Bilimsel Yöntemin Çözüm Aşamaları

Bilim, gözlenen karışık olayların açıklamasını yapmaya, olaylar arasındaki ilişkiler hakkında bir yargıya varmaya çalışır. Bu açıklama ve genellemelere bilimsel yöntem denilen bir çalışma ile ulaşılır. Bu yöntemde problemle ilgili
sorular sorularak bunlara cevaplar aranır. Ancak bu sorular gözlem ve deneylere uygun bilimsel özellikte olmalı,
verilen cevaplar da daha sonraki çalışmalara destek olmalıdır.

1. Bilimsel Problemin Tespiti

Bilimsel yöntemin ilk aşamasıdır. Problem net ve açık bir şekilde, anlaşılır ifadelerle belirtilmelidir. Problem, deneysel olarak araştırılabilir olmalıdır.

2. Veri Toplama

Gözlemler ve deneyler yapılarak problemle ilgili elde edilen bilgilere veri denir. Gözlemler nitel ve nicel olmak üzere iki çeşittir.

Nitel Gözlem
Ölçü aletleri kullanılmadan beş duyu organıyla yapı-
lan gözlemlerdir. Nitel gözlemler bilim adamlarının
kişisel görüşlerini de yansıtacağı için bilimsel yöntemde
fazla önemli değildir.
Örneğin,
– Fehling çözeltisi, glikoz bulunan ortamda kiremit kırmızısı renk verir.
– Ribozom hücrede bulunan en küçük organeldir.
Nicel Gözlem
Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Nicel
gözlemlerin sonucu kişiden kişiye değişmeyeceği
için bilimsel problemlerde nitel gözlemlere göre daha
önemlidir.
Örneğin;
– Maltozun yapısında iki glikoz molekülü vardır.
– Ribozom, 150 – 200A° büyüklüğünde bir organeldir.

3. Hipotez Kurma

Bir problemle ilgili önerilen geçici çözüm yoludur. İyi bir hipotez eldeki verilere uygun olmalı, soru ve tahminlere açık olmalı, veriler arasında bağlantı kurabilmelidir.

4. Tahmin Yapma

Hipoteze dayalı olarak ileri sürülen açıklamalardır. Tahmin cümlelerinin kalıbı “Eğer …….. ise …….. dir.” şeklindedir.
Örneğin
“Fotosentez hızı ışığın dalga boyuna bağlı olarak değişir.” hipotezini kuran bir bilim adamının yapacağı tahmin
“Eğer hipotezim doğru ise bitkinin mavi ışık altında tükettiği CO2 miktarı, yeşil ışık altında tükettiğinden farklı olmalıdır.” şeklinde olur.

5. Kontrollü Deney Yapmak

Hipotezin doğruluğunu kontrol etmek için yapılan deneylerdir. Kontrollü deneyde, bir probleme etki eden değişkenlerden sadece biri değiştirilip diğerleri sabit tutulur. Bu deneyde “kontrol grubu” ve “deney grubu” olmak üzere
iki grup kullanılır. Kontrol grubu araştırılan özelliğin en ideal gerçekleştiği gruptur. Deney grubu ise araştırılan özelliğin denendiği gruptur. Minerallerin bitki gelişimine etkisini araştıran bir bilim insanı nın hazırlayacağı deney düzeneği aşağıdaki gibi olmalıdır.

Yapılan kontrollü deneylerde iki sonuç ortaya çıkar:

• Kontrollü deneyler hipotezi doğrulamıyorsa, hipotez tamamıyla terk edilmez, değiştirilir. Yeni bir hipotez kurulur.
• Kontrollü deneyler hipotezi doğruluyorsa, hipotez geçerlidir ve bir sonraki bilimsel yöntem basamağına geçilir.

Bir gün sonra düzeneklerdeki termometrelerin gösterdiği sıcaklıkları karşılaştıran araştırmacının bu deneyi düzenleme amacı aşağıdakilerden hangisidir?
A) Solunum şekli farklı olan canlıların kullandıkları besin çeşidini belirleme
B) Ortam sıcaklığının solunum hızına etkisini belirleme
C) Fermantasyon reaksiyonları sonucu açığa çıkan ısı miktarını karşılaştırma
D) Ortamdaki oksijen miktarının fermantasyona etkisini belirleme
E) Glikozun farklı fermantasyon reaksiyonlarında yıkım hızını belirleme

6. Teori

Kontrollü deneylerle ispatlanmış bilimsel doğrulara teori
denir. Hipotezlere oranla gerçeklere daha yakındır. Fakat
çürütülmesi mümkün olabilir.

Örneğin
Dalton'un atom teorisi olarak bilinen “atom, maddenin
bölünemeyen en küçük parçasıdır.” iddiası günümüzde
geçerliliğini kaybetmiştir.

7. Kanun (Yasa)

Teoriler çürütülmez ve evrensel bir geçerlilik kazanırsa, o
alandaki tüm bilim adamları tarafından kabul edilirse kanuna
dönüşürler.

Örneğin
Mendel Kanunları, Yer Çekimi Kanunu.

Bir öğrenci, bir bitki fidesini içinde besleyici su bulunan
bir cam kavanoza şekildeki gibi dik duracak biçimde
yerleştiriyor.Kavanozu bir yönden, sürekli olarak aynı
şiddette ışık alan bir yere koyuyor. Bitkide meydana gelen
değişmeleri aralıklı olarak gözleyip kaydediyor.
Bu öğrenci neyi incelemektedir?
A) Su miktarının, bitki büyümesindeki rolünü
B) Işık şiddeti ile büyüme arasındaki ilişkiyi
C) Işığın, bitkinin değişik kısımlarını nasıl etkilediğini
D) Sudaki madensel tuzların ne kadarının emildiğini
E) Fotosentez için hangi maddelerin gerekli olduğunu

“Bütün bitkisel hücrelerde kloroplast bulunur.”
Hipotezini kanıtlamaya çalışan bir bilim adamı, bitkileri
meydana getiren hücre türlerinin büyük bir kısmı
nda kloroplast bulunmadığını saptamıştır.
Bu bilim adamının yapacağı ilk iş aşağıdakilerden
hangisidir?

A) Hipotezini değiştirmek
B) Yeni kanıtlar aramak
C) Hipoteze dayalı tahminler yapmak
D) Kontrollü deneyler düzenlemek
E) Nicel gözlemler yapmaya çalışmak

Bilim insanı yaptığı incelemeler sonucu hipotezinin yanlış olduğunu görmüştür. Bundan dolayı hipotezini değiştirmelidir.