Η επιστημονική μέθοδος αποτελεί το θεμέλιο της συλλογικής γνώσης του κόσμου γύρω μας. Είναι πώς οι ερευνητές καταλαβαίνουν τι είναι πιθανό αληθινό στη φύση. Ένα πείραμα επιστημονικής μεθόδου ξεκινά με μια υπόθεση, η οποία είναι μια ενημερωμένη γνώμη που εξηγεί γιατί συμβαίνουν ορισμένα πράγματα όπως συμβαίνουν. Στην επιστήμη, οι υποθέσεις οδηγούν σε προβλέψεις. Αυτά είναι μετρήσιμα γεγονότα που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια ενός πειράματος εάν η υπόθεση είναι αλήθεια. Τα πιο σημαντικά συστατικά της επιστημονικής μεθόδου περιλαμβάνουν υποθέσεις, εξαρτώμενες και ανεξάρτητες μεταβλητές, σταθερές μεταβλητές και ομάδες ελέγχου.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Μια σταθερή μεταβλητή είναι μια πτυχή ενός πειράματος που ένας επιστήμονας ή ένας ερευνητής διατηρεί αμετάβλητο. Μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από μία σταθερές σε ένα πείραμα.
Μέσω αυστηρού πειραματισμού και επιβεβαίωσης, που απαιτεί από άλλους επιστήμονες να επαναλάβουν το ίδιο αποτέλεσμα με το πρώτο, η υπόθεση ενός επιστήμονα επιβεβαιώνεται ή αποδεικνύεται εσφαλμένη. Ενώ πολλοί άνθρωποι σκέφτονται μόνο άνδρες και γυναίκες με λευκά εργαστήρια χρησιμοποιώντας την επιστημονική μέθοδο, είναι μια διαισθητική διαδικασία. Εάν έχετε αναρωτηθεί ποτέ εάν κάτι είναι αληθινό ή γιατί κάτι είναι έτσι - γιατί είναι ο γαλάζιος ουρανός; - έχετε πραγματοποιήσει το πρώτο βήμα της επιστημονικής μεθόδου.
Γιατί η επιστημονική μέθοδος είναι σημαντική
Υπάρχει ένας καλός λόγος για τον οποίο οι εκπαιδευτικοί εισάγουν την επιστημονική μέθοδο νωρίς σε μια τάξη επιστημών. Είναι το πιο σημαντικό θεμελιώδες εργαλείο της επιστήμης. Χωρίς την επιστημονική μέθοδο, δεν θα υπήρχε τρόπος για τους επιστήμονες να συμφωνήσουν σχετικά με το τι είναι πιθανό αληθινό και τι όχι.
Ο όρος «επιστήμη» προέρχεται από τη λατινική λέξη «γνώση». Η επιστημονική μέθοδος είναι η διαδικασία που χρησιμοποιείται για να γνωρίζουμε ότι μια νέα ιδέα είναι έγκυρη. Η επιβεβαίωση αυτών των νέων ιδεών έχει τόσο θεωρητικές όσο και πρακτικές επιπτώσεις. Για παράδειγμα, μπορούν να αυξήσουν τις γνώσεις μας για το σύμπαν και πώς λειτουργεί. Οι νέες ιδέες μπορούν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη εφευρέσεων που αλλάζουν τον τρόπο ζωής των ανθρώπων.
Υπάρχουν τρεις τύποι μεταβλητών που χρησιμοποιούνται σε επιστημονικά πειράματα: σταθερές, ανεξάρτητες και εξαρτημένες.
Τι είναι μια σταθερά στην επιστημονική μέθοδο;
Μια σταθερή μεταβλητή είναι οποιαδήποτε πτυχή ενός πειράματος που ένας ερευνητής διατηρεί σκόπιμα αμετάβλητο καθ 'όλη τη διάρκεια ενός πειράματος.
Τα πειράματα δοκιμάζουν πάντα για μετρήσιμη αλλαγή, η οποία είναι η εξαρτημένη μεταβλητή. Μπορείτε επίσης να σκεφτείτε μια εξαρτημένη μεταβλητή ως το αποτέλεσμα που προκύπτει από ένα πείραμα. Εξαρτάται από την αλλαγή που συμβαίνει. Οι επιστήμονες εισάγουν μια ανεξάρτητη μεταβλητή σε ένα πείραμα για να δημιουργήσουν μια αλλαγή στην εξαρτημένη μεταβλητή. Μπορεί να υπάρχει μόνο μία ανεξάρτητη μεταβλητή σε κάθε πείραμα, αλλά συνήθως θα υπάρχουν πολλές σταθερές μεταβλητές.
Για να απεικονίσουμε μια σταθερή μεταβλητή κοιτάζοντας ένα παράδειγμα, ας πούμε ένα νέο φάρμακο που ισχυρίζεται ότι διευκολύνει την απώλεια βάρους. Κάθε επιστημονικό πείραμα μπορεί να επικεντρωθεί μόνο σε μια ανεξάρτητη μεταβλητή ή να κάνει μία αλλαγή κάθε φορά. Εάν οι ερευνητές έδωσαν σε μια ομάδα ανθρώπων αυτό το νέο φάρμακο και αύξησαν επίσης την ποσότητα άσκησης που έκανε κάθε άτομο στη μελέτη, θα περιπλέξει την εικόνα. Οι επιστήμονες δεν θα μπορούσαν να πουν εάν το χάπι ή η άσκηση ήταν υπεύθυνη για οποιεσδήποτε αλλαγές στο βάρος, την εξαρτώμενη μεταβλητή.
Για να διασφαλιστεί ότι υπάρχει μόνο μία ανεξάρτητη μεταβλητή, όλα τα υπόλοιπα διατηρούνται σταθερά. Έτσι, οι σταθερές μεταβλητές σε αυτό το πείραμα που διερευνούν τις επιδράσεις του χαπιού διατροφής θα ήταν μεταβλητές όπως τον αριθμό των θερμίδων που καταναλώνονται από κάθε συμμετέχοντα, το ποσό της άσκησης που λαμβάνουν, τον ύπνο που λαμβάνουν, και τα λοιπά. Οι σταθερές είναι όλες οι άλλες πτυχές που διατηρούνται ίδιες για κάθε συμμετέχοντα.
Διαφορά μεταξύ ενός στοιχείου ελέγχου και μιας σταθεράς
Μπορεί να πιστεύετε ότι μια σταθερά είναι το ίδιο πράγμα με έναν έλεγχο, αλλά υπάρχει μια διαφορά. Ένας έλεγχος διατίθεται ειδικά χωρίς αλλαγές για να δώσει στον ερευνητή μια αντικειμενική εικόνα για τυχόν αλλαγές στην ανεξάρτητη μεταβλητή. Για μελέτες φαρμάκων, το εικονικό φάρμακο είναι ο έλεγχος. Ένα άτομο δεν ενημερώνεται εάν παίρνει ένα χάπι διατροφής ή ένα εικονικό φάρμακο. Ένας έλεγχος αναιρεί τις πιθανές επιπτώσεις των ατόμων που πιστεύουν ότι παίρνουν χάπια διατροφής όταν δεν είναι.
Όταν χρησιμοποιείτε την πειραματική μέθοδο, είναι σημαντικό να κατανοήσετε ποιες μεταβλητές είναι σταθερές και ποιες είναι τα στοιχεία ελέγχου. Αυτό βοηθά να διασφαλιστεί ότι τυχόν αλλαγές στην εξαρτημένη μεταβλητή είναι αποτέλεσμα μόνο της ανεξάρτητης μεταβλητής.