מחקר מדעי: מאפיינים, תהליך, סוגים, דוגמאות - מַדָע - 2025

המחקר המדעי הוא תהליך שיוצר ידע מתוך התבוננות, השערת הקמה, ניסויים שנערכו ותוצאות שהושגו. כלומר, זוהי שיטת לימוד שתוכננה מראש העוקבת אחר סדרה של צעדים מובנים היטב.

השלב הראשון בחקירה מדעית הוא השאלה או השאלה העולה מההתבוננות, תופעה או אירוע. לדוגמא: אילו חומרים עוצרים את התפתחותם של חיידקים על גבי משטחים?

ניסויים במחקר מדעי מבוקרים ומובנים בקפדנות. דרך pixabay.com

המטרה העיקרית של המחקר המדעי היא לייצר ידע חדש; מסיבה זו האדם (או החוקר) העוסק במחקר מסוג זה הוא יצירתי, בעל חשיבה ביקורתית וידע בסיסי בתחום אותו הוא מעוניין לחקור או ללמוד עליו.

מאפייני המחקר המדעי

בולטות בין מאפייני המחקר המדעי, אופיו השיטתי, האפשרות לאמת את תוצאותיו והאובייקטיביות של הנהלים שלו.

- זה מקורי

מקוריות פירושה עד כמה המחקר חדש, כלומר כמה הוא חדש בחלק או במרכיביו.

לדוגמא: חקירה מדעית יכולה להיות מקורית בכיוון של הבעיה, החומרים או הציוד המשמש, הנוהל או בנושאים עליהם מתבצעת החקירה.

ככל שמידת המקוריות של הפרויקט גדולה יותר, כך הוא יכול להשיג יותר משמעות מדעית.

לסיכום, מקוריות מתייחסת לרומן או לאלמנטים חדשניים שהמחקר שואף למצוא עם תוצאותיו.

זה אובייקטיבי

מחקר מדעי חייב להיות אובייקטיבי ונטול פניות כדי לספק תוצאות תקפות. מכאן משתמע כי אין להטות את התוצאות, כלומר אין להשפיע עליהם מפסק הדין הקודם של החוקר או משמאותיו הסובייקטיביות.

זה ניתן לאימות

ניתן לאמת את המסקנות הסופיות שהתקבלו באמצעות מחקר מדעי בכל עת.

במילים אחרות, האימות מרמז כי כל מחקר, יחד עם מסקנותיו, ניתן לאמת על ידי חוקר אחר או קבוצת מומחים, מה שמאפשר אמינות לממצאים שהתקבלו.

אנו יכולים לקחת דוגמא לחקירה שתוצאותיה מסכמות כי סוג של חומר, בתנאים מסוימים - כמו ריכוז וזמן חשיפה - מצליח לחסל חיידקים ממשטח מתכתי.

מחקר זה יכול להיחשב ניתן לאימות רק אם מדען אחר, באותם תנאים, חוזר על המחקר ומשיג את אותן תוצאות ומסקנות.

- זה מצטבר

מחקר מדעי משתמש בממצאים של מחקרים קודמים כדי לתמוך בעצמו. במילים אחרות, החוקרים משתמשים תמיד במחקרים קודמים כבסיס לעבודתם שלהם. באופן זה, המחקר המדעי מהווה סדרה של ממצאים התומכים זה בזה.

זה ניבא

מאפיין אחד הוא שהידע המתקבל באמצעות חקירה מדעית יכול לחזות מה יקרה בזמן מסוים.

לדוגמא: כאשר נלמדת ההתנהגות לאורך זמן של אוכלוסיית חרקים ונצפה כי הם נמצאים בשפע יותר בעונה הגשומה, ניתן לחזות באיזו עונה בשנה יגדל החרק את אוכלוסייתו באזור נתון.

- השתמש בשיטה שיטתית

אחד המאפיינים העיקריים של המחקר המדעי הוא השימוש בפרוצדורה שיטתית המכונה השיטה המדעית. באמצעות הקפדה על שיטה זו ניתן למזער את ההשפעות האישיות והסובייקטיביות על המחקר.

שלבי השיטה המדעית

- מבוקר

על חקירה מדעית להימנע מקריות ויש לתמוך בתהליך על ידי מנגנוני בקרה המאפשרים להשיג תוצאות אמיתיות.

למזדמנות אין מקום במחקר מדעי: כל הפעולות והתצפיות נשלטות, על פי שיקול דעתו של החוקר ועל פי האובייקט שנחקר, באמצעות שיטות וכללים מוגדרים היטב.

תהליך, שלבים במחקר מדעי

מחקר מדעי עשוי להכיל חלק או את כל השלבים הבאים, אשר מפותחים ברציפות:

- התצפית

השלב הראשון בחקירה מדעית הוא התבוננות בתופעה, אירוע או בעיה. מסיבות אלה, החוקר הוא בדרך כלל אדם סקרן ושומר מצוות. באופן דומה, גילוי התופעה מתרחש בדרך כלל כתוצאה משינויים בלתי צפויים בתהליך הטבעי של האירוע.

ציור של חוקרת המתעדת את נתוני המחקר שלה. דרך pixabay.com

- הבעיה

התבוננות מובילה לנסח של כמה שאלות: מדוע? אֵיך? מתי? זה מהווה את ניסוח הבעיה. יש לתחום את הבעיה בצורה מושלמת מבחינת מאפיינים בסיסיים מסוימים של התופעה הנלמדת.

לדוגמא: מדוע עצירת הגידול של חיידקי Staphylococus aureus על ידי הפטרייה Penicilliun notatum?

בנוסף לנסח את הבעיה, על החוקר לציין את היקף המחקר ואת תרומתו הסבירה.

- ניסוח ההשערה

כדי לענות על השאלה שהוצגה בבעיה, ההשערה מנוסחת. מונח זה מתייחס לאמירה שיש להניח כי היא נכונה, למרות שהיא לא הוכחה באופן ניסיוני. לכן השערה היא אמת לא מוכחת.

דוגמה להשערה יכולה להיות: אם גידול החיידק Staphylococus aureus מכיל את הפטרייה Penicilliun notatum, הרי שפטריה זו מייצרת חומר המונע התפתחות של החיידק.

כפי שניתן לראות בדוגמה, ההשערה היא תגובה אפשרית לתופעה שנצפתה.

- ניסוי

ההשערות נתונות לתהליכים מתודולוגיים כדי לקבוע את אמיתותם, או להפך, לבסס את בטלותם ולדחות אותה. ניסויים ותהליכים אלה מובנים ומבוקרים בקפדנות.

-

כל התוצאות והראיות שהושגו מנותחות על מנת לענות לבעיה שהועלתה. לאחר מכן מתפרסמות התוצאות והמסקנות באמצעות מצגות ועידה, פגישות מדעיות או מפורסמות בכתבי עת.

התוצאות והמסקנות המתקבלות במחקר מדעי מתפרסמות באמצעות מפגשים מדעיים או מתפרסמות בכתבי עת צמודים. דרך pixabay.com

סוגי המחקר המדעי

ניתן לסווג מחקרים מדעיים בדרכים שונות: בהתאם לאופן קבלת הנתונים, על פי ניתוח הנתונים ובהתאם לזמן בו בוצע.

על פי דרך השגת הנתונים

אלה מסווגים כתצפיתיים וניסויים. הראשונים מתבוננים רק בתהליך מבלי להתערב בו; בעוד שבניסויים החוקר מתמרן כמה תנאים או מאפיינים של מושא המחקר וצופה כיצד הוא מתנהג.

דוגמה למחקר ניסוי היא קביעת הריכוז המתאים של אנטיביוטיקה כדי לעצור את צמיחת החיידקים. במקרה זה, החוקר מתמרן את המדידות האנטיביוטיות.

על פי ניתוח נתונים

בהתאם, הם מסווגים כתיאוריים ואנליטיים. מחקרים תיאוריים משתמשים במספרים ותדרים (אחוזים) כדי לפרט את האוכלוסייה. לדוגמא: מספר מינים של ציפורים באזור או אחוז הנערות והנערים בבית ספר.

לעומת זאת, מחקרים אנליטיים קובעים קשרים בין המאפיינים שנחקרו, ולשם כך הם משתמשים בשיטות סטטיסטיות. לדוגמא: השוואה בין מספר הנערים והנערות בבית ספר כדי לקבוע אם ההבדל הוא משמעותי.

לפי השעה בה מתבצעת החקירה

במקרה זה, הם מסווגים כמו רטרוספקטיבה או פרוספקטיבית. מחקרים רטרוספקטיבים מנתחים את התנהגותן של תופעות בעבר. לדוגמה: אם ברצונך לחקור את מאפייניה של אוכלוסייה, קח את הנתונים מארכיונים, מפקדים, משרדים דמוגרפיים ועוד.

במחקרים פרוספקטיביים נלמדות או נרשמות תופעות לעתיד, כלומר המאפיינים של האובייקט שנלמד נלקחים או נרשמים מדי יום. סוג זה של מחקר נמצא בשימוש נרחב במחקר קליני, מכיוון שהם ממזערים את הסיכון לשימוש בנתונים מיושנים בחולים.

חֲשִׁיבוּת

מחקר מדעי מאפשר לנו לנתח וללמוד על התופעות השונות. בנוסף, בשל הקפדנות של המתודולוגיה שלה, מתקבלות מסקנות, תיאוריות וחוקים המאפשרים לאנושות קשר הדוק יותר עם המציאות.

כמו כן, בזכות המחקר המדעי ניתן היה - בין ממצאים גדולים אחרים - לדעת, לנתח ולהביס מחלות חשובות שפגעו באנושות.

דוגמאות למחקר מדעי

- יצירותיו של לואי פסטר

לואי פסטר במעבדתו. באמצעות Wikimedia Commons

לואי פסטר (1822-1895) הוא הדוגמה הטובה ביותר לאופן בו המחקר המדעי מתחיל באירוע שנצפה בקפדנות ומתקדם לגיבוש תיאוריות וחוקים; חוקר זה הצליח לאמת באמצעות מחקר מדעי כי המיקרואורגניזמים מתרבים.

כדי להדגים זאת השתמש בפסטר בקבוקי צוואר אווז. למכלי זכוכית אלה יש חלק עליון מוארך מאוד וצורת "S", המאפשרת כניסת אוויר אך מונע מעבר של אבק וחלקיקים אחרים מהסביבה.

ואז, הוא מילא שני מכולות במרק בשר, האחד עם צוואר ברבור והשני בצוואר קצר; מאוחר יותר הרתיח את שתי הצנצנות כדי לחסל את המיקרואורגניזמים הקיימים במרק.

בזמנו ציין פסטר כי המרק שהונח במיכל בצורת ה- S נותר על כנו, ואילו התוכן במיכל הצוואר הקצר מתפרק בקלות.

בדרך זו, פסטר הצליח להדגים כי המיקרואורגניזמים לא נוצרו באופן ספונטני בתוך המרק וכי פירוק המרק במיכל הקצר הצוואר הופק על ידי מיקרואורגניזמים שנמצאו בסביבה.

- גילוי מבנה ה- DNA

מולקולת ה- DNA. מבנה האליקס הכפול נצפה. באמצעות Wikimedia Commons

אחת הדוגמאות הבולטות ביותר ליישום המחקר המדעי היא גילוי מבנה ה- DNA. ממצא זה נעשה על ידי ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק.

DNA הוא מולקולה שנמצאת בגרעין התאים ונושאת את המידע הנחוץ להתפתחות ותפקודם של יצורים חיים. עם זאת, עד ווטסון וקריק, מבנה מולקולה זו לא היה ידוע.

החוקרים הציבו שאלה, מהו מבנה ה- DNA? הם הכירו את כל הבסיסים התיאורטיים והניסויים בנושא, והשתמשו בהם כדי לבצע סדרת ניסויים ממצה ומפורטת.

באופן זה, הניסויים שלהם אפשרו להם להסיק שמבנה ה- DNA דומה למדרגות לולייניות הפונה ימינה. לאחר 18 חודשי עבודה, ב- 2 באפריל 1953 פרסמו ווטסון וקריק את עבודותיהם בהן מתואר בפירוט מבנה המולקולה.

- זיהוי הנגיף הגורם למערכת העיכול,

Rotaviruses הם נגיפים הגורמים לדלקות מעיים (גסטרואנטריטיס) אצל ילדים. הם התגלו בשנת 1973 באוסטרליה על ידי רות בישופ, כאשר ניסתה לפענח מי היה הסוכן הסיבתי למחלה במקרים של גסטרואנטריטיס.

בישופ הצליח להראות את נוכחות הנגיף בביופסיות של ילדים המאושפזים בגסטרואנטריטיס באמצעות בדיקה מדוקדקת ושימוש בטכניקת המיקרוסקופיה האלקטרונית. בישופ פרסם את הממצא שלו בשנת 1973.

ערכות נושא

סוגי מחקר.

חקירה בסיסית.

מחקר שדה.

מחקר יישומי.

מחקר טהור.

מחקר מסביר.

מחקר תיאורים.

מחקר תצפיתי.

הפניות

1. וילסון, ק., ריגקוס, ב '(2016). הערכת תרשים זרימת תהליכים מדעיים (SPFA): שיטה להערכת שינויים בהבנה והדמיה של התהליך המדעי באוכלוסיית סטודנטים רב תחומית. הוחזר ב -19 במרץ 2020 מ: ncbi.nlm.nih.gov
2. Balakumar, P., Jagadeesh, G. (2017). המושגים הבסיסיים של מחקר ותקשורת מדעית. הוחזר ב 20 במרץ 2020 מ: researchgate.net
3. Balakumar, P., Inamdar, MN., Jagadeesh G. (2013). הצעדים הקריטיים למחקר מצליח: הצעת המחקר והכתיבה המדעית. הוחזר ב -19 במרץ 2020 מ: nlm.nih.gov
4. Voit E. (2019). פרספקטיבה: מידות השיטה המדעית. הוחזר ב -19 במרץ 2020 מ: ncbi.nlm.nih.gov
5. חקירה מדעית . הוחזר ב 20 במרץ 2020 מ: de.conceptos.