Qual è il metodo scientifico sperimentale?

il metodo scientifico sperimentale è un insieme di tecniche che vengono utilizzate per indagare sui fenomeni, acquisire nuove conoscenze o correggere e integrare le conoscenze precedenti.

È utilizzato nella ricerca scientifica e si basa sull'osservazione sistematica, prendendo misure, sperimentando, formulando test e modificando ipotesi. Questo metodo generale viene eseguito non solo in biologia, ma in chimica, fisica, geologia e altre scienze.

Attraverso il metodo scientifico sperimentale, gli scienziati cercano di prevedere e forse controllare eventi futuri basati sulla conoscenza presente e passata.

Chiamato anche il metodo induttivo, è il più utilizzato all'interno della scienza dai ricercatori, questo fa parte della metodologia scientifica.

È caratterizzato dal fatto che i ricercatori possono deliberatamente controllare le variabili al fine di delimitare le relazioni tra loro.

Queste variabili possono essere dipendenti o indipendenti, essendo fondamentali per raccogliere i dati estratti da un gruppo sperimentale, nonché il loro comportamento. Ciò consente di decomporre i processi coscienti nei loro elementi, scoprire le loro possibili connessioni e determinare le leggi di tali connessioni.

La capacità di fare previsioni accurate dipende dai sette passaggi del metodo scientifico sperimentale.

Fasi del metodo scientifico sperimentale

1- Osservazioni

Queste osservazioni devono essere oggettive, non soggettive. In altre parole, le osservazioni devono poter essere verificate da altri scienziati. Le osservazioni soggettive, basate su opinioni personali e credenze, non fanno parte del campo della scienza.

Esempi:

• Dichiarazione oggettiva: in questa stanza la temperatura è di 20 ° C.
• Affermazione soggettiva: è bello in questa stanza.

Il primo passo nel metodo scientifico sperimentale è fare osservazioni oggettive. Queste osservazioni sono basate su fatti specifici che sono già avvenuti e che possono essere verificati da altri come veri o falsi.

2- Ipotesi

Le osservazioni ci parlano del passato o del presente. Come scienziati, vogliamo essere in grado di prevedere eventi futuri. Pertanto, dobbiamo usare la nostra capacità di ragionare.

Gli scienziati usano la loro conoscenza degli eventi passati per sviluppare un principio generale o una spiegazione per aiutare a prevedere gli eventi futuri.

Il principio generale è chiamato ipotesi. Il tipo di ragionamento coinvolto è chiamato ragionamento induttivo (derivante da una generalizzazione da dettagli specifici).

Un'ipotesi deve avere le seguenti caratteristiche:

• Deve essere un principio generale che viene mantenuto attraverso lo spazio e il tempo.
• Deve essere un'idea provvisoria.
• Devi essere d'accordo con le osservazioni disponibili.
• Dovrebbe essere il più semplice possibile.
• Deve essere verificabile e potenzialmente falso. In altre parole, ci deve essere un modo per dimostrare che l'ipotesi è falsa, un modo per smentire l'ipotesi.

Ad esempio: "Alcuni mammiferi hanno due arti posteriori" sarebbe un'ipotesi inutile. Non c'è osservazione che non si adatti a questa ipotesi! Al contrario, "Tutti i mammiferi hanno due arti posteriori" è una buona ipotesi.

Quando troviamo le balene, che non hanno arti posteriori, avremmo dimostrato che la nostra ipotesi è falsa, abbiamo falsificato l'ipotesi.

Quando un'ipotesi implica una relazione di causa ed effetto, dichiariamo la nostra ipotesi per indicare che non vi è alcun effetto. Un'ipotesi, che non influisce su alcun effetto, è chiamata ipotesi nulla. Ad esempio, il farmaco Celebra non aiuta ad alleviare l'artrite reumatoide.

3- Previsione

Dall'elaborazione dell'ipotesi che è provvisoria e può o non può essere vera, dobbiamo fare una previsione sulla nostra ricerca e sull'ipotesi.

L'ipotesi deve essere ampia e deve poter essere applicata uniformemente nel tempo e nello spazio. Gli scienziati di solito non possono controllare tutte le possibili situazioni in cui potrebbe essere applicata un'ipotesi. Ad esempio, considera l'ipotesi: tutte le cellule vegetali hanno un nucleo.

Non possiamo esaminare tutte le piante viventi e tutte le piante che sono vissute per vedere se questa ipotesi è falsa. Invece, generiamo una previsione utilizzando il ragionamento deduttivo (generando una specifica aspettativa di una generalizzazione).

Dalla nostra ipotesi, possiamo fare la seguente predizione: se esamino le cellule di una foglia d'erba, ognuna avrà un nucleo.

Ora, consideriamo l'ipotesi del farmaco: il farmaco Celebra non aiuta ad alleviare l'artrite reumatoide.

Per verificare questa ipotesi, dovremmo scegliere una serie specifica di condizioni e quindi prevedere cosa succederebbe in quelle condizioni se l'ipotesi fosse vera.

Le condizioni che potresti desiderare di provare sono le dosi somministrate, la durata dell'assunzione del farmaco, l'età dei pazienti e il numero di persone da esaminare.

Tutte queste condizioni che sono soggette a modifiche sono chiamate variabili. Per misurare l'effetto di Celebra, abbiamo bisogno di eseguire un esperimento controllato.

Il gruppo sperimentale è soggetto alla variabile che vogliamo testare e il gruppo di controllo non è esposto a quella variabile.

In un esperimento controllato, l'unica variabile che deve essere diversa tra i due gruppi è la variabile che vogliamo testare.

Facciamo una previsione basata sulle osservazioni dell'effetto di Celebra in laboratorio. La previsione è: i pazienti che soffrono di artrite reumatoide che assumono Celebra e i pazienti che assumono un placebo (una compressa di amido invece del farmaco) non differiscono nella gravità dell'artrite reumatoide.

4- Esperimento

Ci rivolgiamo nuovamente alla nostra percezione sensoriale per raccogliere informazioni. Abbiamo progettato un esperimento basato sulla nostra previsione.

Il nostro esperimento potrebbe essere il seguente: 1000 pazienti di età compresa tra 50 e 70 saranno assegnati in modo casuale a uno dei due gruppi di 500.

Il gruppo sperimentale prenderà Celebra quattro volte al giorno e il gruppo di controllo prenderà un placebo di amido quattro volte al giorno. I pazienti non sapranno se le loro compresse sono Celebra o placebo. I pazienti assumeranno il farmaco per due mesi.

Alla fine di due mesi, verranno somministrati test medici per determinare se la flessibilità delle braccia e delle dita è cambiata.

5- Analisi

Il nostro esperimento ha prodotto i seguenti risultati: 350 delle 500 persone che hanno assunto Celebra hanno riportato una diminuzione dell'artrite alla fine del periodo. 65 delle 500 persone che hanno preso il placebo hanno riportato miglioramenti.

I dati sembrano mostrare che c'è stato un effetto significativo verso la Celebra. Abbiamo bisogno di fare un'analisi statistica per dimostrare l'effetto. Tale analisi rivela che esiste un effetto statisticamente significativo dell'effetto Celebra.

6- Conclusione

Dalla nostra analisi dell'esperimento, abbiamo due possibili risultati: i risultati coincidono con la predizione o non sono d'accordo con la previsione.

Nel nostro caso, possiamo respingere la nostra previsione secondo cui il Celebra non ha alcun effetto. Poiché la previsione è sbagliata, dobbiamo anche respingere l'ipotesi su cui si basava.

Il nostro compito ora è di riformulare l'ipotesi in modo coerente con le informazioni disponibili. La nostra ipotesi potrebbe essere ora: la somministrazione di Celebra riduce l'artrite reumatoide rispetto alla somministrazione di un placebo.

Con le informazioni attuali, accettiamo la nostra ipotesi come vera. Abbiamo dimostrato che è vero? Assolutamente no! Ci sono sempre altre spiegazioni che possono spiegare i risultati.

È possibile che più di 500 pazienti che hanno assunto Celebra si siano comunque migliorati. È possibile che molti dei pazienti che hanno assunto Celebra mangiasse anche banane ogni giorno e che le banane migliorassero l'artrite. Puoi suggerire innumerevoli altre spiegazioni.

Come possiamo dimostrare che la nostra nuova ipotesi è vera? Non saremo mai in grado Il metodo scientifico non consente di dimostrare alcuna ipotesi.

Le ipotesi possono essere rifiutate nel qual caso l'ipotesi è considerata falsa. Tutto quello che possiamo dire su un'ipotesi che resiste è che non troviamo una prova per confutarla.

C'è molta differenza tra non essere in grado di confutare e dimostrare. Assicurati di comprendere questa distinzione poiché è la base del metodo scientifico sperimentale. Quindi, cosa faremmo con la nostra precedente ipotesi?

Attualmente lo accettiamo come vero, ma per essere rigorosi, dobbiamo sottoporre l'ipotesi a più test che possano dimostrare che è sbagliato.

Ad esempio, potremmo ripetere l'esperimento ma cambiare il controllo e il gruppo sperimentale. Se l'ipotesi rimane in piedi dopo i nostri sforzi per abbatterlo, possiamo sentirci più fiduciosi nell'accettarlo come vero.

Tuttavia, non saremo mai in grado di affermare che l'ipotesi è vera. Piuttosto, lo accettiamo come vero perché l'ipotesi ha resistito a diversi esperimenti per dimostrare che è falso.

7- Risultati

Gli scienziati pubblicano le loro scoperte su riviste e libri scientifici, conversazioni a congressi nazionali e internazionali e seminari a college e università.

La diffusione dei risultati è una parte essenziale del metodo scientifico sperimentale.

Permette ad altre persone di verificare i risultati, sviluppare nuovi test della tua ipotesi o applicare le conoscenze acquisite per risolvere altri problemi.

riferimenti

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