Як користуватися науковим методом

Науковий метод - це основа всіх точних наукових досліджень. Науковий метод, який являє собою комплекс методик і принципів, створених для просування наукового дослідження і подальшого накопичення знань, поступово розвивався і відточували багатьма вченими: від давньогрецьких філософів до сучасних наукових працівників. Незважаючи на те, що існує кілька варіацій наукового методу, а також деякі розбіжності з приводу його використання, основні його положення легкодоступні і представляють цінність не тільки для наукових дослідників, але й при вирішенні повсякденних проблем.

Кроки

  1. 1

    Спостерігайте. Цікавість породжує нове знання. Процес спостереження, іноді званий "формулюванням питання", дуже простий. Ви спостерігаєте за чимось, що неможливо пояснити на основі наявних у вас знань, або за явищем, яке пояснює сучасна наука, але для якого у вас може бути зовсім інше пояснення. У цьому випадку питання в тому, яким чином ви можете пояснити дане явище - що є його першопричиною?

  2. 2

    Проведіть аналіз існуючих знань про предмет. Припустимо, за допомогою спостереження ви визначили, що ваша машина не заводиться. Ви сформулювали питання: чому вона не заводиться? У вас можуть бути якісь знання в галузі ремонту автомобілів, тому ви можете покопатися в своїй машині і спробувати з`ясувати причини. Ви також можете звернутися до інструкції з експлуатації автомобіля або пошукати інформацію про проблему в інтернеті. Якби ви були вченим, які намагаються розібратися в якомусь дивному явищі, ви могли б переглянути наукові журнали, в яких опубліковані результати вже проведених іншими вченими досліджень. Вам слід було б переглянути якомога більше матеріалів з вашого питання, оскільки він може бути вже вирішене до вас. Крім того, ви можете знайти інформацію, яка допоможе вам сформулювати гіпотезу.

  3. 3

    Сформулюйте гіпотезу. Гіпотеза - це можливе пояснення спостережуваного вами явища. Гіпотеза - це більше, ніж просто здогадка, оскільки вона грунтується на ретельному аналізі існуючих знань по потрібних вам предмету. Гіпотеза - це, швидше, обгрунтована здогад. Гіпотеза повинна постулювати причинно-слідче відношення. Наприклад: "Моя машина не заводиться, тому що в баку закінчився бензин". Вона належна припускати можливу причину спостережуваного слідства, а також являти собою щось, що можна перевірити, а потім використовувати для прогнозування. Ви можете залити бензин в бак і перевірити гіпотезу "в баку закінчився бензин". Якщо ця гіпотеза вірна, ви можете спрогнозувати, що машина заведеться відразу після того, як ви її заправите. Підтвердження передбачуваного слідства означатиме, що гіпотеза дійсна. Якщо вам все ще важко розібратися в цьому, скористайтеся твердженням "якщо" - "тоді": Якщо я спробую завести машину і у мене нічого не вийде, тоді в баку закінчився бензин.




  4. 4

    Випробуйте свою гіпотезу. Сплануйте експеримент, який або підтвердить, або не підтвердить гіпотезу. Експеримент повинен бути спланований таким чином, щоб виділити явище і передбачувану причину. Іншими словами, експеримент повинен проводитися в контрольованих умовах. Повертаючись до нашого простого питання про машину, ми може випробувати нашу гіпотезу, заливши в бак бензин. Але якщо ми заллємо бензин і замінимо паливний фільтр, ми не будемо знати напевно, що було причиною проблеми: відсутність бензину або фільтр. Для складних проблем можуть бути сотні і тисячі причин, і виділити їх в одному експерименті буває дуже складно, а іноді - неможливо.
    • Ведіть бездоганно вивірені записи. Експерименти повинні бути добре відтворюваними. Інакше кажучи, інші люди повинні зуміти поставити експеримент так само, як це зробили ви, і отримати такі ж результати. Тому дуже важливо вести точні записи всього того, що ви робили в своєму експерименті, і зберігати всі отримані дані. Сьогодні існують цілі архіви, в яких зберігаються вихідні дані, отримані в ході наукових досліджень. Якщо іншим ученим знадобиться дізнатися про ваші експериментах, вони зможуть скористатися цими архівами або попросять вас поділитися вашими даними. Дуже важливо, щоб ви могли надати всі деталі.

  5. 5

    Проаналізуйте ваші результати і зробіть висновки. Перевірка гіпотези - це простий спосіб отримати дані, які допоможуть вам або підтвердити, або не підтвердити вашу гіпотезу. Якщо ваша машина завелася після того, як ви заправили її, аналіз даних буде досить простим: ваша гіпотеза підтверджена. Однак у випадку більш складних експериментів вам не завжди буде так легко з`ясувати, підтвердилася ваша гіпотеза чи ні: часто вам доведеться затрачати значний час, аналізуючи зібрані дані. І ще, незалежно від того, підтверджують дані гіпотезу чи ні, вам слід стежити за іншими явищами - так званими "прихованими", або "екзогенними" змінними, які можуть впливати на результати. Припустимо, що ваша машина завелася після того, як ви заправили її. Але одночасно змінилася погода, температура повітря, яка була нижче точки замерзання, підвищилася і стала значно вище точки замерзання. Чи можете ви стверджувати, що саме заправка, а не зміна температури повітря, дозволила машині завестися? Ви також можете виявити, що ваш тест не є достатнім. Наприклад після того, як ви заправити машину, вона може проїхати кілька секунд, а потім знову стихнути.

  6. 6

    Повідомте про ваших результатах. Зазвичай вчені повідомляють про результати своїх досліджень у наукових журналах або в опублікованих тезах доповідей на конференціях. Вони повідомляють не тільки про результати, але також про методологію і про проблеми або питання, що виникли в процесі перевірки гіпотези. Публікація ваших результатів дозволить іншим спиратися на них.



  7. 7

    Проводьте подальші дослідження. Якщо дані не підтверджують вашу первісну гіпотезу, прийшов час придумати нову і випробувати її. Гарна новина полягає в тому, що перший експеримент уже дав вам цінну інформацію, яка допоможе вам сформулювати нову гіпотезу. Навіть якщо гіпотеза виявилася вірною, подальші дослідження необхідні для підтвердження відтворюваності результатів і виключення збігів. Такі дослідження часто виконують інші вчені, але ви можете продовжити досліджувати явище самостійно.

Поради

  • Зверніть увагу, що ви не доводиться або спростовується гіпотезу, а, скоріше, підтверджуєте або не підтверджує її. Якщо питання в тому, чому ваша машина не заводиться, підтвердження гіпотези (у вас закінчився бензин) і її доказ - це за великим рахунком одне і те ж. Але у випадку більш складних питань, які можуть мати набагато більше пояснень, один або два експерименти не можуть довести або спростувати гіпотезу.
  • Існує безліч способів перевірити гіпотезу, і експеримент, описаний вище, - це один з найбільш простих прикладів. Перевірка гіпотези може прийняти форму подвійного сліпого дослідження, збору статистичних даних або інформації, яка може бути використана для перевірки гіпотези.
  • Необхідно розуміти відміну кореляції від причинно-наслідкового зв`язку. Якщо ви підтвердили вашу гіпотезу - ви знайшли кореляцію (відношення між двома змінними). Якщо інші люди також підтвердять вашу гіпотезу, кореляція буде сильніше. Але лише факт того, що існує кореляція, не означає, що одна змінна є причиною для іншої. Щоб проект вийшов вартим, доведеться використовувати всі перераховані процедури.

Попередження

  • Остерігайтеся екзогенних змінних. Фактори навколишнього середовища можуть закрастися навіть у найпростіші експерименти і вплинути на ваші результати.
  • Нехай результати завжди говорять самі за себе. Вчені не повинні допускати того, щоб їх упередження, помилки або зарозумілість приводили до недостовірних результатів. Завжди повідомляйте про свої результати правдиво і максимально докладно.