科学的方法

科学的方法は、科学者が科学的発見を単純で再現性のあるものにすることを目的として現象を調査するために使用する技術と質問のフレームワークです。紀元前4世紀にまでさかのぼる実験者によって大まかに観察されてきましたが、最初に適切に形式化された科学的方法は、ヨーロッパのルネッサンス期に造られました。ここでは、フランシス・ベーコン、ガリレオ、アイザック・ニュートンなど、科学の最前線にいる人々が、今日私たちが実験を行うために使用するルールを日常的に実践し始めました。

通常、科学的方法の最初のステップは、通常は現象を観察した後に質問を定式化することです。たとえば、毛虫を飼育していて、蛹になるまでに他の毛虫よりも時間がかかるものがあることに気付いたとします。そして、あなたは疑問に思います、毛虫は温度に応じて異なる速度で成長しますか?

これが、科学的方法の2番目の部分である仮説の出番です。仮説とは、私たちが観察するものをなぜ観察するのかについての不確かな説明であり、主に2つのタイプがあります。1つ目は実験的仮説または対立仮説であり、この場合、調査対象の変数、温度、およびキャタピラの発生との間に関係があることを意味します。したがって、私たちの実験的仮説は、毛虫がより低い温度で育てられると、毛虫が卵から蛹になるまでに時間がかかるというものかもしれません。重要なのは、良い仮説は検証可能であるということです。私たちの毛虫のために、私たちは温度を変更し、彼らが卵から蛹に移行するのにかかる時間を記録することができます、そして偽造可能。したがって、温度に関係なく毛虫が成長するのにほぼ同じ時間がかかる場合、仮説はおそらく誤りであったことを受け入れることができます。2 番目のタイプの仮説は帰無仮説です。これは通常、実験中に有意な変化や差が観察されないと推測されます。私たちのキャタピラーの例では、キャタピラーは各温度条件で同じ速度で成長すると述べています。

仮説が立てられたら、科学的方法の3番目のステップは実験とデータ収集をカバーします。一般的な実験では、2種類の変数があります。独立変数は、実験者によって直接操作されるものです。したがって、キャタピラでは、温度を変更するときに独立変数を変更しています。従属変数 (応答変数とも呼ばれます) は、独立変数の状態の影響を受ける必要があります。したがって、キャタピラをさまざまな温度にさらすと、応答、つまり従属変数は、キャタピラが成長する速度になります。

また、仮説を支持または反証するために収集できるデータには、主に2つのタイプがあります。1つ目は定性的データで、これは通常、感覚、見ること、触れること、聞くこと、嗅ぐこと、さらには味わうことによる記述的観察を指します。私たちの実験では、イモムシは低温のものと比較して、常温の状態で動き回り、たくさん食べるように