Beobachtungsarten in der wissenschaftlichen Methode

Die wissenschaftliche Methode besteht aus einer Reihe von Schritten, mit denen Wissenschaftler Experimente durchführen. Das Wort "Beobachtung" hat in der wissenschaftlichen Methode zwei Bedeutungen. Da ist zunächst die Beobachtung der Welt durch den Wissenschaftler, die zu einer hypothetischen Theorie führt. Dies ist der erste Schritt der wissenschaftlichen Methode und kann auf zwei Arten präsentiert werden, entweder als natürliche Beobachtung oder als inszenierte. Zweitens gibt es bei der Sammlung von Daten in einem Experiment mit der wissenschaftlichen Methode zwei Arten von Beobachtungen, qualitative und quantitative.

Wenn ein Wissenschaftler mit der wissenschaftlichen Methode etwas beweisen will, muss er zuerst etwas in der Natur beobachten. Sir Isaac Newton hat zum Beispiel die Theorie aufgestellt, dass es eine Kraft namens Schwerkraft gibt, nachdem er einen Apfel von einem Baum fallen sah. Dies wäre eine natürliche Beobachtung. Newton sah, wie etwas in der Natur geschah, ohne dass er oder jemand anderes eingreifen musste. Diese Art der Beobachtung bedeutet, dass der Wissenschaftler während eines Experiments beobachtet und darauf wartet, dass das Ereignis eintritt.

Wenn Isaac Newton seine Theorie der Schwerkraft aufgestellt hätte, nachdem er einen Apfel von einem Balkon fallen ließ, würde man seine Beobachtung als inszeniert bezeichnen. Viele Experimente beginnen damit, dass ein Wissenschaftler denkt „was wäre wenn“ – z. B. „Was wäre, wenn ich diesen Apfel von einem Balkon fallen würde? Was wird passieren?" Bei dieser Form der Beobachtung erstellt der Wissenschaftler eine hypothetische Theorie, indem er über etwas in der Natur nachdenkt, in die Natur eingreift und das Ereignis beobachtet. Diese Art der Beobachtung schreibt im Allgemeinen vor, dass die Experimente, die aus der Beobachtung stammen, neu erstellt werden müssen.

Bei der wissenschaftlichen Methode beginnt eine Wissenschaftlerin, nachdem sie eine Theorie entwickelt hat, die auf einer Beobachtung von etwas in der Natur basiert, ein Experiment. Sobald das Experiment läuft, muss es beobachtet werden. Der Wissenschaftler zeichnet die Beobachtungen des Experiments auf und sammelt Daten. Eine Form der Datenerhebung während des Verfahrens ist quantitativ. Diese Form der Beobachtung während eines Experiments verwendet mathematische Modelle und verlässt sich darauf, dass der Wissenschaftler anhand von Zahlen Informationen sammelt, beispielsweise wie viele Äpfel von einem Baum oder Balkon gefallen sind. Quantitative Beobachtung ist in der Physik, Biologie und den Naturwissenschaften üblich.

Wenn ein Wissenschaftler ein Experiment durchführt, das Beobachtungen bezüglich der Qualität dessen erfordert, was in einem Experiment passiert ist, wird dies als qualitative Beobachtung oder Daten betrachtet. Beispiele sind die Formen der Äpfel, die von einem Balkon oder Baum gefallen sind oder was mit ihnen passiert ist, als sie fielen. Qualitative Beobachtungen können in Experimenten, die harte mathematische Daten erfordern, leicht verworfen werden, aber sie werden trotzdem gemacht. Qualitative Beobachtungen können in Experimenten, die einer Interpretation bedürfen, sehr wichtig sein.