Bilimsel Çalışma Basamakları

31 Temmuz 2017 05:31

Bilimsel ilerlemeler bilimsel çalışmalarla yapılır. Bilimsel çalışmanın ise sistematik basamakları vardır. Bilimsel çalışmayı sistemli bir şekilde yapmaya ise bilimsel yöntem adı verilir. Bilimsel yöntem basamakları takip edilerek bilim yapılmaktadır.

Eğitim hayatında giren ve özellikle sayısal dersleri gören herkes hipotez, deney, gözlem gibi kavramlarla karşılaşmıştır. Bu kavramlar bilim insanlarının doğa ile ilgili bilgi edinmesini sağlayan yöntemin basamaklarıdır.

Şunu belirtmekte yarar vardır. Doğa bilimleri ve sosyal bilimlerin bilimsel yöntem basamakları farklı olabilir. Biz burada daha çok doğa bilimleri olan fizik, kimya ve biyolojinin çalışma şeklini ele alacağız.

Bilimsel yöntem basamakları bilimi anlamak açısından çok önemli olduğu için 9. Sınıf biyoloji ve fizik derslerinde müfredata girmiştir.

bilimsel çalışma basamakları

Problem Tespiti

Problem tespiti bilimsel çalışmanın ilk adımıdır. Bilim insanları var olan bir problemin nedenlerini merak ederler bu ele aldıkları bir konuyla işe yararlar. Problem tespiti ille de çözülmesi gereken bir sorun olarak düşünülmemelidir. Bir soru sormak da problem tespiti içerisine girebilir.

Bilim insanı kendisine tabiatta gördüğü bir sorun veya durum ile ilgili soru sorduğunda problem tespiti yapmış olur ancak bu sorunun ilgili özellikleri taşıması gerekir. Sorunun denenebilir ve gözleme dayalı olabilir bir tekniğinin olması gerekir. Gözlenemeyen ve farazi şeyler bilimin konusu olmaz.

Örneğin “zengin olmam gerek, nasıl zengin olabilirim?” sorusu bilimsel problem tespiti değildir.

Fotosentez hangi renk ışıkta daha hızlı olur? Bu bir bilimsel problem tespitidir.

Verilerin Toplanması

Bilim yapacağımız alanla ilgili bilgi sahibi olmamız gerekir. Bilgi sahibi olmadan çözüm üretemeyiz. Probleme sunduğumuz çözümün bilimsel değer taşıması için verilere dayanması gerekir. Veriler problemle ilgili gerçekleri içerir.

Veriler içerisine daha önce yapılan çalışmalar da girer. Örneğin literatür taraması veri toplama yöntemlerinden biridir. Amaç olabildiğince alakalı ve tarafsız bilgi elde etmektir.

Veri toplamayla ilgili başvurulan önemli yöntemlerden biri ise gözlem yapmaktır. Gözlem ikiye ayrılır:

Nitel gözlem: Ölçü aleti kullanılmadan ve net bir rakamla ifade edilmeyen gözlem türüdür. Örneğin “hava soğuk” ifadesi nitel gözleme bir örnektir.

Nicel gözlem: Ölçüm araçları kullanılarak rakamlara dayandırılan gözlemlerdir.

Hipotez Kurma

Hipotez bir varsayım yani faraziyedir. İlk basamakta belirlenen probleme geçici bir çözümdür. Hipotezin kıymetli olması veriyle desteklenmesiyle olur. Ancak sonuç itibariyle hipotez bilim insanının şahsi tahminine dayanır.

Bazen elde yeterince veri vardır ve problem tespitinden hemen sonra hipotezin kurulduğu da görülür. Hipotezin taşıması gereken en temel özellik deneye açık olmasıdır. Deneyle yanlışlanamayan ifade hipotez olamaz.

Fotosentez mavi ışıkta daha hızlı olur ifadesi bir hipotez örneğidir.

Hipoteze Dayalı Tahminlerin Yapılması

Kurduğumuz varsayımı daha test edilebilir hale getirmek açısından hipoteze dayalı tahminlerin yapılması çok önemlidir. Bu tahminler doğrudan testin konusu olacaktır. Bir hipotezden birden fazla tahmin çıkabilir. Ancak bu tahminlerin aynı doğrultuda olması gerekir.

Hipoteze dayalı tahmin yapılırken mantık ilkeleri kullanılır. Bilimde mantık bu aşamada devreye girer.

Tahmin aşamasında şu şablon kullanılır: “Eğer bu böyleyse, bunun şöyle olması gerekir.”

Demin verdiğimiz örnek üzerinden ilerleyelim. Eğer mavi ışıkta fotosentez hızı daha yüksek oluyorsa, mavi ışığa maruz kalan bitkilerin daha hızlı büyümesi gerekir.

Gördüğünüz gibi hipoteze dayalı tahmin yaparken aynı şablonu kullandık. Ancak konuyla ilgili temel verilere sahip olmadan bu tahmini yine yapamazdık. Fotosentezde besin üretildiğini, bu besinin bitki büyümesi için temel etken olduğunu bildiğimiz için bu tahmini yapabildik.

Kontrollü Deney Yapılması

Şimdiye kadar hep bilgiyi üretmeye çalıştık. Fakat şunu biliyoruz ki bilimde esas olan bilginin teste tabi tutulmasıdır. İşte kontrolü deney evresinde ilk defa bilgiyi test edeceğiz. Bilginin bir testi geçmesi doğrudan doğru olduğu anlamına gelmez. Ancak testleri aştıkça hipotezler güç kazanırlar.

Kontrolü deneyde başarısız olan bir hipotez yanlış çıkmıştır. Bu durumda hipotez kurma aşamasına dönerek hipotezi değiştirmemiz gerekir.

Kontrollü deney yapılırken iki grup denek kullanılır. Bunlar:

  1. Deney grubu
  2. Kontrol grubu

Şeklindedir. Deney grubunda öğrenmek istediğimiz değişkeni test ederiz. Kontrol grubunu da deney grubunu kıyaslamak için kullanırız.

Örnek üzerinden gidersek 10 tane bitki türünden 2’şer tane alıp toplamda 20 bitki olacak şekilde bir deney düzeneği kurduğumuzu düşünelim. Bitkilerden 10 tanesine mavi ışık, 10 tanesine de yeşil ışık verelim. Her ışık altında da bir bitki türünün birer üyesi bulunsun. Sonra büyüme hızlarını kaydedip test edelim.

Deneyde mavi ışığın büyüme hızında fark yaratıp yaratmadığını test ediyoruz. Öyleyse mavi ışık altındakiler deney grubu, yeşil ışık altındakiler ise kontrol grubu olur.

Teori Aşaması

Teori ya da teorem bir hipotezin güç kazanmasıyla ortaya çıkar. Bilimde açıklanamayan bir şey üzerinde uzun süreli çalışmalara rağmen çürütülmediyse bu bilimsel bir teoriye dönüşmüştür. Bilimsel çalışma basamakları içerisinde teori bir evrilme aşamasıdır.

Teori aşamasındaki bilgi mutlak kabul değildir ancak güçlü bir açıklamadır. Teoriler zaman içerisinde değişime uğrayabilirler.

Bu açıdan bakılırsa hipotez, teori ve yasa arasında bir ayrım yapmak güç olabilir. Bu ilişki için hipotez, teori ve yasa arasındaki ilişki isimli yazıya bakabilirsiniz.

Yasa (Kanun) Aşaması

Birçok bilimsel araştırmaya temel oluşturan teoriler yeni çıkan verilerle de sürekli desteklenirse zaman içerisinde yasaya veya başka bir tabirle kanuna dönüşürler.

Bilimde kanunlar bilimse bir yaklaşımı yani paradigmayı güçlendirir. Örneğin Newton’un çekim yasası mekanik fizikte bir paradigma ve yaklaşım inşa etmiştir. Birçok fizik bilgisi bu yasa etrafında şekillenmiştir.

Bütün bunlara rağmen yasalar da değişebilirler. Yasaların değişmez olduğu ile ilgili bilgi yanlıştır. Her şey değişime tabidir. Örneğin Einstein’ın buldukları ile Newton yasaları çürütülmüş oldu. Bu da demek oluyor ki yasa demek kesin bilgi demek değildir.

Bilimsel yöntem basamaklarını örneklerle detaylı bir şekilde açıkladık. Şimdi adımları liste olarak tekrar edelim:

  1. Problem tespiti
  2. Veri toplanması
  3. Hipotez kurulması
  4. Kontrollü deneyler yapılması
  5. Teori
  6. Yasa (kanun)

Bilimsel yöntemin bu şekilde sistematikleşmiş aşamaları 20. yüzyılda ortaya çıkmıştır. Daha önceden bilim elde edilen pozitif bilgiydi ve doğruluğu tartışılmazdı. Bilime bu yaklaşımı kazandıran Karl Popper'in yanlışlanabilirlik kavramıdır.


Etiketler:
  • bilim    
  • Yorumlar
    Yorum Yap