1. Observation och ifrågasättande:
* noggrann observation: Vi börjar med att göra detaljerade observationer av det fenomen vi vill förstå. Detta kan involvera insamling av data genom experiment, mätningar eller helt enkelt genom att ägna stor uppmärksamhet åt vad som händer.
* Formulerande frågor: Baserat på våra observationer ställer vi specifika och meningsfulla frågor om fenomenet. Dessa frågor syftar till att vägleda vår utredning och hjälpa oss att identifiera de underliggande mekanismerna som spelas.
2. Hypotesbildning:
* Utveckla en testbar förklaring: Vi föreslår en tentativ förklaring till det observerade fenomenet, känt som en hypotes. Denna hypotes bör baseras på befintlig kunskap och ge en trolig förklaring till de observerade mönstren.
* Att göra förutsägelser: Vi använder sedan hypotesen för att göra förutsägelser om fenomenet. Dessa förutsägelser bör vara specifika och testbara genom ytterligare experiment eller observationer.
3. Experiment och datainsamling:
* Designa kontrollerade experiment: Vi utformar noggrant experiment för att testa våra förutsägelser. Detta innebär ofta att manipulera variabler, kontrollerar för främmande faktorer och samlar in data på ett systematiskt och objektivt sätt.
* Analysera data: När vi har samlat in data analyserar vi dem med hjälp av statistiska metoder för att avgöra om våra förutsägelser stöds eller motbevisades.
4. Tolkning och slutsats:
* Rita slutsatser: Vi tolkar resultaten från våra experiment mot bakgrund av vår hypotes. Om våra data stöder vår hypotes kan vi stärka vår förståelse för fenomenet. Om det strider mot vår hypotes måste vi revidera eller överge den och utveckla en ny.
* Kommunikationsresultat: Vi kommunicerar våra resultat till det vetenskapliga samfundet genom publikationer, presentationer eller på annat sätt, vilket gör att andra kan replikera, verifiera och bygga vidare på vårt arbete.
Nyckelprinciper för vetenskaplig utredning:
* empirism: Vetenskapen förlitar sig på bevis som erhållits genom observationer och experiment.
* Objektivitet: Forskare strävar efter att förbli objektiv och undvika partiskhet i deras datainsamling och analys.
* Reproducerbarhet: Experiment bör vara repeterbara av andra forskare för att säkerställa giltigheten av fynd.
* falsificity: En hypotes måste vara förfalskbar, vilket innebär att den kan motbevisas av experimentella bevis.
* Parsimon: Enklare förklaringar föredras framför mer komplexa, förutsatt att de är lika förenliga med uppgifterna.
Exempel:
Låt oss säga att vi observerar att en metallstång expanderar när den är uppvärmd. Vi kan formulera en hypotes om att utvidgningen orsakas av den ökade rörelsen av atomer i metallen. Vi kunde sedan utforma ett experiment för att testa denna hypotes, till exempel att mäta stavens längd vid olika temperaturer. Om resultaten stöder vår hypotes får vi en bättre förståelse för fenomenet värmeutvidgning.
Kom ihåg att vetenskapen är en pågående process för utredning och förfining. När nya bevis dyker upp kan vår förståelse av fysiska fenomen utvecklas och förändras över tid.
