Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

1.3: Научный метод
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Научный метод
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

1.3: Научный метод

Обзор

Научный метод является подробным, эмпирическим, процессом решения проблем, используемых биологами и учеными других дисциплин. Этот итеративный подход включает формулирование вопроса, основанного на наблюдении, разработку тестируемого потенциального объяснения наблюдения (так называемая гипотеза), составление и тестирование прогнозов на основе гипотезы, а также использование полученных результатов для создания новых гипотез и прогнозов.

Как правило, прогнозы тестируются с помощью тщательно разработанных экспериментов. На основе результатов этих экспериментов, первоначальное объяснение, возможно, потребуется уточнить, и новые гипотезы и вопросы могут быть созданы. Важно отметить, что это свидетельствует о том, что научный метод не является пошаговой рецепт. Вместо этого, это непрерывная доработка и тестирование идей, основанных на новых наблюдениях, что является сутью научных исследований.

Наука изменчива и постоянно меняется по мере того, как мы узнаем больше о мире вокруг нас. По этой причине ученые избегают утверждать, что они «доказывают» конкретную идею. Вместо этого они собирают доказательства того, что либо поддерживает, либо опровергает данные гипотезы.

Создание наблюдений и формулирование гипотез

Гипотезе предшествует первоначальное наблюдение, в ходе которого информация собираются чувствами (например, зрением, слухом) или с использованием научных инструментов и инструментов. Это наблюдение приводит к вопросу, который подсказывает формирование первоначальной гипотезы, (тестируемый) возможный ответ на вопрос. Например, наблюдение за тем, что пули едят капустные растения, а не капустные растения, расположенные рядом с чесноком, может вызвать вопрос: почему пули выборочно щадят капустные растения возле чеснока? Одна из возможных гипотез, или ответ на этот вопрос, заключается в том, что пули имеют отвращение к чесноку. Основываясь на этой гипотезе, можно было бы предсказать, что пули не будут есть капустные растения, которые окружены кольцом чесночного порошка.

Гипотеза должна быть сфальсифицирована, а это означает, что есть способы опровергнуть ее, если она не соответствует действительности. Другими словами, гипотеза должна быть тестируемой. Ученые часто формулируют и явно тестируют на противоположность гипотезе, которая называется нулевой гипотезой. В этом случае, нулевая гипотеза заключается в том, что пули не имеют отвращение к чесноку. Нулевая гипотеза будет поддержана, если, вопреки предсказанию, пули едят капустные растения, которые окружены чесночным порошком.

Тестирование гипотезы

Когда это возможно, ученые тестируют гипотезы с помощью контролируемых экспериментов, которые включают независимые и зависимые переменные, а также контрольные и экспериментальные группы.

Независимая переменная является элементом, который, как ожидается, будет иметь эффект (например, чесночный порошок, используемый в эксперименте с пулей и капустой, или лечение, данное в клинических испытаниях). Зависимыми переменными являются измерения, используемые для определения результатов эксперимента. В эксперименте с пулями, капустой и чесноком, количество слизней едят капусту является зависимой переменной, так как это число, как ожидается, будет зависеть от наличия или отсутствия кольца чесночного порошка вокруг капустных растений.

Эксперименты требуют экспериментальных и контрольных групп. Экспериментальная группа лечится или подвергается воздействию независимой переменной (т.е. манипуляции или лечения). Например, в эксперименте по отвращение к чесноку с пулями, экспериментальная группа группа растений капусты, которые окружены кольцом чесночного порошка. Контрольная группа подчиняется тем же условиям, что и экспериментальная группа, за исключением независимой переменной. Контрольные группы в этом эксперименте могут включать в себя группу капустных растений в том же районе, который окружен не чеснок порошковое кольцо (для контроля отвращения порошка) и группа, которая не окружена какой-либо конкретной вещества (для контроля за отвращение капусты). Важно включить контрольную группу, потому что без нее неясно, является ли результат результатом лечения или манипуляции.

Уточнение гипотезы

Если результаты эксперимента поддерживают гипотезу, могут быть разработаны и проведены дальнейшие эксперименты для поддержки гипотезы. Гипотеза также может быть уточнена и уточнена. Например, дополнительные эксперименты могут определить, есть ли пули также отвращение к другим растениям рода Allium, как лук.

Если результаты не поддерживают гипотезу, гипотеза, возможно, потребуется скорректировать на основе новых наблюдений. Следует также исключить проблемы с экспериментальным проектированием. Например, если пули демонстрируют отвращение к обоим видам порошкообразного вещества, эксперимент может быть проведен снова с использованием свежего чеснока вместо порошкообразного чеснока. Если пули по-прежнему не проявляют отвращения к чесноку, гипотеза может быть скорректирована. В этом примере, новая гипотеза может быть, что пули имеют отвращение к порошку.

Результаты экспериментов должны быть доведены до сведения других ученых и общественности, независимо от того, поддерживают ли данные первоначальную гипотезу. Эта информация может направлять разработку новых гипотез и экспериментальных вопросов.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter