Διάγραμμα ροής επιστημονικής μεθόδου

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Η επιστημονική μέθοδος είναι ένα τακτικό σύστημα παραγωγής γνώσης που χρησιμοποιεί μια σειρά από καλά καθορισμένα βήματα για να την επιτύχει. Είναι μια μέθοδος διερεύνησης του κόσμου γύρω μας, υποβολής ερωτήσεων, σχεδίασης εμπειριών και ανάπτυξης μοντέλων που απαντούν σε αυτές τις ερωτήσεις και κάνοντας προβλέψεις που υπόκεινται επίσης στον έλεγχο της μεθόδου. Επιπλέον, αυτά τα ίδια βήματα χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση της καθολικότητας των συμπερασμάτων τους, και επίσης, όπου χρειάζεται, για τη διάψευση τους και τη δημιουργία νέων που ταιριάζουν περισσότερο με την πραγματικότητα.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν την επιστημονική μέθοδο επειδή είναι αντικειμενική και βασίζεται σε στοιχεία. Η πρόταση μιας υπόθεσης είναι μια θεμελιώδης πτυχή της μεθόδου. Μια υπόθεση μπορεί να λάβει τη μορφή μιας εξήγησης σχετικά με τη λειτουργία μιας συγκεκριμένης διαδικασίας ή συστήματος ή μπορεί να κάνει μια πρόβλεψη. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αναλυθούν τα βήματα της επιστημονικής μεθόδου, αλλά πάντα περιλαμβάνει τη διατύπωση μιας υπόθεσης, τη διεξοδική μελέτη της και τον προσδιορισμό του εάν η υπόθεση είναι σωστή ή όχι, κάτι που με τη σειρά του θα επιτρέψει να τεθούν νέες υποθέσεις και να προωθηθεί έτσι μια διαδικασία παραγωγής γνώσης. επιστήμονας.

Η διαδικασία της επιστημονικής μεθόδου

 Η επιστημονική μέθοδος ακολουθεί βασικά την ακόλουθη σειρά, η οποία μπορεί να αναπαρασταθεί με ένα απλό διάγραμμα ροής.

  1. Κάντε παρατηρήσεις συστημάτων ή διεργασιών, χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές.
  2. Προτείνετε μια υπόθεση για τη λειτουργία του, με βάση αυτές τις παρατηρήσεις και τις προηγούμενες διαθέσιμες πληροφορίες.
  3. Σχεδιάστε και πραγματοποιήστε πειράματα για να επαληθεύσετε την εγκυρότητα της διατυπωμένης υπόθεσης.
  4. Αναλύστε τα αποτελέσματα των πειραμάτων για να καταλήξετε σε ένα συμπέρασμα.
  5. Προσδιορίστε εάν η υπόθεση γίνεται αποδεκτή ή όχι, οπότε σε αυτήν την περίπτωση πρέπει να απορριφθεί ή να αναδιατυπωθεί.
Διάγραμμα ροής της επιστημονικής μεθόδου

Εάν η υπόθεση απορριφθεί, δεν σημαίνει ότι η διαδικασία παραγωγής επιστημονικής γνώσης έχει αποτύχει. Αντίθετα, η διατύπωση και η εκτέλεση της πειραματικής ακολουθίας και η επαλήθευση ότι η διατυπωμένη υπόθεση δεν ήταν σωστή είναι μέρος της διαδικασίας δημιουργίας επιστημονικής γνώσης. Και, στο προτεινόμενο διάγραμμα ροής, υποδεικνύει ότι πρέπει να επιστρέψετε στο βήμα 2 και να αναπτύξετε μια νέα υπόθεση, λαμβάνοντας τώρα υπόψη τις προηγούμενες πληροφορίες που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη της νέας υπόθεσης, το αποτέλεσμα της διαδικασίας που κατέληξε στην απόρριψη της υπόθεσης. . Εάν η υπόθεση γίνει αποδεκτή, το διάγραμμα ροής συνεχίζεται στη μελέτη μιας νέας διαδικασίας ή συστήματος, ενσωματώνοντας τη γνώση που αποκτήθηκε.

Πλεονεκτήματα της εφαρμογής ενός διαγράμματος ροής

Αν και η περιγραφή των βημάτων που περιλαμβάνονται στην ανάπτυξη μιας εφαρμογής της επιστημονικής μεθόδου είναι απλή, η χρήση ενός διαγράμματος ροής βοηθά στην οπτικοποίηση των επιλογών σε κάθε σημείο της διαδικασίας λήψης αποφάσεων: υποδεικνύει τι πρέπει να κάνετε σε κάθε βήμα και διευκολύνει τον προγραμματισμό και την αξιολόγηση του πειράματος .

Ένα παράδειγμα του τρόπου χρήσης ενός διαγράμματος ροής στην εφαρμογή της επιστημονικής μεθόδου

Ας ακολουθήσουμε τα βήματα που ορίζονται στο περιγραφόμενο διάγραμμα ροής για να αναπτύξουμε μια εφαρμογή της επιστημονικής μεθόδου.

Το πρώτο βήμα είναι να κάνουμε παρατηρήσεις των καταστάσεων, συστημάτων ή διαδικασιών που θέλουμε να μελετήσουμε. Μερικές φορές αυτό το βήμα της επιστημονικής μεθόδου παραλείπεται να είναι σαφές, αλλά η διαδικασία ξεκινά πάντα με ένα σύνολο παρατηρήσεων ή αρχείων, ακόμα κι αν έγιναν ανεπίσημα. Είναι σημαντικό να υπάρχει πλήρης και επαρκής καταγραφή των παρατηρήσεων, καθώς αυτές οι πληροφορίες θα χρησιμοποιηθούν για τη διατύπωση της υπόθεσης.

Το δεύτερο βήμα του διαγράμματος ροής είναι η οικοδόμηση μιας υπόθεσης . Η υπόθεση μπορεί να είναι μια πρόβλεψη ή ένα μοντέλο λειτουργίας του συστήματος ή της διαδικασίας που μελετάμε, το οποίο θα περιλαμβάνει το αποτέλεσμα που θα παράγει μια αλλαγή σε μια συγκεκριμένη παράμετρο ή κατάσταση του συστήματος που μελετάται. Η παράμετρος που τροποποιείται για να προκαλέσει μια αλλαγή ονομάζεται ανεξάρτητη μεταβλητή και η αλλαγή που συμβαίνει σύμφωνα με το μοντέλο που εγείρει την υπόθεση, και αυτή είναι μια αλλαγή που πρέπει να μπορεί να αξιολογηθεί, ονομάζεται εξαρτημένη μεταβλητή . Η υπόθεση μπορεί να διατυπωθεί με τη μορφή ότι εάν συμβεί ένα συγκεκριμένο γεγονός τότε θα συμβεί ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Για παράδειγμα , εάνο φωτισμός της τάξης τροποποιείται και τοποθετούνται κόκκινες λάμπες, τότε το αποτέλεσμα των δοκιμών που θα πραγματοποιήσουν οι μαθητές σε αυτήν την τάξη θα είναι χειρότερο από εκείνα που πραγματοποιούνται με κανονικό φωτισμό.Το χρώμα του φωτισμού είναι η ανεξάρτητη μεταβλητή σε αυτήν την περίπτωση και η εξαρτημένη μεταβλητή είναι η βαθμολογία που λαμβάνουν οι μαθητές στο τεστ.

Το τρίτο βήμα στο διάγραμμα ροής είναι ο σχεδιασμός και η διεξαγωγή ενός πειράματος για τον έλεγχο της δηλωμένης υπόθεσης. Η προσέγγιση ενός επαρκούς πειραματικού σχεδιασμού είναι απαραίτητη, γιατί ένα πείραμα με κακή σχεδίαση μπορεί να οδηγήσει τον ερευνητή να βγάλει λάθος συμπεράσματα. Για να δείτε αν το κόκκινο φως επιδεινώνει τις βαθμολογίες των μαθητών στις εξετάσεις, συγκρίνετε τα αποτελέσματα των δοκιμών που λήφθηκαν σε κανονικό φωτισμό με αυτά που λήφθηκαν υπό κόκκινο φωτισμό. Το πείραμα πρέπει να περιλαμβάνει μια μεγάλη ομάδα μαθητών που δίνουν τις εξετάσεις υπό παρόμοιες συνθήκες αλλά χωρίζονται σε δύο ομάδες, κάθε ομάδα υπόκειται σε έναν τύπο φωτισμού κατά την ανάπτυξη της εξέτασης.

Το τέταρτο βήμα του διαγράμματος ροής αποτελείται από την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της εμπειρίας. Σε αυτή την περίπτωση, συλλέξτε τα αποτελέσματα των εξετάσεων, αξιολογήστε τα για καθεμία από τις δύο ομάδες μαθητών και συγκρίνετε τα αποτελέσματα των δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν με κανονικό φωτισμό και με κόκκινο φωτισμό.

Το πέμπτο βήμα είναι να ληφθεί ένα συμπέρασμα με βάση την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της εμπειρίας. Σε αυτό το παράδειγμα, εάν οι βαθμολογίες του τεστ ήταν χειρότερες όταν εκτελούνταν κάτω από κόκκινο φωτισμό, τότε η υπόθεση γίνεται αποδεκτή. Αντίθετα, εάν τα αποτελέσματα των δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν με κόκκινο φωτισμό ήταν ίσα ή καλύτερα από αυτά που προέκυψαν με κανονικό φωτισμό, η υπόθεση απορρίπτεται. Σε αυτή την περίπτωση, ακολουθώντας το διάγραμμα ροής, επιστρέφουμε στο δεύτερο βήμα για να δημιουργήσουμε μια νέα υπόθεση, η οποία πρέπει να ελεγχθεί με ένα νέο πείραμα.

Το διάγραμμα ροής που προτείνεται εδώ είναι απλό, βασικά είναι ένα σχήμα, αλλά μια πιο σύνθετη διαδικασία μπορεί να απαιτεί ένα διάγραμμα ροής με περισσότερα βήματα και διαφορετικές περιπτώσεις λήψης αποφάσεων.

Πηγές

  • American Society of Mechanical Engineers (1947). Πρότυπο ASME; Διαγράμματα διαδικασίας λειτουργίας και ροής. Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
  • Franklin, James (2009). Τι ξέρει η επιστήμη: Και πώς το ξέρει Νέα Υόρκη, ΗΠΑ : Encounter Books. ISBN 978-1-59403-207-3.
  • Gilbreth, Frank Bunker; Gilbreth, Lillian Moller (1921). Διαγράμματα διαδικασιών. Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών.
  • Losee, John (1980). Μια Ιστορική Εισαγωγή στη Φιλοσοφία της Επιστήμης (2η έκδοση). Oxford University Press, Οξφόρδη, Η.Π.Α.
  • Salmon, Wesley C. (1990). Τέσσερις Δεκαετίες Επιστημονικής Εξήγησης. University of Minnesota Press, Μινεάπολη, ΗΠΑ.
-Διαφήμιση-

mm
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

Artículos relacionados