1.2: 과학적 방법

화학은 경험적 과학입니다. 과학자들은 종종 일상 생활에서 화학을 이해하고 이러한 질문에 대한 답을 찾기 위해 질문을 제기합니다. 이를 달성하기 위해 과학자들은 과학 적인 방법을 구성하는 일련의 결정적인 일련의 단계를 따릅니다. 이 접근 에는 관찰, 질문, 가설 작성, 실험 수행, 결과 분석 및 결론을 내리는 것이 포함됩니다.

관찰 및 질문

과학적 방법의 첫 번째 단계는 물리적 인 세계에서 현상을 관찰하는 것입니다. 다음으로, 그 현상을 더 잘 이해하기 위해 질문이 제기됩니다. 예를 들어, 질문은 “더 빨리 얼어 붙은 물, 일반 물 또는 소금이 첨가된 물이 있습니까?”

가설

다음 단계는 특정 관찰에 대한 설명을 공식화하는 것입니다. 관찰된 현상을 이해하기 위한 지침역할을 하는 일련의 관측에 대한 이 잠정해석을 가설이라고 합니다. 예를 들어 위의 질문에 대해, 가설은 소금을 첨가하면 일반 물의 동결 점을 변경한다는 것을 시사할 수 있습니다.

과학자들은 종종 초기 연구 와 문학을 사용하여 조사를 시작하고 실험을 통해 테스트 할 수있는 가설을 공식화합니다. 강력한 가설은 시험할 수 있고 위조할 수 있습니다. 그것은 바로 입증 될 수 있는 경우 테스트 가능한 것으로 간주 됩니다., 그리고 그것은 입증 될 수 있는 경우 위조-이 경우, 과학자 수정 하거나 가설을 폐기 해야 합니다.

실험

세 번째 단계는 가설의 유효성을 테스트하기 위해 실험을 설계하고 수행하는 것입니다. 실험은 통제된 조건하에서 수행되는 측정 및 관측입니다. 일부 관찰 및 실험은 질적(프로세스가 어떻게 발생하는지 설명하는 것)이며, 많은 사람들이 정량적입니다(프로세스에 대해 무언가를 측정하거나 정량화). 염수 가설을 테스트하기 위해 과학자는 실온에서 동일한 양의 물로 두 잔을 취할 수 있습니다. 한 숟가락의 소금을 안경 에 첨가할 수 있으며 두 안경은 모두 냉동실에 넣을 수 있습니다. 각 유리의 물의 상태는 15분마다 관찰될 수 있으며, 각 물 잔이 완전히 얼어 붙는 데 걸린 시간을 기록할 수 있다.

실험 설계는 과학적 방법의 중요한 단계입니다. 문제의 특정 요인의 효과를 모니터링할 수 있도록 변수 요소 수를 제어하기 위해 주의를 기울여야 합니다.

결과 분석 및 결론

다음 단계는 실험 결과를 분석하고 이러한 결과가 가설의 유효성을 검사하는지 여부를 결론짓는 것입니다. 결론이 그들이 하는 경우, 다음 가설을 받아들이고 새로운 질문에 대답 하기 위해 추가 실험을 실시 될 수 있습니다. 가설이 잘못 입증되면 새로운 가설을 제안할 수 있으며 프로세스가 계속됩니다.

해수 예에서, 결과는 바닷물이 일반 물보다 동결하는 데 더 많은 시간이 걸린다는 것을 나타냅니다. 이것은 소금이 있는 물이 일반 물보다는 느린 속도로 동결된다는 결론을 제공합니다. 따라서 결과는 가설을 검증합니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 1.1: 과학적인 방법에서 채택됩니다.