Back to chapter

1.2:

Bilimsel Yöntem

JoVE Core
Química
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Química
The Scientific Method

Idiomas

COMPARTILHAR

Bilimsel yöntem, tüm bilimsel disiplinlerin izlediği sistematik bir yaklaşımdır. Bilimsel yöntem altı ana adımı izler;gözlem yapmak, soru sormak, bir hipotez oluşturmak, deneyler yapmak, toplanan verileri yorumlamak ve son olarak bir sonuç elde etmek. Bilimsel yöntem, bir gözlemle ve bu gözlemi anlamaya yardımcı olacak bir soruyla başlar.Örneğin, Fransız kimyager Antoine Lavoisier yanma olayını gözlemledi. Lavoisier bir madde yandığında ne olduğunu anlamak için bir soru sordu. Madde yandığında nereye gider?Bilimsel yöntemdeki üçüncü adım, söz konusu gözlem için geçici bir açıklama içeren, test edilebilir bir hipotez oluşturmaktır. Madde yandığında nereye gider? sorusuna yanıt olarak Lavoiser, kimyasal bir reaksiyonda maddenin yaratılmadığı ve yok edilmediği hipotezini öne sürdü.İyi bir hipotez test edilebilir ve çürütülebilir. Test edilebilir bir hipotez, deneyler veya gözlemlerle doğrulanabilen tahminler içerir. Hipotez yapılan deneyler ile çürütülebilir.Bilimsel yöntemdeki dördüncü adım, deney yürütme ve veri toplama sürecidir. Deneyler, belirli sıcaklık, basınç veya hacim gibi kontrollü ortamlar altında gerçekleştirilen gözlemler veya ölçümlerdir. Bu adım, gerçek dünyanın hipotezin öngördüğü ile ne kadar uyuştuğunu araştırır.Bazı deneyler ve gözlemler niteldir, yani bir sürecin nasıl gerçekleştiğini açıklar. Bazıları ise niceldir, yani süreç ile ilgili bir şeyi ölçer veya belirler. Lavoisier, civayı kapalı bir ortamda ısıtarak hipotezini test etti.Bu test kırmızımsı bir maddenin oluşumuna yol açtı. Deneyleri niceldi, bu nedenle kapalı sistemdeki reaktanların ve ürünlerin kütlesini ayrı ayrı dikkatlice kaydetti. Beşinci adım, veri yorumlama ve analizidir, yani sonuçlar hipotezi destekliyor mu yoksa çürütüyor mu ve ek deneylere ihtiyaç duyuluyor mu diye bakılır.Lavoisier, kırmızı ürünün kütlesinin orijinal civa kütlesinden daha fazla olmasına rağmen, kavanozun toplam kütlesinin reaksiyondan önce ve sonra aynı kaldığını gözlemledi. Son adım, mantıklı bir sonuca varmak ve hipotezi kabul edip etmemeye karar vermektir. Sonuçlar hipotezi güçlü bir şekilde destekliyorsa kabul edilir.Ayrıca yeni sorular sorarak ve yeni deneyler yaparak hipotez daha ileri testlere tabi tutulabilir veya iyileştirilebilir. Lavoisier, deneyleri sonucunda reaksiyon sırasında kavanozun toplam kütlesi değişmeden kaldığı için kavanozdaki oksijenin, civa ile birleşerek civa oksit olarak bilinen yeni ürünü oluşturduğu sonucuna vardı. Bu sonuç, Kütlenin Korunumu Yasası’ndaki hipotezini yani, nesnelerin toplam kütlesinin yanma işlemi sırasında değişmeden kaldığı öngörüsünü güçlü bir şekilde destekledi.Bununla birlikte, bir hipotezin çürütülmesi durumunda, bilim adamı başarısız deneylerden ipuçları alarak yeni bir hipotez oluşturabilir ve yeniden başlayabilir. Bilimsel yöntemi bir dizi adım olarak görsek de, yeni bilgiler veya fikirler bir bilim insanının sürecin herhangi bir noktasında geri dönmesine ve adımları tekrar etmesine neden olabilir. Dolayısıyla, bilimsel yöntem tekrarlar içeren bir süreçtir.

1.2:

Bilimsel Yöntem

Kimya ampirik bir bilimdir. Bilim insanları genellikle günlük yaşamdaki kimyayı anlamak için sorular sorarlar ve bu soruların cevaplarını ararlar. Bunu başarmak için, bilim insanları birlikte Bilimsel Yöntemi oluşturan belirli bir dizi adımı takip ederler. Bu yaklaşım gözlem yapmayı, soru sormayı, bir hipotez oluşturmayı, deneyler yapmayı, sonuçları analiz etmeyi ve bir sonuç oluşturmayı içerir.

Gözlem ve Soru

Bilimsel yöntemin ilk adımı, fiziksel dünyadaki bir fenomeni gözlemlemektir. Sonraki adımda bu fenomeni daha iyi anlamak için bir soru ortaya atılır. Örneğin, soru şu olabilir: “hangisi daha hızlı donar, saf su mu yoksa tuz eklenmiş su mu?”

Hipotez

Bir sonraki adım, yapılan belirli bir gözlem için bir açıklama oluşturmaktır. Gözlenen fenomeni anlamak için bir rehber görevi gören, birçok gözlemin bu geçiçi yorumlamasına hipotez denir. Örneğin, yukarıdaki soru için bir hipotez, tuz eklenmesinin saf suyun donma noktasını değiştireceğini önerebilir.

Bilim insanları genellikle araştırmalarına başlamak ve deneylerle test edilebilecek bir hipotez formüle etmek için daha önceki araştırmalarını ve literatürü kullanırlar. Güçlü bir hipotez hem test edilebilir hem de yanlışlanabilir olmalıdır. Doğru olduğu kanıtlanabilirse test edilebilirdir ve yanlış olduğu kanıtlanabilirse yanlışlanabilir olarak kabul edilir- bu durumda bilim adamı hipotezi değiştirmeli veya bırakmalıdır.

Deney

Üçüncü adım hipotezin geçerliliğini test etmek üzere deneyler dizayn etmek ve yürütmektir. Deneyler kontrollü şartlar altında yapılan ölçüm ve gözlemlerdir. Bazı gözlem ve deneyler kalitatif (bir sürecin nasıl meydana geldiğini açıklayan) iken, bazıları kantitatiftir (süreç hakkındaki bir şeyi ölçmek, miktarını belirlemek).Tuzlu su hipotezini test etmek için bilim insanı oda sıcaklığında eşit miktarlarda su içeren iki bardak kullanabilir. Bir bardağa kaşık dolusu tuz eklendikten sonra iki bardak da buzluğa yerleştirilebilir. Herbir bardaktaki suyun durumu her 15 dakikada bir kontrol edilebilir ve bardaklardaki suyun tamamen donması için gerek süreler kaydedilir.

Deneysel dizayn, bilimsel yöntemde kritik bir adımdır. Değişken faktörlerin sayısını kontrol etmek için özen gösterilmelidir, böylece söz konusu belirli bir faktörün etkisi izlenebilir.

Sonuç Analizi ve Çıkarım

Bir sonraki adım, deneylerin sonuçlarını analiz etmek ve bu sonuçların hipotezi doğrulamayıp doğrulamadığı sonucuna varmaktır. Sonuçlar hipotezi doğruluyor ise, hipotez kabul edilir ve yeni soruları cevaplamak için daha fazla yapılabilir. Bir hipotez yanlış olduğunda, yeni bir hipotez önerilebilir ve süreç devam eder.

Tuzlu su örneğinde, sonuçlar tuz eklenen suyun donması için, saf suya göre daha fazla zaman geçtiğini göstermektedir. Bu sonuç, tuzlu suyun, saf suya göre daha yavaş bir hızda donduğu çıkarımını doğrulamaktadır. Yani sonuçlar hipotezi doğrulamaktadır.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır Openstax, Chemistry 2e, Section 1.1: The Scientific Method.