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科学的方法

定義

科学的方法は、人々が彼らの周りの世界についての知識を収集し、その知識を向上させ、そ この方法は、観察を行い、質問を形成し、仮説を作り、実験を行い、データを分析し、結論を形成することを含む。 実行されるすべての科学的実験は、実際の科学的方法の一例ですが、日常的な状況では非科学者によっても使用されています。

科学的方法の概要

科学的方法は、客観的な真実にできるだけ近づこうとするプロセスです。 しかし、プロセスの一部は、常にあなたの結論を洗練し、新しい質問をし、宇宙のルールの検索を継続することです。 科学的な方法を通じて、科学者たちは世界がどのように機能するかを明らかにし、そのように機能させる法律を発見しようとしています。 科学的方法は実験の方法に基づいて矛盾する証拠を得ることができますが、科学的方法を使用してほぼすべての質問の答えを見つけることがで 言い換えれば、科学的方法は、物事を把握するための非常に便利な方法です–それは慎重かつ注意して使用する必要がありますが!

科学的な方法には、仮説の作成、変数の特定、実験の実施、データの収集、結論の描画が含まれます。
科学的な方法

科学的な方法の手順

科学的な方法の正確な手順は、ソースからソースに異なりますが、一般的な手順は同じ科学的な方法の最初のステップは、あなたの周りの世界についての観察をすることです。

観察を行う

科学的な方法の最初のステップは、あなたの周りの世界についての観察を行うことです。 仮説を立てたり、実験をしたりする前に、まず何らかの現象が発生していることに気づき、考えなければなりません。 科学的な方法は、何かがなぜ、どのように起こっているのか分からず、答えを明らかにしたいときに使用されます。 しかし、質問を形成することができます前に、最初の場所で不可解な何かに気づく必要があります。

質問をする

次に、彼らの観察に基づいて質問をする必要があります。 ここでは良い質問のいくつかの例があります:

  • なぜこのことが発生していますか?
  • このことはどうなっているのですか?
  • なぜ、またはどのようにこのように起こるのですか?

時には、このステップは、第二として記載されている観察(および問題の現象を研究)を行うと、科学的な方法で最初に記載されています。 実際には、観察をすることと質問をすることの両方が同じ時期に起こる傾向があります。

混乱した発生を見て、すぐに”なぜそれが発生しているのですか?「観察が行われ、質問が形成されているときは、他の人がすでに質問に答えているか、質問を形作るのに役立つ情報を明らかにしているかどうかを調 たとえば、何かが発生している理由に対する答えを見つけた場合は、さらに一歩進んで、それがどのように発生するかを把握することができます。

仮説を形成する

仮説は、以前の観察に基づいて発生する現象を説明するための教育を受けた推測です。 これは、前のステップで提起された質問に答えます。 仮説は、質問される質問に応じて具体的またはより一般的にすることができますが、すべての仮説は、測定可能な証拠を収集することによって検証可能でなければなりません。 仮説が検証可能でない場合、仮説が証拠によって支持されているかどうかを判断するための実験を実行することは不可能である。

実験の実行

仮説を形成した後、仮説をテストするために実験を設定して実行する必要があります。 実験には、独立変数(実験を行う人によって操作されるもの)と従属変数(独立変数の影響を受ける可能性のある測定されるもの)が必要です。 他のすべての変数は、結果に影響を与えないように制御する必要があります。 実験中に、データが収集されます。 データは一連の値であり、定量的(例えば、数値で測定される)または定性的(結果の説明または一般化)であり得る。

農地の土壌に関する実験を行っている二人の科学者が分析するためにサンプルを収集します。
科学者は実験のためにサンプルを収集します

たとえば、日光が植物の成長に及ぼす影響をテストする場合、光の量は独立変数(操作するもの)、植物の高さは従属変数(独立変数の影響を受けるもの)になります。 太陽光が植物の成長に影響を与えるかどうかに関するデータを真に収集できるように、気温、土壌中の水の量、植物の種などの他の要因は、実験で使用されたすべての植物間で同じに保たれなければなりません。 収集するデータは、植物の高さを数値で測定するため、定量的になります。

データの分析

実験を実行してデータを収集した後、データを分析する必要があります。 研究実験は、通常、データ間の関係を決定するために統計ソフトウェアを用いて分析される。 より単純な実験の場合、データを見て、それらが独立変数の変化とどのように相関するかを見ることができます。

結論を形成する

科学的方法の最後のステップは、結論を形成することです。 データが仮説を支持する場合、仮説は現象の説明である可能性があります。 ただし、結果を確認するためには複数の試行を行う必要があり、サンプルサイズ(行われた観測の数)が十分に大きいことを確認して、データが少数の観測

データが仮説を支持しない場合は、より多くの観察を行い、新しい仮説を形成し、科学的方法を再び使用する必要があります。 結論が導かれると、研究は他の人に提示され、調査結果を知らせ、研究から引き出された結論の妥当性についての入力を受けることができます。

科学的な方法は、それ自体に戻ってフィード円形図として見られている-結論の性質のために新しい仮説を鼓舞。
科学的方法は、それ自体を繰り返す継続的なプロセスです

科学的方法の例

それはすべての科学的実験の基礎であるため、歴史 科学者たちは何百年もの間、科学的方法を用いて実験を行ってきました。そのような例の1つは、Francesco Rediの自発的な生成に関する実験です。 レディが住んでいた17世紀には、人々は生物が有機材料から自発的に発生する可能性があると一般的に信じていました。 例えば、人々は、ウジは座って放置された肉から作られたと信じていました。 Rediには別の仮説がありました:ウジは実際にはハエのライフサイクルの一部であったということです!

Rediの実験では、Francesco Rediは、ハエが食べ物にアクセスできるときに食べ物だけがウジを成長させることを発見しました。
フランチェスコRedi実験

彼は肉の四つの瓶を残すことによって実験を行った:いくつかは覆われていない、いくつかはモスリンで覆われ、いくつかは完全に密閉されている。 ハエは覆われていない瓶に入ったとウジは、短い時間後に登場しました。 覆われていた瓶は、モスリンの外面にウジを持っていましたが、瓶の中にはありませんでした。 密封された瓶には全くウジがありませんでした。

Rediは、ウジが肉に自発的に発生しなかったと結論づけることができました。 彼はさらに、捕獲されたウジを収集し、それらを成体のハエに成長させることによって結果を確認した。 これは今日の常識のように見えるかもしれませんが、当時、人々は世界についてあまり知らなかったし、このような実験を通じて、人々は今の常識であるものを明らかにしたのです。科学者は研究に科学的方法を使用しますが、日常生活の中で科学者ではない人々によっても使用されます。

科学者は科学的方法を使用します。

科学者 あなたが意識的にそれを認識していなくても、あなたはあなたの周りの問題を解決するときに科学的な方法を何度も使用してきました。

新しい情報は常に新しい質問を作成するため、結論は通常、新しい仮説につながります。
科学的方法からの結論は、新しい仮説につながる可能性があります

たとえば、あなたが家にいて電球が出ているとします。 電球が出ていることに気づくことは観察です。 あなたは自然に質問するでしょう、”なぜ電球が出ていますか?”そして、可能な推測、または仮説を思い付く。 たとえば、電球が燃え尽きたと仮定することができます。 それからあなたの仮説をテストするために非常に小さい実験を行う;即ち、球根を取り替え、データを分析する(“ライトはもどって来たか。”).

ライトが再びオンになった場合、電球は実際には燃え尽きていたと結論づけます。 しかし、光がまだ機能しない場合は、他の仮説(”ソケットが機能しない”、”ランプの一部が壊れている”、”ヒューズが切れた”など)を思いつくでしょう。)とそれらをテストします。