如何採用科學方法
1、觀察。好奇心是知識的源泉。觀察的過程有時候被稱為“問題定義的過程”,這個過程是很簡單的。你可能會觀察到一些不能用現有知識解釋的現象,或者看到能用現有理論解釋的現象,但是你覺得有另一種解釋。因此你的腦海裏會產生一個問題,來尋求該現象的解釋:這種現象,到底是怎麼產生的呢?
2、調查和問題相關的現有知識。假設你發現汽車開不動了,你就可以問:為什麼開不了了?或許你對汽車有點了解,你就可以進一步瞭解解決問題的辦法。你也可以查説明書,或在網上找相關問題的答案。如果你是個科學家,想要探明奇特現象的原理,你可以翻翻科學雜誌,上面會有一些其他科學家完成的研究報告。儘量多讀一些和問題相關的讀物,因為很可能你所不瞭解的,別人已經回答好了。你也可能能找到幫助你構建假説的資料。
3、構建假説。假説是對現象的疑似解釋。但是假説比猜想要更進一步,因為假説是根據現有知識,透徹瞭解相關現象的過程,假説實際上是個知識含量高的猜想。你的假説需要假定一個因果關係,比如“我的車開不動,是因為汽油沒了。”你需要提出一種能解釋現象的可能原因,然後可以通過驗證假設來做出更遠的預測。你可以給車加油,試試“沒油了”的假設是否成立。如果成立,你也可以假設加了油以後,汽車就可以發動。以描述事實形式的口吻,説出假設,是真正類於假説的形式。如果有一些還是説不懂,就用“如果”、“則”的説法:如果我開不了車,則是因為汽油沒了。
4、驗證假説。設計個實驗,看看是否驗證或駁斥假説。實驗需要分離現象和可能原因。還擊話説,你需要設計“可控”實驗。回到我們的汽車問題,我們可以通過加油,來驗證假説是否成立,但是如果給汽車加油,同時改變燃料過濾器,我們就不知道是油不夠的問題,還是燃料過濾器的問題。更復雜的問題中,可能有成千上百的疑似原因,在一次實驗中幾乎是不能完全分離開來的。記錄要做好。實驗需要可重複性,即做一次實驗之後,別人也可以按照你的同樣流程來做,並得到一樣的結論。因此做好實驗中所有事項的記錄是極為重要的。保存所有數據也是至關重要的。今天已經有一些檔案室收集科學實驗中的原始數據資料。如果其他科學家需要了解你的實驗,他們可以聯繫檔案室,問你要你的實驗數據。提供給他們所有實驗細節,是非常重要的。
5、分析結果,得出結論。假説的驗證就是收集數據,從數據驗證或反駁假説內容的過程。如果汽車在加油以後開動了,則分析過程特別簡單——你的假説被驗證了。不過如果碰上更復雜的實驗,在沒有花時間研究數據前,是沒有辦法驗證假説的。另外,無論數據是否能驗證假説,你都要查找一下其他變量,即所謂的“潛在變量”、“外生變量”等等。這些變量可能會影響實驗的結果。假設加油了以後,汽車開動了,但是同時氣候變化了,温度升高了,原來是零度以下的温度,現在零度以上了。那你是否能確定,汽車能啟動,不是由於汽油解凍造成的呢?你可能會發現自己的測試結果還不能得出結論。也許汽車在加油以後開了幾秒鐘,之後又拋錨了。
6、報告發現。科學家一般會在科學雜誌或會議論文中報告他們的研究結果。他們不止報告實驗結果,還會説明研究方法和假説驗證中出現的問題。報告你的發現,可以讓別人基於你的研究成果,更上一層樓,得出更大的發現。
7、做進一步的測試。如果數據不能驗證假説的真與假,則需要換一個假説來證明。而這個方法的好處是,之前的研究已經提供了一些很有價值的研究信息,可以讓你做出新的假設。即使驗證了一個假設,還需要更進一步的研究,來確保研究具有可複製性,而不是偶爾出現的結果。這個研究一般是其他科學家進行的,但是你也可以親自做深一步的驗證。
小提示
測試假説的方法有很多,不僅僅限於一種。假説驗證可以以雙盲研究、統計數據的收集或其他方法的形式來進行。不過這些方法的共通點是所有方法都要收集可用來驗證假説的數據或信息。注意,你不能對一個假説“證明為真”或“證明為假”,只能説確認一種情況符合或不符合假説。如果問題是你的車為什麼不能發動,要驗證假説“沒油了”,則證明和確認是差不多的(因為這個假説很簡單很侷限)。不過更復雜的問題下(有多個可能的解釋),則一兩個實驗是不能證明假説是否為真的。
理解相關關係和因果關係的區別。如果你確認假説符合一種情況,則找到一種相關關係(一種變量對應另一種變量),如果別人也找到符合假説的情況,則相關關係更強了。不過相關關係不代表因果關係。實際上你要用所有的這些方法,來精確地驗證假説。
警告要小心外生變量。即便是最簡單的實驗中,環境因素也可以對結果造成多多少少的影響。
一定要讓數據説話。科學家總要避免讓偏見、錯誤和自我意識誤導數據結果。一定要確保你的實驗報告做得真實詳細。
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1、天的職任。古以為王者法天而建官,代天行職事。2、《書·皋陶謨》:“無曠庶官,天工人其代之。”《漢書·薛宣傳》:“帝王之德莫大於知人,知人則百僚任職,天工不曠。”宋蘇軾《趙德麟字説》:“宋有天下百餘年,所與分天工治民事者,皆取之疎遠側微,而不私其親,故宗室之賢未...
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1、處置是一個漢語詞語,拼音是chǔzhì,意思是分別事理,使各得其所;處罰。2、近義詞:處理、措置、辦理、管理、解決。3、出自《漢書·薛宣傳》:“宣知惠不能,留彭城數日,案行舍中,處置什器,觀視園菜,終不問惠以吏事。”4、造句:等到塵埃落定後,再來處置他也不遲。...