เนื้อหา
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นวิธีการวิจัยที่กำหนดลักษณะเฉพาะ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ตั้งแต่ศตวรรษที่สิบเจ็ด เป็นกระบวนการที่เข้มงวดซึ่งช่วยในการอธิบายสถานการณ์กำหนดและเปรียบเทียบสมมติฐาน
การบอกว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์หมายความว่าเป้าหมายของเขาคือการผลิต ความรู้.
โดดเด่นด้วย:
- การสังเกตอย่างเป็นระบบ: เป็นการรับรู้โดยเจตนาและคัดเลือก เป็นการบันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริง
- การกำหนดคำถามหรือปัญหา: จากการสังเกตพบปัญหาหรือคำถามที่อยากจะแก้ไข ในทางกลับกันมีการกำหนดสมมติฐานซึ่งเป็นคำตอบที่เป็นไปได้สำหรับคำถามที่วางไว้ การให้เหตุผลแบบนิรนัยใช้ในการกำหนดสมมติฐาน
- การทดลอง: ประกอบด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ผ่านการสืบพันธุ์โดยปกติจะอยู่ภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการซ้ำ ๆ และภายใต้สภาวะควบคุม การทดลองได้รับการออกแบบในลักษณะที่สามารถยืนยันหรือหักล้างสมมติฐานที่เสนอได้
- การออกข้อสรุป: ชุมชนวิทยาศาสตร์มีหน้าที่ในการประเมินผลลัพธ์ที่ได้รับจากการทบทวนโดยเพื่อนนั่นคือนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่มีความเชี่ยวชาญเดียวกันจะประเมินขั้นตอนและผลลัพธ์ของมัน
วิธีการทางวิทยาศาสตร์สามารถนำไปสู่ การพัฒนาทฤษฎี. ทฤษฎีคือข้อความที่ได้รับการตรวจสอบแล้วอย่างน้อยก็บางส่วน หากทฤษฎีได้รับการตรวจสอบว่าเป็นจริงในทุกเวลาและทุกสถานที่มันจะกลายเป็นกฎหมาย กฎธรรมชาติ พวกมันถาวรและไม่เปลี่ยนรูป
หลักการทางวิทยาศาสตร์มีสองเสาหลัก:
- ความสามารถในการทำซ้ำ: เป็นความสามารถในการทดลองซ้ำ ดังนั้น, สิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ รวมข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับการทดสอบที่ดำเนินการ หากพวกเขาไม่ให้ข้อมูลเพื่อให้สามารถทำการทดลองเดียวกันซ้ำได้จะไม่ถือว่าเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์
- ความสามารถในการหักล้าง: สมมติฐานหรือคำชี้แจงทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ สามารถหักล้างได้ นั่นคืออย่างน้อยคุณต้องสามารถจินตนาการถึงข้อความที่พิสูจน์ได้ในเชิงประจักษ์ซึ่งขัดแย้งกับคำกล่าวอ้างเดิม ตัวอย่างเช่นถ้าฉันพูดว่า "แมวสีม่วงทั้งหมดเป็นเพศเมีย"เป็นไปไม่ได้ที่จะแอบอ้างเพราะคุณมองไม่เห็นแมวสีม่วง ตัวอย่างนี้อาจดูเหมือนไร้สาระ แต่การอ้างสิทธิ์ที่คล้ายกันนั้นถูกเปิดเผยต่อสาธารณะเกี่ยวกับเอนทิตีที่ไม่สามารถสังเกตได้เช่นมนุษย์ต่างดาว
ตัวอย่างวิธีการทางวิทยาศาสตร์
- โรคแอนแทรกซ์
Robert Koch เป็นแพทย์ชาวเยอรมันที่อาศัยอยู่ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20
เมื่อเราพูดถึงนักวิทยาศาสตร์การสังเกตของเขาไม่เพียง แต่เกี่ยวกับโลกรอบตัวเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ด้วย ดังนั้น Koch เริ่มต้นจากการสาธิตของ Casimir Davaine ว่าเชื้อแบคทีเรียแอนแทรกซ์ถูกถ่ายทอดโดยตรงระหว่างวัว
อีกสิ่งหนึ่งที่เขาสังเกตเห็นคือการระบาดของโรคแอนแทรกซ์โดยไม่ทราบสาเหตุในสถานที่ที่ไม่มีบุคคลที่เป็นโรคแอนแทรกซ์
คำถามหรือปัญหา: เหตุใดโรคแอนแทรกซ์จึงติดต่อได้เมื่อไม่มีบุคคลใดเป็นผู้เริ่มการติดต่อ
สมมติฐาน: บาซิลลัสหรือส่วนหนึ่งของมันอยู่รอดนอกโฮสต์ (สิ่งมีชีวิตที่ติดเชื้อ)
การทดลอง: นักวิทยาศาสตร์มักจะต้องคิดค้นวิธีการทดลองของตนเองโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเข้าใกล้พื้นที่แห่งความรู้ที่ยังไม่ได้รับการสำรวจ Koch ได้พัฒนาวิธีการของตัวเองในการทำให้เชื้อบาซิลลัสบริสุทธิ์จากตัวอย่างเลือดและทำการเพาะเชื้อ
ผลการค้นพบ: บาซิลลีไม่สามารถอยู่รอดนอกโฮสต์ได้ (สมมติฐานที่พิสูจน์ไม่ได้บางส่วน) อย่างไรก็ตาม bacilli สร้างเอนโดสปอร์ที่สามารถอยู่รอดได้ภายนอกโฮสต์และสามารถก่อให้เกิดโรคได้
การวิจัยของ Koch มีผลหลายประการในชุมชนวิทยาศาสตร์ ในแง่หนึ่งการค้นพบการอยู่รอดของเชื้อโรค (ที่ก่อให้เกิดโรค) นอกสิ่งมีชีวิตได้เริ่มต้นโปรโตคอลการฆ่าเชื้อของเครื่องมือผ่าตัดและสิ่งของอื่น ๆ ในโรงพยาบาล
แต่นอกจากนี้วิธีการของเขาที่ใช้ในการวิจัยโรคแอนแทรกซ์ยังได้รับการปรับปรุงให้สมบูรณ์แบบสำหรับการศึกษาวัณโรคและอหิวาตกโรค ด้วยเหตุนี้เขาได้พัฒนาเทคนิคการย้อมสีและการทำให้บริสุทธิ์และสื่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรียเช่นจานวุ้นและจานเพาะเชื้อ วิธีการทั้งหมดนี้ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน
ข้อสรุป จากผลงานของเขาตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์เขาได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้ซึ่งยังคงใช้ได้ในปัจจุบันและควบคุมการวิจัยทางแบคทีเรียทั้งหมด:
- ในยามเจ็บป่วยจะมีจุลินทรีย์อยู่
- จุลินทรีย์สามารถนำมาจากโฮสต์และเติบโตได้โดยอิสระ (วัฒนธรรม)
- โรคนี้สามารถเกิดขึ้นได้โดยการนำเชื้อจุลินทรีย์ที่บริสุทธิ์มาเป็นโฮสต์ทดลองที่ดีต่อสุขภาพ
- สามารถระบุจุลินทรีย์เดียวกันได้ในโฮสต์ที่ติดเชื้อ
- วัคซีนไข้ทรพิษ
Edward Jenner เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่อาศัยอยู่ในอังกฤษระหว่างศตวรรษที่ 17 ถึง 19
ในเวลานั้นไข้ทรพิษเป็นโรคที่อันตรายสำหรับมนุษย์โดยคร่าชีวิตผู้ติดเชื้อ 30% และทิ้งรอยแผลเป็นไว้ในผู้รอดชีวิตหรือทำให้ตาบอด
อย่างไรก็ตามไข้ทรพิษใน ได้รับรางวัล มันไม่รุนแรงและสามารถแพร่กระจายจากวัวสู่คนได้โดยมีแผลที่เต้านมของวัว เจนเนอร์พบว่าคนงานรีดนมหลายคนยืนยันว่าถ้าพวกเขาติดไข้ทรพิษจากวัวควาย (ซึ่งหายเร็ว) พวกเขาจะไม่ป่วยจากไข้ทรพิษของมนุษย์
ข้อสังเกต: ความเชื่อเรื่องภูมิคุ้มกันที่ได้รับจากการติดต่อของโรคฝีดาษวัว จากการสังเกตนี้เจนเนอร์ได้เข้าสู่ขั้นตอนต่อไปในวิธีการทางวิทยาศาสตร์โดยถือสมมติฐานว่าความเชื่อนี้เป็นจริงและทำการทดลองที่จำเป็นเพื่อพิสูจน์หรือหักล้าง
สมมติฐาน: การติดต่อของโรคฝีวัวช่วยให้ภูมิคุ้มกันแก่ไข้ทรพิษของมนุษย์
การทดลอง: การทดลองของ Jenner จะไม่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันเนื่องจากเป็นการทดลองกับมนุษย์ แม้ว่าในเวลานั้นจะไม่มีวิธีอื่นในการทดสอบสมมติฐาน แต่การทดลองกับเด็กในปัจจุบันก็ยังคงเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เจนเนอร์หยิบวัสดุจากอาการเจ็บวัวจากมือของหญิงขายบริการที่ติดเชื้อและนำไปใช้กับแขนของเด็กชายลูกชายของคนสวนของเธอ เด็กชายป่วยเป็นเวลาหลายวัน แต่ก็ฟื้นตัวเต็มที่ หลังจากนั้นเจนเนอร์ก็เอาวัสดุจากโรคฝีดาษของมนุษย์มาใช้กับแขนของเด็กคนเดียวกัน อย่างไรก็ตามเด็กชายไม่ได้ทำสัญญากับโรค หลังจากการทดสอบครั้งแรกนี้เจนเนอร์ได้ทำการทดลองซ้ำกับมนุษย์คนอื่น ๆ แล้วเผยแพร่ผลการวิจัยของเขา
สรุป: สมมติฐานยืนยัน ดังนั้น (วิธีนิรนัย) การติดเชื้อในคนที่เป็นไข้ทรพิษจึงป้องกันการติดเชื้อไข้ทรพิษของมนุษย์ ต่อมาชุมชนวิทยาศาสตร์สามารถทำการทดลองซ้ำของ Jenner และได้ผลลัพธ์เช่นเดียวกัน
ด้วยวิธีนี้จึงมีการคิดค้น "วัคซีน" ตัวแรกขึ้น: การใช้ไวรัสสายพันธุ์ที่อ่อนแอกว่าเพื่อสร้างภูมิคุ้มกันให้กับบุคคลจากไวรัสที่แข็งแกร่งและเป็นอันตรายที่สุด ปัจจุบันหลักการเดียวกันนี้ใช้สำหรับโรคต่างๆ คำว่า "วัคซีน" มาจากรูปแบบแรกของการสร้างภูมิคุ้มกันด้วยไวรัสวัว
- คุณสามารถใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์
วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการทดสอบสมมติฐาน ในการนำไปใช้จำเป็นต้องสามารถทำการทดลองได้
ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณง่วงนอนตลอดเวลาในชั้นเรียนคณิตศาสตร์
ข้อสังเกตของคุณคือฉันฝันในชั้นเรียนคณิตศาสตร์
สมมติฐานที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งคือคุณง่วงนอนในชั้นเรียนคณิตศาสตร์เพราะคุณนอนไม่พอเมื่อคืนก่อน
ในการดำเนินการทดลองที่พิสูจน์หรือหักล้างสมมติฐานเป็นสิ่งสำคัญมากที่คุณจะต้องไม่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมใด ๆ ยกเว้นเวลานอน: คุณควรรับประทานอาหารเช้าแบบเดียวกันนั่งในที่เดียวกันในชั้นเรียนพูดคุยกับคนกลุ่มเดียวกัน
การทดลอง: คืนก่อนชั้นเรียนคณิตศาสตร์คุณจะเข้านอนเร็วกว่าปกติหนึ่งชั่วโมง
หากคุณหยุดรู้สึกง่วงในชั้นเรียนคณิตศาสตร์หลังจากทำการทดลองซ้ำ ๆ (อย่าลืมความสำคัญของการทำการทดลองหลาย ๆ ครั้ง) สมมติฐานจะได้รับการยืนยัน
หากคุณยังคงง่วงนอนคุณควรพัฒนา สมมติฐานใหม่.
ตัวอย่างเช่น:
- สมมติฐาน 1. การนอนหลับหนึ่งชั่วโมงไม่เพียงพอ ทำการทดลองซ้ำโดยเพิ่มการนอนหลับสองชั่วโมง
- สมมติฐาน 2. อีกปัจจัยหนึ่งที่ขัดขวางความรู้สึกของการนอนหลับ (อุณหภูมิอาหารที่บริโภคในระหว่างวัน) การทดลองใหม่ ๆ จะออกแบบมาเพื่อประเมินอุบัติการณ์ของปัจจัยอื่น ๆ
- สมมติฐานที่ 3 เป็นคณิตศาสตร์ที่ทำให้คุณง่วงนอนดังนั้นจึงไม่มีทางหลีกเลี่ยงได้
ดังที่เห็นได้จากตัวอย่างง่ายๆนี้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นที่ต้องการเมื่อได้ข้อสรุปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสมมติฐานแรกของเราไม่ได้รับการพิสูจน์
