科学方法

科学方法是探索我们周围世界、提出和回答问题以及做出预测的系统。科学家使用科学方法是因为它是客观的并以证据为基础。假设是科学方法的基础。假设可以采取解释或预测的形式。有几种方法可以分解科学方法的步骤，但它总是涉及到形成假设、检验假设以及确定假设是否正确。

科学方法的典型步骤

基本上，科学方法包括以下步骤：

1. 观察。
2. 提出一个假设。
3. 设计、实施和实验以检验假设。
4. 分析实验结果以形成结论。
5. 确定假设是否被接受或拒绝。
6. 陈述结果。

如果这个假设被否定，这并不意味着这个实验是失败的。事实上，如果你提出了一个无效的假设（最容易测试），拒绝这个假设就足以说明结果了。有时，如果假设被拒绝，您可以重新制定假设或放弃它，然后返回到实验阶段。

流程图的优点

虽然陈述科学方法的步骤很容易，但流程图很有帮助，因为它在决策过程的每一点上都提供了选项。它告诉你下一步要做什么，并使可视化和计划实验变得更容易。

如何使用科学方法流程图的示例

按照流程图：

遵循科学方法的第一步是进行观察。有时人们在科学方法中忽略了这一步，但每个人都会对一个主题进行观察，即使是非正式的。理想情况下，您希望记录观察结果，因为这些信息可以用来帮助制定假设。

按照流程图箭头，下一步是构建一个假设。这是一个预测，如果你改变一件事，你认为会发生什么。你改变的这个“东西”叫做自变量。你测量你认为会改变的东西：因变量。这个假设可以用“如果-那么”的说法来表述。例如，“如果教室照明变为红色，那么学生在考试中表现会更差。”照明的颜色（您控制的变量）是自变量。对学生考试成绩的影响取决于照明，是因变量。

下一步是设计一个实验来验证这个假设。实验设计很重要，因为设计不当的实验会导致研究人员得出错误的结论。为了测试红灯是否会恶化学生的考试成绩，您需要比较在正常照明下和在红灯下进行的考试的成绩。理想情况下，实验将涉及一大群学生，他们都参加相同的测试（例如一个大班的两个部分）。从实验中收集数据（测试分数），并确定与正常照明下的测试（结果）相比，分数是更高、更低还是相同。

按照流程图，接下来得出结论。例如，如果红灯下的测试分数更差，那么您接受假设并报告结果。然而，如果红灯下的测试分数与正常照明下的测试分数相同或更高，那么你就拒绝了这个假设。从这里开始，您将按照流程图构建一个新的假设，并通过实验进行验证。

如果你通过不同的步骤学习科学方法，你可以很容易地制作自己的流程图来描述决策过程中的步骤！

来源

• 美国机械工程师学会（1947年）。ASME标准；操作和流程图。纽约​.
• 富兰克林，詹姆斯（2009）。科学知道什么：以及它是如何知道的。纽约：遭遇书。ISBN 978-1-59403-207-3。
• 吉尔布雷斯、弗兰克·邦克；吉尔布雷斯，莉莲·莫勒（1921年）。​流程图。美国机械工程师学会。
• 约翰·洛西（1980）。科学哲学历史导论（第二版）。牛津大学出版社，牛津。
• 鲑鱼，韦斯利C.（1990）。四十年的科学解释。明尼苏达大学出版社，明尼阿波利斯，MN。