ผังงานวิธีการทางวิทยาศาสตร์

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


วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นระบบระเบียบของการสร้างความรู้ที่ใช้ชุดของขั้นตอนที่กำหนดไว้อย่างดีเพื่อให้บรรลุ เป็นวิธีการตรวจสอบโลกรอบตัวเรา ถามคำถาม ออกแบบประสบการณ์และพัฒนาแบบจำลองที่ตอบคำถามเหล่านั้น และทำนายซึ่งขึ้นอยู่กับการตรวจสอบข้อเท็จจริงของวิธีการด้วย นอกจากนี้ ขั้นตอนเดียวกันนี้ยังใช้เพื่อตรวจสอบความเป็นสากลของข้อสรุป และยังใช้เพื่อหักล้างข้อสรุปและสร้างข้อสรุปใหม่ที่สอดคล้องกับความเป็นจริงมากขึ้นตามความเหมาะสม

นักวิจัยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เพราะมีวัตถุประสงค์และอิงตามหลักฐาน การเสนอสมมติฐานเป็นลักษณะพื้นฐานของวิธีการ สมมติฐานสามารถอยู่ในรูปของคำอธิบายเกี่ยวกับการทำงานของกระบวนการหรือระบบบางอย่าง หรือสามารถทำนายได้ มีหลายวิธีในการแยกย่อยขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ แต่ก็มักจะเกี่ยวข้องกับการกำหนดสมมติฐาน ศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วน และพิจารณาว่าสมมติฐานนั้นถูกต้องหรือไม่ ซึ่งจะทำให้สามารถตั้งสมมติฐานใหม่ได้ กระบวนการสร้างความรู้.นักวิทยาศาสตร์.

ด้วยกระบวนการวิธีการทางวิทยาศาสตร์

 วิธีการทางวิทยาศาสตร์โดยพื้นฐานแล้วทำตามลำดับต่อไปนี้ ซึ่งสามารถแสดงด้วยผังงานอย่างง่าย

  1. สังเกตระบบหรือกระบวนการโดยใช้เทคนิคต่างๆ
  2. เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับการดำเนินการตามข้อสังเกตเหล่านี้และข้อมูลที่มีอยู่ก่อนหน้านี้
  3. ออกแบบและดำเนินการทดลองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของสมมติฐานที่กำหนดขึ้น
  4. วิเคราะห์ผลการทดลองเพื่อหาข้อสรุป
  5. พิจารณาว่าสมมติฐานได้รับการยอมรับหรือไม่ ดังนั้นในกรณีนี้จะต้องถูกปฏิเสธหรือปรับเปลี่ยนใหม่
แผนภูมิการไหลของวิธีการทางวิทยาศาสตร์

หากสมมติฐานถูกปฏิเสธ ก็ไม่ได้หมายความว่ากระบวนการสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ล้มเหลว ในทางตรงกันข้าม การกำหนดและดำเนินการตามลำดับการทดลองและการยืนยันว่าสมมติฐานที่กำหนดขึ้นนั้นไม่ถูกต้องเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และในผังงานที่เสนอ ระบุว่าคุณต้องกลับไปที่ขั้นตอนที่ 2 และพัฒนาสมมติฐานใหม่ โดยพิจารณาจากข้อมูลก่อนหน้านี้ที่ใช้ในการพัฒนาสมมติฐานใหม่ ผลลัพธ์ของกระบวนการที่นำไปสู่การปฏิเสธสมมติฐานเดิม . หากสมมติฐานได้รับการยอมรับ แผนภาพการไหลจะดำเนินต่อไปในการศึกษากระบวนการหรือระบบใหม่ โดยผสมผสานความรู้ที่ได้รับ

ข้อดีของการใช้ผังงาน

แม้ว่าการอธิบายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในการพัฒนาการประยุกต์ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์จะตรงไปตรงมา แต่การใช้ผังงานจะช่วยให้เห็นภาพตัวเลือกในแต่ละจุดในกระบวนการตัดสินใจ ซึ่งจะบ่งชี้สิ่งที่ต้องทำในแต่ละขั้นตอนและทำให้ง่ายต่อการวางแผนการทดลองและการประเมินผล .

ตัวอย่างการใช้ผังงานในการประยุกต์ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์

มาทำตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ในผังงานที่อธิบายไว้เพื่อพัฒนาการประยุกต์ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์

ขั้นตอนแรกคือการสังเกตสถานการณ์ ระบบ หรือกระบวนการที่เราต้องการศึกษา บางครั้งขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์นี้ถูกละเว้นเพื่อให้ชัดเจน แต่กระบวนการนี้มักจะเริ่มต้นด้วยการสังเกตหรือบันทึกชุดหนึ่งเสมอ แม้ว่าจะทำอย่างไม่เป็นทางการก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องมีบันทึกการสังเกตที่ครบถ้วนและเพียงพอ เนื่องจากข้อมูลนี้จะนำไปใช้ในการกำหนดสมมติฐาน

ขั้นตอนที่สองของผังงานคือการสร้างสมมติฐาน สมมติฐานสามารถเป็นการคาดการณ์หรือแบบจำลองการดำเนินงานของระบบหรือกระบวนการที่เรากำลังศึกษา ซึ่งจะรวมถึงผลกระทบที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์หรือสถานการณ์บางอย่างของระบบที่กำลังศึกษาอยู่ พารามิเตอร์ที่ถูกแก้ไขเพื่อกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเรียกว่าตัวแปรอิสระและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตามแบบจำลองที่ยกสมมติฐานขึ้น และนั่นคือการเปลี่ยนแปลงที่ต้องสามารถประเมินได้ เรียกว่าตัวแปรตาม สมมติฐานสามารถกำหนดในรูปแบบของเหตุการณ์บางอย่างที่เกิดขึ้นแล้วผลกระทบบางอย่างจะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นถ้ามีการปรับเปลี่ยนแสงไฟในห้องเรียนและติดโคมไฟสีแดงจากนั้น ผลการทดสอบของนักเรียนในห้องเรียนนั้นจะแย่กว่าการทดสอบด้วยแสงปกติสีของแสงเป็นตัวแปรอิสระในกรณีนี้ และตัวแปรตามคือคะแนนที่นักเรียนได้รับในการทดสอบ

ขั้นตอนที่สามในผังงานคือการออกแบบและดำเนินการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ระบุไว้ แนวทางของการออกแบบการทดลองที่เพียงพอเป็นสิ่งสำคัญ เพราะการทดลองที่ออกแบบไม่ดีอาจทำให้ผู้วิจัยสรุปผลผิดพลาดได้ หากต้องการดูว่าแสงสีแดงทำให้คะแนนสอบของนักเรียนแย่ลงหรือไม่ ให้เปรียบเทียบผลการทดสอบที่ถ่ายในสภาพแสงปกติกับที่ถ่ายภายใต้แสงสีแดง การทดลองต้องให้นักเรียนกลุ่มใหญ่เข้าทำข้อสอบภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน แต่แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม แต่ละกลุ่มต้องอยู่ภายใต้ประเภทของแสงในระหว่างการพัฒนาข้อสอบ

ขั้นตอนที่สี่ของผังงานประกอบด้วยการประเมินผลลัพธ์ของประสบการณ์ ในกรณีนี้ ให้รวบรวมผลการทดสอบ ประเมินผลสำหรับนักเรียนแต่ละกลุ่มจากสองกลุ่ม และเปรียบเทียบผลการทดสอบที่ทำกับแสงปกติและแสงสีแดง

ขั้นตอนที่ห้าคือการได้ข้อสรุปจากการประเมินผลลัพธ์ของประสบการณ์ ในตัวอย่างนี้ ถ้าคะแนนการทดสอบแย่ลงเมื่อดำเนินการภายใต้แสงสีแดง แสดงว่าสมมติฐานนี้เป็นที่ยอมรับ ในทางตรงกันข้าม หากผลการทดสอบโดยใช้แสงสีแดงมีค่าเท่ากับหรือดีกว่าผลที่ได้จากแสงปกติ สมมติฐานนี้จะถูกปฏิเสธ ในกรณีนี้ ตามผังงาน เราจะกลับไปที่ขั้นตอนที่สองเพื่อสร้างสมมติฐานใหม่ ซึ่งจะต้องทดสอบด้วยการทดลองใหม่

ผังงานที่เสนอนี้เรียบง่าย โดยพื้นฐานแล้วเป็นโครงร่าง แต่กระบวนการที่ซับซ้อนกว่านี้อาจต้องใช้ผังงานที่มีขั้นตอนมากขึ้นและกรณีการตัดสินใจที่แตกต่างกัน

แหล่งที่มา

  • สมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา (พ.ศ. 2490) มาตรฐาน ASME; แผนภูมิการดำเนินงานและกระบวนการไหล นิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา
  • แฟรงกลิน, เจมส์ (2552). What Science Knows: And How It Know It. New York, USA​ : หนังสือเผชิญหน้า. ไอ 978-1-59403-207-3
  • กิลเบรธ, แฟรงค์ บังเกอร์ ; กิลเบรธ, ลิเลียน มอลเลอร์ (1921). แผนภูมิกระบวนการ สมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา
  • โลซี, จอห์น (1980). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับปรัชญาวิทยาศาสตร์ (พิมพ์ครั้งที่ 2). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด อ็อกซ์ฟอร์ด สหรัฐอเมริกา
  • แซลมอน, เวสลีย์ ซี. (1990). สี่ทศวรรษของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยมินนิโซตา มินนิอาโปลิส สหรัฐอเมริกา
-โฆษณา-

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

Artículos relacionados