Schritte und Verfahren zur Durchführung wissenschaftlicher Forschung

Ein guter Wissenschaftler praktiziert Objektivität, um Fehler und persönliche Vorurteile zu vermeiden, die zu verfälschten Forschungsergebnissen führen können. Der gesamte wissenschaftliche Forschungsprozess – von der Definition der Forschungsfrage bis hin zu Schlussfolgerungen über Daten – erfordern vom Forscher kritisches Denken und eine organisierte und systematische Herangehensweise an Probleme. Wissenschaftliche Forschung kann zur Bestätigung oder Neubewertung bestehender Theorien oder zur Entwicklung ganz neuer Theorien führen.

Problemdefinition und Forschung

Wissenschaftler forschen

•••Jochen Sands/Digital Vision/Getty Images

Der erste Schritt des wissenschaftlichen Forschungsprozesses besteht darin, das Problem zu definieren und zu forschen. Zunächst wird ein breites Thema zu einem bestimmten Thema ausgewählt oder eine Forschungsfrage gestellt. Der Wissenschaftler recherchiert die Frage, um festzustellen, ob sie beantwortet wurde oder welche Arten von Schlussfolgerungen, die andere Forscher gezogen haben, und Experimente, die in Bezug auf die Frage. Forschung beinhaltet das Lesen von wissenschaftlichen Zeitschriftenartikeln anderer Wissenschaftler, die im Internet über Forschungsdatenbanken und Zeitschriften zu finden sind, die wissenschaftliche Artikel online veröffentlichen. Während der Forschung grenzt der Wissenschaftler das breite Thema auf eine bestimmte Forschungsfrage zu einem bestimmten Thema ein.

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Hypothese

Nachwuchswissenschaftler forschen

•••Anyaivanova/iStock/Getty Images

Die Hypothese ist eine prägnante, klare Aussage, die die Hauptidee oder den Zweck Ihrer wissenschaftlichen Forschung enthält. Eine Hypothese muss überprüfbar und falsifizierbar sein, d. h. es muss eine Möglichkeit geben, die Hypothese zu testen, und sie kann basierend auf der Untersuchung von Daten entweder gestützt oder abgelehnt werden. Um eine Hypothese zu erstellen, müssen Sie die Variablen, die Sie untersuchen (z. B. wen oder was Sie untersuchen), klar definieren und Ihre Position erläutern. Beim Verfassen der Hypothese machen Wissenschaftler entweder eine spezifische Ursache-Wirkungs-Aussage über die untersuchten Variablen oder machen eine allgemeine Aussage über die Beziehung zwischen diesen Variablen.

Designexperiment

Forschungsteam entwickelt ein Experiment

•••Bartłomiej Szewczyk/iStock/Getty Images

Das Entwerfen eines wissenschaftlichen Experiments beinhaltet die Planung, wie Sie Daten sammeln werden. Oftmals beeinflusst die Art der Forschungsfrage, wie die wissenschaftliche Forschung durchgeführt wird. Um zum Beispiel die Meinungen von Menschen zu recherchieren, müssen natürlich Umfragen durchgeführt werden. Bei der Gestaltung des Experiments wählen die Wissenschaftler aus, wo und wie die untersuchte Probe gewonnen wird, die Daten und Uhrzeiten des Experiments, die verwendeten Kontrollen und die anderen Maßnahmen, die zur Durchführung des Experiments erforderlich sind Forschung.

Daten sammeln

Wissenschaftler, der eine chemische Analyse durchführt

•••Alexander Raths/iStock/Getty Images

Die Datenerhebung beinhaltet die Durchführung des Experiments, das der Wissenschaftler entworfen hat. Dabei erfassen die Wissenschaftler die Daten und erledigen die Aufgaben zur Durchführung der Experimente. Mit anderen Worten, der Wissenschaftler begibt sich zum Forschungsstandort, um das Experiment durchzuführen, beispielsweise in ein Labor oder eine andere Umgebung. Die Aufgaben bei der Durchführung des Experiments variieren je nach Art der Forschung. Bei einigen Experimenten müssen beispielsweise menschliche Teilnehmer zu einem Test eingeladen, Beobachtungen in der natürlichen Umgebung durchgeführt oder mit Tierversuchen experimentiert werden.

Daten analysieren

Die Analyse von Daten für den wissenschaftlichen Forschungsprozess beinhaltet die Zusammenführung der Daten und die Berechnung von Statistiken. Statistische Tests können dem Wissenschaftler helfen, die Daten besser zu verstehen und festzustellen, ob ein signifikantes Ergebnis gefunden wird. Bei der Berechnung der Statistiken für ein wissenschaftliches Forschungsexperiment werden sowohl deskriptive Statistiken als auch inferentielle statistische Maße verwendet. Deskriptive Statistiken beschreiben die gesammelten Daten und Stichproben, wie z. B. Stichprobendurchschnitte oder Mittelwerte, sowie die Standardabweichung, die den Wissenschaftlern sagt, wie die Daten verteilt sind. Inferenzstatistik beinhaltet die Durchführung von Signifikanztests, die die ursprüngliche Hypothese entweder bestätigen oder ablehnen können.

Schlussfolgerungen

Nachdem die Daten eines Experiments analysiert wurden, untersucht der Wissenschaftler die Informationen und zieht aus den Ergebnissen Schlussfolgerungen. Der Wissenschaftler vergleicht die Ergebnisse sowohl mit der ursprünglichen Hypothese als auch mit den Schlussfolgerungen früherer Experimente anderer Forscher. Beim Ziehen von Schlussfolgerungen erklärt der Wissenschaftler, was die Ergebnisse bedeuten und wie sie in der Kontext des wissenschaftlichen Bereichs oder der realen Umgebung sowie Vorschläge für die Zukunft Forschung.

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