Gözlem
Duyu organları ya da ölçü araçları kullanılarak yapılan incelemelerdir. Duyu organlarıyla yapılan tanımlama amaçlı gözlemlere nitel gözlem, ölçü araçlarıyla yapılan gözlemlere nicel gözlem denir. Örneğin havanın sıcak olduğunu söylemek nitel gözlem, havanın 30•C olduğunu belirlemek ise nicel gözlemdir. Kayıt altına alınan gözlemlere veri denir.
Hipotez
Hipotez, bir soruya verilen geçici bir yanıttır. Günlük hayatta hepimizin kurduğu hipotezler vardır. Örneğin, film izlerken televizyonunuzun aniden kapandığını düşünün. Televizyonunuzun kapanmasını fark etmeniz bir gözlemdir. Buradaki soru belli aslında. Televizyon neden kapandı? Bu durumda iki hipotez kurabilirsiniz. Birincisi, elektrikler kesilmiştir; ikincisi ise televizyon bozulmuştur. Bu durumda her iki hipotezinizi sınamanız gerekir. Eğer diğer elektronik cihazlarda çalışmıyorsa birinci hipoteziniz doğrulanmış olur.
Tahmin
Tahmin cümleleri “Eğer ……. ise ……. dır” kalıbından oluşur. Örneğin “Sıtma hastalığının sebebi sivrisineklerdir” hipotezine uygun tahmin Eğer sıtmanın sebebi sivrisinekler ise, sivrisineğin ısırdığı bütün insanlar sıtma hastası olmalıdır” şeklinde olur.
Kontrollü Deney
Deney şartlarından sadece bir tanesi değiştirilerek yapılan deneylerdir. Örneğin, bir bitkinin gelişimi üzerinde ışık şiddetinin etkisini ölçmek istiyorsanız; Aynı türe ait olan özdeş bitkilerin sıcaklık, su ve mineral gibi çevresel faktörlerini aynı tutup sadece ışık şiddetini değiştirerek gözlemlemeniz gerekir. Böylece bitkilerden biri iyi gelişip diğeri iyi gelişmemişse, bunun sebebi ışık şiddetidir diyebilirsiniz.
- Hipotezlerin doğruluğu kontrollü deneylerle test edilir. Kontrollü deney sonuçları hipotezi desteklemiyorsa, hipotez terk edilir. Eğer kontrollü deney sonuçları hipotezi destekliyorsa elde edilen çıkarımlar diğer bilim adamlarıyla paylaşılır. Bu sayede yapılan araştırmaların sonuçları tekrar test edilir, yeni problemler tanımlanır ve yeni hipotezler kurulur.
- Aşağıdaki deneyde tohumun çimlenmesi üzerinde tuzun etkisi ölçülmeye çalışılmıştır.
Teori (Kuram) ve Kanunlar
Teori, doğada gerçekleşen olayları açıklayan ve güçlü deliller içeren bilgilerdir. Teorilerin kanuna dönüşmesi söz konusu değildir. Bunlar birbirinden farklı şeylerdir. Kanun, doğada var olan bir olayın nasıl gerçekleştiğini açıklar, teori ise bu olayın neden gerçekleştiğini açıklar. Örneğin, yer çekiminin nasıl gerçekleştiğini tarif etmek kanundur ama yerçekimine neden olan olayların neler olduğunu açıklamak bir teoridir. Newton” yerçekimi gerçekten var ve tarif ettiğim kanunlara göre hareket ediyor ancak yerçekimine neden olan açıklama (Teori) geliştiremedim” demiştir. Teori, çok sayıda hipotez arasında bağlantı kurar. Teoriler; çok sayıda farklı kanıtla desteklendiğinde geniş ölçüde kabul görür.
Bilimsel Süreçte İzlenen Yol
Bilimsel süreçte ilk önce gözlemler yapılıp problem tespit edilir. Gözlemler birçok basamakta yapılır. Şimdi bunu bir örnek üzerinde açıklayalım. Problemimizin sıtma hastalığı olduğunu düşünürsek, bununla ilgili gözlemler yapıp veriler elde edeceğiz. Verilere örnek olarak; sıtma hastası bireyler sivrisinek tarafından ısırılmış, bataklık kenarlarında sıtma hastalığı daha çok görülmüş, sıtma hastası insanların kanında plazmodyuma rastlanmış. Elde ettiğimiz veriler ışığında hipotez kuracağız.
Hipotez 1 “Sıtma hastalığının sebebi sivrisineklerdir”. Daha sonra hipoteze uygun tahmin yürüteceğiz.
Tahmin 1 “Eğer hipotezim doğruysa, sivrisineğin ısırdığı bütün insanlar sıtma hastası olmalıdır”. Sonraki aşamada hipotezimizle ilgili yaptığımız deneyler, sivrisineğin ısırdığı bazı insanların sıtma hastası olmadığını gösterdi. Bu durumda hipotezi değiştirmemiz gerekir.
Hipotez 2 “Sıtma hastalığının sebebi plazmodyum olup, sivrisinekler tarafından taşınır”.
Tahmin 2 “Plazmodyum mikrobunu taşıyan sivrisineğin ısırdığı bütün insanlar sıtma hastası olmalıdır”. Hipotezimiz deneylerle İspatlanırsa bu durum diğer bilim adamlarıyla paylaşılır.
Bilimsel Bilginin Özellikleri
- Objektif olmalıdır. İnsanlar arasında din, dil ve ırk ayırımı yapmamalıdır.
- Gözlenebilir ve devamında denenebilir olmalıdır.
- Ölçülebilir olmalıdır.
- Değişebilmelidir. Bilimsel bir bilginin değişebilme ihtimali her zaman vardır. Örneğin geçmişte hücre zarıyla ilgili ortaya atılan modeller günümüzde geçersiz olup yerine “akıcı mozaik zar modeli” benimsenmiştir.
- Evrensel ve insan kaynaklı olmalıdır. Fen bilimleri tamamen insanoğlunun doğayı anlama ve açıklama gayretinden kaynaklanmaktadır.
