Inhoud
De wetenschappelijke methode is een onderzoeksmethode die kenmerkend is voor Natuurwetenschappen sinds de zeventiende eeuw. Het is een rigoureus proces waarmee situaties kunnen worden beschreven, hypothesen kunnen worden geformuleerd en met elkaar kunnen worden vergeleken.
Zeggen dat hij een wetenschapper is, betekent dat zijn doel is om te produceren kennis.
Het wordt gekenmerkt door:
- Systematische observatie: Het is een opzettelijke en daarom selectieve perceptie. Het is een verslag van wat er in de echte wereld gebeurt.
- Vraag- of probleemstelling: Uit observatie ontstaat een probleem of vraag die opgelost wil worden. Op zijn beurt wordt een hypothese geformuleerd, die een mogelijk antwoord is op de gestelde vraag. Deductief redeneren wordt gebruikt om hypothesen te formuleren.
- Experimenteren: Het bestaat uit de studie van een fenomeen door zijn reproductie, meestal in laboratoriumomstandigheden, herhaaldelijk en onder gecontroleerde omstandigheden. Het experiment is zo ontworpen dat het de voorgestelde hypothese kan bevestigen of weerleggen.
- Uitbrengen van conclusies: De wetenschappelijke gemeenschap is verantwoordelijk voor het evalueren van de resultaten die zijn verkregen door middel van peer review, dat wil zeggen dat andere wetenschappers van dezelfde specialiteit de procedure en de resultaten evalueren.
De wetenschappelijke methode kan leiden tot theorie ontwikkeling. Theorieën zijn uitspraken die, althans gedeeltelijk, zijn geverifieerd. Als een theorie altijd en overal als waar wordt geverifieerd, wordt ze wet. De natuurlijke wetten ze zijn permanent en onveranderlijk.
Er zijn twee fundamentele pijlers van de wetenschappelijke methode:
- Reproduceerbaarheid: Het is de mogelijkheid om experimenten te herhalen. Daarom Wetenschappelijke publicaties alle gegevens over de uitgevoerde experimenten bevatten. Als ze niet de gegevens verstrekken om hetzelfde experiment te laten herhalen, wordt het niet als een wetenschappelijk experiment beschouwd.
- Weerlegbaarheid: Elke hypothese of wetenschappelijke verklaring kan worden weerlegd. Dat wil zeggen, u moet zich op zijn minst een empirisch toetsbare verklaring kunnen voorstellen die de oorspronkelijke bewering tegenspreekt. Als ik bijvoorbeeld zeg: "alle violette katten zijn vrouwelijk”, Het is onmogelijk te vervalsen, want je kunt geen paarse katten zien. Dit voorbeeld lijkt misschien belachelijk, maar soortgelijke beweringen worden publiekelijk gedaan over entiteiten die ook niet waarneembaar zijn, zoals buitenaardse wezens.
Voorbeelden van wetenschappelijke methode
- Anthrax-besmetting
Robert Koch was een Duitse arts die leefde in de tweede helft van de 19e en begin 20e eeuw.
Als we het over een wetenschapper hebben, hebben zijn observaties niet alleen betrekking op de wereld om hem heen, maar ook op de ontdekkingen van andere wetenschappers. Koch vertrekt dus eerst van Casimir Davaine's demonstratie dat de miltvuurbacil rechtstreeks tussen koeien werd overgedragen.
Een ander ding dat hij waarnam, waren onverklaarbare uitbraken van miltvuur op plaatsen waar geen persoon met miltvuur was.
Vraag of probleem: waarom is miltvuur besmettelijk als er geen persoon is om de besmetting te initiëren?
Hypothese: De bacil of een deel ervan overleeft buiten een gastheer (besmet levend wezen).
Experiment: Wetenschappers moeten vaak hun eigen experimentele methoden bedenken, vooral wanneer ze een kennisgebied benaderen dat nog niet is onderzocht. Koch ontwikkelde zijn eigen methoden om de bacil uit bloedmonsters te zuiveren en te kweken.
Resultaat van ontdekkingen: Bacillen kunnen niet overleven buiten een gastheer (hypothese gedeeltelijk weerlegd). De bacillen maken echter endosporen aan die buiten een gastheer overleven en ziekten kunnen veroorzaken.
Het onderzoek van Koch had meerdere gevolgen voor de wetenschappelijke gemeenschap. Enerzijds leidde de ontdekking van het overleven van pathogenen (die ziekten veroorzaken) buiten de organismen tot het protocol van sterilisatie van chirurgische instrumenten en andere ziekenhuisartikelen.
Maar daarnaast werden zijn methoden die bij het onderzoek naar miltvuur werden gebruikt, later geperfectioneerd voor de studie van tuberculose en cholera. Hiervoor ontwikkelde hij kleur- en zuiveringstechnieken en bacteriële groeimedia zoals agarplaten en petrischalen. Al deze methoden worden nog steeds gebruikt.
Conclusies. Door zijn werk op basis van de wetenschappelijke methode kwam hij tot de volgende conclusies, die vandaag de dag nog steeds gelden en al het bacteriologische onderzoek beheersen:
- Bij ziekte is er een microbe aanwezig.
- De microbe kan uit de gastheer worden gehaald en zelfstandig worden gekweekt (kweek).
- De ziekte kan worden veroorzaakt door een zuivere kweek van de microbe in een gezonde experimentele gastheer te introduceren.
- Dezelfde microbe kan worden geïdentificeerd in de geïnfecteerde gastheer.
- Vaccin tegen pokken
Edward Jenner was een wetenschapper die tussen de 17e en 19e eeuw in Engeland woonde.
In die tijd was pokken een gevaarlijke ziekte voor mensen, waarbij 30% van de geïnfecteerden omkwam en littekens achterlieten bij de overlevenden, of blindheid veroorzaakte.
Pokken in de won het was mild en kon van koe op mens worden overgedragen door zweren op de uiers van de koe. Jenner ontdekte dat veel melkveehouders beweerden dat als ze pokken hadden gevangen van vee (dat snel genas), ze niet ziek zouden worden van menselijke pokken.
Observatie: geloof van immuniteit verkregen door besmetting met pokken van vee. Op basis van deze observatie ging Jenner verder met de volgende stap in de wetenschappelijke methode, waarbij ze de hypothese hield dat deze overtuiging waar was en de nodige experimenten ontwikkelde om het te bewijzen of te weerleggen.
Hypothese: de besmetting van runderpokken geeft immuniteit voor menselijke pokken.
Experiment: Jenners experimenten zouden vandaag niet worden geaccepteerd omdat ze op mensen werden uitgevoerd. Hoewel er op dat moment geen andere manier was om de hypothese te testen, zou experimenteren met een kind tegenwoordig nog volkomen uitgesloten zijn. Jenner nam materiaal van de koepokkenzweer uit de hand van een besmet melkmeisje en bracht het aan op de arm van een jongen, de zoon van haar tuinman. De jongen was een aantal dagen ziek, maar herstelde daarna volledig. Jenner nam later materiaal van een menselijke pokkenzweer en bracht het op de arm van hetzelfde kind aan. De jongen kreeg de ziekte echter niet. Na deze eerste test herhaalde Jenner het experiment met andere mensen en publiceerde vervolgens zijn bevindingen.
Conclusies: hypothese bevestigd. Daarom (deductieve methode) een persoon infecteren met koepokken beschermt tegen menselijke pokkeninfectie. Later kon de wetenschappelijke gemeenschap de experimenten van Jenner herhalen en dezelfde resultaten behalen.
Op deze manier werden de eerste "vaccins" uitgevonden: het toepassen van een zwakkere virusstam om de persoon te immuniseren tegen het sterkste en schadelijkste virus. Momenteel wordt hetzelfde principe gebruikt voor verschillende ziekten. De term "vaccin" komt van deze eerste vorm van immunisatie met een rundervirus.
- U kunt de wetenschappelijke methode toepassen
De wetenschappelijke methode is een manier om hypothesen te testen. Om te worden toegepast, is het noodzakelijk om een experiment uit te kunnen voeren.
Stel dat u tijdens uw wiskundeles altijd erg slaperig bent.
Uw opmerking is: ik droom in wiskundelessen.
Een mogelijke hypothese is: je bent slaperig tijdens de wiskundelessen omdat je de avond ervoor niet genoeg slaap hebt gekregen.
Om het experiment uit te voeren dat de hypothese bewijst of weerlegt, is het erg belangrijk dat je niets aan je gedrag verandert, behalve de uren slaap: je moet hetzelfde ontbijt hebben, op dezelfde plek in de klas zitten, met dezelfde mensen praten.
Experiment: de avond voor de wiskundelessen ga je een uur eerder dan normaal slapen.
Als je je tijdens de wiskundelessen niet meer slaperig voelt nadat je het experiment herhaaldelijk hebt gedaan (vergeet niet hoe belangrijk het is om het experiment meerdere keren uit te voeren), wordt de hypothese bevestigd.
Als u slaperig blijft, moet u zich ontwikkelen nieuwe hypothesen.
Bijvoorbeeld:
- Hypothese 1. Een uur slaap was niet genoeg. Herhaal het experiment en verleng twee uur slaap.
- Hypothese 2. Een andere factor grijpt in op het slaapgevoel (temperatuur, voedsel dat gedurende de dag wordt geconsumeerd). Er zullen nieuwe experimenten worden ontworpen om de incidentie van andere factoren te beoordelen.
- Hypothese 3. Het is wiskunde die je slaperig maakt en daarom is er geen manier om het te vermijden.
Zoals te zien is in dit eenvoudige voorbeeld, is de wetenschappelijke methode veeleisend bij het trekken van conclusies, vooral als onze eerste hypothese niet bewezen is.
