• Mis on teaduslik eksperimenteerimine?
• Milleks on teaduslik eksperimenteerimine?
• Teadusliku katsetamise tunnused
• Teaduslike eksperimentide tüübid
• Näited teaduslikest eksperimentidest
• Teaduslik meetod

Selgitame, mis on teaduslik eksperimenteerimine, milleks see on mõeldud ja millised on selle omadused. Samuti olemasolevad tüübid ja mõned näited.

Teaduslikud katsed kontrollivad hüpoteese.

Mis on teaduslik eksperimenteerimine?

Teaduslik eksperimenteerimine on meetod või meetodid, mida teadlased (eriti nn kõvad või faktiteadused) kasutavad oma testimiseks. hüpotees uuritava nähtuse või objekti suhtes.

See on üks etappidest teaduslik meetod ja põhineb teatud looduses või labori kontrollitavas keskkonnas täheldatud nähtuste uurimisel. Eksperimenteerimine seisneb uuritava nähtuse või objekti eksponeerimises teatud muutujatele, et selgitada või ennustada tulemusi või põhjuseid ja tagajärgi.

Teadlased kasutavad eksperimenteerimist, et näidata, kuidas teatud asjad juhtuvad looduslik fenomen teie huvidest. Selleks tuleb neid nähtusi kõiki muutujaid kontrollivas laboris korrata, et näidata, et hüpotees ei ole juhuse, vaid universaalse seaduse tulemus.

On keerulisi katseid, mis nõuavad aastaid õppimist, ja lihtsamaid katseid, mis võimaldavad hüpoteesi kiiresti kontrollida või ümber lükata. Kõik need viiakse läbi sellistes teadustes nagu bioloogia, matemaatika, keemia ja füüsiline. Näiteks: katse, mis viiakse läbi probleemile lahenduse leidmiseks, või katse, mis viiakse läbi haiguse ravi leidmiseks.

Teaduslik eksperiment on kehtiv, kui kõik teadusliku meetodi etapid on täidetud. Teaduslik meetod on protseduur, mida teaduses kasutatakse nähtuse objektiivseks ja kontrollitavaks uurimiseks ning mis koosneb teatud sammudest: vaatlus ja probleemi püstitamine, hüpoteesi sõnastamine, katsetamine ja analüüs andmed ja järeldused. Teaduslik meetod tekkis seitsmeteistkümnendal sajandil teadusrevolutsioonide ajal, mis tõid endaga kaasa Moodne aeg (nimetatakse Age of Reason) ja seda täiustati üheksateistkümnendast sajandist tänapäevani.

Teaduslikud katsed kasutavad tehnoloogia ja erinevatest teadmiste valdkondadest, et saavutada kõrgeim kontroll- ja vaatlemisaste nähtuste üle, mida see kordab, et saavutada sügav arusaamine sellest, mis toimub loodus. Nende kogemuste tulemusi saavad seejärel avaldada ja uurida teised teadlased, kes katse kordamise korral peaksid saama sarnased tulemused, kuna need on kontrollitavad faktid, mitte kokkusattumused.

Milleks on teaduslik eksperimenteerimine?

Katsete abil saab kontrollida, mida loodusest arvatakse.

Eksperimenteerimine on peamine viis teadlaste hüpoteetiliste teadmiste kontrollimiseks, see tähendab, et see on peamine meetod kehtivate teooriate eristamiseks kehtetutest. See on äärmiselt oluline, sest see on üks vajalikest protseduuridest, et oleks võimalik uut genereerida teadmisi valdkonnas teadus.

Eksperimenteerimine on väga oluline samm teadusliku meetodi raames, kuna võimaldab testida hüpoteesi ja kontrollida, kas see, mida arvatakse, on kehtiv ja leiab aset kõigil juhtudel või, vastupidi, saadakse tulemusi, mis ei võimalda nähtust kõigil juhtudel seletada. . Katsetamises tehakse väliuuringuid ja juhul, kui hüpotees ei osutu tõestatud, tuleb see kõrvale heita ja sõnastada uus hüpotees.

Seda tüüpi protseduur tekkis teadusliku meetodi ilmumisega, mis arenes välja koos Itaalia füüsiku ja filosoofi Galileo Galileiga 16/17 sajandil. Iidsetel aegadel viidi teadust läbi arutluskäik ja loogiline mõtlemine formaalne, nii et loodusnähtustele anti tõlgendus vastavalt uskumused ajast.

Katsetamise võimalus viis loodusnähtuste faktilise ja empiirilise kontrollimiseni. Inglise filosoof Francis Bacon oli teine ​​16. sajandi teadlastest, kes püüdsid kõrvale jätta deduktsiooni kaudu saadud teadmised, et otsida eksperimenteerimise teel empiirilisi teste.

Eksperimenteerimise kasutamine on teaduse ja tehnika iseseisvaks arenguks hädavajalik, sest võimaldab rohkem ja paremini mõista elusolendite ja neid ümbritseva maailma toimimist. Katsetamine võimaldab avastada tehnikaid ja protsessid erinevate teaduste arendamiseks ja distsipliinid, nagu meditsiin, tehnoloogia, bioloogia, põlluharimine, matemaatika, arheoloogia, paljude teiste seas.

Teadusliku katsetamise tunnused

Et teaduslikku eksperimenti tõesena arvesse võtta, peab see olema:

• Kontrollitav. Teised teadlased peavad suutma sama katse läbi viia samadel tingimustel ja saama sama tulemuse.
• Metoodiline Ühtegi katse elementi ei saa jätta juhuse hooleks, katsetamine on protseduur, mis tuleb läbi viia korrapäraselt ja arvesse tuleb võtta kõiki kaalul olevaid muutujaid.
• Eesmärk Teadlase arvamust või tundeid või tema isiklikke seisukohti ei saa arvesse võtta, kuid peab olema a kirjeldus juhtunu eesmärk.
• Tõsi. Eksperimendi tulemusi tuleb aktsepteerida ja austada, olenemata sellest, kas neid oodatakse või mitte, ning neid ei tohi mingil juhul võltsida.

Teaduslike eksperimentide tüübid

Deterministlik eksperiment püüab juba püstitatud hüpoteesi kontrollida või ümber lükata.

Vastavalt taotletavale eesmärgile on kahte tüüpi katseid:

• Deterministlik eksperimenteerimine. Need on need katsed, mille käigus otsitakse hüpoteesile kinnitust ehk püütakse demonstreerida või ümber lükata varem sõnastatud teaduslikku printsiipi.
• Juhuslik eksperimenteerimine. Need on sellised katsed, mille puhul saadav tulemus on teadmata, kuna katsetamine toimub lihtsalt selleks, et teada saada, mis toimub, st selleks, et laiendada teatud teema kohta teadaolevat.

Näited teaduslikest eksperimentidest

Mõned teadusliku katsetamise juhtumid on järgmised:

• Vaktsiinide kontrollimine. Vaktsiinid on preparaadid, mida manustatakse Inimesed Y loomad haiguste vastu immuunsuse loomiseks. Enne üksikisikute nakatamist tuleb veenduda, et vaktsiinid on ohutud ja tõhusad haigusriskide ennetamisel või vähendamisel. Selleks peavad vaktsiini testima inimeste või loomade rühmad (olenevalt juhtumist), et jälgida ravimi edukust.
• Geoloogilise vanuse määramine. Et teada saada, kui kaua on möödunud teatud fossiilide tekkest, viiakse läbi teaduslik eksperiment, mille käigus mõõdetakse fossiilsete jäänustesse jäänud süsiniku 14 (süsiniku isotoobi) jälgi. Seda protsessi nimetatakse radiosüsiniku dateerimiseks ja seda kasutatakse laialdaselt arheoloogias.
• Pastöriseerimise avastamine. Pastöriseerimine on protsess, mille käigus läbite a vedel kõrge temperatuurid et kõrvaldada selles sisalduvad patogeenid. Selle protseduuri avastas prantsuse keemik Louis Pasteur pärast mitmeid katseid, mille käigus ta püüdis toota kääritatud jooke, näiteks veini, muutmata nende maitset või omadusi. Tema katsed seisnesid jookide kokkupuutes erineva temperatuuriga ja kontrollis, kuidas üht tüüpi kemikaale elimineeritakse. pärm See mõjutas veini kvaliteeti.
• Penitsilliini areng. Penitsilliin on antibiootikum, mis koosneb teatud tüüpi seen mis võimaldab kõrvaldada bakterid. Penitsilliini avastas inglise teadlane Alexander Fleming, kes puhkuselt naastes jälgis, kuidas seen oli tema laboris bakterikultuuri vastu toiminud. Selle põhjal viidi läbi katsed ja katsed, et isoleerida hallitust eritav aine, mis toimis bakterite vastu. Oxfordi ülikooli meeskond töötas esmalt loomadel ja seejärel inimestel, et testida selle aine mõju. Penitsilliini hakati kasutama II maailmasõda ja see on üks peamisi komponente, mis võitleb bakteriaalsete infektsioonidega.
• Radioloogia areng. Radioloogia on meditsiini haru, mis kasutab kiirte abil keha sisemust ja kontrollib selle õiget toimimist. Röntgenikiirguse kasutusvõimaluse avastas saksa füüsik Wilhelm Conrad Roentgen, kui ta tegi kiirtega katseid ja leidis, et need läbivad paljusid objekte ja materjale.
• Tingimuslik refleks. Tingimuslik refleks on tegevus või mõju, mis ilmneb indiviidis enne teatud neutraalset stiimulit. Oma avastuse jaoks tegi vene füsioloog Ivan Pavlov katseid koertega ja märkas, et koerad eritavad sülge ka siis, kui toitu ees ei olnud, kuna nad olid seostanud teatud neutraalsed stiimulid toidu läheduse ideega. Nii tutvustas Pavlov metronoomi, mida ta mängis enne toidu kohaletoomist, ja avastas mõne päeva pärast, et koerad eritavad sülg. heli metronoomi ja et nad võiksid seostada stiimulit, mis oli algselt neutraalne, mõjuga: toiduga.
• Kunstlik kloonimine. The kloonimine kunstlik on teaduslik protseduur, mille käigus püütakse luua indiviidi geneetiliselt võrdne koopia. Selle protsessi käigus saab kudesid kloonida, üherakulised organismid, geenid, rakud Ja kuni imetajad ülegabariidiline, nagu hobused. Pärast aastaid kestnud katsetamist klooniti 1997. aastal esimene imetaja, kelleks oli lammas nimega Dolly, kes klooniti täiskasvanud rakust. Sellest ajast peale klooniti paljusid organisme erinevate protseduuride abil.
• Poincaré oletus. Henri Poincaré oli prantsuse füüsik ja matemaatik, kes püstitas topoloogias, matemaatika harus ühe tuntuima hüpoteesi, mida nimetatakse Poincaré oletuseks või hüpoteesiks. See hüpotees püstitati 20. sajandi alguses ja see käsitles kolmemõõtmelist sfääri. Sajandi jooksul ei suutnud teadlased seda hüpoteesi kontrollida ega ümber lükata, kuni 2003. aastani, mil probleemi lahendas vene matemaatik Grigori Perelmán.
• Anesteesia areng. Anesteesia on aine, mida kasutatakse kirurgilisest sekkumisest või muust protseduurist põhjustatud ebamugavuse või valu pärssimiseks. Läbi ajaloo on organismis anesteesia tekitamiseks ja tundlikkuse vähendamiseks kasutatud paljusid aineid, nt alkohol, oopium, kloroform ja eeter. Esimesed katsed, kus gaase kasutati anesteetikumidena, viisid teadlased läbi 19. sajandil. Seda tüüpi anesteesia arenes välja tänapäevani ja tänapäeval kasutatakse muu hulgas mitmesuguseid ravimeid, nagu propofool, halotaan ja ketamiin, muu hulgas veeni- või hingamisteel.
• Tehissatelliitide arendamine. The tehissatelliite Need on objektid, mis saadetakse Maa orbiidile või teiste taevakehade orbiidile. Satelliitidel on erinevad funktsioonid, nt telekommunikatsioon, uurimine, meteoroloogia, muu hulgas. Satelliitide väljatöötamine algas 20. sajandi alguses ja esimene edukalt saadetud satelliit oli Sputnik, mille NSV Liit saatis orbiidile 1957. Sellest ajast saatis paljud riigid edukalt erinevate funktsioonidega satelliite.

Teaduslik meetod

Eksperimenteerimine on teadusliku meetodi üks etappe, protseduur, mida kasutatakse uute teaduslike teadmiste ja teooriate genereerimiseks ja testimiseks.

The teadusliku meetodi sammud on:

• Vaatlus. Vaadeldakse teatud nähtust või olukorda ning ammutatakse andmeid ja teavet.
• Probleemi püstitamine. Täheldatavas on võimalik probleem või küsimus, mida tuleb lahendada. Selles etapis tõstatatakse küsimusi.
• Hüpoteeside väljapakkumine. Võimalik vastus esitatakse neile küsimustele, mis saadi vaatluse käigus.
• Katsetamine. Hüpoteesi kontrollitakse katsega.
• Andmeregister. Pärast hüpoteesi kontrollimist saadud andmeid analüüsitakse ja registreeritakse.
• Järeldused. The järeldused mille puhul võetakse arvesse, kas hüpotees sai tõestatud või mitte. Juhul, kui hüpotees ei ole kontrollitud, võib protseduuri korrata, püstitades uue hüpoteesi. Kui hüpotees on tõestatud, saab tulemusi jagada ja teooria välja pakkuda.