1。観察と質問:
* 慎重な観察: まず、理解したい現象の詳細な観察を行うことから始めます。これには、実験、測定、または単に何が起こっているのかに細心の注意を払うことによってデータを収集することが含まれます。
* 質問の策定: 観察に基づいて、現象について具体的かつ意味のある質問をします。これらの質問は、私たちの調査を導き、根本的なメカニズムを特定するのに役立つことを目的としています。
2。仮説形成:
* テスト可能な説明の開発: 仮説として知られる観察された現象の暫定的な説明を提案します。この仮説は、既存の知識に基づいており、観察されたパターンについてもっともらしい説明を提供する必要があります。
* 予測の作成: 次に、仮説を使用して、現象について予測します。これらの予測は、さらなる実験または観察を通じて具体的かつテスト可能でなければなりません。
3。実験とデータ収集:
* 制御された実験の設計: 予測をテストするために実験を慎重に設計します。これには、多くの場合、変数の操作、外的要因の制御、および体系的かつ客観的な方法でデータを収集することが含まれます。
* データの分析: データを収集したら、統計的方法を使用して分析して、予測がサポートされているか反論されているかを判断します。
4。解釈と結論:
* 描画結論: 私たちの仮説に照らして、実験の結果を解釈します。データが仮説をサポートする場合、現象の理解を強化することができます。それが私たちの仮説と矛盾する場合、私たちはそれを修正または放棄し、新しいものを開発する必要があります。
* コミュニケーション結果: 私たちは、出版物、プレゼンテーション、またはその他の手段を通じて、科学コミュニティに調査結果を伝え、他の人が私たちの仕事を複製、検証、構築することを可能にします。
科学的調査の重要な原則:
* 経験主義: 科学は、観察と実験を通じて得られた証拠に依存しています。
* 客観性: 科学者は、客観的であり続け、データ収集と分析のバイアスを避けるよう努めています。
* 再現性: 実験は、調査結果の妥当性を確保するために、他の科学者が繰り返し可能にする必要があります。
* factifiability: 仮説は偽造可能でなければなりません。つまり、実験的証拠によって反証される可能性があります。
* 節約: データと等しく一致している場合、より複雑な説明よりも単純な説明が好まれます。
例:
加熱すると金属棒が膨張することを観察したとしましょう。膨張は金属内の原子の動きの増加によって引き起こされるという仮説を策定できます。次に、異なる温度でロッドの長さを測定するなど、この仮説をテストする実験を設計できます。結果が私たちの仮説をサポートする場合、熱膨張の現象をよりよく理解します。
科学は調査と改良の継続的なプロセスであることを忘れないでください。新しい証拠が現れるにつれて、物理的現象に関する私たちの理解は、時間とともに進化し、変化する可能性があります。