روش علمی روشی سیستماتیک برای یادگیری جهان پیرامون ما و پاسخگویی به سوالات مطرح شده است. تفاوت اصلی بین روش علمی و سایر روشهای کسب دانش، ایجاد یک فرضیه و بررسی آن با انجام آزمایش است.
تعداد مراحل انجام یک پروژه علمی ممکن است بسته به نوع پژوهش متفاوت باشد.اما به طور کلی یک روند کاملاً استاندارد انجام یک پروژه شامل 6 مرحله است که بایستی برای هر تحقیق علمی اجرا شود. اگر علاقه‌مند به انجام پروژه علمی هستید و یا کار تحقیقاتی انجام می‌دهید با ما همراه باشید تا با روند اصولی انجام تحقیق علمی آشنا شوید. در ادامه شش مرحله اصلی تحقیق به ترتیب همراه با توضیحات مربوطه آورده شده است:
پرسش
یک سوال بپرسید و هدف پژوهش را تعیین کنید.
تحقیق اولیه
تحقیقات اولیه را انجام دهید. منابعی را که مورد استفاده قرار می‌دهید را یادداشت کنید تا در نهایت بتوانید منابع خود را ذکر کنید. امروزه، بسیاری از تحقیقات صورت آنلاین انجام می‌شود و شما از مقالات اینترنتی برای انجام تحقیق خود استفاده می‌کنید. در اینصورت برای دسترسی به منابع به پایین مقالات بروید. اگر نتوانستید به متن کامل مقاله منتشر شده دسترسی پیدا کنید ، چکیده مقاله را بررسی کنیذ تا خلاصه آزمایشات انجام شده را ببینید. سعی کنید با کارشناسان و کسانی که در مورد موضوع پروژه شما کار کرده اند در ارتباط باشید. هرچقدر اطلاعات بیشتری درباره یک موضوع بدست آورید، انجام تحقیق برایتان راحت تر خواهد بود.
فرضیه
یک فرضیه مطرح کنید. فرضیه نوعی حدس و گمان است و برای پیش بینی نتیجه یک آزمایش استفاده می شود. معمولاً یک فرضیه در رابطه با علت و معلول نوشته می شود و ممکن است رابطه بین دو پدیده را توصیف کند. آسان ترین و ابتدایی‌تریت فرضیه برای انجام یک آزمایش فرضیه صفر است. فرضیه صفر متغیری را در نظر می‌گیرد که تغییر آن تاثیری در نتیجه نخواهد داشت. در واقع برخی اوقات رد یک فرضیه مفیدتر از پذیرش فرضیه است.
آزمایش
برای بررسی فرضیه خود آزمایشی را طراحی و انجام دهید. هر آزمایش دارای متغیر مستقل و وابسته است. شما متغیر مستقل را تغییر می‌دهید و یا کنترل می کنید تا تاثیری که بر متغیر وابسته می گذارد را ثبت کنید. شما در هر آزمایش بایستی فقط یک متغیر را تغییر دهید و نباید اثرات متغیرها را در یک آزمایش ترکیب کنید. به عنوان مثال، اگر می خواهید اثرات غلظت و دما را روی سرعت یک واکنش آزمایش کنید، بایستی دو آزمایش مختلف انجام دهید.
تجزیه و تحلیل مشاهدات و داده ها
یک جدول یا نمودار از داده ها رسم کنید. نقاطی از نمودار را که فکر می کنید بد هستند یا مطابق پیش بینی های شما نیستند را حذف نکنید. بسیاری از باورنکردنی ترین اکتشافات در علوم به دلیل اشتباه به نظر رسیدن داده ها صورت گرفت است!. وقتی که داده ها را بررسی می‌کنید احتمالا لازم باشد برای حمایت یا رد فرضیه خود ، یک تحلیل ریاضی انجام دهید.
نتیجه‌گیری
نتیجه گیری کنید که فرضیه خود را می‌پذیرید و یا رد می‌کنید. یک پژوهش نتیجه درست یا غلطی ندارد و همه نتایج خوب و ارزشمند هستند. پذیرش یک فرضیه لزوماً به معنای درست بودن آن نیست! گاهی اوقات تکرار یک آزمایش ممکن است نتیجه متفاوتی داشته باشد. همچنین شما بایستی نتایج خود را گزارش دهید. نتایج ممکن است در یک گزارش آزمایشگاهی جمع آوری شوند و یا به صورت مقاله ارائه شوند.
چه زمانی هفت مرحله برای انجام پروژه اجرا می‌شود؟
بعضی اوقات روش علمی به جای شش مرحله با هفت مرحله اجرا می شود. در این مدل، مشاهده اولین مرحله از تحقیق علمی است. حتی اگر شما مشاهده را به طور رسمی انجام ندهید ، برای طرح یک سوال یا حل مسئله ، تجربیات قبلی یا مشاهداتی که از موضوع داشتید را بررسی می‌کنید. مشاهدات رسمی همانند طوفان مغزی است که می تواند در یافتن ایده و شکل گیری فرضیه به شماکمک کند. مشاهدات خود را یادداشت کنید و هر چیز جالب و قابل توجه مانند رنگ ، زمان ، صدا ، دما ، تغییرات را در مورد آن موضوع را ثبت کنید.
انواع متغیرها در طراحی آزمایش
در طراحی آزمایش ، متغیرها کنترل و اندازه گیری می شوند. متغیرها به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- متغیرهای کنترل شده: متغیر کنترل شده بخشی از آزمایش است که بایستی در طول آزمایش ثابت نگه دارید تا در آزمون شما تداخل ایجاد نکند. نوشتن متغیرهای کنترل شده یک ایده عالی است و به تکرار آزمایشات شما کمک می کند.
- متغیر مستقل: متغیری است که در آزمایش کنترل می کنید.
- متغیر وابسته: متغیری است که اندازه گیری می کنید. متغيري وابسته از متغير مستقل تاثير مي پذيرد و در اثر تغييرات آن تغيير مي كند و هدف محقق تشريح يا پيش بيني تغيير پذيري آن است. به عنوان مثال در بررسی تاثير نور بر رشد گياه، رشد گياه متغير وابسته و نور متغير مستقل است.
