• Kaj je znanstveno eksperimentiranje?
• Čemu je namenjeno znanstveno eksperimentiranje?
• Značilnosti znanstvenega eksperimentiranja
• Vrste znanstvenih eksperimentov
• Primeri znanstvenih eksperimentov
• Znanstvena metoda

Pojasnimo, kaj je znanstveno eksperimentiranje, čemu služi in njegove značilnosti. Tudi vrste, ki obstajajo, in nekaj primerov.

Znanstveni eksperimenti preverjajo hipoteze.

Kaj je znanstveno eksperimentiranje?

Znanstveno eksperimentiranje je metoda ali metode, ki jih uporabljajo raziskovalci (zlasti tako imenovane trde ali stvarne znanosti) za testiranje svojih hipoteza glede na pojav ali predmet, ki ga preučujemo.

Gre za enega od korakov znanstvena metoda in temelji na proučevanju določenih pojavov, opaženih v naravi ali v nadzorovanem okolju laboratorija. Eksperimentiranje je sestavljeno iz izpostavljanja pojava ali predmeta, ki ga preučujemo, določenim spremenljivkam, da bi razložili ali napovedali rezultate ali vzroke in posledice.

Znanstveniki uporabljajo eksperimente, da bi dokazali, kako se nekatere zgodijo naravnih pojavov vašega zanimanja. Za to je treba te pojave ponoviti v laboratoriju, nadzorovati vse spremenljivke, da bi dokazali, da hipoteza ni produkt naključja, ampak univerzalnega zakona.

Obstajajo kompleksni eksperimenti, ki zahtevajo leta študija, in enostavnejši poskusi, ki omogočajo hitro preverjanje ali ovrženje hipoteze. Vse se izvajajo v znanostih kot npr biologija, matematika, kemija in fizično. Na primer: eksperimentiranje, ki se izvaja, da bi našli rešitev problema, ali eksperimentiranje, ki se izvaja za iskanje zdravila za bolezen.

Znanstveni poskus bo veljaven, če so izpolnjeni vsi koraki znanstvene metode. Znanstvena metoda je postopek, ki se uporablja v znanosti za objektivno in preverljivo preučevanje pojava in je sestavljen iz določenih korakov: opazovanje in postavljanje problemov, oblikovanje hipotez, eksperimentiranje in analiza podatki in sklepi. Znanstvena metoda se je pojavila v sedemnajstem stoletju med znanstvenimi revolucijami, ki so s seboj prinesle Moderna doba (imenovano Age of Reason) in je bil izpopolnjen v devetnajstem stoletju do danes.

Znanstveno eksperimentiranje uporablja tehnologijo in z različnih področij znanja, da doseže najvišjo stopnjo nadzora in opazovanja pojavov, ki jih posnema, tako da lahko doseže globoko razumevanje dogajanja v narave. Rezultate teh izkušenj lahko nato objavijo in preučijo drugi znanstveniki, ki bi morali, če poskus ponovijo, dobiti podobne rezultate, saj so to preverljiva dejstva in ne naključja.

Čemu je namenjeno znanstveno eksperimentiranje?

Poskusi lahko preverijo, kaj si mislijo o naravi.

Eksperimentiranje je glavni način preverjanja hipotetičnega znanja znanstvenikov, torej glavna metoda za razlikovanje veljavnih teorij od neveljavnih. To je izredno pomembno, ker je eden od nujnih postopkov, da lahko ustvarimo novo znanje na področju znanost.

Eksperimentiranje je zelo pomemben korak v okviru znanstvene metode, saj omogoča preverjanje hipoteze in preverjanje, ali je tisto, za kar verjamemo, veljavno in se zgodi v vseh primerih ali če, nasprotno, dobimo rezultate, ki ne omogočajo razložitve pojava v vseh primerih. . Pri eksperimentiranju se izvajajo terenske študije in v primeru, da hipoteza ni dokazana, jo je treba zavreči in oblikovati novo hipotezo.

Ta vrsta postopka je nastala s pojavom znanstvene metode, ki se je razvila pri italijanskem fiziku in filozofu Galileu Galileiju v 16./17. stoletju. V starih časih se je znanost izvajala skozi sklepanje in logično razmišljanje formalno, tako da so naravni pojavi dobili razlago po prepričanja tistega časa.

Možnost eksperimentiranja je vodila do dejanskega in empiričnega preverjanja pojavov narave. Angleški filozof Francis Bacon je bil še en izmed znanstvenikov iz 16. stoletja, ki je skušal znanje, pridobljeno z dedukcijo, zavreči, da bi iskal empirične teste z eksperimentiranjem.

Uporaba eksperimentiranja je bistvenega pomena za samostojen razvoj znanosti in tehnologije, saj nam omogoča boljše in boljše razumevanje delovanja živih bitij in sveta, ki jih obdaja. Eksperimentiranje omogoča odkrivanje tehnike in procesi za razvoj različnih znanosti in discipline, kot so medicina, tehnologija, biologija, kmetovanje, matematika, arheologija, med mnogimi drugimi.

Značilnosti znanstvenega eksperimentiranja

Znanstveni eksperimenti morajo biti upoštevani kot resnični:

• Preverljivo. Drugi znanstveniki morajo biti sposobni izvesti enak poskus pod enakimi pogoji in dobiti enak rezultat.
• Metodično Nobenega elementa eksperimenta ni mogoče prepustiti naključju, eksperimentiranje je postopek, ki ga je treba izvesti urejeno in upoštevati je treba vse spremenljivke, ki so v igri.
• Cilj Mnenja ali občutkov znanstvenika ali njegovih osebnih stališč ni mogoče upoštevati, mora pa obstajati opis cilj tega, kar se je zgodilo.
• Prav. Rezultate poskusa je treba sprejeti in spoštovati, ne glede na to, ali so pričakovani ali ne, v nobenem primeru pa jih ni mogoče ponarejati.

Vrste znanstvenih eksperimentov

Deterministični eksperimenti poskušajo preveriti ali ovreči že postavljeno hipotezo.

Obstajata dve vrsti eksperimentiranja glede na zasledovani namen:

• Deterministično eksperimentiranje. So tisti poskusi, v katerih se išče potrditev hipoteze, torej skuša dokazati ali ovreči predhodno oblikovano znanstveno načelo.
• Naključno eksperimentiranje. Gre za tiste poskuse, pri katerih je rezultat neznan, saj se eksperiment izvede preprosto zato, da se ve, kaj se dogaja, torej razširi, kar je znano o določeni temi.

Primeri znanstvenih eksperimentov

Nekateri primeri, v katerih se uporabljajo znanstveni eksperimenti, so:

• Preverjanje cepiv. Cepiva so pripravki, ki se dajejo Ljudje Y živali za izgradnjo imunosti proti boleznim. Preden začnete cepiti posameznike, je treba preveriti, ali so cepiva varna in učinkovita pri preprečevanju ali zmanjševanju tveganja bolezni. Za to morajo cepivo testirati skupine ljudi ali živali (odvisno od primera), da se ugotovi stopnja uspešnosti zdravila.
• Določanje geološke starosti. Da bi ugotovili, koliko časa je minilo od nastanka določenih fosilov, se izvede znanstveni poskus, v katerem se izmerijo sledi ogljika 14 (izotop ogljika), ki ostanejo v fosilnih ostankih. Ta postopek se imenuje radiokarbonsko datiranje in se pogosto uporablja v arheologiji.
• Odkritje pasterizacije. Pasterizacija je proces, v katerem opravite a tekočina visoko temperature odstraniti patogene, ki jih lahko vsebuje. Ta postopek je odkril francoski kemik Louis Pasteur po vrsti poskusov, v katerih je poskušal proizvesti fermentirane pijače, kot je vino, ne da bi spremenil njihov okus ali lastnosti. Njegovi poskusi so vključevali izpostavljanje pijač različnim temperaturam in preverjanje, kako je bila ena vrsta kemikalije izločena. kvas To je vplivalo na kakovost vina.
• Razvoj penicilina. Penicilin je antibiotik, sestavljen iz neke vrste glive ki omogoča odpravo bakterije. Penicilin je odkril angleški znanstvenik Alexander Fleming, ki je po vrnitvi z dopusta opazoval, kako je gliva v njegovem laboratoriju delovala proti bakterijski kulturi. Na podlagi tega so bili izvedeni testi in poskusi za izolacijo snovi, ki je izločala plesen, ki je delovala proti bakterijam. Ekipa univerze v Oxfordu je najprej delala na živalih in nato na ljudeh, da bi testirala učinke te snovi. Penicilin se je začel uporabljati v 2. svetovne vojne in je ena glavnih sestavin, ki se bori proti bakterijskim okužbam.
• Razvoj radiologije. Radiologija je veja medicine, ki z žarki opazuje notranjost telesa in nadzoruje njegovo pravilno delovanje. Uporabo, ki bi jo lahko dali rentgenskim žarkom, je odkril nemški fizik Wilhelm Conrad Roentgen, ko je izvajal poskuse z žarki in ugotovil, da prehajajo skozi veliko število predmetov in materialov.
• Pogojni refleks. Pogojni refleks je dejanje ali učinek, ki se pojavi pri posamezniku pred določenim nevtralnim dražljajem. Za svoje odkritje je ruski fiziolog Ivan Pavlov izvedel poskuse s psi in opazil, da se psi slinijo tudi takrat, ko hrane ni bilo pred njimi, saj so z idejo o bližini hrane povezovali določene nevtralne dražljaje. Tako je Pavlov uvedel metronom, na katerega je igral pred dostavo hrane, in po nekaj dneh odkril, da se psi slinijo pri zvok metronoma in da bi lahko povezali dražljaj, ki je bil sprva nevtralen, z učinkom: hrano.
• Umetno kloniranje. The kloniranje umetno je znanstveni postopek, v katerem se želi ustvariti genetsko enaka kopija posameznika. V okviru tega postopka se lahko tkiva klonirajo, enocelični organizmi, geni, celice In do sesalci prevelik, kot konji. Po letih eksperimentiranja je bil leta 1997 kloniran prvi sesalec, to je bila ovca z imenom Dolly, ki je bila klonirana iz odrasle celice. Od takrat naprej je bilo veliko organizmov kloniranih z različnimi postopki.
• Poincaréjeva domneva. Henri Poincaré je bil francoski fizik in matematik, ki je postavil eno najbolj priznanih hipotez znotraj topologije, veje matematike, imenovano Poincaréjeva domneva ali hipoteza. Ta hipoteza je bila postavljena na začetku 20. stoletja in je obravnavala tridimenzionalno sfero. Stoletje raziskovalci hipoteze niso mogli niti preveriti niti zavrniti, vse do leta 2003, ko je problem rešil ruski matematik Grigori Perelmán.
• Razvoj anestezije. Anestezija je snov, ki se uporablja za zaviranje neugodja ali bolečine pri posamezniku, ki jo lahko povzroči kirurški poseg ali drug poseg. Skozi zgodovino so se številne snovi uporabljale za povzročanje anestezije v telesu in zmanjševanje občutljivosti, kot npr. alkohol, opij, kloroform in eter. Prve poskuse, pri katerih so pline uporabljali kot anestetike, so raziskovalci izvedli v 19. stoletju. Ta vrsta anestezije se je razvila do danes in danes se med drugim uporabljajo različna zdravila, kot so propofol, halotan in ketamin, med drugim po venski ali dihalni poti.
• Razvoj umetnih satelitov. The umetni sateliti So predmeti, ki se izstrelijo v orbito Zemlje ali v orbito drugih nebesnih teles. Sateliti imajo različne funkcije, kot npr telekomunikacije, raziskave, meteorologija, med drugim. Razvoj satelitov se je začel v začetku 20. stoletja in prvi uspešno poslani satelit je bil Sputnik, ki ga je leta 1957 izstrelila ZSSR. Od takrat so številne države uspešno lansirale satelite z različnimi funkcijami.

Znanstvena metoda

Eksperimentiranje je eden od korakov znanstvene metode, postopka, ki se uporablja za ustvarjanje in preizkušanje novih znanstvenih spoznanj in teorij.

The korake znanstvene metode so:

• Opazovanje. Opazujemo določen pojav ali situacijo in izluščimo podatke in informacije.
• Postavljanje problema. V opaženem je možen problem ali vprašanje, ki ga je treba rešiti. V tem koraku se postavljajo vprašanja.
• Predlog hipotez. Možen odgovor se postavlja na tista vprašanja, ki so bila pridobljena z opazovanjem.
• Eksperimentiranje. Hipoteza se preveri z izvedbo eksperimenta.
• Podatkovni register. Podatke, pridobljene po testiranju hipoteze, analiziramo in zabeležimo.
• Zaključki. The sklepi pri katerem se upošteva, ali je bila hipoteza dokazana ali ne. V primeru, da hipoteza ni preverjena, lahko postopek ponovimo in postavimo novo hipotezo. V primeru, da je hipoteza dokazana, lahko rezultate delimo in predlagamo teorijo.