלך. יתר על כן, בין אם הנתונים מאשרים או לא מצליחים לאשר את ההשערה, עליך תמיד לשים לב לדברים אחרים, הנקראים סקופ או משתנים חיצוניים, שעשויים להשפיע על התוצאות. נניח שהמכונית שלך מתחילה כאשר אתה מוסיף בנזין, אך יחד עם זאת מזג האוויר משתנה והטמפרטורה עולה מתחת לאפס עד לאפס. האם אתה יכול להיות בטוח כי בנזין, ולא שינויי טמפרטורה, גרם למכונית להתניע? אתה עשוי גם לגלות שהבדיקה שלך אינה חד משמעית. אולי המכונית מתחילה למספר שניות כאשר אתה מוסיף גז, אך לאחר מכן מכבה שוב.
שלב 8. דווח על הממצאים שלך
מדענים בדרך כלל מדווחים על תוצאות המחקר שלהם בכתבי עת מדעיים או במאמרים בכנסים. הם מדווחים לא רק על התוצאות, אלא גם על המתודולוגיה שלהם ועל בעיות או שאלות שעלו במהלך בדיקת ההשערות שלהם. דווח על הממצאים שלך, ומאפשר לאחרים לבנות השערות מהתוצאות.
שלב 9. עשו מחקר נוסף
אם הנתונים אינם מצליחים לאשר את ההשערה המקורית שלך, הגיע הזמן להעלות השערה חדשה ולבדוק אותה. החדשות הטובות הן שהניסוי הראשון שלך עשוי לספק לך מידע רב ערך שיעזור לך לפתח השערה חדשה. גם אם אושרה השערה, יש צורך במחקר נוסף על מנת להבטיח שהתוצאות ניתנות לחיזור ולא רק צירוף מקרים חד פעמי. מחקר זה מתבצע לעתים קרובות על ידי מדענים אחרים, אך ייתכן שתרצה גם לחקור את התופעה בעצמך.
טיפים
- להבין את ההבדל בין מתאם לבין קשרים סיבתיים. אם אתה מאשר את ההשערה שלך, מצאת מתאם (קשר בין שני משתנים). אם אנשים אחרים גם מאשרים את ההשערה, המתאם מתחזק. עם זאת, רק בגלל שיש מתאם, אין פירושו שמשתנה אחד גורם לשני. למעשה, עליך להשתמש בכל ההליכים הללו בכדי שיהיה לך פרויקט טוב.
- ישנן דרכים רבות לבחון השערה, וסוג הניסוי שתואר לעיל הוא רק אחת מהן. בדיקות השערות עשויות להתקיים גם במחקרים כפולים סמיות, איסוף נתונים סטטיסטיים או שיטות אחרות. הגורם המקשר הוא שכל השיטות אוספות נתונים או מידע שניתן להשתמש בהם כדי לבחון השערות.
- שימו לב שאתם לא מוכיחים או מוכיחים השערה, אלא פשוט מאשרים או לא מצליחים לאשר אותה. אם השאלה היא מדוע המכונית שלך לא תתניע, מאשר את ההשערה (שנגמר לך הדלק) ומוכיח שזה אותו דבר, אבל לשאלה מסובכת יותר, שאולי יש לה הרבה הסברים אפשריים, ניסוי או שניים יכולים אל תוכיח זאת או לא. הוכיח השערה.
אַזהָרָה
- היזהר עם משתנים חיצוניים. אפילו בניסויים הפשוטים ביותר, גורמים סביבתיים יכולים להתגנב פנימה ולהשפיע על התוצאות שלך.
- תן תמיד לנתונים לדבר בעד עצמם. על המדענים תמיד להיזהר שהנחותיהם, טעויותיהם ואגו לא יניבו תוצאות מטעות. דווח תמיד על הניסויים שלך בכנות ובפירוט.
