• Kas ir zinātniskie eksperimenti?
• Kam domāti zinātniskie eksperimenti?
• Zinātnisko eksperimentu raksturojums
• Zinātnisko eksperimentu veidi
• Zinātnisko eksperimentu piemēri
• Zinātniskā metode

Mēs izskaidrojam, kas ir zinātniskais eksperiments, kam tie paredzēti un kādi ir to raksturlielumi. Arī veidi, kas ir, un daži piemēri.

Zinātniskie eksperimenti pārbauda hipotēzes.

Kas ir zinātniskie eksperimenti?

Zinātniskā eksperimentēšana ir metode vai metodes, ko izmanto pētnieki (īpaši tā sauktās cietās jeb faktu zinātnes), lai pārbaudītu hipotēze attiecībā uz fenomenu vai objektu, kas tiek pētīts.

Tas ir viens no soļiem zinātniska metode un ir balstīta uz noteiktu dabā vai laboratorijas kontrolētā vidē novērotu parādību izpēti. Eksperimentēšana sastāv no pētāmās parādības vai objekta pakļaušanas noteiktiem mainīgajiem lielumiem, lai izskaidrotu vai paredzētu rezultātus vai cēloņus un sekas.

Zinātnieki izmanto eksperimentus, lai parādītu, kā daži notiek dabas parādības jūsu interesēs. Šim nolūkam šīs parādības ir jāatkārto laboratorijā, kontrolējot visus mainīgos, lai parādītu, ka hipotēze nav nejaušības, bet gan universāla likuma rezultāts.

Ir sarežģīti eksperimenti, kas prasa gadiem ilgus pētījumus, un vienkāršāki eksperimenti, kas ļauj ātri pārbaudīt vai atspēkot hipotēzi. Tie visi tiek veikti tādās zinātnēs kā bioloģija, matemātika, ķīmija un fiziskais. Piemēram: eksperiments, kas tiek veikts, lai atrastu problēmas risinājumu, vai eksperiments, kas tiek veikts, lai atrastu slimības ārstēšanu.

Zinātniskais eksperiments būs derīgs, ja tiks izpildīti visi zinātniskās metodes soļi. Zinātniskā metode ir procedūra, ko zinātnē izmanto, lai objektīvi un pārbaudāmi izpētītu parādību, un tā sastāv no noteiktiem soļiem: novērojums un problēmu izvirzīšana, hipotēžu formulēšana, eksperimentēšana un analīze dati un secinājumus. Zinātniskā metode radās septiņpadsmitajā gadsimtā zinātnisko revolūciju laikā, kas radīja sev līdzi Mūsdienu laikmets (saukta par Saprāta laikmetu) un tika pilnveidota deviņpadsmitā gadsimta laikā līdz mūsdienām.

Zinātniskajos eksperimentos tiek izmantots tehnoloģija un no dažādām zināšanu jomām, lai sasniegtu augstāko kontroles un novērošanas pakāpi attiecībā uz parādībām, kuras tā atkārto, lai tā varētu iegūt dziļu izpratni par to, kas notiek dabu. Pēc tam šīs pieredzes rezultātus var publicēt un izpētīt citi zinātnieki, kuriem, atkārtojot eksperimentu, vajadzētu iegūt līdzīgus rezultātus, jo tie ir pārbaudāmi fakti, nevis sakritības.

Kam domāti zinātniskie eksperimenti?

Eksperimenti var pārbaudīt, ko domā par dabu.

Eksperimentēšana ir galvenais veids, kā pārbaudīt zinātnieku hipotētiskās zināšanas, tas ir, tā ir galvenā metode, kā atšķirt derīgas teorijas no nederīgām. Tas ir ārkārtīgi svarīgi, jo tā ir viena no nepieciešamajām procedūrām, lai varētu radīt jaunu zināšanas jomā zinātne.

Eksperimentēšana ir ļoti svarīgs solis zinātniskajā metodē, jo ļauj pārbaudīt hipotēzi un pārliecināties, vai tas, par kuru tiek uzskatīts, ir patiess un notiek visos gadījumos, vai, gluži pretēji, tiek iegūti rezultāti, kas neļauj izskaidrot parādību visos gadījumos. . Eksperimentā tiek veikti lauka pētījumi un gadījumā, ja hipotēze netiek pierādīta, tā ir jāatmet un jāformulē jauna hipotēze.

Šāda veida procedūra radās līdz ar zinātniskās metodes parādīšanos, kas tika izstrādāta kopā ar itāļu fiziķi un filozofu Galileo Galilei 16./17. gadsimtā. Senatnē zinātne tika veikta cauri argumentācija un loģiskā domāšana formāli, tāpēc dabas parādībām tika sniegta interpretācija saskaņā ar uzskatiem Laikā.

Eksperimentēšanas iespēja noveda pie dabas parādību faktiskās un empīriskās pārbaudes. Angļu filozofs Frensiss Bēkons bija vēl viens no 16. gadsimta zinātniekiem, kuri centās nolikt malā zināšanas, kas iegūtas dedukcijas ceļā, lai meklētu empīriskus testus, izmantojot eksperimentus.

Eksperimentu izmantošana ir būtiska zinātnes un tehnikas neatkarīgai attīstībai, jo ļauj vairāk un labāk izprast dzīvo būtņu un tās apkārtējās pasaules darbību. Eksperimentēšana ļauj atklāt metodes un procesi dažādu zinātņu attīstībai un disciplīnās, piemēram, medicīna, tehnoloģija, bioloģija, lauksaimniecība, matemātika, arheoloģija, starp daudziem citiem.

Zinātnisko eksperimentu raksturojums

Lai zinātniskos eksperimentus uzskatītu par patiesiem, tiem jābūt:

• Pārbaudāms. Citiem zinātniekiem ir jāspēj veikt to pašu eksperimentu tādos pašos apstākļos un iegūt tādu pašu rezultātu.
• Metodisks Nevienu eksperimenta elementu nevar atstāt nejauši, eksperimentēšana ir procedūra, kas jāveic kārtīgi un jāņem vērā visi mainīgie.
• Mērķis Zinātnieka viedokli vai jūtas vai viņa personīgos uzskatus nevar ņemt vērā, bet ir jābūt a apraksts notikušā mērķis.
• Taisnība. Eksperimenta rezultāti ir jāpieņem un jārespektē neatkarīgi no tā, vai tie ir gaidīti vai nē, un nekādā gadījumā tos nedrīkst viltot.

Zinātnisko eksperimentu veidi

Deterministiskā eksperimenta mērķis ir pārbaudīt vai atspēkot jau izvirzīto hipotēzi.

Atkarībā no izvirzītā mērķa ir divi eksperimentu veidi:

• Deterministisks eksperiments. Tie ir tie eksperimenti, kuros tiek meklēts apstiprinājums kādai hipotēzei, tas ir, tiek mēģināts demonstrēt vai atspēkot kādu iepriekš formulētu zinātnisku principu.
• Nejauši eksperimenti. Tie ir tie eksperimenti, kuros iegūstamais rezultāts nav zināms, jo eksperiments tiek vienkārši veikts, lai zinātu, kas notiek, tas ir, lai paplašinātu zināmo par konkrētu tēmu.

Zinātnisko eksperimentu piemēri

Daži gadījumi, kad tiek izmantoti zinātniski eksperimenti, ir:

• Vakcīnu pārbaude. Vakcīnas ir preparāti, kas tiek ievadīti Cilvēki Y dzīvnieki veidot imunitāti pret slimībām. Pirms vakcinācijas sākšanas ir jāpārbauda, ​​vai vakcīnas ir drošas un efektīvas, lai novērstu vai samazinātu slimību risku. Šim nolūkam vakcīna ir jāpārbauda cilvēku vai dzīvnieku grupām (atkarībā no gadījuma), lai novērotu zāļu veiksmes pakāpi.
• Ģeoloģiskā vecuma noteikšana. Lai noskaidrotu, cik ilgs laiks pagājis kopš atsevišķu fosiliju veidošanās, tiek veikts zinātnisks eksperiments, kurā tiek mērītas fosilajās atliekās palikušās oglekļa 14 (oglekļa izotopa) pēdas. Šo procesu sauc par radiooglekļa datēšanu un plaši izmanto arheoloģijā.
• Pasterizācijas atklāšana. Pasterizācija ir process, kurā tiek veikta a šķidrums augsts temperatūras lai likvidētu tajā iespējamos patogēnus. Šo procedūru atklāja franču ķīmiķis Luiss Pastērs pēc vairākiem eksperimentiem, kuros viņš centās ražot raudzētus dzērienus, piemēram, vīnu, nemainot to garšu vai īpašības. Viņa eksperimenti sastāvēja no dzērienu pakļaušanas dažādām temperatūras pakāpēm un pārbaudot, kā viena veida ķīmiskās vielas tika likvidētas. raugs Tas ietekmēja vīna kvalitāti.
• Penicilīna attīstība. Penicilīns ir antibiotika, kas sastāv no sava veida sēnīte kas ļauj novērst baktērijas. Penicilīnu atklāja angļu zinātnieks Aleksandrs Flemings, kurš, atgriežoties no atvaļinājuma, viņa laboratorijā novēroja, kā sēne ir iedarbojusies pret baktēriju kultūru. Pamatojoties uz to, tika veikti testi un eksperimenti, lai izolētu vielu, kas izdalīja pelējumu, kas bija tā, kas iedarbojās pret baktērijām. Oksfordas universitātes komanda vispirms strādāja ar dzīvniekiem un pēc tam ar cilvēkiem, lai pārbaudītu šīs vielas iedarbību. Penicilīnu sāka lietot Otrais pasaules karš un tas ir viens no galvenajiem komponentiem, kas cīnās ar bakteriālām infekcijām.
• Radioloģijas attīstība. Radioloģija ir medicīnas nozare, kas izmanto starus, lai novērotu ķermeņa iekšpusi un kontrolētu tā pareizu darbību. Rentgenstaru pielietojumu atklāja vācu fiziķis Vilhelms Konrāds Rentgens, veicot eksperimentus ar stariem un atklājot, ka tie iziet cauri daudziem objektiem un materiāliem.
• Nosacīts reflekss. Nosacītais reflekss ir darbība vai ietekme, kas rodas indivīdā pirms noteikta neitrāla stimula. Savam atklājumam krievu fiziologs Ivans Pavlovs veica eksperimentus ar suņiem un pamanīja, ka suņiem siekalojās pat tad, kad barība nebija priekšā, jo tie bija saistījuši noteiktus neitrālus stimulus ar domu par barības tuvumu. Tādējādi Pavlovs ieviesa metronomu, ko viņš spēlēja pirms ēdiena piegādes, un pēc dažām dienām atklāja, ka suņiem siekalojās. skaņu metronomu un ka tie varētu saistīt stimulu, kas sākotnēji bija neitrāls, ar efektu: pārtiku.
• Mākslīgā klonēšana. The klonēšana mākslīga ir zinātniska procedūra, kurā tiek mēģināts izveidot ģenētiski līdzvērtīgu indivīda kopiju. Šajā procesā audus var klonēt, vienšūnas organismi, gēni, šūnas Un līdz zīdītāji lielizmēra, piemēram zirgi. Pēc gadiem ilgiem eksperimentiem 1997. gadā tika klonēts pirmais zīdītājs, kas bija aita vārdā Dollija, kura tika klonēta no pieaugušas šūnas. Kopš tā laika daudzi organismi tika klonēti, izmantojot dažādas procedūras.
• Puankarē minējums. Anrī Puankarē bija franču fiziķis un matemātiķis, kurš izvirzīja vienu no atzītākajām hipotēzēm topoloģijā, matemātikas nozarē, ko sauc par Puankarē minējumu vai hipotēzi. Šī hipotēze tika izvirzīta 20. gadsimta sākumā, un tā aplūkoja trīsdimensiju sfēru. Gadsimtu pētnieki nevarēja ne pārbaudīt, ne noraidīt hipotēzi, līdz 2003. gadam, kad problēmu atrisināja krievu matemātiķis Grigorijs Perelmans.
• Anestēzijas attīstība. Anestēzija ir viela, ko lieto, lai novērstu diskomfortu vai sāpes indivīdā, ko var izraisīt ķirurģiska iejaukšanās vai cita procedūra. Visā vēsturē daudzas vielas ir izmantotas, lai izraisītu anestēziju organismā un samazinātu jutīgumu, piemēram, alkohols, opijs, hloroforms un ēteris. Pirmos eksperimentus, kuros gāzes tika izmantotas kā anestēzijas līdzekļi, pētnieki veica 19. gadsimtā. Šis anestēzijas veids ir attīstījies līdz mūsdienām, un mūsdienās cita starpā tiek izmantotas dažādas zāles, piemēram, propofols, halotāns un ketamīns, izmantojot venozo vai elpošanas ceļu.
• Mākslīgo pavadoņu izstrāde. The mākslīgie pavadoņi Tie ir objekti, kas tiek palaisti Zemes orbītā vai citu debess ķermeņu orbītā. Satelītiem ir dažādas funkcijas, piemēram, telekomunikācijas, pētījumiem, meteoroloģija, starp citiem. Satelītu izstrāde sākās 20. gadsimta sākumā, un pirmais veiksmīgi nosūtītais satelīts bija Sputnik, ko PSRS palaida 1957. gadā. Kopš tā laika daudzas valstis veiksmīgi palaida satelītus ar dažādām funkcijām.

Zinātniskā metode

Eksperimentēšana ir viens no zinātniskās metodes posmiem, procedūra, ko izmanto jaunu zinātnisku zināšanu un teoriju radīšanai un pārbaudei.

The zinātniskās metodes soļi ir:

• Novērošana. Tiek novērota noteikta parādība vai situācija un iegūti dati un informācija.
• Problēmas izvirzīšana. Novērotajā ir iespējama problēma vai jautājums, kas jāatrisina. Šajā posmā tiek uzdoti jautājumi.
• Hipotēžu izvirzīšana. Iespējamā atbilde tiek uzdota uz tiem jautājumiem, kas tika iegūti novērojumā.
• Eksperimentēšana. Hipotēze tiek pārbaudīta, veicot eksperimentu.
• Datu reģistrs. Pēc hipotēzes pārbaudes iegūtie dati tiek analizēti un reģistrēti.
• Secinājumi. The secinājumus kurā tiek ņemts vērā, vai hipotēze ir vai nav pierādīta. Gadījumā, ja hipotēze nav pārbaudīta, procedūru var atkārtot, izvirzot jaunu hipotēzi. Gadījumā, ja hipotēze ir pierādīta, var dalīties ar rezultātiem un ierosināt teoriju.