การทดลองทางวิทยาศาสตร์

เราอธิบายว่าการทดลองทางวิทยาศาสตร์คืออะไร มีไว้เพื่ออะไร และมีลักษณะเฉพาะอย่างไร นอกจากนี้ประเภทที่มีอยู่และตัวอย่างบางส่วน

สมมติฐานการทดสอบการทดลองทางวิทยาศาสตร์

การทดลองทางวิทยาศาสตร์คืออะไร?

การทดลองทางวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการหรือวิธีการที่นักวิจัยใช้ (โดยเฉพาะที่เรียกว่าวิทยาศาสตร์จริงหรือวิทยาศาสตร์จริง) เพื่อทดสอบ สมมติฐาน เกี่ยวกับปรากฏการณ์หรือวัตถุที่กำลังศึกษาอยู่

เป็นหนึ่งในขั้นตอนของ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ และขึ้นอยู่กับการศึกษาปรากฏการณ์บางอย่างที่สังเกตพบในธรรมชาติหรือในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมของห้องปฏิบัติการ การทดลองประกอบด้วยการเปิดเผยปรากฏการณ์หรือวัตถุที่กำลังศึกษาต่อตัวแปรบางอย่างเพื่ออธิบายหรือทำนายผลหรือสาเหตุและผลที่ตามมา

นักวิทยาศาสตร์ใช้การทดลองเพื่อแสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ที่คุณสนใจ ด้วยเหตุนี้ ปรากฏการณ์เหล่านี้จึงต้องทำซ้ำในห้องปฏิบัติการ โดยควบคุมตัวแปรทั้งหมด เพื่อแสดงให้เห็นว่าสมมติฐานไม่ได้เป็นผลมาจากความบังเอิญ แต่เป็นกฎสากล

มีการทดลองที่ซับซ้อน ซึ่งต้องใช้เวลาหลายปีในการศึกษา และการทดลองที่ง่ายกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถยืนยันหรือหักล้างสมมติฐานได้อย่างรวดเร็ว ทั้งหมดดำเนินการในวิทยาศาสตร์เช่น ชีววิทยา, ที่ คณิตศาสตร์, ที่ เคมี และ ทางกายภาพ. ตัวอย่างเช่น การทดลองที่ดำเนินการเพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาหรือการทดลองที่ดำเนินการเพื่อค้นหาวิธีรักษาโรค

การทดลองทางวิทยาศาสตร์จะมีผลถ้าปฏิบัติตามขั้นตอนทั้งหมดของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นขั้นตอนที่ใช้ในวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาปรากฏการณ์อย่างเป็นกลางและตรวจสอบได้ และประกอบด้วยขั้นตอนบางอย่าง: การสังเกต และปัญหาการวางตัว การตั้งสมมติฐาน การทดลอง และ การวิเคราะห์ ข้อมูลและ ข้อสรุป. วิธีการทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นในศตวรรษที่สิบเจ็ดระหว่างการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ที่นำมาซึ่ง ยุคใหม่ (เรียกว่า Age of Reason) และได้ทำให้สมบูรณ์ในช่วงศตวรรษที่สิบเก้าจนถึงปัจจุบัน

การทดลองทางวิทยาศาสตร์ใช้ เทคโนโลยี และจากความรู้ด้านต่าง ๆ เพื่อบรรลุระดับสูงสุดของการควบคุมและการสังเกตปรากฏการณ์ที่มันทำซ้ำ เพื่อที่จะสามารถบรรลุความเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงสิ่งที่เกิดขึ้นใน ธรรมชาติ. ผลลัพธ์ของประสบการณ์เหล่านี้สามารถเผยแพร่และศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ซึ่งหากทำการทดลองซ้ำ ควรได้รับผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน เนื่องจากเป็นข้อเท็จจริงที่ตรวจสอบได้และไม่ใช่เรื่องบังเอิญ

การทดลองทางวิทยาศาสตร์มีไว้เพื่ออะไร?

การทดลองสามารถตรวจสอบว่าธรรมชาติคิดอย่างไร

การทดลองเป็นวิธีหลักในการทดสอบความรู้เชิงสมมุติฐานของนักวิทยาศาสตร์ กล่าวคือ เป็นวิธีการหลักในการแยกแยะทฤษฎีที่ถูกต้องจากทฤษฎีที่ไม่ถูกต้อง มันสำคัญมากเพราะเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่จำเป็นในการสร้างใหม่ ความรู้ ในด้านของ ศาสตร์.

การทดลองเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เพราะทำให้สามารถทดสอบสมมติฐานและตรวจสอบว่าสิ่งที่เชื่อว่าถูกต้องและเกิดขึ้นในทุกกรณีหรือไม่ หรือในทางกลับกัน ให้ผลลัพธ์ที่ไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ได้ในทุกกรณี . ในการทดลอง มีการศึกษาภาคสนาม และในกรณีที่สมมติฐานไม่ได้รับการพิสูจน์ ก็จะต้องละทิ้งและตั้งสมมติฐานใหม่

ขั้นตอนประเภทนี้เกิดขึ้นพร้อมกับการปรากฏตัวของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งมีการพัฒนาร่วมกับนักฟิสิกส์และปราชญ์ชาวอิตาลี Galileo Galilei ในศตวรรษที่ 16 / 17 ในสมัยโบราณวิทยาศาสตร์ได้ดำเนินการผ่าน การให้เหตุผล และ การคิดอย่างมีตรรกะ เป็นทางการเพื่อให้ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติได้รับการตีความตาม ความเชื่อ ของเวลา

ความเป็นไปได้ของการทดลองนำไปสู่การตรวจสอบข้อเท็จจริงและเชิงประจักษ์ของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ นักปรัชญาชาวอังกฤษ ฟรานซิส เบคอน เป็นนักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งของศตวรรษที่ 16 ที่พยายามละทิ้งความรู้ที่ได้รับจากการอนุมานเพื่อแสวงหาการทดสอบเชิงประจักษ์ผ่านการทดลอง

การใช้การทดลองเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาอย่างอิสระของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพราะมันทำให้เราเข้าใจการทำงานของสิ่งมีชีวิตและโลกที่ล้อมรอบได้ดีขึ้นและดีขึ้น การทดลองทำให้ค้นพบ เทคนิค และกระบวนการพัฒนาศาสตร์ต่างๆ และ สาขาวิชาเช่น การแพทย์ เทคโนโลยี ชีววิทยา ทำนา, คณิตศาสตร์, โบราณคดีท่ามกลางคนอื่น ๆ อีกมากมาย

ลักษณะของการทดลองทางวิทยาศาสตร์

การทดลองทางวิทยาศาสตร์จะต้อง:

  • ตรวจสอบได้ นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ จะต้องสามารถทำการทดลองแบบเดียวกันได้ภายใต้สภาวะเดียวกันและได้ผลลัพธ์แบบเดียวกัน
  • ระเบียบวิธี องค์ประกอบของการทดลองไม่สามารถปล่อยให้เป็นโอกาสได้ การทดลองเป็นขั้นตอนที่ต้องดำเนินการอย่างมีระเบียบและต้องคำนึงถึงตัวแปรทั้งหมดที่เดิมพันด้วย
  • วัตถุประสงค์ ความคิดเห็นหรือความรู้สึกของนักวิทยาศาสตร์หรือความคิดเห็นส่วนตัวของเขาไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ แต่จะต้องมี คำอธิบาย วัตถุประสงค์ของสิ่งที่เกิดขึ้น
  • จริง. ผลลัพธ์ของการทดสอบจะต้องได้รับการยอมรับและเคารพ ไม่ว่าจะเป็นไปตามที่คาดหวังหรือไม่ และไม่สามารถปลอมแปลงได้ไม่ว่าในกรณีใด

ประเภทของการทดลองทางวิทยาศาสตร์

การทดลองเชิงกำหนดพยายามที่จะตรวจสอบหรือหักล้างสมมติฐานที่ตั้งขึ้นแล้ว

การทดลองมีสองประเภทตามวัตถุประสงค์ที่ติดตาม:

  • การทดลองเชิงกำหนด เป็นการทดลองที่ต้องการการยืนยันสมมติฐาน กล่าวคือ เป็นการทดลองเพื่อแสดงหรือหักล้างหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้
  • การทดลองแบบสุ่ม เป็นการทดลองที่ไม่ทราบผลลัพธ์ที่ได้ เนื่องจากการทดลองทำเพียงเพื่อทราบว่ากำลังเกิดอะไรขึ้น นั่นคือเพื่อขยายสิ่งที่ทราบเกี่ยวกับหัวข้อเฉพาะ

ตัวอย่างการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บางกรณีที่ใช้การทดลองทางวิทยาศาสตร์คือ:

  • ตรวจวัคซีน. วัคซีน คือ ยาที่เตรียมให้ มนุษย์ Y สัตว์ เพื่อสร้างภูมิต้านทานโรค ก่อนเริ่มฉีดวัคซีนในแต่ละคน วัคซีนต้องได้รับการตรวจสอบก่อนว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการป้องกันหรือลดความเสี่ยงของโรค ในการนี้ วัคซีนต้องได้รับการทดสอบโดยกลุ่มคนหรือสัตว์ (แล้วแต่กรณี) เพื่อสังเกตระดับความสำเร็จของยา
  • การกำหนดอายุทางธรณีวิทยา เพื่อค้นหาว่าฟอสซิลก่อตัวมานานแค่ไหนแล้ว จึงมีการทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อวัดร่องรอยของคาร์บอน 14 (ไอโซโทปของคาร์บอน) ที่ยังคงอยู่ในซากฟอสซิล กระบวนการนี้เรียกว่าเรดิโอคาร์บอนเดทและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโบราณคดี
  • การค้นพบการพาสเจอร์ไรส์ การพาสเจอร์ไรซ์เป็นกระบวนการที่คุณได้รับ a ของเหลว สูง อุณหภูมิ เพื่อกำจัดเชื้อโรคที่อาจมี ขั้นตอนนี้ถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส Louis Pasteur หลังจากการทดลองหลายครั้งที่เขาพยายามผลิตเครื่องดื่มหมัก เช่น ไวน์ โดยไม่เปลี่ยนแปลงรสชาติหรือคุณสมบัติของเครื่องดื่ม การทดลองของเขาประกอบด้วยการให้เครื่องดื่มมีอุณหภูมิต่างกัน และตรวจสอบว่าสารเคมีชนิดใดถูกกำจัดออกไป ยีสต์ ที่ส่งผลต่อคุณภาพของไวน์
  • พัฒนาการของเพนิซิลลิน เพนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะที่สร้างขึ้นจากชนิดของ เชื้อรา ที่ช่วยให้กำจัด แบคทีเรีย. เพนิซิลลินถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ซึ่งกลับมาจากการพักร้อน สังเกตว่าเชื้อราได้กระทำการต่อต้านการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียในห้องปฏิบัติการของเขาอย่างไร จากสิ่งนี้ ได้ทำการทดสอบและทดลองเพื่อแยกสารที่หลั่งเชื้อรา ซึ่งเป็นสารที่ทำหน้าที่ต่อต้านแบคทีเรีย ทีมงานของมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดทำงานก่อนในสัตว์และในมนุษย์เพื่อทดสอบผลกระทบของสารนี้ เพนิซิลลินเริ่มถูกนำมาใช้ใน สงครามโลกครั้งที่สอง และเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักที่ต่อสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรีย
  • พัฒนาการด้านรังสีวิทยา รังสีวิทยาเป็นสาขาของยาที่ใช้รังสีเพื่อสังเกตภายในร่างกายและควบคุมการทำงานที่ถูกต้อง การใช้รังสีเอกซ์นั้นถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน เมื่อเขาทำการทดลองกับรังสีเอกซ์ และพบว่าพวกมันผ่านวัตถุและวัสดุจำนวนมาก
  • รีเฟล็กซ์แบบมีเงื่อนไข การสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขคือการกระทำหรือผลที่เกิดขึ้นในแต่ละคนก่อนการกระตุ้นที่เป็นกลางบางอย่าง สำหรับการค้นพบของเขา Ivan Pavlov นักสรีรวิทยาชาวรัสเซียได้ทำการทดลองกับสุนัขและสังเกตเห็นว่าสุนัขน้ำลายไหลแม้ว่าอาหารจะไม่อยู่ตรงหน้าพวกเขา เพราะพวกเขาได้เชื่อมโยงสิ่งเร้าที่เป็นกลางบางอย่างกับแนวคิดเรื่องความใกล้ชิดของอาหาร ดังนั้น Pavlov จึงแนะนำเครื่องเมตรอนอมที่เขาเล่นก่อนส่งอาหาร และหลังจากนั้นสองสามวันก็พบว่าสุนัขเหล่านี้น้ำลายไหล เสียง ของเครื่องเมตรอนอมและพวกมันสามารถเชื่อมโยงสิ่งเร้าซึ่งในตอนแรกเป็นกลางโดยมีผลกระทบ: อาหาร
  • การโคลนนิ่งประดิษฐ์ ดิ การโคลนนิ่ง ประดิษฐ์เป็นขั้นตอนทางวิทยาศาสตร์ที่พยายามสร้างสำเนาที่เท่าเทียมกันทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคล ภายใต้กระบวนการนี้ เนื้อเยื่อสามารถถูกโคลน สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว, ยีน, เซลล์ และจนถึง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ขนาดใหญ่เช่น ม้า. หลังจากการทดลองหลายปี สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวแรกถูกโคลนในปี 1997 ซึ่งเป็นแกะชื่อดอลลี่ ซึ่งโคลนมาจากเซลล์ที่โตเต็มวัย จากนั้นเป็นต้นมา สิ่งมีชีวิตจำนวนมากถูกโคลนโดยใช้ขั้นตอนต่างๆ
  • การคาดเดาของPoincaré Henri Poincaré เป็นนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ผู้ตั้งสมมติฐานที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดอย่างหนึ่งในโทโพโลยี ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์ เรียกว่า การคาดเดาหรือสมมติฐานของ Poincaré สมมติฐานนี้ถูกยกขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 และเกี่ยวข้องกับทรงกลมสามมิติ เป็นเวลากว่าศตวรรษแล้วที่นักวิจัยไม่สามารถตรวจสอบหรือปฏิเสธสมมติฐานนี้ได้ จนกระทั่งปี 2003 นักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซีย Grigori Perelmán ได้แก้ไขปัญหานี้
  • พัฒนาการของการดมยาสลบ การวางยาสลบเป็นสารที่ใช้ในการยับยั้งความรู้สึกไม่สบายหรือความเจ็บปวดในปัจเจกบุคคลที่อาจเกิดจากการผ่าตัดหรือขั้นตอนอื่นๆ ตลอดประวัติศาสตร์ มีการใช้สารหลายชนิดในการทำให้เกิดการดมยาสลบในร่างกาย และลดอาการแพ้ต่างๆ เช่น แอลกอฮอล์ฝิ่น คลอโรฟอร์ม และอีเทอร์ การทดลองครั้งแรกที่ใช้ก๊าซเป็นยาชาได้ดำเนินการโดยนักวิจัยในศตวรรษที่ 19 ยาชาประเภทนี้มีวิวัฒนาการมาจนถึงปัจจุบันและในปัจจุบันมีการใช้ยาหลายชนิด เช่น โพรโพฟอล ฮาโลเทน และคีตามีน โดยทางหลอดเลือดดำหรือทางเดินหายใจ เป็นต้น
  • การพัฒนาดาวเทียมประดิษฐ์ ดิ ดาวเทียมประดิษฐ์ พวกมันคือวัตถุที่พุ่งเข้าสู่วงโคจรของโลกหรือเข้าสู่วงโคจรของเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ดาวเทียมมีหน้าที่ต่างกัน เช่น โทรคมนาคม, ที่ งานวิจัย, ที่ อุตุนิยมวิทยาท่ามกลางสิ่งอื่น ๆ การพัฒนาดาวเทียมเริ่มขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 และดาวเทียมดวงแรกที่ส่งได้สำเร็จคือสปุตนิก ซึ่งเปิดตัวโดยสหภาพโซเวียตในปี 2500 จากนั้น หลายประเทศก็ประสบความสำเร็จในการเปิดตัวดาวเทียมที่มีหน้าที่ต่างกัน

วิธีการทางวิทยาศาสตร์

การทดลองเป็นหนึ่งในขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ใช้ในการสร้างและทดสอบความรู้และทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ

ดิ ขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็น:

  • การสังเกต มีการสังเกตปรากฏการณ์หรือสถานการณ์บางอย่างและดึงข้อมูลและข้อมูล
  • การวางตัวของปัญหา มีปัญหาหรือคำถามที่เป็นไปได้ที่จะแก้ไขในสิ่งที่สังเกตได้ คำถามจะถูกยกขึ้นในขั้นตอนนี้
  • ข้อเสนอของสมมติฐาน คำตอบที่เป็นไปได้สำหรับคำถามเหล่านั้นที่ได้รับจากการสังเกต
  • การทดลอง สมมติฐานได้รับการทดสอบโดยทำการทดลอง
  • การลงทะเบียนข้อมูล ข้อมูลที่ได้รับหลังจากการทดสอบสมมติฐานจะถูกวิเคราะห์และบันทึก
  • บทสรุป ดิ ข้อสรุป โดยพิจารณาว่าสมมติฐานได้รับการพิสูจน์หรือไม่ ในกรณีที่สมมติฐานไม่ได้รับการยืนยัน สามารถทำซ้ำขั้นตอนโดยตั้งสมมติฐานใหม่ได้ ในกรณีที่สมมติฐานได้รับการพิสูจน์แล้ว สามารถแชร์ผลลัพธ์และเสนอทฤษฎีได้
!-- GDPR -->