• Wat is wetenschappelijk experimenteren?
• Waar is wetenschappelijk experimenteren voor?
• Kenmerken van wetenschappelijke experimenten
• Soorten wetenschappelijke experimenten
• Voorbeelden van wetenschappelijke experimenten
• De wetenschappelijke methode

We leggen uit wat wetenschappelijk experimenteren is, waar het voor dient en de kenmerken ervan. Ook de soorten die er zijn en enkele voorbeelden.

Wetenschappelijke experimenten testen hypothesen.

Wat is wetenschappelijk experimenteren?

Wetenschappelijk experimenteren is de methode of methoden die door onderzoekers (met name de zogenaamde harde of feitelijke wetenschappen) worden gebruikt om hun hypothese met betrekking tot een fenomeen of object dat wordt bestudeerd.

Het is een van de stappen van wetenschappelijke methode en is gebaseerd op de studie van bepaalde verschijnselen die in de natuur of in de gecontroleerde omgeving van het laboratorium worden waargenomen. Experimenteren bestaat uit het blootstellen van het fenomeen of object dat wordt bestudeerd aan bepaalde variabelen om resultaten of oorzaken en gevolgen te verklaren of te voorspellen.

Experimenten worden door wetenschappers gebruikt om aan te tonen hoe bepaalde dingen gebeuren natuurlijk fenomeen van uw interesse. Daarvoor moeten deze verschijnselen in een laboratorium worden gerepliceerd, waarbij alle variabelen worden gecontroleerd, om aan te tonen dat een hypothese niet het product is van toeval, maar van een universele wet.

Er zijn complexe experimenten, die jaren van studie vergen, en eenvoudigere experimenten, die een snelle verificatie of weerlegging van de hypothese mogelijk maken. Ze worden allemaal uitgevoerd in wetenschappen zoals: biologie, de wiskunde, de chemie en de fysiek. Bijvoorbeeld: de experimenten die worden uitgevoerd om de oplossing voor een probleem te vinden of de experimenten die worden uitgevoerd om de genezing van een ziekte te vinden.

Een wetenschappelijk experiment is geldig als aan alle stappen van de wetenschappelijke methode is voldaan. De wetenschappelijke methode is een procedure die in de wetenschap wordt gebruikt om een ​​fenomeen objectief en verifieerbaar te bestuderen en bestaat uit bepaalde stappen: observatie en het stellen van problemen, het formuleren van hypothesen, experimenteren en analyse gegevens en conclusies. De wetenschappelijke methode ontstond in de zeventiende eeuw tijdens de wetenschappelijke revoluties die de Moderne tijd (genaamd Age of Reason) en werd in de negentiende eeuw tot op de dag van vandaag geperfectioneerd.

Wetenschappelijk experimenteren maakt gebruik van de technologie en vanuit verschillende kennisgebieden om de hoogste graad van controle en observatie van de fenomenen die het repliceert te bereiken, zodat het een diep begrip kan krijgen van wat er gebeurt in de natuur. Het resultaat van deze ervaringen kan vervolgens worden gepubliceerd en bestudeerd door andere wetenschappers, die, als ze het experiment herhalen, vergelijkbare resultaten zouden moeten krijgen, aangezien het verifieerbare feiten zijn en geen toeval.

Waar is wetenschappelijk experimenteren voor?

Experimenten kunnen nagaan wat er van de natuur wordt gedacht.

Experimenteren is de belangrijkste manier om de hypothetische kennis van wetenschappers te testen, dat wil zeggen, het is de belangrijkste methode om geldige theorieën van ongeldige te onderscheiden. Het is uiterst belangrijk omdat het een van de noodzakelijke procedures is om nieuwe kennis op het gebied van wetenschap.

Experimenteren is een zeer belangrijke stap binnen de wetenschappelijke methode omdat het het mogelijk maakt om een ​​hypothese te testen en te verifiëren of wat wordt aangenomen geldig is en in alle gevallen voorkomt of dat er integendeel resultaten worden geproduceerd die het niet mogelijk maken om een ​​fenomeen in alle gevallen te verklaren . Tijdens het experiment worden veldstudies uitgevoerd en, in het geval dat de hypothese niet wordt bewezen, moet deze worden verworpen en moet een nieuwe hypothese worden geformuleerd.

Dit type procedure ontstond met het verschijnen van de wetenschappelijke methode, die zijn ontwikkeling had met de Italiaanse natuurkundige en filosoof Galileo Galilei in de 16e / 17e eeuw. In de oudheid werd wetenschap bedreven door middel van redenering en de logisch denken formeel, zodat natuurlijke fenomenen een interpretatie kregen volgens de overtuigingen van de tijd.

De mogelijkheid tot experimenteren leidde tot de feitelijke en empirische verificatie van de natuurverschijnselen. De Engelse filosoof Francis Bacon was een andere van de 16e-eeuwse wetenschappers die de door deductie verkregen kennis opzij probeerde te zetten om empirische tests te zoeken door middel van experimenten.

Het gebruik van experimenten is essentieel voor de onafhankelijke ontwikkeling van wetenschap en technologie, omdat het ons in staat stelt om meer en beter het functioneren van levende wezens en de wereld om hen heen te begrijpen. Experimenteren maakt de ontdekking mogelijk van technieken en processen voor de ontwikkeling van verschillende wetenschappen en disciplines, zoals geneeskunde, technologie, biologie, landbouw, wiskunde, archeologie, onder vele anderen.

Kenmerken van wetenschappelijke experimenten

Om als waar te worden beschouwd, moeten wetenschappelijke experimenten:

• Verifieerbaar. Andere wetenschappers moeten hetzelfde experiment onder dezelfde omstandigheden kunnen uitvoeren en hetzelfde resultaat krijgen.
• Methodisch Geen enkel element van het experiment kan aan het toeval worden overgelaten, experimenteren is een procedure die op een ordelijke manier moet worden uitgevoerd en er moet rekening worden gehouden met alle variabelen die op het spel staan.
• Objectief Er kan geen rekening worden gehouden met de mening of gevoelens van de wetenschapper of zijn persoonlijke opvattingen, maar er moet een Beschrijving doel van wat er is gebeurd.
• Waar. De resultaten van het experiment moeten worden geaccepteerd en gerespecteerd, of ze nu worden verwacht of niet, en ze mogen in geen geval worden vervalst.

Soorten wetenschappelijke experimenten

Deterministische experimenten proberen een reeds gemaakte hypothese te verifiëren of te weerleggen.

Er zijn twee soorten experimenten, afhankelijk van het nagestreefde doel:

• Deterministisch experimenteren. Het zijn die experimenten waarin de bevestiging van een hypothese wordt gezocht, dat wil zeggen, het probeert een eerder geformuleerd wetenschappelijk principe aan te tonen of te weerleggen.
• Willekeurige experimenten. Het zijn die experimenten waarbij het te verkrijgen resultaat onbekend is, omdat het experiment eenvoudig wordt uitgevoerd om te weten wat er gebeurt, dat wil zeggen om uit te breiden wat bekend is over een specifiek onderwerp.

Voorbeelden van wetenschappelijke experimenten

Enkele gevallen waarin wetenschappelijke experimenten worden gebruikt, zijn:

• Vaccinaties controleren. Vaccins zijn preparaten die worden gegeven aan: mensen ja dieren om immuniteit tegen ziekten op te bouwen. Alvorens te beginnen met het inenten van individuen, moeten vaccins worden geverifieerd om veilig en effectief te zijn bij het voorkomen of verminderen van de risico's op ziekte. Hiervoor moet het vaccin worden getest door groepen mensen of dieren (afhankelijk van het geval) om de mate van succes van het medicijn te observeren.
• Bepaling van de geologische leeftijd. Om erachter te komen hoe lang het geleden is dat bepaalde fossielen zijn gevormd, wordt een wetenschappelijk experiment uitgevoerd waarbij de sporen van koolstof 14 (een isotoop van koolstof) die in de fossiele resten achterblijven worden gemeten. Dit proces wordt koolstofdatering genoemd en wordt veel gebruikt in de archeologie.
• Ontdekking van pasteurisatie. Pasteurisatie is een proces waarbij je een vloeistof hoog temperaturen om de pathogenen die het kan bevatten te elimineren. Deze procedure werd ontdekt door de Franse chemicus Louis Pasteur, na een reeks experimenten waarin hij gefermenteerde dranken, zoals wijn, probeerde te produceren zonder hun smaak of eigenschappen te veranderen. Zijn experimenten bestonden uit het blootstellen van dranken aan verschillende temperatuurgraden en het controleren hoe één type chemische stof werd geëlimineerd. gist Dat beïnvloedde de kwaliteit van de wijn.
• Ontwikkeling van penicilline. Penicilline is een antibioticum dat bestaat uit een soort schimmel waarmee de eliminatie van bacteriën. Penicilline werd ontdekt door de Engelse wetenschapper Alexander Fleming, die bij terugkomst van vakantie in zijn laboratorium observeerde hoe een schimmel had gewerkt tegen een bacteriecultuur. Op basis hiervan werden tests en experimenten uitgevoerd om de stof te isoleren die schimmel uitscheidde en die tegen bacteriën werkte. Het team van de universiteit van Oxford werkte eerst bij dieren en daarna bij mensen om de effecten van deze stof te testen. Penicilline begon te worden gebruikt in de Tweede Wereldoorlog en het is een van de belangrijkste componenten die bacteriële infecties bestrijdt.
• Ontwikkeling van de radiologie. Radiologie is de tak van de geneeskunde die stralen gebruikt om de binnenkant van het lichaam te observeren en de correcte werking ervan te controleren. Het nut dat röntgenstraling zou kunnen hebben, werd ontdekt door de Duitse natuurkundige Wilhelm Conrad Roentgen toen hij experimenten met straling uitvoerde en ontdekte dat ze door een groot aantal objecten en materialen gingen.
• Geconditioneerde reflex. De geconditioneerde reflex is de actie of het effect dat optreedt in een persoon vóór een bepaalde neutrale stimulus. Voor zijn ontdekking deed de Russische fysioloog Ivan Pavlov experimenten met honden en merkte op dat de honden kwijlden, zelfs als het voedsel niet voor hen was, omdat ze bepaalde neutrale stimuli hadden gekoppeld aan het idee van de nabijheid van het voedsel. Zo introduceerde Pavlov een metronoom die hij bespeelde voordat hij het eten afleverde en ontdekte na een paar dagen dat de honden aan het kwijlen geluid van de metronoom en dat ze een stimulus, die aanvankelijk neutraal was, konden relateren aan een effect: voedsel.
• Kunstmatig klonen. De klonen kunstmatig is de wetenschappelijke procedure waarin wordt getracht een genetisch gelijke kopie van een individu te creëren. Onder dit proces kunnen weefsels worden gekloond, eencellige organismen, genen, cellen en tot zoogdieren te groot, zoals paarden. Na jaren van experimenteren werd in 1997 het eerste zoogdier gekloond, een schaap genaamd Dolly, gekloond uit een volwassen cel. Vanaf dat moment werden veel organismen met verschillende procedures gekloond.
• Poincaré vermoeden. Henri Poincaré was een Franse natuurkundige en wiskundige die een van de meest erkende hypothesen binnen de topologie naar voren bracht, een tak van de wiskunde, het vermoeden of hypothese van Poincaré. Deze hypothese werd aan het begin van de 20e eeuw naar voren gebracht en had betrekking op de driedimensionale sfeer. Een eeuw lang konden onderzoekers de hypothese niet verifiëren of verwerpen, tot 2003, toen het probleem werd opgelost door de Russische wiskundige Grigori Perelmán.
• Ontwikkeling van anesthesie. Anesthesie is de stof die wordt gebruikt om ongemak of pijn bij een persoon te remmen die kan worden veroorzaakt door een chirurgische ingreep of een andere procedure. Door de geschiedenis heen zijn veel stoffen gebruikt om anesthesie in het lichaam te veroorzaken en de gevoeligheid te verminderen, zoals: alcohol, opium, chloroform en ether. De eerste experimenten waarbij gassen als verdovingsmiddel werden gebruikt, werden in de 19e eeuw door onderzoekers uitgevoerd. Dit type anesthesie is tot op de dag van vandaag geëvolueerd en tegenwoordig worden verschillende medicijnen zoals propofol, halothaan en ketamine gebruikt, onder andere via veneuze of respiratoire routes.
• Ontwikkeling van kunstmatige satellieten. De kunstmatige satellieten Het zijn objecten die in de baan van de aarde of in de baan van andere hemellichamen worden gelanceerd. Satellieten hebben verschillende functies, zoals: telecommunicatie, de Onderzoek, de meteorologie, onder andere. De ontwikkeling van satellieten begon aan het begin van de 20e eeuw en de eerste met succes verzonden satelliet was de Spoetnik, gelanceerd door de USSR in 1957. Vanaf dat moment lanceerden veel landen met succes satellieten met verschillende functies.

De wetenschappelijke methode

Experimenteren is een van de stappen van de wetenschappelijke methode, een procedure die wordt gebruikt om nieuwe wetenschappelijke kennis en theorieën te genereren en te testen.

De stappen van de wetenschappelijke methode zijn:

• observatie. Een bepaald fenomeen of bepaalde situatie wordt waargenomen en gegevens en informatie worden eruit gehaald.
• Probleemstelling. Er is een mogelijk probleem of vraag die moet worden opgelost in datgene wat werd waargenomen. In deze stap worden vragen gesteld.
• Voorstel van hypothesen. Op de vragen die uit de observatie zijn voortgekomen, wordt een mogelijk antwoord gegeven.
• Experimenteren. De hypothese wordt getest door een experiment uit te voeren.
• Gegevens register. De gegevens die zijn verkregen na het testen van de hypothese worden geanalyseerd en vastgelegd.
• Conclusies. De conclusies waarin rekening wordt gehouden met het al dan niet bewezen zijn van de hypothese. In het geval dat de hypothese niet is geverifieerd, kan de procedure worden herhaald, waardoor een nieuwe hypothese ontstaat. In het geval dat de hypothese is bewezen, kunnen de resultaten worden gedeeld en een theorie worden voorgesteld.