• Co je to vědecké experimentování?
• K čemu je vědecké experimentování?
• Charakteristika vědeckého experimentování
• Typy vědeckého experimentování
• Příklady vědeckého experimentování
• Vědecká metoda

Vysvětlíme, co je vědecké experimentování, k čemu slouží a jaké jsou jeho vlastnosti. Také typy, které existují, a některé příklady.

Vědecké experimenty testují hypotézy.

Co je to vědecké experimentování?

Vědecké experimentování je metoda nebo metody používané výzkumníky (zejména tzv. tvrdé nebo věcné vědy) k testování jejich hypotéza s ohledem na jev nebo předmět, který je studován.

Je to jeden z kroků vědecká metoda a je založena na studiu určitých jevů pozorovaných v přírodě nebo v kontrolovaném prostředí laboratoře. Experimentování spočívá ve vystavení studovaného jevu nebo předmětu určitým proměnným za účelem vysvětlení nebo předpovědi výsledků nebo příčin a následků.

Experimentování je používáno vědci k demonstraci toho, jak k jistým dochází přírodní jev vašeho zájmu. K tomu je třeba tyto jevy replikovat v laboratoři, která kontroluje všechny proměnné, aby se prokázalo, že hypotéza není produktem náhody, ale univerzálního zákona.

Existují složité experimenty, které zaberou roky studia, a jednodušší experimenty, které umožňují rychlé ověření nebo vyvrácení hypotézy. Všechny se provádějí ve vědách jako např biologie, matematika, chemie a fyzický. Například: experimentování, které se provádí za účelem nalezení řešení problému, nebo experimentování, které se provádí za účelem nalezení léku na nemoc.

Vědecký experiment bude platný, pokud budou splněny všechny kroky vědecké metody. Vědecká metoda je postup používaný ve vědě k objektivnímu a ověřitelnému studiu jevu a skládá se z určitých kroků: pozorování a kladení problémů, formulace hypotéz, experimentování a analýza údaje a závěry. Vědecká metoda se objevila v sedmnáctém století během vědeckých revolucí, které s sebou přinesly Moderní doba (nazývaný Age of Reason) a byl zdokonalován během devatenáctého století až do současnosti.

Vědecké experimenty využívají technika a z různých oblastí znalostí, aby dosáhl nejvyššího stupně kontroly a pozorování jevů, které replikuje, aby mohl dosáhnout hlubokého porozumění tomu, co se děje v Příroda. Výsledek těchto zkušeností pak mohou publikovat a studovat další vědci, kteří, pokud experiment zopakují, by měli získat podobné výsledky, protože jde o ověřitelná fakta a nikoli náhody.

K čemu je vědecké experimentování?

Experimenty mohou ověřit, co si o přírodě myslí.

Experimentování je hlavním způsobem testování hypotetických znalostí vědců, to znamená, že je to hlavní metoda pro rozlišení platných teorií od neplatných. Je to nesmírně důležité, protože je to jeden z nezbytných postupů, aby bylo možné generovat nové znalost v oblasti Věda.

Experimentování je velmi důležitým krokem ve vědecké metodě, protože umožňuje otestovat hypotézu a ověřit, zda to, čemu se věří, je platné a vyskytuje se ve všech případech, nebo pokud jsou naopak produkovány výsledky, které neumožňují vysvětlit jev ve všech případech. . Při experimentování se provádějí terénní studie a v případě, že se hypotéza neprokáže, je třeba ji zahodit a formulovat hypotézu novou.

Tento typ procedury vznikl s příchodem vědecké metody, která se rozvinula u italského fyzika a filozofa Galilea Galileiho v 16. / 17. století. V dávných dobách byla věda vedena skrz uvažování a logické myšlení formální, takže přírodní jevy dostaly výklad podle přesvědčení času.

Možnost experimentování vedla k faktickému a empirickému ověření jevů přírody. Anglický filozof Francis Bacon byl dalším z vědců 16. století, kteří se snažili odložit znalosti získané dedukcemi, aby hledali empirické testy pomocí experimentování.

Využití experimentování je nezbytné pro samostatný rozvoj vědy a techniky, protože nám umožňuje více a lépe pochopit fungování živých bytostí a světa, který je obklopuje. Experimentování umožňuje objev techniky a procesy pro rozvoj různých věd a disciplínáchjako je medicína, technologie, biologie, zemědělství, matematika, archeologie, mezi mnoha dalšími.

Charakteristika vědeckého experimentování

Aby bylo vědecké experimentování považováno za pravdivé, musí být:

• Ověřitelný. Ostatní vědci musí být schopni provést stejný experiment za stejných podmínek a získat stejný výsledek.
• Metodický Žádný prvek experimentu nelze ponechat náhodě, experimentování je postup, který musí být prováděn uspořádaným způsobem a je třeba vzít v úvahu všechny proměnné, o které jde.
• Objektivní Názor nebo pocity vědce nebo jeho osobní názory nelze brát v úvahu, ale musí existovat popis cíl toho, co se stalo.
• Skutečný. Výsledky experimentu je třeba přijmout a respektovat, ať už jsou očekávány či nikoli, a v žádném případě je nelze falšovat.

Typy vědeckého experimentování

Deterministické experimentování se snaží ověřit nebo vyvrátit již vyslovenou hypotézu.

Existují dva typy experimentů podle sledovaného účelu:

• Deterministické experimentování. Jsou to takové experimenty, ve kterých se hledá potvrzení hypotézy, to znamená, že se snaží demonstrovat nebo vyvrátit dříve formulovaný vědecký princip.
• Náhodné experimentování. Jsou to takové experimenty, ve kterých je výsledek, který má být získán, neznámý, protože experimenty se jednoduše provádějí, aby se vědělo, co se děje, to znamená, aby se rozšířilo to, co je známo o konkrétním tématu.

Příklady vědeckého experimentování

Některé případy, ve kterých se používají vědecké experimenty, jsou:

• Kontrola vakcín. Vakcíny jsou přípravky, které se podávají do Lidé Y zvířat vybudovat imunitu proti nemocem. Před zahájením očkování jedinců musí být vakcíny ověřeny, zda jsou bezpečné a účinné při prevenci nebo snižování rizik onemocnění. Za tímto účelem musí být vakcína testována skupinami lidí nebo zvířat (v závislosti na případu), aby se sledovala míra úspěšnosti léku.
• Stanovení geologického stáří. Aby se zjistilo, jak dlouho uplynulo od vzniku určitých zkamenělin, je proveden vědecký experiment, při kterém se měří stopy uhlíku 14 (izotop uhlíku), které zůstávají ve fosilních pozůstatcích. Tento proces se nazývá radiokarbonové datování a je široce používán v archeologii.
• Objev pasterizace. Pasterizace je proces, při kterém podstoupíte a kapalný vysoký teploty k odstranění patogenů, které může obsahovat. Tento postup objevil francouzský chemik Louis Pasteur po sérii experimentů, ve kterých se snažil vyrábět kvašené nápoje, jako je víno, aniž by se změnila jejich chuť nebo vlastnosti. Jeho experimenty spočívaly ve vystavení nápojů různým stupňům teploty a kontrole, jak byl jeden typ chemikálie eliminován. droždí To ovlivnilo kvalitu vína.
• Vývoj penicilinu. Penicilin je antibiotikum složené z druhu houba která umožňuje eliminaci bakterie. Penicilin objevil anglický vědec Alexander Fleming, který po návratu z dovolené v jeho laboratoři pozoroval, jak houba působí proti bakteriální kultuře. Na základě toho byly provedeny testy a pokusy s cílem izolovat látku vylučující plíseň, což byla ta, která působila proti bakteriím. Tým Oxfordské univerzity pracoval nejprve na zvířatech a poté na lidech, aby otestoval účinky této látky. Penicilin se začal používat v WWII a je to jedna z hlavních složek, která bojuje proti bakteriálním infekcím.
• Rozvoj radiologie. Radiologie je obor medicíny, který pomocí paprsků pozoruje vnitřek těla a řídí jeho správné fungování. Využití, které by mohlo mít rentgenové záření, objevil německý fyzik Wilhelm Conrad Roentgen, když provedl experimenty s paprsky a zjistil, že procházejí velkým množstvím předmětů a materiálů.
• Podmíněný reflex. Podmíněný reflex je akce nebo účinek, který nastává u jedince před určitým neutrálním podnětem. Ruský fyziolog Ivan Pavlov pro svůj objev prováděl pokusy se psy a všiml si, že psi slintali, i když jídlo nebylo před nimi, protože určité neutrální podněty spojovali s představou blízkosti jídla. Pavlov tedy zavedl metronom, který hrál před dodáním jídla, a po několika dnech zjistil, že psi slintali. zvuk metronomu a že dokázali vztáhnout podnět, který byl zpočátku neutrální, s účinkem: jídlo.
• Umělé klonování. The klonování umělý je vědecký postup, při kterém se usiluje o vytvoření geneticky rovnocenné kopie jedince. Tímto procesem lze klonovat tkáně, jednobuněčné organismy, geny, buňky A až savců nadrozměrné, jako koně. Po letech experimentování byl v roce 1997 naklonován první savec, kterým byla ovce jménem Dolly, která byla naklonována z dospělé buňky. Od té doby bylo mnoho organismů klonováno pomocí různých postupů.
• Poincarého domněnka. Henri Poincaré byl francouzský fyzik a matematik, který vytvořil jednu z nejuznávanějších hypotéz v topologii, odvětví matematiky, nazývané Poincarého domněnka nebo hypotéza. Tato hypotéza byla vznesena na počátku 20. století a zabývala se trojrozměrnou sférou. Po celé století nemohli vědci hypotézu ani ověřit, ani zamítnout, až do roku 2003, kdy problém vyřešil ruský matematik Grigori Perelmán.
• Vývoj anestezie. Anestezie je látka používaná k potlačení nepohodlí nebo bolesti u jedince, které mohou být způsobeny chirurgickým zákrokem nebo jiným postupem. V průběhu historie se používalo mnoho látek k vyvolání anestezie v těle a snížení citlivosti, jako kupř alkoholopium, chloroform a ether. První experimenty, ve kterých byly plyny použity jako anestetika, provedli výzkumníci v 19. století. Tento typ anestezie se vyvinul až do současnosti a dnes se mimo jiné používají různé léky, jako je propofol, halothan a ketamin, a to žilní nebo respirační cestou.
• Vývoj umělých družic. The umělé družice Jsou to objekty, které jsou vypouštěny na oběžnou dráhu Země nebo na oběžnou dráhu jiných nebeských těles. Satelity mají různé funkce, jako např telekomunikace, výzkum, meteorologie, mimo jiné. Vývoj družic začal na začátku 20. století a první úspěšně vyslanou družicí byl Sputnik, vypuštěný SSSR v roce 1957. Od té doby mnoho zemí úspěšně vypustilo družice s různými funkcemi.

Vědecká metoda

Experimentování je jedním z kroků vědecké metody, postupu používaného k vytváření a testování nových vědeckých poznatků a teorií.

The kroky vědecké metody jsou:

• Pozorování. Pozoruje se určitý jev nebo situace a extrahují se data a informace.
• Postavení problému. V tom, co bylo pozorováno, je možný problém nebo otázka k řešení. V tomto kroku se objevují otázky.
• Návrh hypotéz. Na otázky, které byly získány pozorováním, je položena možná odpověď.
• Experimentování. Hypotéza je testována provedením experimentu.
• Registr dat. Data získaná po testování hypotézy jsou analyzována a zaznamenána.
• Závěry. The závěry ve kterém se bere v úvahu, zda byla hypotéza prokázána či nikoli. V případě, že hypotéza nebyla ověřena, lze postup opakovat a vytvořit novou hypotézu. V případě, že se hypotéza prokáže, lze výsledky sdílet a navrhnout teorii.