A tudományos módszer a tudósok által a kísérletek elvégzésére használt lépések sorozatából áll. A "megfigyelés" szónak két jelentése van a tudományos módszerben. Először is a tudós megfigyelése a világról, mivel ez hipotetikus elmélethez vezet. Ez a tudományos módszer első lépése, és kétféleképpen mutatható be, akár természetes megfigyelésként, akár fokozatosan. Másodszor, egy tudományos módszerrel végzett kísérleti adatgyűjtés során kétféle megfigyelés létezik: kvalitatív és kvantitatív.
Természetesen megfigyelhető
Amikor egy tudós elindul valamit bizonyítani a tudományos módszerrel, először meg kell figyelnie valamit a természeti világban. Például Sir Isaac Newton elmélete szerint a gravitációnak nevezett erő van, miután figyelte, ahogy egy alma leesik egy fáról. Ez természetes megfigyelés lenne. Newton látta, hogy valami történik a természetben, anélkül, hogy ő vagy bárki más beavatkozna. Ez a fajta megfigyelés azt jelenti, hogy a tudós egy kísérlet során figyeli és várja, amíg az esemény bekövetkezik.
Fokozatos megfigyelés
Ha Isaac Newton a gravitációs elméletével állt volna elő, miután ledobott egy almát az erkélyről, megfigyelését szakaszosnak minősítették. Sok kísérlet azzal kezdődik, hogy egy tudós „mi van, ha” gondolkodik - például: „Mi van, ha ledobom ezt az almát egy erkélyről? Mi fog történni?" Ebben a megfigyelési formában a tudós hipotetikus elméletet hoz létre abból a célból, hogy valamiről gondolkodjon a természetben, beavatkozjon a természetbe és megfigyelje az eseményt. Ez a fajta megfigyelés általában azt diktálja, hogy a megfigyelésből származó kísérleteket újra létre kell hozni.
Mennyiségi megfigyelés
A tudományos módszer szerint, miután egy tudós előáll egy elmélettel, amely valamilyen jellegű természet megfigyelésén alapul, kísérletet indít. Miután a kísérlet elkezdődött, meg kell figyelni. A tudós rögzíti a kísérlet megfigyeléseit és adatokat gyűjt. A módszer során az adatgyűjtés egyik formája kvantitatív. A kísérlet során végzett ilyen megfigyelési forma matematikai modelleket alkalmaz, és arra támaszkodik, hogy a tudós számok alapján gyűjtsön információkat, például hány alma esett le egy fáról vagy erkélyről. A kvantitatív megfigyelés gyakori a fizikában, a biológiában és a természettudományokban.
Minőségi megfigyelés
Amikor egy tudós olyan kísérletet hajt végre, amely megfigyeléseket igényel a kísérlet során történtek minőségével kapcsolatban, akkor azt kvalitatív megfigyelésnek vagy adatnak tekintik. Ilyen például az erkélyről vagy fáról lehullott alma alakja, vagy az, hogy mi történt velük, amikor leestek. A kvalitatív megfigyeléseket könnyen el lehet vetni olyan kísérletek során, amelyek kemény matematikai adatokat igényelnek, de ennek ellenére elvégzik azokat. A kvalitatív megfigyelések nagyon fontosak lehetnek az értelmezést igénylő kísérletekben.