科学的方法のステップ

Jan 14 2008
科学的方法の手順はさまざまですが、バージョンが異なれば、すべて同じ概念と原則が組み込まれています。科学的方法のステップについて学びます。

科学を「行う」方法が1つではないことのより多くの証拠として、さまざまな情報源がさまざまな方法で科学的方法のステップを説明しています。いくつかは3つのステップをリストし、いくつかは4つ、そしていくつかは5つです。ただし、基本的には、同じ概念と原則が組み込まれています。

私たちの目的のために、この方法には5つの重要なステップがあると言います。

ステップ1:観察する

科学的方法のフローチャート

ほとんどすべての科学的調査は、好奇心をそそる、または疑問を投げかける観察から始まります。たとえば、チャールズダーウィン(1809-1882)がガラパゴス諸島(エクアドルの西950 kmの太平洋に位置する)を訪れたとき、彼はいくつかの種類のフィンチを観察しました。フィンチは非常に多様で、鳥が餌を得る方法に重要な役割を果たしているようでした。これらの鳥はダーウィンを魅了しました。彼は、このような狭い地理的領域で非常に多くの異なる種類のフィンチがうまく共存できるようにする力を理解したいと考えていました。彼は不思議に思った、そして彼の不思議は彼にテストされることができる質問をするように導いた。

ステップ2:質問する

質問の目的は、特定の用語で問題を特定するために、調査の焦点を狭めることです。ダーウィンが非常に多くの異なるフィンチを見た後に尋ねたかもしれない質問は、次のようなものでした:ガラパゴス諸島でフィンチの多様化を引き起こしたのはなぜですか?

その他の科学的な質問は次のとおりです。

  • 植物の根が下向きに成長し、茎が上向きに成長する原因は何ですか?
  • どのブランドのうがい薬が最も多くの細菌を殺しますか?
  • これは車のボディ形状は、最も効果的に空気抵抗を減らし?
  • サンゴの白化の原因は何ですか?
  • 緑のないお茶は、酸化の影響を減らしますか?
  • どのタイプの建築材料が最も音を吸収しますか?

科学的な質問を思いつくことは難しくなく、科学者としての訓練を必要としません。何かに興味があったり、何かが起こった原因を知りたいと思ったことがあるなら、おそらく科学的調査を開始する可能性のある質問をすでにしているでしょう。

ステップ3:仮説を立てる

質問の素晴らしいところは、答えを切望していることです。科学的方法の次のステップは、仮説の形で可能な答えを提案することです。仮説は、ほとんどの場合、トピックについてすでに知っていることによって通知されるため、知識に基づいた推測として定義されることがよくあります。たとえば、上記の空気抵抗の問題を研究したい場合、鳥のような形の車は箱のような形の車よりも効果的に空気抵抗を減らすという直感的な感覚をすでに持っているかもしれません。その直感を使用して、仮説を立てることができます。

一般に、仮説は「if…then」ステートメントとして記述されます。そのような声明を出す際に、科学者は演繹的推論に従事します。これは帰納的推論の反対です。演繹には、一般的なものから特定のものへの論理の動きが必要です。次に例を示します。車のボディプロファイルがそれが生成する空気抵抗の量に関連している場合(一般的なステートメント)、鳥の体のように設計された車は、箱のように設計された車よりも空力的になり、空気抵抗を減らします(特定のステートメント)。

「if…then」ステートメントとして表現された仮説には、2つの重要な性質があることに注意してください。まず、それはテスト可能です。ステートメントの有効性をテストするために実験を設定できます。第二に、それは改ざん可能です。そのような考えが真実ではないことを明らかにするかもしれない実験が考案されるかもしれません。これらの2つの資質が満たされない場合、質問されている質問は科学的方法を使用して対処することはできません。

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