- Czym są eksperymenty naukowe?
- Do czego służą eksperymenty naukowe?
- Charakterystyka eksperymentów naukowych
- Rodzaje eksperymentów naukowych
- Przykłady eksperymentów naukowych
- Metoda naukowa
Wyjaśniamy, czym jest eksperyment naukowy, do czego służy i jakie są jego cechy. Również rodzaje, które istnieją i kilka przykładów.
Eksperymenty naukowe sprawdzają hipotezy.Czym są eksperymenty naukowe?
Eksperymenty naukowe to metoda lub metody stosowane przez badaczy (zwłaszcza tak zwane nauki ścisłe lub faktograficzne) w celu sprawdzenia ich hipoteza w odniesieniu do badanego zjawiska lub obiektu.
Jest to jeden z etapów metoda naukowa i opiera się na badaniu pewnych zjawisk obserwowanych w przyrodzie lub w kontrolowanym środowisku laboratorium. Eksperymenty polegają na wystawianiu badanego zjawiska lub obiektu na działanie pewnych zmiennych w celu wyjaśnienia lub przewidzenia wyników lub przyczyn i konsekwencji.
Eksperymenty są wykorzystywane przez naukowców do wykazania, jak pewne zachodzą Zjawiska naturalne zainteresowania. W tym celu zjawiska te muszą zostać odtworzone w laboratorium, kontrolując wszystkie zmienne, aby wykazać, że hipoteza nie jest wynikiem przypadku, ale uniwersalnego prawa.
Istnieją złożone eksperymenty, które wymagają lat nauki, oraz prostsze eksperymenty, które pozwalają na szybką weryfikację lub obalenie hipotezy. Wszystkie są realizowane w naukach takich jak: biologia, ten matematyka, ten chemia i fizyczny. Na przykład: eksperyment, który przeprowadza się w celu znalezienia rozwiązania problemu lub eksperyment, który przeprowadza się w celu znalezienia lekarstwa na chorobę.
Eksperyment naukowy będzie ważny, jeśli zostaną spełnione wszystkie etapy metody naukowej. Metoda naukowa to procedura stosowana w nauce do obiektywnego i sprawdzalnego badania zjawiska i składa się z pewnych etapów: obserwacja i stawianie problemów, formułowanie hipotez, eksperymentowanie i analiza dane i wnioski. Metoda naukowa pojawiła się w XVII wieku podczas Rewolucji Naukowych, które przyniosły ze sobą Współczesność (tzw. Age of Reason) i został udoskonalony w XIX wieku do dnia dzisiejszego.
Eksperymenty naukowe wykorzystują technologia oraz z różnych obszarów wiedzy, aby osiągnąć najwyższy stopień kontroli i obserwacji zjawisk, które replikuje, aby mógł osiągnąć głębokie zrozumienie tego, co dzieje się w Natura. Wyniki tych doświadczeń mogą następnie zostać opublikowane i zbadane przez innych naukowców, którzy, jeśli powtórzą eksperyment, powinni uzyskać podobne wyniki, ponieważ są to weryfikowalne fakty, a nie zbiegi okoliczności.
Do czego służą eksperymenty naukowe?
Eksperymenty mogą sprawdzić, co myśli się o naturze.Eksperymentowanie jest głównym sposobem testowania hipotetycznej wiedzy naukowców, to znaczy jest główną metodą odróżniania teorii słusznych od nieważnych. Jest to niezwykle ważne, ponieważ jest to jedna z niezbędnych procedur, aby móc generować nowe wiedza, umiejętności w dziedzinie nauka.
Eksperymentowanie jest bardzo ważnym krokiem w metodzie naukowej, ponieważ pozwala przetestować hipotezę i zweryfikować, czy to, w co się wierzy, jest słuszne i występuje we wszystkich przypadkach, czy wręcz przeciwnie, uzyskuje się wyniki, które nie pozwalają wyjaśnić zjawiska we wszystkich przypadkach . W ramach eksperymentu przeprowadzane są badania terenowe, a w przypadku, gdy hipoteza nie jest udowodniona, należy ją odrzucić i sformułować nową hipotezę.
Ten rodzaj postępowania powstał wraz z pojawieniem się metody naukowej, która rozwinęła się wraz z włoskim fizykiem i filozofem Galileo Galilei w XVI/XVII wieku. W starożytności nauka była prowadzona przez rozumowanie i logiczne myślenie formalne, tak aby zjawiska naturalne otrzymały interpretację zgodnie z wierzenia czasu.
Możliwość eksperymentowania doprowadziła do faktycznej i empirycznej weryfikacji zjawisk przyrody. Angielski filozof Francis Bacon był kolejnym z XVI-wiecznych naukowców, którzy starali się odłożyć na bok wiedzę uzyskaną przez dedukcję, aby szukać empirycznych testów poprzez eksperymenty.
Stosowanie eksperymentów jest niezbędne do samodzielnego rozwoju nauki i techniki, ponieważ pozwala nam coraz lepiej rozumieć funkcjonowanie istot żywych i otaczającego je świata. Eksperyment pozwala na odkrycie techniki i procesy rozwoju różnych nauk i dyscypliny, takich jak medycyna, technologia, biologia, rolnictwomatematyka, archeologia, wśród wielu innych.
Charakterystyka eksperymentów naukowych
Aby zostać uznane za prawdziwe, eksperymenty naukowe muszą być:
- Sprawdzalny. Inni naukowcy muszą być w stanie przeprowadzić ten sam eksperyment w tych samych warunkach i uzyskać ten sam wynik.
- Metodyczny Żaden element eksperymentu nie może być pozostawiony przypadkowi, eksperymentowanie jest procedurą, którą należy przeprowadzić w sposób uporządkowany, a wszystkie wchodzące w grę zmienne muszą być brane pod uwagę.
- Cel Opinia lub odczucia naukowca lub jego osobiste poglądy nie mogą być brane pod uwagę, ale musi istnieć opis cel tego, co się stało.
- Prawdziwe. Wyniki eksperymentu muszą być akceptowane i szanowane, niezależnie od tego, czy są oczekiwane, iw żadnym wypadku nie mogą zostać sfałszowane.
Rodzaje eksperymentów naukowych
Eksperymenty deterministyczne mają na celu zweryfikowanie lub obalenie już postawionej hipotezy.Istnieją dwa rodzaje eksperymentów w zależności od celu:
- Eksperymenty deterministyczne. Są to te eksperymenty, w których poszukuje się potwierdzenia hipotezy, to znaczy dąży się do wykazania lub obalenia wcześniej sformułowanej zasady naukowej.
- Losowe eksperymenty. Są to te eksperymenty, w których wynik, jaki ma zostać uzyskany, jest nieznany, ponieważ eksperyment przeprowadza się po prostu po to, aby wiedzieć, co się dzieje, to znaczy poszerzyć to, co wiadomo na konkretny temat.
Przykłady eksperymentów naukowych
Niektóre przypadki, w których stosuje się eksperymenty naukowe, to:
- Sprawdzanie szczepionek. Szczepionki to preparaty, które podaje się ludzie Y Zwierząt budować odporność na choroby. Przed rozpoczęciem zaszczepiania osobników szczepionki muszą zostać zweryfikowane pod kątem bezpieczeństwa i skuteczności w zapobieganiu lub zmniejszaniu ryzyka choroby. W tym celu szczepionka musi być testowana przez grupy ludzi lub zwierząt (w zależności od przypadku), aby obserwować stopień powodzenia leku.
- Oznaczanie wieku geologicznego. Aby dowiedzieć się, ile czasu upłynęło od powstania niektórych skamieniałości, przeprowadza się eksperyment naukowy, w którym mierzy się ślady węgla 14 (izotop węgla), które pozostają w szczątkach kopalnych. Proces ten nazywany jest datowaniem radiowęglowym i jest szeroko stosowany w archeologii.
- Odkrycie pasteryzacji. Pasteryzacja to proces, w którym przechodzisz płyn wysoki temperatury aby wyeliminować patogeny, które może zawierać. Procedura ta została odkryta przez francuskiego chemika Louisa Pasteura po serii eksperymentów, w których starał się wyprodukować napoje fermentowane, takie jak wino, bez zmiany ich smaku i właściwości. Jego eksperymenty polegały na wystawianiu napojów na działanie różnych stopni temperatury i sprawdzaniu, w jaki sposób wyeliminowano jeden rodzaj substancji chemicznej. drożdże To wpłynęło na jakość wina.
- Rozwój penicyliny. Penicylina to antybiotyk składający się z pewnego rodzaju grzyb co pozwala na eliminację bakteria. Penicylinę odkrył angielski naukowiec Alexander Fleming, który wracając z wakacji, zaobserwował w swoim laboratorium, jak grzyb działał przeciwko kulturze bakteryjnej. Na tej podstawie przeprowadzono testy i eksperymenty mające na celu wyizolowanie substancji wydzielającej pleśń, która działała przeciwko bakteriom. Zespół Uniwersytetu Oksfordzkiego pracował najpierw na zwierzętach, a następnie na ludziach, aby przetestować działanie tej substancji. Penicylina zaczęła być stosowana w II wojna światowa i jest to jeden z głównych składników zwalczających infekcje bakteryjne.
- Rozwój radiologii. Radiologia to dziedzina medycyny, która wykorzystuje promienie do obserwacji wnętrza ciała i kontrolowania jego prawidłowego funkcjonowania. Zastosowanie promieni rentgenowskich zostało odkryte przez niemieckiego fizyka Wilhelma Conrada Roentgena, kiedy przeprowadzał eksperymenty z promieniami i odkrył, że przechodzą one przez dużą liczbę obiektów i materiałów.
- Odruch warunkowy. Odruch warunkowy to działanie lub efekt, który występuje u osoby przed pewnym neutralnym bodźcem. Za swoje odkrycie rosyjski fizjolog Iwan Pawłow przeprowadził eksperymenty na psach i zauważył, że psy śliniły się nawet wtedy, gdy nie było przed nimi jedzenia, ponieważ powiązali pewne neutralne bodźce z myślą o bliskości jedzenia. W ten sposób Pawłow wprowadził metronom, w który grał przed dostarczeniem jedzenia, a po kilku dniach odkrył, że psy śliniły się na dźwięk metronomu i że mogą odnieść bodziec, początkowo neutralny, o efekcie: pożywienie.
- Sztuczne klonowanie. ten klonowanie sztuczne to naukowa procedura, w której dąży się do stworzenia genetycznie równej kopii osobnika. W ramach tego procesu można klonować tkanki, organizmy jednokomórkowe, geny, komórki I dopóki ssaki za duży, jak konie. Po latach eksperymentów w 1997 roku sklonowano pierwszego ssaka, którym była owca o imieniu Dolly, która została sklonowana z dorosłej komórki. Od tego czasu wiele organizmów zostało sklonowanych przy użyciu różnych procedur.
- przypuszczenie Poincarégo. Henri Poincaré był francuskim fizykiem i matematykiem, który postawił jedną z najbardziej uznanych hipotez w topologii, gałęzi matematyki, zwaną hipotezą lub hipotezą Poincarégo. Hipoteza ta została postawiona na początku XX wieku i dotyczyła sfery trójwymiarowej. Przez stulecie badacze nie mogli ani zweryfikować, ani odrzucić tej hipotezy, aż do 2003 roku, kiedy problem rozwiązał rosyjski matematyk Grigori Perelmán.
- Rozwój znieczulenia. Znieczulenie to substancja stosowana w celu zahamowania dyskomfortu lub bólu u osoby, który może być spowodowany interwencją chirurgiczną lub inną procedurą. W historii wiele substancji było używanych do powodowania znieczulenia w ciele i zmniejszania wrażliwości, takich jak: alkohol, opium, chloroform i eter. Pierwsze eksperymenty, w których jako środki znieczulające stosowano gazy, naukowcy przeprowadzili w XIX wieku. Ten rodzaj znieczulenia ewoluował do dnia dzisiejszego i dziś stosuje się między innymi różne leki, takie jak propofol, halotan i ketamina, między innymi drogą żylną lub oddechową.
- Rozwój sztucznych satelitów. ten sztuczne satelity Są to obiekty wystrzeliwane na orbitę Ziemi lub na orbitę innych ciał niebieskich. Satelity mają różne funkcje, takie jak telekomunikacja, ten Badania, ten meteorologia, między innymi. Rozwój satelitów rozpoczął się na początku XX wieku, a pierwszym pomyślnie wysłanym satelitą był Sputnik, wystrzelony przez ZSRR w 1957 roku. Od tego czasu wiele krajów z powodzeniem wystrzeliło satelity o różnych funkcjach.
Metoda naukowa
Eksperymentowanie jest jednym z etapów metody naukowej, procedury wykorzystywanej do generowania i testowania nowej wiedzy naukowej i teorii.
ten etapy metody naukowej są:
- Obserwacja. Obserwuje się pewne zjawisko lub sytuację i wydobywa dane i informacje.
- Stwarzanie problemu. W tym, co zaobserwowano, istnieje możliwy problem lub pytanie do rozwiązania. Na tym etapie pojawiają się pytania.
- Propozycja hipotez. Możliwa jest odpowiedź na te pytania, które zostały uzyskane z obserwacji.
- Eksperymentowanie. Hipotezę sprawdza się, przeprowadzając eksperyment.
- Rejestr danych. Dane uzyskane po przetestowaniu hipotezy są analizowane i rejestrowane.
- Wnioski. ten wnioski w którym bierze się pod uwagę, czy hipoteza została udowodniona. W przypadku, gdy hipoteza nie została zweryfikowana, procedurę można powtórzyć, stawiając nową hipotezę. W przypadku, gdy hipoteza została potwierdzona, wyniki można podzielić i zaproponować teorię.