Bilimsel Yöntem

Bilimsel yöntem bir hipotezi test ederken nasıl kullanılır?

Giriş

Bir biyoloji araştırması genellikle gözlemle başlar- yani, biyoloğun dikkatini çeken bir şey. Örneğin, bir kanser biyoloğu belirli bir tür kanserin kemoterapi ile tedavi edilemediğini fark edebilir ve bu durumun sebebini merak edebilir. Araştırdığı alanlardaki mercan kayalıklarının beyazladığını gören bir deniz biyoloğu bunun sebebini anlamak için çalışma yürütebilir.

Peki biyologlar bu gözlemlerin takibini nasıl yapıyorlar? Siz doğal dünya hakkındaki kendi gözlemleriniz sonrası neler yapıyosunuz? Bu makalede biyolog ve diğer bir çok bilim insanının kullandığı mantıksal bir problem çözme yaklaşımı olan bilimsel yöntemi inceleyeceğiz.

Bilimsel yöntem

Biyoloji ve diğer bilimlerin temelinde, bilimsel yöntem adı verilen bir problem çözme yaklaşımı yatmaktadır. Bilimsel yöntemin beş temel adımı ve buna ek olarak bir de geri bildirim adımı bulunur.

Bir gözlem yapın.
Bir soru sorun.
Bir hipotez, başka bir deyişle test edilebilir bir açıklama oluşturun.
Hipoteze dayalı bir tahminde bulunun.
Tahmini test edin.
Ve tekrarlayın: elde ettiğiniz sonuçları kullanarak yeni hipotezler ya da tahminler üretin.

Bilimsel yöntem, kimya, fizik, jeoloji ve psikoloji dahil, tüm bilimlerde kullanılır. Bu alanlarda çalışan bilim insanları farklı sorular sorar ve farklı testler yürütür.ler Ancak mantıksal ve kanıtla desteklenen cevaplar bulmak için hepsi aynı temel yaklaşımı kullanırlar.

Bilimsel yöntem örneği: Ekmek kızartmanın başarısız olması

Bilimsel yöntem adımlarını günlük hayattan pratik bir probleme uygulayarak daha iyi anlamaya çalışalım.

1. Gözlem yapın.

Diyelim iki dilim ekmeğiniz var, bunları ekmek kızartma makinesine koyuyorsunuz ve düğmeye basıyorsunuz. Ancak ekmeğiniz kızarmıyor.

2. Bir soru sorun.

Ekmeğim neden kızarmadı?

3. Bir hipotez önerin.

Hipotez, bir soruya verilmesi mümkün olan ve bir şekilde test edilebilen bir cevaptır. Örneğin, bu durumdaki hipotezimiz: ekmek kızarmadı çünkü ekmek kızartma makinesinin prizi bozuk, olabilir.

Bu hipotezin, muhakkak doğru açıklama olması gerekmez. Aksine, hipotezler, doğruluğunu kontrol etmek veya yeni bir hipotez oluşturmak için test edebileceğimiz olası bir açıklamalardır.

Bir hipotezin geçerli olması için test edilebilir ve çürütülebilir olmalıdır. Örneğin, "Botticelli'nin Venüs'ün Doğuşu tablosu güzel" cümlesi iyi bir hipotez değildir çünkü bu ifadeyi test edebilecek ve yanlış olduğunu gösterebilecek bir deney yoktur.

Ancak "İnsanlar Botticelli'nin Venüs'ün Doğuşu adlı tablosunu güzel buluyor" hipotezi çürütülebilir bir ifadedir çünkü hayatın farklı kesimlerinden bir çok insana tablonun güzel olup olmadığı hakkındaki fikirlerini sorup deney yapabilirsiniz. Bir hipotezin geçerli olup olmamasında hipotezi nasıl ifade ettiğimizin büyük etkisi olabileceğine dikkat edin.

Bu soru, özellikle Darwin'in evrim teorisi söz konusu olduğunda sık sık karşımıza çıkar. Teori ve hipotez birbiriyle ilişkili olsalar da birbirlerinden farklıdır. Hipotez, nispeten küçük ve belirli bir konuyla ilgili bir soruya verilecek potansiyel cevaptır. Teori ise daha geniş kapsamlı bir soruyla ilgilidir ve pek çok kaynaktan toplanan daha fazla veriyle desteklenir

^{1, 2}

Örneğin, "Ekmek kızartma makinesi ekmekleri kızartamayacak çünkü priz bozuk" cümlesi bir hipotezken, "Elektrikli aletlerin çalışması için bir elektrik kaynağı gerekir" cümlesi ise bir teoridir.

4. Bir tahminde bulunun.

Tahmin, bir hipotez doğruysa görmeyi umduğumuz sonuçtur. Bu duruma uyarlandığında; priz bozuksa ekmek kızartma makinesini başka bir prize takmak sorunu çözecektir.

5. Tahminleri test edin.

Bir hipotezi test etmek için tahminle ilgili bir gözlem veya deney yapmamız gerekir. Örnek vermek gerekirse, incelediğimiz durumda, ekmek kızartma makinesini başka bir prize taktığımızda çalışıp çalışmadığını kontrol edebiliriz.

Ekmek kızartma makinesi çalışıyorsa hipotezimiz desteklenir, başka bir deyişle, muhtemelen doğrudur.
Ekmek kızartma makinesi çalışmazsa hipotezimiz desteklenmez, başka bir deyişle, muhtemelen yanlıştır.

Bir testin sonuçları hipotezi destekleyebilir veya hipotezle çelişebilir. Hipotezi destekleyen sonuçlar, o hipotezin kesinlikle doğru olduğunu kanıtlamaz fakat bu sonuçlara göre hipotezin doğru olması muhtemeldir. Diğer yandan test sonuçları hipotezle çelişirse, bu hipotez muhtemelen doğru değildir. Testte bir hata olmadığı sürece (ki, bu ihtimali her zaman göz önünde bulundurmalıyız) hipotezle çelişen test sonuçları bu hipotezi bir kenara bırakarak yeni bir hipotez aramamız gerektiğini belirtir.

Bir hipotezi neden kesin olarak kanıtlayamayız? Ya da bir hipotez gerçekten çürütülebilir mi?

Burada yapmamız gereken asıl ayrım neyin mantıksal açıdan, neyin pratik açıdan mümkün olduğunu ayırt etmek. Mantıksal olarak konuştuğumuzda, bir hipotezi kanıtlamak imkansızdır ama çürütmek mümkündür. Pratik anlamda konuştuğumuzda ise bir hipotezi hiçbir kuşku taşımadan çürütmek de kanıtlamak da güçtür.

Mantıksal ihtimal

Örneğin, tüm elmaların kırmızı olduğunu söyleyen bir hipotezimiz olduğunu farz edelim. Bu hipotezi on elmamız üzerinde test ederek ve ne renk olduklarına bakarak inceliyoruz. Tüm elmalar kırmızıysa hipotezimiz desteklenmiş olur fakat kanıtlanmış olmaz: daha fazla elmayı inceleyecek olursak bazılarının yeşil olduğunu görebiliriz. Diğer taraftan, kesin bilgiler içeren ve hatalar olmayan bir dünyada, eğer on elmamızdan bir tanesi yeşilse, hipotezimizi çürütmüş oluruz.

Pratik ihtimal

Pratik olarak konuşursak—"gerçek hayatta"—bir hipotezi kanıtlamak imkansızdır çünkü mantıksal olarak bir hipotezi kanıtlamak mümkün değildir. Fakat gerçek hayatta karşılaşılan senaryolarda, herhangi bir kuşku duymadan bir hipotezi çürütmek de zorlaşır.

Mesela önceki senaryoda bahsettiğimiz elmaları düşünün. Elmalardan bir tanesinin yeşil olduğunu fark ediyoruz. Eğer yeşil elma hakikiyse, hipotezimiz doğru olamaz. Ama elmanın aslında bizim düşündüğümüz şekilde yeşil olmaması ihtimali söz konusu olabilir. Belki biz onu yeşil sınıflandırmasına soktuk ve hatalı bir varsayımda bulunduk. Ya da belki de bu yeşil sandığımız elma dekoratif bir elmaydı ve birisi tarafından yeşile boyanmıştı. Ya da belki kırmızı bir elmayı yeşil küf kapladı ve bu yüzden de ilk bakışta yeşil gibi görünüyor.

Kanıtlar bütünü oluşturmak

Düşününce, en ufak bir hata ihtimalini, yanlış varsayım yapma ihtimalimizi ya da garip tesadüfi ihtimalleri ortadan kaldıramadığımız için tüm elmaların kırmızı olduğu hipotezini gerçek hayatta kesin olarak çürütemiyoruz.

Düşünebildiğimiz her alternatifi dikkatlice incelediğimizi - boyanmış elmalar, küflü elmalar vb. - ve bunlara yönelik hiç bir kanıta rastlamadığımızı varsayalım. Buna ek olarak, aynı deneyi tekrarlayıp çok daha fazla sayıda elma incelediğimizi ve bunların arasında tutarlı şekilde yeşil elmalar bulunduğunu düşünelim. Ayrıca yakınımızdaki çiftlik sakinleri de rutin olarak yeşil elmalara rastladıklarını söylemiş olsunlar.

Bu durumda tüm elmaların kırmızı olduğunu söyleyen hipotezimiz tamamen çürütülmüş olmasa da, hipoteze çok güçlü şekilde karşı geldik. Yani hipotez artık çürütülmeye daha yakın durumda. Bir başka deyişle, kimsenin bu hipotezi doğru kabul etme, bu konuda deney yapma ya da hipoteze dayanarak varsayımda bulunma ihtimali bulunmuyor.

Teşekkür: Hipotez test etmek için kullanılan elma örneği KA Guardian Andrew M. tarafından bulunmuştur, ve örneğini bu makalenin yorum bölümünde yaptığı bir açıklamada kullanmıştır. Andrew M.'ye ve diğer okurlara hipotezler, kanıtlama ve çürütme konularında yaptıkları beyin fırtınaları için çok teşekkür ederiz. Onların sayesinde bu bölümü gözden geçirerek genişlettik.

6. Tekrarlayın.

Bilimsel yöntemin son adımı elde ettiğimiz sonuçlar üzerinde düşünmek ve daha sonraki adımlarımız için bu sonuçlardan yararlanmaktır.

Elde ettiğimiz sonuçlar hipotezi destekliyorsa, hipotezi doğrulamak için farklı testler yapabilir veya daha ayrıntılı bir hipotez elde etmek için gözden geçirebiliriz. Örneğin; prizin neden bozuk olduğunu araştırabiliriz.
Elde ettiğimiz sonuçlar hipotezi desteklemiyorsa yeni bir hipotez üretmemiz gerekir. Örneğin; bir sonraki hipotezimiz, ekmek kızartma makinesindeki kablolardan birinin bozuk olabileceği hipotezi olabilir.

Bilimsel yöntem, çoğu durumda tekrarlamalı bir süreçtir. Bir başka deyişle bilimsel yöntem düz bir çizgiden çok, bir döngüdür. Alınan bir sonuç bir sonraki aşamada sorulan başka bir soruyu destekleyen bir bilgi haline gelebilir.

Tartışmaya katılmak ister misiniz?

Giriş Yap

Sıralama ölçütü:

Henüz gönderi yok.

İngilizce biliyor musunuz? Khan Academy'nin İngilizce sitesinde neler olduğunu görmek için buraya tıklayın.