• Τι είναι ο επιστημονικός πειραματισμός;
• Σε τι χρησιμεύει ο επιστημονικός πειραματισμός;
• Χαρακτηριστικά επιστημονικού πειραματισμού
• Είδη επιστημονικού πειραματισμού
• Παραδείγματα επιστημονικού πειραματισμού
• Η επιστημονική μέθοδος

Εξηγούμε τι είναι ο επιστημονικός πειραματισμός, σε τι χρησιμεύει και τα χαρακτηριστικά του. Επίσης, τα είδη που υπάρχουν και μερικά παραδείγματα.

Ο επιστημονικός πειραματισμός ελέγχει υποθέσεις.

Τι είναι ο επιστημονικός πειραματισμός;

Επιστημονικός πειραματισμός είναι η μέθοδος ή οι μέθοδοι που χρησιμοποιούν οι ερευνητές (ιδιαίτερα οι λεγόμενες σκληρές ή πραγματικές επιστήμες) για να ελέγξουν υπόθεση σε σχέση με ένα φαινόμενο ή αντικείμενο που μελετάται.

Είναι ένα από τα βήματα του επιστημονική μέθοδος και βασίζεται στη μελέτη ορισμένων φαινομένων που παρατηρούνται στη φύση ή στο ελεγχόμενο περιβάλλον του εργαστηρίου. Ο πειραματισμός συνίσταται στην έκθεση του φαινομένου ή του αντικειμένου που μελετάται σε ορισμένες μεταβλητές προκειμένου να εξηγηθούν ή να προβλεφθούν αποτελέσματα ή αιτίες και συνέπειες.

Ο πειραματισμός χρησιμοποιείται από τους επιστήμονες για να δείξουν πώς συμβαίνουν ορισμένα φυσικά φαινόμενα του ενδιαφέροντός σας. Για αυτό, αυτά τα φαινόμενα πρέπει να αναπαραχθούν σε ένα εργαστήριο, ελέγχοντας όλες τις μεταβλητές, προκειμένου να αποδειχθεί ότι μια υπόθεση δεν είναι προϊόν τύχης, αλλά ενός παγκόσμιου νόμου.

Υπάρχουν πολύπλοκα πειράματα, που απαιτούν χρόνια μελέτης, και πιο απλά πειράματα, που επιτρέπουν μια γρήγορη επαλήθευση ή διάψευση της υπόθεσης. Όλα αυτά πραγματοποιούνται σε επιστήμες όπως π.χ βιολογία, ο μαθηματικά, ο χημεία και το φυσικός. Για παράδειγμα: ο πειραματισμός που γίνεται για να βρεθεί η λύση σε ένα πρόβλημα ή ο πειραματισμός που γίνεται για να βρεθεί η θεραπεία σε μια ασθένεια.

Ένα επιστημονικό πείραμα θα είναι έγκυρο εάν πληρούνται όλα τα βήματα της επιστημονικής μεθόδου. Η επιστημονική μέθοδος είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται στην επιστήμη για την αντικειμενική και επαληθευμένη μελέτη ενός φαινομένου και αποτελείται από ορισμένα βήματα: παρατήρηση και τοποθέτηση προβλημάτων, διατύπωση υπόθεσης, πειραματισμός και ανάλυση δεδομένα και συμπεράσματα. Η επιστημονική μέθοδος εμφανίστηκε τον δέκατο έβδομο αιώνα κατά τη διάρκεια των Επιστημονικών Επαναστάσεων που έφεραν μαζί της το Σύγχρονη εποχή (ονομάζεται Age of Reason) και τελειοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του δέκατου ένατου αιώνα μέχρι σήμερα.

Ο επιστημονικός πειραματισμός χρησιμοποιεί το τεχνολογία και από διαφορετικούς τομείς γνώσης να επιτύχει τον υψηλότερο βαθμό ελέγχου και παρατήρησης των φαινομένων που αναπαράγει, έτσι ώστε να μπορεί να κατανοήσει σε βάθος τι συμβαίνει στο φύση. Το αποτέλεσμα αυτών των εμπειριών μπορεί στη συνέχεια να δημοσιευθεί και να μελετηθεί από άλλους επιστήμονες, οι οποίοι, αν επαναλάβουν το πείραμα, θα πρέπει να λάβουν παρόμοια αποτελέσματα, αφού πρόκειται για επαληθεύσιμα γεγονότα και όχι για συμπτώσεις.

Σε τι χρησιμεύει ο επιστημονικός πειραματισμός;

Τα πειράματα μπορούν να ελέγξουν τη σκέψη για τη φύση.

Ο πειραματισμός είναι ο κύριος τρόπος δοκιμής της υποθετικής γνώσης των επιστημόνων, είναι δηλαδή η κύρια μέθοδος διάκρισης έγκυρων θεωριών από μη έγκυρες. Είναι εξαιρετικά σημαντικό γιατί είναι μια από τις απαραίτητες διαδικασίες για να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε νέα η γνώση στον τομέα της επιστήμη.

Ο πειραματισμός είναι ένα πολύ σημαντικό βήμα στην επιστημονική μέθοδο, διότι επιτρέπει τον έλεγχο μιας υπόθεσης και την επαλήθευση εάν αυτό που πιστεύεται είναι έγκυρο και συμβαίνει σε όλες τις περιπτώσεις ή εάν, αντίθετα, παράγονται αποτελέσματα που δεν επιτρέπουν την εξήγηση ενός φαινομένου σε όλες τις περιπτώσεις. . Στον πειραματισμό γίνονται μελέτες πεδίου και, σε περίπτωση που η υπόθεση δεν αποδειχθεί, πρέπει να απορριφθεί και να διατυπωθεί νέα υπόθεση.

Αυτός ο τύπος διαδικασίας προέκυψε με την εμφάνιση της επιστημονικής μεθόδου, η οποία αναπτύχθηκε με τον Ιταλό φυσικό και φιλόσοφο Galileo Galilei τον 16ο / 17ο αιώνα. Στην αρχαιότητα, η επιστήμη διεξαγόταν μέσω αιτιολογία και το λογική σκέψη τυπική, ώστε στα φυσικά φαινόμενα να δόθηκε μια ερμηνεία σύμφωνα με το πεποιθήσεις της εποχής.

Η δυνατότητα πειραματισμού οδήγησε στην τεκμηριωμένη και εμπειρική επαλήθευση των φαινομένων της φύσης. Ο Άγγλος φιλόσοφος Φράνσις Μπέικον ήταν ένας άλλος από τους επιστήμονες του 16ου αιώνα που προσπάθησε να αφήσει στην άκρη τη γνώση που αποκτήθηκε μέσω της εξαγωγής για να αναζητήσει εμπειρικές δοκιμές μέσω πειραματισμού.

Η χρήση του πειραματισμού είναι απαραίτητη για την ανεξάρτητη ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, επειδή μας επιτρέπει να κατανοούμε περισσότερο και καλύτερα τη λειτουργία των έμβιων όντων και του κόσμου που τα περιβάλλει. Ο πειραματισμός επιτρέπει την ανακάλυψη τεχνικές και διαδικασίες για την ανάπτυξη διαφόρων επιστημών και πειθαρχίες, όπως ιατρική, τεχνολογία, βιολογία, καλλιέργεια, μαθηματικά, αρχαιολογία, μεταξύ πολλών άλλων.

Χαρακτηριστικά επιστημονικού πειραματισμού

Για να ληφθεί υπόψη ως αληθινός, ο επιστημονικός πειραματισμός πρέπει να είναι:

• Βεβαιώσιμος. Άλλοι επιστήμονες πρέπει να μπορούν να πραγματοποιήσουν το ίδιο πείραμα υπό τις ίδιες συνθήκες και να λάβουν το ίδιο αποτέλεσμα.
• Μεθοδικός Κανένα στοιχείο του πειράματος δεν μπορεί να αφεθεί στην τύχη, ο πειραματισμός είναι μια διαδικασία που πρέπει να εκτελείται με τάξη και όλες οι διακυβευόμενες μεταβλητές πρέπει να λαμβάνονται υπόψη.
• Σκοπός Η γνώμη ή τα συναισθήματα του επιστήμονα ή οι προσωπικές του απόψεις δεν μπορούν να ληφθούν υπόψη, αλλά πρέπει να υπάρχει α περιγραφή στόχος αυτού που συνέβη.
• Αληθής. Τα αποτελέσματα του πειράματος πρέπει να γίνονται αποδεκτά και σεβαστά, είτε είναι αναμενόμενα είτε όχι, και σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να παραποιηθούν.

Είδη επιστημονικού πειραματισμού

Ο ντετερμινιστικός πειραματισμός επιδιώκει να επαληθεύσει ή να διαψεύσει μια υπόθεση που έχει ήδη γίνει.

Υπάρχουν δύο τύποι πειραματισμού ανάλογα με τον επιδιωκόμενο σκοπό:

• Ντετερμινιστικός πειραματισμός. Είναι εκείνα τα πειράματα στα οποία αναζητείται η επιβεβαίωση μιας υπόθεσης, επιδιώκει δηλαδή να καταδείξει ή να αντικρούσει μια προηγουμένως διατυπωμένη επιστημονική αρχή.
• Τυχαίος πειραματισμός. Είναι εκείνα τα πειράματα στα οποία το αποτέλεσμα που θα προκύψει είναι άγνωστο, αφού ο πειραματισμός πραγματοποιείται απλώς για να γνωρίζουμε τι συμβαίνει, δηλαδή για να επεκτείνουμε τα γνωστά σχετικά με ένα συγκεκριμένο θέμα.

Παραδείγματα επιστημονικού πειραματισμού

Μερικές περιπτώσεις στις οποίες χρησιμοποιείται επιστημονικός πειραματισμός είναι:

• Έλεγχος εμβολίων. Τα εμβόλια είναι σκευάσματα που χορηγούνται σε Του ανθρώπου Υ των ζώων για τη δημιουργία ανοσίας έναντι των ασθενειών. Πριν ξεκινήσετε τον εμβολιασμό ατόμων, τα εμβόλια πρέπει να επαληθεύονται ότι είναι ασφαλή και αποτελεσματικά για την πρόληψη ή τη μείωση των κινδύνων ασθενειών. Για αυτό, το εμβόλιο πρέπει να δοκιμαστεί από ομάδες ανθρώπων ή ζώων (ανάλογα με την περίπτωση) για να παρατηρηθεί ο βαθμός επιτυχίας του φαρμάκου.
• Προσδιορισμός γεωλογικής ηλικίας. Για να μάθουμε πόσος καιρός έχει περάσει από τότε που σχηματίστηκαν ορισμένα απολιθώματα, πραγματοποιείται ένα επιστημονικό πείραμα στο οποίο μετρώνται τα ίχνη άνθρακα 14 (ισότοπο άνθρακα) που παραμένουν στα απολιθώματα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα και χρησιμοποιείται ευρέως στην αρχαιολογία.
• Ανακάλυψη της παστερίωσης. Η παστερίωση είναι μια διαδικασία στην οποία υποβάλλεστε α υγρό υψηλός θερμοκρασίες για την εξάλειψη των παθογόνων που μπορεί να περιέχει. Αυτή τη διαδικασία ανακάλυψε ο Γάλλος χημικός Λουί Παστέρ, μετά από μια σειρά πειραμάτων στα οποία προσπάθησε να παράγει ποτά που είχαν υποστεί ζύμωση, όπως το κρασί, χωρίς να αλλοιώσει τη γεύση ή τις ιδιότητές τους. Τα πειράματά του συνίσταντο στην έκθεση των ποτών σε διαφορετικούς βαθμούς θερμοκρασίας και στον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο εξαλείφθηκε ένας τύπος χημικής ουσίας. μαγιά Αυτό επηρέασε την ποιότητα του κρασιού.
• Ανάπτυξη πενικιλίνης. Η πενικιλίνη είναι ένα αντιβιοτικό που αποτελείται από ένα είδος μύκητας που επιτρέπει την εξάλειψη του βακτήρια. Την πενικιλίνη ανακάλυψε ο Άγγλος επιστήμονας Alexander Fleming, ο οποίος, επιστρέφοντας από τις διακοπές, παρατήρησε πώς ένας μύκητας είχε δράσει εναντίον μιας βακτηριακής καλλιέργειας στο εργαστήριό του. Με βάση αυτό, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές και πειράματα για την απομόνωση της ουσίας που εκκρίνει μούχλα, η οποία ήταν αυτή που δρούσε κατά των βακτηρίων. Η ομάδα του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης εργάστηκε πρώτα σε ζώα και μετά σε ανθρώπους για να δοκιμάσει τις επιπτώσεις αυτής της ουσίας. Η πενικιλίνη άρχισε να χρησιμοποιείται στην Β' Παγκόσμιος Πόλεμος και είναι ένα από τα κύρια συστατικά που καταπολεμά τις βακτηριακές λοιμώξεις.
• Ανάπτυξη ακτινολογίας. Η ακτινολογία είναι ο κλάδος της ιατρικής που χρησιμοποιεί τις ακτίνες για να παρατηρήσει το εσωτερικό του σώματος και να ελέγξει τη σωστή λειτουργία του. Η χρήση που θα μπορούσε να δοθεί στις ακτίνες Χ ανακάλυψε ο Γερμανός φυσικός Wilhelm Conrad Roentgen όταν έκανε πειράματα με ακτίνες και διαπίστωσε ότι περνούσαν από μεγάλο αριθμό αντικειμένων και υλικών.
• Προετοιμασμένο αντανακλαστικό. Το εξαρτημένο αντανακλαστικό είναι η δράση ή το αποτέλεσμα που εμφανίζεται σε ένα άτομο πριν από ένα συγκεκριμένο ουδέτερο ερέθισμα. Για την ανακάλυψή του, ο Ρώσος φυσιολόγος Ivan Pavlov έκανε πειράματα με σκύλους και παρατήρησε ότι τα σκυλιά σάλιωναν ακόμα και όταν το φαγητό δεν ήταν μπροστά τους, επειδή είχαν συσχετίσει ορισμένα ουδέτερα ερεθίσματα με την ιδέα της γειτνίασης του φαγητού. Έτσι, ο Παβλόφ εισήγαγε έναν μετρονόμο που έπαιζε πριν παραδώσει το φαγητό και, μετά από λίγες μέρες, ανακάλυψε ότι τα σκυλιά σάλιωναν στο ήχος του μετρονόμου και ότι μπορούσαν να συσχετίσουν ένα ερέθισμα, το οποίο αρχικά ήταν ουδέτερο, με αποτέλεσμα: την τροφή.
• Τεχνητή κλωνοποίηση. ο κλωνοποίηση τεχνητή είναι η επιστημονική διαδικασία κατά την οποία επιδιώκεται να δημιουργηθεί ένα γενετικά ίσο αντίγραφο ενός ατόμου. Στο πλαίσιο αυτής της διαδικασίας, οι ιστοί μπορούν να κλωνοποιηθούν, μονοκύτταροι οργανισμοί, γονίδια, κύτταρα Και μέχρι θηλαστικά υπερμεγέθης, όπως άλογα. Μετά από χρόνια πειραματισμών, το πρώτο θηλαστικό κλωνοποιήθηκε το 1997, το οποίο ήταν ένα πρόβατο με το όνομα Ντόλι, το οποίο κλωνοποιήθηκε από ένα ενήλικο κύτταρο. Από τότε, πολλοί οργανισμοί κλωνοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας διαφορετικές διαδικασίες.
• Εικασία Πουανκαρέ. Ο Ανρί Πουανκαρέ ήταν Γάλλος φυσικός και μαθηματικός που έθεσε μια από τις πιο αναγνωρισμένες υποθέσεις στην τοπολογία, έναν κλάδο των μαθηματικών, που ονομάζεται εικασία ή υπόθεση του Πουανκαρέ. Αυτή η υπόθεση τέθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα και ασχολήθηκε με την τρισδιάστατη σφαίρα. Για έναν αιώνα οι ερευνητές δεν μπορούσαν ούτε να επαληθεύσουν ούτε να απορρίψουν την υπόθεση, μέχρι το 2003, όταν το πρόβλημα λύθηκε από τον Ρώσο μαθηματικό Γκριγκόρι Περελμάν.
• Ανάπτυξη αναισθησίας. Η αναισθησία είναι η ουσία που χρησιμοποιείται για την αναστολή της ενόχλησης ή του πόνου σε ένα άτομο που μπορεί να προκληθεί από μια χειρουργική επέμβαση ή άλλη διαδικασία. Σε όλη την ιστορία, πολλές ουσίες έχουν χρησιμοποιηθεί για να προκαλέσουν αναισθησία στο σώμα και να μειώσουν την ευαισθησία, όπως π.χ. αλκοόλόπιο, χλωροφόρμιο και αιθέρας. Τα πρώτα πειράματα στα οποία χρησιμοποιήθηκαν αέρια ως αναισθητικά πραγματοποιήθηκαν από ερευνητές τον 19ο αιώνα. Αυτός ο τύπος αναισθησίας εξελίχθηκε μέχρι σήμερα και σήμερα χρησιμοποιούνται διάφορα φάρμακα όπως η προποφόλη, η αλοθάνη και η κεταμίνη, φλεβικά ή αναπνευστικά, μεταξύ άλλων.
• Ανάπτυξη τεχνητών δορυφόρων. ο τεχνητούς δορυφόρους Είναι αντικείμενα που εκτοξεύονται στην τροχιά της Γης ή στην τροχιά άλλων ουράνιων σωμάτων. Οι δορυφόροι έχουν διαφορετικές λειτουργίες, όπως π.χ τηλεπικοινωνιών, ο έρευνα, ο μετεωρολογία, μεταξύ άλλων. Η ανάπτυξη των δορυφόρων ξεκίνησε στις αρχές του 20ου αιώνα και ο πρώτος δορυφόρος που στάλθηκε με επιτυχία ήταν ο Sputnik, που εκτοξεύτηκε από την ΕΣΣΔ το 1957. Από τότε, πολλές χώρες εκτόξευσαν με επιτυχία δορυφόρους με διαφορετικές λειτουργίες.

Η επιστημονική μέθοδος

Ο πειραματισμός είναι ένα από τα βήματα της επιστημονικής μεθόδου, μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και τη δοκιμή νέων επιστημονικών γνώσεων και θεωριών.

ο βήματα της επιστημονικής μεθόδου είναι:

• Παρατήρηση. Παρατηρείται ένα συγκεκριμένο φαινόμενο ή κατάσταση και εξάγονται δεδομένα και πληροφορίες.
• Θέση του προβλήματος. Υπάρχει ένα πιθανό πρόβλημα ή ερώτηση που πρέπει να λυθεί σε αυτό που παρατηρήθηκε. Σε αυτό το βήμα εγείρονται ερωτήματα.
• Πρόταση υποθέσεων. Μια πιθανή απάντηση τίθεται σε εκείνα τα ερωτήματα που προέκυψαν από την παρατήρηση.
• Πειραματισμός. Η υπόθεση ελέγχεται με τη διεξαγωγή πειραματισμού.
• Μητρώο δεδομένων. Τα δεδομένα που προέκυψαν μετά τον έλεγχο της υπόθεσης αναλύονται και καταγράφονται.
• συμπεράσματα. ο συμπεράσματα στην οποία λαμβάνεται υπόψη αν η υπόθεση αποδείχθηκε ή όχι. Σε περίπτωση που η υπόθεση δεν έχει επαληθευτεί, η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί, θέτοντας μια νέα υπόθεση. Σε περίπτωση που η υπόθεση έχει αποδειχθεί, τα αποτελέσματα μπορούν να κοινοποιηθούν και να προταθεί μια θεωρία.