Sử dụng phương pháp khoa học

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Phương pháp khoa học là xương sống của mọi nghiên cứu khoa học nghiêm túc. Là bộ nguyên tắc và kỹ thuật được thiết kế nhằm thúc đẩy nghiên cứu khoa học và giàu thêm vốn tri thức, phương pháp khoa học được phát triển dần và mài giũa theo thời gian bởi toàn thể, từ nhà triết học thời Hy Lạp cổ đại đến các nhà khoa học hiện đại. Dù có sự đa dạng trong phương pháp và bất đồng trong việc nên sử dụng chúng thế nào, những bước căn bản dưới đây dễ hiểu và vô giá không chỉ với nghiên cứu khoa học mà còn với cả những vấn đề trong cuộc sống hàng ngày.

Ảnh minh họa

Các bước

  1. Quan sát. Tri thức mới được hình thành nên từ sự tò mò. Quá trình quan sát, đôi khi còn được gọi là "xác định câu hỏi", khá đơn giản. Bạn quan sát điều gì đó mà bạn chưa thể giải thích được với kiến thức sẵn có hoặc quan sát một vài hiện tượng đã được giải thích bằng kiến thức sẵn có nhưng vẫn có thể giải thích bằng cách khác. Lúc này, câu hỏi chính là làm thế nào để có thể giải thích được điều gì đã khiến chúng xảy ra.
  2. Nghiên cứu kiến thức sẵn có về câu hỏi của bạn. Giả sử bạn quan sát được chiếc xe không khởi động được. Câu hỏi của bạn là: tại sao xe không nổ? Có thể bạn có một vài hiểu biết về xe và sẽ dựa vào đó để cố tìm ra nguyên nhân. Bạn cũng có thể tham khảo hướng dẫn sử dụng hoặc tìm thông tin trên mạng về vấn đề này. Nếu là một nhà khoa học đang cố tìm hiểu một số hiện tượng kỳ lạ, bạn có thể tham khảo tạp chí khoa học, những tạp chí xuất bản nghiên cứu đã được thực hiện bởi các nhà khoa học khác. Bạn nên đọc nhiều nhất có thể về câu hỏi của mình bởi có khả năng, câu trả lời đã sẵn có hoặc bạn sẽ tìm được thông tin giúp hình thành giả thuyết của chính mình.
  3. Xây dựng giả thuyết. Giả thuyết là một giải thích tiềm năng cho hiện tượng đã quan sát. Dù vậy, nó không chỉ là một phán đoán bởi nó được dựa trên việc xem xét kỹ lưỡng kiến thức hiện có về chủ đề. Nó về căn bản là một phán đoán có tính giáo dục. Giả thuyết nên đặt ra một mối quan hệ nguyên nhân - kết quả. Ví dụ:"Xe mình không nổ vì đã hết xăng". Nó nên đưa ra một nguyên nhân khả thi cho kết quả nhận được và nên là điều mà bạn có thể kiểm tra và dùng để dự đoán. Bạn có thể đổ xăng để kiểm tra giả thuyết "hết xăng" và bạn có thể dự đoán nếu giả thuyết của bạn là đúng, xe sẽ nổ máy khi thêm xăng vào bình. Kết quả được phát biểu như là một thực tế sẽ giúp nó giống giả thuyết thật sự hơn. Với những ai vẫn còn chưa rõ, hãy dùng phát ngôn "nếu" và "thì": Nếu mình cố khởi động xe và nó không nổ thì nó hết xăng.
  4. Liệt kê tư liệu của bạn. Đảm bảo rằng mọi công cụ bạn cần để thực hiện dự án này đều đã được liệt kê. Nếu ai khác muốn thực hiện ý tưởng của bạn, họ sẽ cần biết MỌI vật tư đã được dùng.
  5. Liệt kê quy trình của bạn. Ghi lại chính xác từng bước đã làm để kiểm tra giả thuyết. Một lần nữa, đây là bước quan trọng để ai khác có thể lặp lại thực nghiệm của bạn.
  6. Kiểm tra giả thuyết. Thiết kế một thực nghiệm mà qua đó, sẽ chứng thực hoặc không thể chứng thực giả thuyết. Thực nghiệm nên được thiết kế để cố gắng tách biệt hiện tượng và nguyên nhân được đề xuất. Nói cách khác, nó nên được "kiểm soát". Trở lại với câu hỏi đơn giản về chiếc xe, chúng ta có thể kiểm tra giả thuyết bằng cách cho xăng vào bình nhưng nếu đổ thêm xăng thay bình điện, chúng ta không thể biết chắc hết xăng hay bình điện là vấn đề. Với câu hỏi phức tạp hơn, có thể có hàng trăm nguyên nhân khả thi và có thể khó hoặc không thể tách biệt chúng thành từng thực nghiệm riêng lẻ.
    • Lưu trữ ghi chép hoàn hảo. Thực nghiệm phải có thể tái hiện. Nghĩa là, người khác phải thực hiện được như cách mà bạn đã làm và đạt được kết quả tương tự. Do đó, ghi lại thật chính xác mọi điều đã làm trong kiểm định của bạn là rất quan trọng. Đồng thời, việc lưu trữ mọi số liệu cũng cực kỳ thiết yếu. Ngày nay, một số hệ thống lưu trữ lưu giữ dữ liệu thô được thu thập trong quá trình nghiên cứu khoa học. Khi cần tìm hiểu về thực nghiệm của bạn, các nhà khoa học khác có thể tham khảo những lưu trữ này hoặc liên hệ xin dữ liệu từ bạn. Cung cấp được toàn bộ chi tiết của thực nghiệm là việc có ý nghĩa then chốt.
  7. Phân tích kết quả và rút ra kết luận. Kiểm định giả thuyết chỉ đơn giản là cách thu thập dữ liệu sẽ giúp bạn chứng thực hoặc không thể chứng thực giả thuyết. Nếu xe nổ khi thêm xăng, phân tích của bạn khá đơn giản: giả thuyết được chứng thực. Tuy nhiên, với những kiểm định phức tạp hơn, có thể bạn không thể xác định liệu giả thuyết được chứng thực hay chưa nếu không dành thời gian đáng kể để xem xét dữ liệu đã thu thập được trong kiểm định giả thuyết. Thêm vào đó, dù dữ liệu chứng thực hoặc thất bại trong việc chứng thực giả thuyết, bạn phải luôn cẩn thận với khả năng những điều khác, được gọi chung là biến "ngoại sinh" hay "ẩn nấp", có thể ảnh hưởng đến kết quả.Giả sử xe nổ máy khi đổ thêm xăng, nhưng đồng thời, thời tiết thay đổi và chuyển từ mưa sang nắng. Bạn có thể chắc chắn rằng xăng chứ không phải sự thay đổi độ ẩm đã giúp xe nổ máy? Cũng có thể bạn có một kiểm định không thể kết luận. Có khả năng xe chạy trong vài giây sau khi đổ xăng và lại tắt máy.
  8. Báo cáo kết quả nghiên cứu. Nhìn chung, các nhà khoa học báo cáo kết quả nghiên cứu trên tạp chí khoa học hoặc trình bày trong các hội thảo. Họ không chỉ báo cáo kết quả mà còn cả phương pháp luận và bất kỳ vấn đề hay câu hỏi phát sinh nào trong suốt quá trình kiểm định giả thuyết. Báo cáo kết quả nghiên cứu tạo điều kiện cho người khác có thể sử dụng chúng.
  9. Tiến hành nghiên cứu thêm. Nếu dữ liệu không thể chứng thực giả thuyết ban đầu của bạn, đã đến lúc để đề xuất và kiểm định một giả thuyết mới. Tin tốt là thực nghiệm đầu tiên có thể cho bạn những thông tin giá trị, hữu ích trong việc xây dựng giả thuyết mới. Kể cả khi một giả thuyết đã được chứng thực, nghiên cứu thêm là cần thiết để chắc chắn rằng kết quả thu được là có thể tái hiện mà không phải ngẫu nhiên một lần. Nghiên cứu này thường được thực hiện bởi những nhà khoa học khác. Dù vậy, có thể bạn vẫn muốn tự nghiên cứu thêm về hiện tượng đó.

Lời khuyên

  • Hiểu sự khác biệt giữa mối quan hệ tương quan và mối quan hệ nguyên nhân - kết quả. Khi chứng thực giả thuyết, bạn tìm ra được một tương quan (mối quan hệ giữa hai biến). Nếu ai khác cũng chứng thực giả thuyết, tương quan càng mạnh hơn. Nhưng chỉ vì tồn tại một mối tương quan, không nhất thiết nghĩa là một biến dẫn đến biến còn lại. Trên thực tế, để có được một dự án tốt, bạn phải trải qua toàn bộ những quy trình này.
  • Có nhiều cách kiểm định giả thuyết và loại thực nghiệm được miêu tả ở trên chỉ là một ví dụ đơn giản. Kiểm định giả thuyết cũng có thể được thực hiện dưới dạng thực nghiệm giấu kín kép, thu thập dữ liệu thống kê hay các phương pháp khác. Yếu tố bất biến là toàn bộ phương pháp thu thập dữ liệu hoặc thông tin có thể được sử dụng để kiểm tra giả thuyết.
  • Lưu ý rằng bạn không cần chứng minh hay bác bỏ một giả thuyết mà là chứng thực hoặc không thể chứng thực nó. Nếu câu hỏi là tại sao xe không khởi động, chứng thực giả thuyết (hết xăng) và chứng minh điều đó tương đối giống nhau. Thế nhưng, với những câu hỏi phức tạp hơn với nhiều giải thích tiềm năng, một vài thực nghiệm không thể chứng minh hay bác bỏ một giả thuyết.

Cảnh báo

  • Luôn để dữ liệu tự lên tiếng. Các nhà khoa học phải luôn cẩn thận để thành kiến, lỗi hay cái tôi của họ không làm lệch lạc kết quả thu được. Luôn báo cáo thực nghiệm một cách chân thực và chi tiết.
  • Ý thức các biến ngoại vi. Kể cả trong những thực nghiệm đơn giản nhất, yếu tố môi trường có thể hiện hữu và ảnh hưởng đến kết quả của bạn.

Liên kết đến đây