如何进行科学研究(conduct scientific research)

如果你想通过开展科学研究项目为科学界贡献知识,你需要知道基本步骤。做研究有很多步骤,首先要确定要解决的问题。彻底研究一个话题,找出知识上的差距,是从研究开始的最好地方。从那里,你可以设计实验,执行实验,收集数据,并提交文章发表!...

第1部分第1部分,共4部分:规划研究项目

  1. 1选择一个你感兴趣的话题。首先,你必须确定你想研究的研究领域。在学生层面,你要么在课程中被分配一个主题,要么选择一个进行你感兴趣的研究的实验室。选择一个让你兴奋的主题,或者你发现自己被吸引的主题。科学研究不仅限于生物学、化学和物理等学科。只要你遵循科学方法进行研究,你就是在做研究。
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  3. 2确定问题或研究问题。研究问题将是你研究的主要焦点。一旦你选择了一个你感兴趣的话题,调查该领域中一些尚未回答的问题。研究问题应该以你熟悉的领域为基础。一项科学研究可以有多个研究问题。做一个简短的文献搜索,熟悉哪些信息已经存在,还有哪些未回答的问题。确保你有必要的资源(资金和实验室设备)来解决这个问题。与教授或其他研究人员交谈,让他们帮助你确定一个你可以研究的问题。许多文章将陈述一些未回答的问题,并对未来的方向进行推测,或提出未来必要的实验建议。用这些作为你自己想法的跳板。
  4. Image titled Teach Literature to College Students Step 14
  5. 3进行全面的文献检索。你可能已经做了一个简短的文献搜索来帮助你提出一个研究问题,但现在你必须真正做你的家庭作业。找到并阅读与你发现的问题相关的领域文章。阅读当前的文献以及建立该领域的一些开创性论文。阅读每一篇论文是不可能的,但在进行研究时,你想成为这方面的专家。你也不想重复已经做过的实验。文献检索将帮助您设计实验,并确定合适的实验条件。阅读文献时做详细的笔记。研究完成后,你可能会就这些信息撰写一篇论文,这些信息将作为你介绍的基础。
  6. Image titled Study the Medical Condition of Nephrotic Syndrome Step 3
  7. 4修改研究问题。一个好的研究问题是明确的、具体的、直接涉及问题的,并且确定了参与者的目标群体。在更彻底地阅读文献之后,你可能需要修改你的研究问题,以涵盖你所阅读的所有内容。利用你的新知识,让你的研究问题更具体。
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  9. 5.提出假设。假设是关于可观察现象的可测试的概括或预测。假设可以描述因果关系或你正在研究的变量之间的关系。假设的一个例子是,“植物接受的阳光量会影响其生长。”另一个例子是,“糖会增加儿童的多动症。”
  10. 6.概述你的研究计划。研究计划是你学习的路线图。在制定研究计划时,请记住,最终目标通常是出版。在设计实验时要牢记这一点。问自己以下问题:研究人群是谁或什么?你是否需要道德认证才能与必要的科目合作?每个实验将如何帮助回答你所问的问题?数据是如何收集的?你如何定义一项研究的成功?您将使用什么类型的统计数据来分析数据?如果一个实验不能产生你会在论文中包含的数据,那么理解这个问题有必要吗?这被称为负面数据,可以帮助你从不同的角度看待你的问题,或者作为修改实验的参考。
  11. Image titled Teach Literature to College Students Step 10

第2部分第2部分(共4部分):设计实验

  1. 1确定样本量。为了让你的实验有意义,你需要有一个足够大的实验样本来进行统计分析。为了确定这一点,你需要了解一些关于实验人群的信息,并使用功率分析计算器。要使用功效分析,您需要对效应大小、数据内的可变性(标准偏差)、显著性水平(标准惯例为p<0.05)和功效(您愿意接受的假阴性率,通常设置为80%)进行估计。进行小规模的试点研究可以帮助您收集必要的信息,以便进行适当的功率分析来计算样本量。如果你没有办法进行初步研究,可以根据你从文献中收集到的信息进行粗略估计。
  2. Image titled Do Well at Every Subject in School Step 2
  3. 2确定所有必要的解决方案和设备。在设计实验时,你需要知道你需要使用的所有解决方案,以及你需要使用的设备类型。许多大学都有核心设施,如果你的实验室没有所有必要的设备,你可以使用这些仪器。在开始实验之前,你可能需要接受设备方面的培训,并发展适当的专业知识。在规划时间表时,请记住这一点。如果你没有机会使用必要的设备,你可以考虑和拥有设备和专业知识的合作者一起工作。
  4. Image titled Pass Chemistry Step 5
  5. 3说明所有实验条件。一个设计良好的实验的关键是要有一个可控的可测试条件。如果你正在做一项药物研究,你可能想测试不同的剂量,但不要太多。您可能需要进行一些较小的实验,以优化最终实验中使用的测试条件。文献检索可以帮助您确定与您的研究相关的时间点、剂量和治疗条件。
  6. Image titled Study the Medical Condition of Nephrotic Syndrome Step 6
  7. 4包括必要的控制措施。如果没有适当的控制条件进行比较,实验数据是无用的。控制是一种保持恒定的条件,用于测量实验条件的变化。当一个已知的反应是预期的,它被认为是一个积极的控制。如果预期没有反应,则视为阴性对照。一个合适的实验只有一个变量和多个控制,以确保在结果中看到的任何变化都是由于被改变的变量造成的。要测试不同的变量,需要进行多个实验。
  8. Image titled Cope With Anxiety and Depression Step 15
  9. 5定义实验结果。在研究中,你必须确定并定义你的研究结果。你还想定义你认为实验的“成功”。如果你在研究一个生物过程,结果可能是测量产生的特定蛋白质的数量。结果必须是一致的可测量的,否则将无法产生可用的数据。所有用于研究的统计分析应在数据收集前确定。
  10. Image titled Study the Medical Condition of Nephrotic Syndrome Step 5
  11. 6.写出实验方案。在完成实验的总体设计后,写一份详细的协议,包括要测试的每个条件和所有必要的计算。如果你在开始之前已经做好了所有的计划,那么做实验就简单多了。你制定的协议越详细,就越容易遵循并在以后重复实验。
  12. Image titled Achieve the 13 Goals of a Witch Step 2

第3部分第3部分,共4部分:进行实验

  1. 1计划你的实验。为了在合理的时间内完成你的研究,制定一个宽松的时间表来安排每次实验的时间是很有帮助的。请记住,许多实验在第一次就不起作用,你必须重复它们以确保数据的一致性。使用每周或每月的日历安排实验,包括分析和解释结果的时间。当你继续进行实验时,某些条件可能会改变,或者你最终会走向不同的方向。这是正常的,只是要灵活安排你的日程。
  2. Image titled Discipline Yourself Step 6
  3. 2收集必要的材料。在设计阶段,您将编写一份详细的协议,其中应包括执行实验所需的所有解决方案和组件。用这篇文章收集你需要的一切。确保提前注册使用共享设备,以便在需要时可以使用。在前一天做尽可能多的小事情,比如给试管贴标签和制作溶液。
  4. Image titled Show Oxygen Is a By Product of Photosynthesis Step 5
  5. 3.做实验。在实验当天,使用详细的方案并严格遵循说明。如果你完全偏离了书面协议,一定要注意你所做的与书面协议不同的事情。把你所有的实验和结果都记在实验室笔记本上是进行研究的必要条件。第一次做实验时,你极有可能会犯错误或出问题。这完全正常。做笔记,从错误中吸取教训,为下一个实验做准备。将结果记录在实验室笔记本上。
  6. Image titled Do Well at Every Subject in School Step 9
  7. 4.进行实验。如果你从实验中获得的数据表明实验本身不起作用,你需要对其进行故障排除,找出哪里出了问题。有很多因素会导致实验失败:如果你使用的是一家公司的特殊工具包,请联系他们或查找他们的故障排除信息。确保使用的所有试剂未过期。检查确保那天你所有的仪器都正常工作。仔细检查所有计算结果,确保使用了适当的量和溶液浓度。
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  9. 5.重复这个实验。一旦所有问题都得到优化和解决,您只需重复实验,直到获得正确数量的数据样本进行分析,就像之前在设计阶段确定的那样。收集完所有数据后,你可以对其进行分析,并开始起草一份手稿以供发表。尽可能使用所有相同的试剂和仪器,以限制实验之间的可变性。
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第4部分第4部分,共4部分:分析和发布数据

  1. 1分析原始数据。对于大多数实验,你会得到一个数字的原始数据输出。根据研究的不同,你将把这些数字转移到另一个程序中,制作图表并比较不同的组。在程序之间移动数据时,密切关注数据非常重要。注意避免不正确地复制和粘贴数据的行或列。
  2. Image titled Fill Out Job Application Forms Step 15
  3. 2运行适当的统计数据。在实验设计阶段,你应该决定对数据进行统计测试和分析。完成数据收集后,运行这些测试以确定数据集中的重要性。在适用的情况下,在所有数据上注明重要性,并在手稿文本中注明准确的统计值。使用Graphpad Prism、R和SAS等程序进行分析。
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  5. 3制作出版物质量数据。科学界有许多程序用于生成适合出版的数字,但即使是Excel这样的简单程序也可以使用。数字应该清晰简洁。确保使用的所有字体大小在大小和样式上都清晰易读。组织面板,以便将相似的数据分组在一起。避免在数字中使用颜色,因为颜色数字通常会产生昂贵的费用。
  6. Image titled Handle Anxiety in Children Step 19
  7. 4.撰写论文以供发表。当你把所有的结果都收集在一起,以图形的形式,你就可以开始写手稿了。从材料和方法部分开始,因为这是最简单的。在结果部分描述数据。在讨论中,谈谈你的结果意味着什么,它们如何融入该领域,未来可能的方向,以及该领域中剩余的差距。以引言、摘要和标题结束。在写作之前确定你想提交出版的期刊,这样你就可以遵循他们的风格指南。
  8. Image titled Work Better in an Office Step 4
  9. 5.将手稿提交出版。遵循你提交稿件的期刊的提交指南和风格指南。他们将在几周内与你联系,对该报发表评论。它可能会在没有审查的情况下发回,也可能会被发送给其他科学家阅读和评论。在论文被该领域其他知识渊博的专业人士审阅后,它会带着你需要解决的评论回来。如果论文没有提交审核,你需要将其提交到其他期刊。这可能需要进行修订,以符合新期刊的风格要求。
  10. Image titled Not Be Weird at Work Step 7
  11. 6修改手稿。当你从同行评议中得到手稿时,你必须根据评论修改论文。你可能需要做更多的实验,或者你可能只需要提供更多的细节,或者做一些简单的小实验。为了回应这些评论,修改手稿,并写一封求职信反驳,说明在修改后的论文中如何考虑每一条评论。
  12. Image titled Be a Chemist Step 9
  13. 7重新提交以供发布。在最终修订后,将论文重新提交给《华尔街日报》进行再次审查。通常,这是最后一步,论文将发表;但是,您可能需要进行另一轮修订。一旦你的手稿被接受,你将被送去校对,然后就可以出版了!
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  • 发表于 2022-03-16 19:38
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  • 分类:教育

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