Lernziel
- Diskutieren Sie Hypothesen und die Komponenten eines wissenschaftlichen Experiments im Rahmen der wissenschaftlichen Methode
Schlüsselpunkte
- In der wissenschaftlichen Methode führen Beobachtungen zu Fragen, die Antworten erfordern.
- In der wissenschaftlichen Methode ist die Hypothese eine testbare Aussage, die zur Beantwortung einer Frage vorgeschlagen wird.,
- In der wissenschaftlichen Methode werden Experimente (oft mit Kontrollen und Variablen) entwickelt, um Hypothesen zu testen.
- Bei der wissenschaftlichen Methode führt die Analyse der Ergebnisse eines Experiments dazu, dass die Hypothese akzeptiert oder abgelehnt wird.,
Begriffe
- wissenschaftliche Methodeeine Möglichkeit, Wissen zu entdecken, basierend auf fälschbaren Vorhersagen (Hypothesen), sie zu testen und Theorien basierend auf gesammelten Daten zu entwickeln
- Hypothesen Ich vermute, dass dies normalerweise in einem „wenn…dann…“-Format gefunden wird
- Kontrollgruppeeine Gruppe, die jedes Merkmal der experimentellen Gruppe enthält, außer dass nicht die Manipulation angegeben wird, die angenommen wird
Die wissenschaftliche Methode
Biologen untersuchen die lebende Welt, indem sie Fragen dazu stellen und wissenschaftlich fundierte Antworten suchen., Dieser Ansatz ist auch in anderen Wissenschaften üblich und wird oft als wissenschaftliche Methode bezeichnet. Die wissenschaftliche Methode wurde bereits in der Antike verwendet, aber zuerst von Englands Sir Francis Bacon (1561-1626) dokumentiert, der induktive Methoden für die wissenschaftliche Untersuchung einrichtete. Die wissenschaftliche Methode kann auf fast alle Studienbereiche als logische, rationale Problemlösungsmethode angewendet werden.
Der wissenschaftliche Prozess beginnt typischerweise mit einer Beobachtung (oft ein zu lösendes Problem), die zu einer Frage führt. Lassen Sie uns über ein einfaches Problem nachdenken, das mit einer Beobachtung beginnt und die wissenschaftliche Methode anwendet, um das Problem zu lösen. Ein Teenager bemerkt, dass sein Freund wirklich groß ist und fragt sich warum. Seine Frage könnte also lauten: „Warum ist mein Freund so groß? „
Vorschlagen einer Hypothese
Denken Sie daran, dass eine Hypothese eine fundierte Vermutung ist, die getestet werden kann. Hypothesen enthalten oft auch eine Erklärung für die gebildete Vermutung. Um ein Problem zu lösen, können mehrere Hypothesen vorgeschlagen werden. Zum Beispiel könnte der Schüler glauben, dass sein Freund groß ist, weil er viel Milch trinkt. Seine Hypothese könnte also lauten: „Wenn eine Person viel Milch trinkt, werden sie sehr groß, weil Milch gut für Ihre Knochen ist.,“Im Allgemeinen haben Hypothesen das Format“ Wenn…dann… “ Denken Sie daran, dass es andere Antworten auf die Frage geben könnte; Daher können andere Hypothesen vorgeschlagen werden. Eine zweite Hypothese könnte sein: „Wenn eine Person große Eltern hat, dann werden sie auch groß sein, weil sie die Gene haben, groß zu sein. „
Sobald eine Hypothese ausgewählt wurde, kann der Schüler eine Vorhersage treffen. Eine Vorhersage ähnelt einer Hypothese, ist aber wirklich eine Vermutung. Zum Beispiel könnten sie vorhersagen, dass ihr Freund groß ist, weil er viel Milch trinkt.,
Testen einer Hypothese
Eine gültige Hypothese muss prüfbar sein. Es sollte auch fälschbar sein, was bedeutet, dass es durch experimentelle Ergebnisse widerlegt werden kann. Wichtig ist, dass die Wissenschaft nicht behauptet, etwas zu „beweisen“, da wissenschaftliche Erkenntnisse immer mit weiteren Informationen geändert werden müssen. Dieser Schritt—Offenheit gegenüber widerlegten Ideen-unterscheidet Wissenschaften von Nicht-Wissenschaften. Das Vorhandensein des Übernatürlichen zum Beispiel ist weder beweisbar noch verfälschbar., Um eine Hypothese zu testen, führt ein Forscher ein oder mehrere Experimente durch, um eine oder mehrere der Hypothesen zu eliminieren. Jedes Experiment hat eine oder mehrere Variablen und ein oder mehrere Steuerelemente. Eine Variable ist ein Teil des Experiments, der während des Experiments variieren oder sich ändern kann. Die Kontrollgruppe enthält alle Merkmale der experimentellen Gruppe, außer dass nicht die Hypothese der Manipulation zugrunde gelegt wird., Zum Beispiel könnte eine Kontrollgruppe eine Gruppe abwechslungsreicher Teenager sein, die keine Milch getrunken haben, und sie könnten mit der Versuchsgruppe verglichen werden, einer Gruppe abwechslungsreicher Teenager, die Milch getrunken haben. Wenn sich also die Ergebnisse der Versuchsgruppe von der Kontrollgruppe unterscheiden, muss der Unterschied eher auf die hypothetische Manipulation als auf einen externen Faktor zurückzuführen sein. Um die erste Hypothese zu testen, würde der Schüler herausfinden, ob das Trinken von Milch die Körpergröße beeinflusst. Wenn das Trinken von Milch keinen Einfluss auf die Höhe hat, muss es einen anderen Grund für die Höhe des Freundes geben., Um die zweite Hypothese zu testen, konnte der Schüler überprüfen, ob sein Freund große Eltern hat oder nicht. Jede Hypothese sollte durch entsprechende Experimente getestet werden. Beachten Sie, dass die Ablehnung einer Hypothese nicht bestimmt, ob die anderen Hypothesen akzeptiert werden können oder nicht. Es beseitigt einfach eine Hypothese, die nicht gültig ist. Mit der wissenschaftlichen Methode werden die Hypothesen, die mit experimentellen Daten nicht übereinstimmen, abgelehnt.
Während dieses“ Tallness “ – Beispiel auf Beobachtungsergebnissen basiert, könnten andere Hypothesen und Experimente klarere Kontrollen haben., Zum Beispiel könnte eine Schülerin am Montag den Unterricht besuchen und feststellen, dass sie Schwierigkeiten hatte, sich auf die Vorlesung zu konzentrieren. Eine Hypothese, um dieses Auftreten zu erklären, könnte sein: „Wenn ich vor dem Unterricht frühstücke, kann ich besser aufpassen.“Der Student könnte dann ein Experiment mit einer Kontrolle entwerfen, um diese Hypothese zu testen.
Die wissenschaftliche Methode mag zu starr und strukturiert erscheinen. Es ist wichtig zu bedenken, dass, obwohl Wissenschaftler oft dieser Sequenz folgen, Flexibilität vorhanden ist. Oft arbeitet die Wissenschaft nicht linear., Stattdessen ziehen Wissenschaftler ständig Schlüsse und machen Verallgemeinerungen, indem sie Muster finden, während ihre Forschung fortschreitet. Wissenschaftliche Überlegungen sind komplexer, als die wissenschaftliche Methode allein vermuten lässt.
