Bilimsel Yöntem Adımları

Bilimsel Yöntem Nedir?

Bilimsel yöntem, 17. yüzyıldan bu yana, bilim adamlarının gerçek dünyada “bilim yaptığı” bir süreç olarak yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Çevremizdeki dünyayla ilgili inanılmaz şeyleri keşfetmek için kullanılmıştır. Bilimsel yöntem sürekli bir süreçtir: Bir keşif, araştırıldığında daha fazla cevaba yol açabilecek birçok soruya yol açabilir. Öğrencilerinizin seviyesine, bölgenizin müfredatına ve diğer faktörlere bağlı olarak, aşağıda belirtilen adımlar tam olarak öğrettiğinizle eşleşmeyebilir. Ancak, süreç hala kavramsal olarak eşleşmelidir. Bilimsel yöntemin temel adımlarının bir özetine ek olarak, öğrencilerinizin gerçek dünyada bilim hakkında düşünmelerini sağlamak için etkinlikler önerilmiştir.

Daha fazla seçenek

Bu Storyboard'u Kopyala

Start Free Trial

1. Gözlem Yap

Herkes bunu her zaman yapar, uyandığımız andan diğerine uyumak için. Çok küçük yaşlardan itibaren çocuklar, çevrelerindeki dünyaya dikkat ederek gözlem yapan bilim adamları rolünü üstlenirler. Storyboard That gözlemleri kısa çizgi roman şeklinde tanımlamak için kullanılabilir. Gözlemler sadece gözlerimizle gördüğümüz şeyler değildir. Tamamen farklı şeyler içerir ve hissettiğimiz, kokladığımız, tattığımız, dokunduğumuz veya duyduğumuz şeyleri içerir. Ayrıca, mikroskoplar, termometreler ve sismometreler gibi bilimsel ekipmanlarla toplanan bilgilerden de gelebilirler.

Daha fazla seçenek

Bu Storyboard'u Kopyala

2. Bir soru sorun

Bazı sorular diğerlerinden daha kolay cevaplanabilse de, sorular her şeye dayanabilir. Bilimsel araştırmanın en önemli kısımlarından biri “nasıl” ve “neden” hakkında düşünmektir. Sorularla gelmek, öğrencilerinizle tamamlamak için harika bir etkinlik olabilir. Öğrencilere, dünya hakkında sahip oldukları soruların bir zihin haritası storyboard'unu bulmalarını veya belirli bir konuya yönelik soruları daraltmalarını sağlayın. Öğrencilerinizin yaşına bağlı olarak, bu soruların sıklıkla üst üste geldiğini fark edebilirsiniz!

Daha fazla seçenek

Bu Storyboard'u Kopyala

3. Araştırma

Araştırma, bir internet veya kütüphane araştırması kadar basit olabilir ve öğrencilerinizle güvenilir ve güvenilmez kaynaklar hakkında konuşmak için harika bir zamandır. Bilim adamları, diğer bilim adamlarının benzer işler yapıp yapmadıklarını ve bu bilim adamlarının daha ileri çalışmalar ve deneyler için neler önerdiğini öğrenmek için dergileri kullanırlar. Başka bir fikir, öğrencilere bulduğunuz bazı araştırmaları okumak, zorlayıcı anahtar kelimeleri vurgulayarak açıklamaktır. Bu, bir deneyi tamamlamadan önce, özellikle de önceden yapılmışsa, öğrencilerin sorularını yanıtlamak için araştırma yapmaya teşvik edecektir.

4. Bir Hipotez Kararı

Bir hipotez, test edilebilir bir ifade veya eğitimli bir tahmindir. Hipotez önemlidir, çünkü deney bir değişkenin bir başkası üzerinde nasıl bir etkisi olabileceğini belirlemeye çalışır. Bir hipotez oluştururken, öncelikle araştırmadaki bağımlı ve bağımsız değişkenleri tanımlamak önemlidir. Bağımsız değişkeni değiştirmenin bağımlı değişken üzerinde ne gibi bir etkisinin olabileceğini düşünün. Bundan bir "eğer ... o zaman ..." ifadesi oluşturun. Örneğin, sıcaklığın ekmek üzerinde küf oluşumunu nasıl etkilediğini görmek için bir araştırma yaparken, bağımsız değişken sıcaklık ve bağımlı değişken ekmek üzerinde yetişen küf miktarıdır. “Eğer… öyleyse…” hipotezi, “Sıcaklık artarsa, ekmek üzerindeki küf miktarı artar.”

5. Veri Topla

Veriler, bir öğretmen tarafından tasarlanan öngörülen bir aktiviteyi tamamlamak, test edilebilir bir hipoteze dayanan bir deney yapmak veya konuyla ilgili yayınlanmış verileri kullanarak gelebilir. Öğrencilerinizin bilim insanları olarak nasıl çalışacaklarını ve kendi deneylerini tasarladıkları hakkında daha fazla bilgi için, bkz. " Deneysel Tasarım ". Bu aynı zamanda öğrencilerin hangi verilerin toplanmasının en önemli olduğunu anlamalarına yardımcı olmak için harika bir an olabilir.

6. Veri Analizi

Denemenin sonuçlarını düzenleyin ve kalıpları, trendleri veya diğer bilgileri arayın. Genellikle bu aşamada, öğrenciler bilgiyi anlamayı kolaylaştırmak için tablolar ve grafikler oluşturabilirler. Bu, matematik becerilerini fen bilgisi müfredatınıza dahil etmenin harika bir yolu olabilir.

7. Verileri Yorumladıktan Sonra Sonuçlarını Çizin

Bu aşamada, bilim insanları sonuçları çıkarmak için verileri yorumlar; Verilerin bir hipotezi destekleyip desteklemediğine karar verir.

Sıcaklığın ekmekte küf oluşumunu nasıl etkilediğini görmek için bir deney yaparken, iki ekmek parçasını test edin: birini sıcak bir yerde, diğerini soğuk bir yerde bırakın. Bir hipotez , sıcaklık düşürülürse kalıp daha hızlı büyüyebilir . Deneyi tamamladıktan sonra, ılık ortamda bırakılan ekmek parçası üzerinde daha fazla kalıp oluşmuşsa, veriler hipotezi desteklememektedir.

8. Sonuçları Diğer Bilim İnsanlarıyla Paylaşın

Bilimsel araştırmaya ilgi duymaya devam etmek için öğrencilerinizin çalışmalarını akranlarıyla paylaşmalarını sağlamak önemlidir. Öğrenciler sonuçlarını ve sonuçlarını bir çok şekilde kolayca paylaşabilirler:

• Öğrenciler birbirlerinin yazılı çalışmalarını eleştirir ve akran değerlendirmesi yapar
• Öğrenciler, çalışmalarını ayrıntılandıran bir sunum hazırlayarak ve sonuçlarını ve sonuçlarını tartışarak kamu konuşma becerileri üzerinde çalışırlar.
• Öğrencilerin çalışmalarını harmanlamak için bir sınıf bilim günlüğü oluşturun
• Bir bülten panosunda veri, diyagram veya sonuçları yayınlayın
• Öğrenciler bir deneyi takiben sınıf tartışmasına katılırlar
• Öğrencilerin sonuçlarını ve pratik çalışmalarını paylaşmalarını sağlamak için bir Bilim Fuarı'na ev sahipliği yapın
• Öğrencinin çalışmalarını incelemek için dış hakimleri davet eden okul çapında bir etkinlik
• Sınıfta öğrenciler veya gruplar arasında bilgilerin posterler veya sergilerle gayrı resmi bir şekilde paylaşılması

Sonuçların paylaşımı genellikle bilimsel dergilerde makale yayınlama veya bilimsel konferanslarda konuşma yoluyla yapılır. Öğrencilere bu dergilerin örneklerini gösterin ve ilginç olduğunu düşündüğü bir şey bulup bulmadıklarını görün.

9. Deneyi Tekrarla

Bu normalde dünyadaki diğer bilim adamları tarafından gerçekleştirilir. Bir deneyi çoğaltan ve aynı sonuçları bulan kişi sayısı arttıkça, bir teorinin kazandığı destek de artar. Ancak, öğrencileriniz diğer öğrencilerden gelen sonuçları karşılaştırabilir veya takip deneyleri de yapabilir. Bu, öğrenciler bir deney tasarladıysa, özellikle harika bir alıştırmadır. Birden fazla grup, aynı sonuçlara sahip olup olmadıklarını ya da deneyin yeniden üretilemez olup olmadığını görmek için bir deneme yapmalıdır.

Bu yöntemi izleyen büyük bilimsel keşiflerin birçoğu da harika hikayelerdir! Storyboard That Öğrencileri bu öyküleri görselleştirmeleri ve bilimsel yöntemin nasıl göründüğü hakkında bir anlayış geliştirmeleri için kullanılabilir. Ünlü keşiflerin öyküsünün ardından farklı bilimsel yöntem adımlarını tanımlayabilir. Aşağıdaki örnekte film şeridi, DNA'nın sarmal yapısının keşfine bakar.

DNA Yapısının Keşfi

1944 yılında Oswald Avery, Colin MacLeod ve Maclyn McCarty tarafından yapılan çalışmalar deoksiribonükleik asidin (DNA) genetik bilgi taşıyan kimyasal olduğunu gösterdi. Bunu bilseler de, bilimsel topluluk hala DNA molekülünün hangi şekle sahip olduğundan emin değildi. James Watson ve Francis Crick, molekülün sarmal bir şekil olacağını varsaydılar. Matematiksel hesaplamalar kullanarak, bir sarmal için X-ışını difraksiyon modelinin bir X şekli olacağını öngörmüşlerdir. Watson ve Crick hipotezlerine dayanan bir DNA modeli üretmek için çalışıyorlardı.

King's College London'da genç bir araştırmacı olan Rosalind Franklin, X-ışınları farklı örneklerde parlatıldığında yapılan farklı kırınım desenlerine bakan bir araştırma yürütüyordu. Araştırdığı örneklerden biri, kristalize edilmiş DNA idi.

Fotoğraf 51, Franklin'in izni veya bilgisi olmadan Raymond Gosling (Franklin'in denetiminde doktora öğrencisi) tarafından alınan DNA'nın X-ışını kırınım görüntüsüdür. Bu görüntü Watson ve Crick'e gösterildi. Watson fotoğrafı gördüğü zaman, yapının X ışını kırınım modelinin X şeklindeki düzeninden sarmal olması gerektiğini anında biliyordu.

Watson ve Crick, 1962'de DNA'nın yapısı konusundaki araştırmalarından dolayı Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü aldı. Rosalind Franklin, 38 yaşında, bu ödülden dört yıl önce yumurtalık kanserinden öldü. DNA'nın yapısını belirlemede kanıtlarının kritik olduğu yaygın olarak kabul edilir. Watson ve Crick'in çalışmaları olmadan yapısını kendi başına tanımlayıp tanımlamayacağı hala tartışmalıdır.

Daha fazla seçenek

Bu Storyboard'u Kopyala

Bir başka büyük etkinlik ise öğrencilerin aşağıdaki gibi öyküyü anlatmak için Storyboard That kullanmalarını sağlamaktır. Bilim tarihindeki büyük keşiflerin hepsinin yukarıdaki bilimsel yöntemi takip etmediğine dikkat etmek önemlidir. Galileo ve Jüpiter'in uydularını keşfetmesi bunun büyüleyici bir örneği.

Öğrencilerinizi storyboard'a götürebileceğiniz birçok heyecan verici bilimsel keşif hikayesi var! İşte öğrencilerin araştırması ve yeniden hatırlatması için başka ilginç hikayeler.

• Edmond Halley ve Halley kuyrukluyıldızı
• Isaac Newton ve yerçekiminin keşfi
• Carl Wilhelm Scheele ve oksijen keşfi
• Charles Darwin ve doğal seleksiyon süreci
• Louis Pasteur ve bakteri öldürmenin keşfi
• Alexander Fleming ve antibiyotiklerin keşfi
• Louis de Broglie madde ve dalga-parçacık ikiliği konusundaki çalışmaları ile
• Dimitry Mendeleev ve periyodik tablo
• Wilhelm Roentgen ve X-ışınları
• Thomas Young ve ışığın dalga teorisi
• Manhattan Projesi ve atom bombası

Bilimsel araştırma ve keşiflerin tarihteki etkileri hakkında daha fazla kaynak için tarih kaynaklarımızı inceleyin.

Galileo Galilei

Galileo Galilei, 15 Şubat 1564'te İtalya'nın Pisa kentinde doğdu. Ünlü bir İtalyan müzisyenin oğluydu. Katolik rahip olmakla çok ilgilenmesine rağmen, Pisa Üniversitesinde doktor olmak üzere mezun oldu. Yanlışlıkla Geometri dersine katılırken matematiğe ve fiziğe aşık oldu.

Galileo'nun en önemli ve tartışmalı makalelerinden biri, Jüpiter'in uyduları hakkındaki gözlemlerini ayrıntılandıran Siderus Nuncias veya Starry Messenger'dı . Bu gözlemler, insanların evrenin yapısını anlama şeklindeki bir değişikliği destekledi. Bu şaşırtıcı gözlemlere kadar, insanlar ilk olarak Dünya'nın evrenin merkezinde olduğu fikrini öne süren Yunan filozofu ve bilim adamı Aristoteles ile aynı fikirdeydiler. Bu evrenin kavramı Jeosantrik Model olarak biliniyordu.

Galileo teleskopun öncülerindendi. İlk teleskopları genellikle kusurlar içeriyor ve bulanık görüntüler üretiyordu, ancak gözlemci için nesneleri yaklaşık 30 kez büyütebiliyordu. Teleskoplarını sattı ve parasını araştırmasını finanse etmek için kullandı. Teleskopunu gece gökyüzünü gözlemlemek ve gördüklerini detaylı gözlemlemek için kullandı.

7 Ocak, 1610 gecesi, Galileo, Jüpiter'deki gökyüzüne baktı. Sıraya giren gezegene çok yakın olan “üç sabit yıldız” ı fark etti. Önümüzdeki birkaç gecede, bu 'yıldızların' tamamen sabit olmadığını keşfetti ve Jüpiter'e göre hareket ettiği ortaya çıktı. Artık biliyoruz ki bu 'yıldızlar' aslında yıldızlar değil, Jüpiter'in uydularıydı. Eğer bu bedenler Jüpiter'in yörüngesinde olsaydı, Jeosantrik Modelin bir anlam ifade etmediğini fark etti. Bu veri, Güneş'in evrenimizin merkezinde olduğu ve diğer gök cisimlerinin yörüngede döndüğü fikri olan Heliosentrik Modeli desteklemektedir. Nicolaus Copernicus, Güneş'in evrenimizin merkezinde olduğunu varsaydığı ilk Polonyalı bir bilim adamıydı.

Katolik Kilisesi, o zamanlar dünyada son derece güçlü bir güçtü ve Galileo'nun keşiflerinden etkilenmediler. Kilise, Güneş merkezli bir evrenin herhangi bir sözünün görüşlerine ve İncil'e karşı olduğunu ve bu fikrin yayılmasını durdurmak için çok istekli olduğunu hissetti. Galileo, Kilise'nin İncil'i yeniden yazmaya çalıştığını düşündüğü için Roma Engizisyonu tarafından çağrıldı. Galileo'nun “sapkınlık şüphesi” olduğu tespit edildi ve hapse atıldı. Ertesi gün, sekiz yıl sonra ölene kadar ev hapsine alındı.

Günümüz bilim adamları Güneş'in güneş sistemimizin merkezi olduğunu anladılar, ama evrenin değil. Güneşimiz, Evrenimizdeki milyarlarca kişiye çok benzeyen bir yıldızdır. 1992'de, Galileo'nun hapsedilmesinden 350 yıl sonra, Katolik Kilisesi, Galileo'nun görüşleri konusunda yanlış olduklarını kabul etti ve Papa John Paul, etkinlik hakkında özür diledi.

Daha fazla seçenek

Bu Storyboard'u Kopyala

Bilimsel Yöntem Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Bilimsel yöntem neden önemlidir?

Bilimsel yöntem önemlidir çünkü doğal dünyayı keşfetmenin ve anlamanın sistematik bir yolunu sunar. Bilim adamlarının nesnel gözlemler yapmasına, test edilebilir hipotezler formüle etmesine ve bu hipotezleri test etmek için deneyler tasarlamasına olanak tanır. Bilim adamları, bilimsel yöntemi takip ederek bulgularının ampirik kanıtlara dayandığından ve yalnızca önyargı veya spekülasyonun sonucu olmadığından emin olabilirler.

hipotez nedir?

Bir hipotez, gözlemlenen bir fenomen için geçici bir açıklamadır. Hipotez doğruysa, belirli koşullar altında ne olacağını tahmin eden test edilebilir bir ifadedir.

Kontrol grubu nedir?

Kontrol grubu, bir deneyde karşılaştırma standardı olarak kullanılan bir gruptur. Kontrol grubu deneysel işleme tabi tutulmaz ve deney sonuçlarının tedaviden mi yoksa başka bir faktörden mi kaynaklandığını belirlemek için kullanılır.

değişken nedir?

Değişken, bir deneyde değişebilen herhangi bir faktördür. İki tür değişken vardır: bağımsız değişkenler ve bağımlı değişkenler. Bağımsız değişken, deneyci tarafından manipüle edilen faktördür, bağımlı değişken ise ölçülen faktördür.