Научный метод применительно к экологическим проблемам: определение, этапы и применение

Научный метод

Вся наука начинается с наблюдений и постановки вопросов. Эти вопросы часто возникают потому, что люди хотят узнать больше о наблюдениях. Чтобы найти ответы на вопросы, исследователи используют научный метод, который представляет собой структурированный метод, используемый для проверки идей и потенциальных ответов на научные вопросы. Хотя конкретные этапы научного метода могут различаться в зависимости от дисциплины, широко распространено мнение, что фундаментальные элементы метода включают пять этапов. Научный метод начинается с:

  • Делаем наблюдения, а затем переходим к
  • Вопросам
  • Формулируем гипотезы
  • Проводим эксперимент
  • Интерпретируем результаты и делаем выводы

Наблюдения и вопросы

Большинство научных оценок начинаются с наблюдения за чем-то, что происходит в природе или окружающем мире. Наблюдения являются первым шагом научного метода и закладывают основу, на которой базируются последующие шаги. После того, как учёный сделал наблюдения, ему становится любопытно, что он видел, и он хочет узнать больше. В этот момент ученые начинают задавать вопросы о своих наблюдениях, что является вторым шагом научного метода. Эти вопросы могут быть очень широкими или конкретными в зависимости от исследуемой темы.

Гипотеза

После того, как вопрос задан, можно сделать следующий шаг научного метода. Третий шаг – формулирование гипотезы. Гипотеза — это предлагаемое объяснение, целью которого является ответ на сформулированный вопрос. Гипотеза должна быть проверена экспериментально. Разработка гипотезы — очень важный шаг в научном методе, поскольку именно на ней основаны остальные шаги, и к ней можно будет вернуться после завершения. После того как гипотеза создана, ученые делают прогнозы о том, что должно произойти, если гипотеза будет признана верной и, следовательно, подтверждена, а также, что должно произойти, если гипотеза недействительна и отвергнута.

Эксперимент

Проведение эксперимента — четвертый шаг научного метода. Эксперимент — это деятельность, предназначенная для сбора данных, которые будут использоваться для подтверждения или опровержения гипотезы. Эксперимент включает в себя множество переменных, которые представляют собой конкретные факторы, которыми можно манипулировать. Большинство экспериментов включают независимую переменную, которая является фактором, который изменяет ученый, и зависимую переменную, которая является измеряемым фактором. Когда эксперимент включает в себя эти аспекты, его называют контролируемым, поскольку ученый контролирует, как каждая переменная влияет на эксперимент. Это важная часть научного метода, поскольку, контролируя переменные в эксперименте, ученые могут определить, какая переменная вызывает прогнозируемый результат.

Интерпретируйте результаты и делайте выводы

После проведения эксперимента и сбора всех данных, следующим шагом метода является интерпретация результатов. Интерпретация результатов включает в себя анализ данных и вынесение выводов о гипотезе. Сначала данные анализируются статистически, чтобы определить, как они соотносятся с предложенной гипотезой и предсказаниями.

После анализа делаются выводы путем сравнения данных с гипотезой. Если окажется, что данные не подтверждают гипотезу, гипотеза отклоняется, и ученый должен вернуться к третьему шагу и сформулировать новую гипотезу. Затем они проведут новый эксперимент и определят, подтверждают или опровергают новые данные их новую гипотезу.

Если оказывается, что результаты первоначального эксперимента подтверждают первую гипотезу, ученый часто проводит эксперимент еще несколько раз, чтобы убедиться в точности результатов. Как только учёный подтверждает точность результатов, он часто публикует свою работу в научном журнале. Научные журналы рецензируются, что означает, что другие ученые комментируют и одобряют предлагаемые публикации. Процесс публикации очень важен для научного метода, поскольку именно тогда информация, собранная в ходе всего процесса, становится доступной другим ученым и общественности.

Решение экологических проблем

Научный метод используется во многих различных областях, но давайте рассмотрим, как его можно использовать для решения экологической проблемы. Представьте, что вы идете по улице и замечаете, что во многих дворах района растет желтая трава. Это ваше наблюдение, и это первый шаг научного метода. Затем вы можете спросить себя: «Почему трава такая желтая, а не зеленая?», и это второй шаг к заданию вопросов. Затем вы сформулируете гипотезу о том, почему трава желтеет. В этом примере предположим, что ваша гипотеза состоит в том, что трава желтеет из-за распыления нового пестицида.

Чтобы решить эту проблему, вам нужно будет провести эксперимент. Эксперимент может включать в себя выращивание травы и обработку половины ее пестицидами. В этом эксперименте независимой переменной является количество пестицидов, распыленных на траву. Зависимой переменной является цвет травы, поскольку именно этот фактор вы измеряете. Если бы открытая трава не пожелтела, вам пришлось бы вернуться к началу и создать новую гипотезу и провести эксперимент, чтобы определить причину желтой травы. Если вы обнаружили, что трава, подвергшаяся воздействию пестицида, действительно пожелтела, то ваши данные подтверждают вашу гипотезу.

Итог урока

Теперь давайте рассмотрим этапы научного метода и его значение для решения экологических проблем. Научный метод начинается с наблюдения за естественным явлением, а затем приводит к постановке вопросов на основе первоначальных наблюдений. После того как вопрос определен, разрабатывается гипотеза, предлагающая возможный ответ на вопрос. Затем проводится эксперимент для сбора данных, которые будут использоваться для подтверждения или опровержения гипотезы.

После того, как все данные собраны, их необходимо интерпретировать, что включает в себя статистический анализ данных и составление выводов путем сравнения результатов с гипотезой. Если результаты не подтверждают гипотезу, необходимо разработать новую гипотезу и эксперимент. Если результаты подтверждают гипотезу, можно ответить на вопросы и опубликовать работу.

Используя научный метод, можно исследовать экологические проблемы систематическим и заслуживающим доверия образом. В случае с желтой травой научный метод оказался ценным инструментом в решении экологической проблемы и повышении осведомленности о причине проблемы.

Поделитесь материалом
Автор статьи: Наталья Венедиктова
Наталья Венедиктова
Историк-исскусствовед, специалист в области истории, географии и искусства. Много путешествовала, изучала эволюцию художественных стилей, культурные контексты произведений и влияние искусства на общественные и исторические процессы.
Наталья Венедиктова опубликовал статей: 315

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *