1.2 – Den videnskabelige metode: Tænk som en videnskabsmand

Da du var meget ung, udforskede du tingene omkring dig ved at røre ved dem og smage på dem. Efterhånden som du voksede, begyndte du at stille spørgsmål om den verden du bor i. Hvad er lyn? Hvor kommer regnbuen fra? Hvorfor er vand blåt? Som voksen, har du måske undret dig over, hvordan antibiotika virker, eller hvorfor vitaminer er vigtige for dit helbred. Hver dag, stiller du spørgsmål og søger svar, for at organisere og fornemme den verden der er omkring dig.

Da den nu afdøde nobelpristager Linus Pauling (1901-1994) beskrev sit studenterliv i Oregon, huskede han, at han læste mange bøger om kemi, mineralogi, og fysik. ”Jeg undredes over stoffernes egenskaber: hvorfor er nogle stoffer farvede, mens andre ikke er det, hvorfor er nogle mineraler eller uorganiske forbindelser hårde, men andre er bløde?” Han sagde ”Jeg opbyggede denne enorme baggrund af empirisk viden, og på samme tid stillede jeg en masse spørgsmål”. Linus Pauling fik to nobelpriser: Den første i 1945 var i kemi, for hans arbejde med karakteren af kemiske bindinger og fastlæggelsen af komplekse stoffers strukturer; Den anden, i 1962, var Nobels fredspris.

Den videnskabelige metode

Selvom processen til at forsøge at forstå naturen, er unik for hver enkelt forsker, hjælper et sæt af generelle principper, kaldet den videnskabelige metode, med at beskrive, hvordan en forsker tænker.

1. Observationer: Det første trin i den videnskabelige metode, er at observere, beskrive og måle en begivenhed i naturen. Observationer der er baseret på målinger, kaldes data.
2. Hypotese: Efter der er indsamlet tilstrækkeligt med data, opstilles en hypotese, der angiver en mulig fortolkning af observationerne. Hypotesen skal opstilles på en sådan måde, at den kan afprøves ved forsøg.
3. Eksperimenter: Eksperimenter et afprøvninger, som bestemmer hypotesens validitet. Ofte udføres mange eksperimenter for at afprøve hypotesen, og en stor mængde information indsamles. Mange eksperimenter er nødvendige, for at understøtte den oprindelige hypotese. Men hvis bare et eksperiment giver et andet resultat end forudsagt af hypotesen, skal der opstilles en modificeret hypotese. Derefter skal der udføres nye eksperimenter, for at afprøve den nye hypotese.
4. Teori: Nor eksperimenterne er blevet gentaget af mange forskere, og med konsistente resultater, kan hypotesen bekræftes. Dermed kan hypotesen blive til en teori. Selv herefter, fortsætter en teori med at blive afprøvet, og baseret på de nye eksperimenters resultater, skal den muligvis ændres eller erstattes. Hvis det sker, begynder cyklussen af den videnskabelige metode forfra, med opstilling af en ny hypotese.

Brug af den videnskabelig metode i hverdagen

Du bliver måske overrasket over at lære, at du bruger den videnskabelige metode i din hverdag. Antag for eksempel, at du besøger en ven i hans hjem. Kort efter du er ankommet, begynder dine øjne at klø og du begynder at nyse. Så bemærker du, at din ven har fået en kat. Måske spørger du dig selv, hvorfor du nyser, og danner hypotesen om, at du er allergisk over for katte. For at teste din hypotese, forlader du vennens hjem. Hvis din nysen stopper, er din hypotese moske korrekt. Du tester din hypotese yderligere, ved at besøge en anden ven, som også har kat. Hvis du begynder at nyse igen, understøtter dine eksperimentelle resultater din hypotese om, at du er allergisk over for katte. Men hvis du fortsætter din nysen efter du har forladt din vens hjem, understøttes din hypotese ikke. Du skal derfor danne en ny hypotese, som kunne være at du var blevet forkølet.

Konceptforståelse 1.2

Den videnskabelige metode Identificer hver af følgende, som en observation (O), en hypotese (H), eller et eksperiment (E): a. At drikke kaffe om natten, holder mig vågen b. Hvis jeg holder op med at drikke kaffe om eftermiddagen, kan jeg falde i søvn om natten. c. Jeg vil prøve kun at drikke kaffe om morgenen. Svar a. Beskrivelsen af hvad der sker når jeg drikker kaffe, er en observation (O) b. Beskrivelsen af hvad der kan ske hvis jeg stopper med at drikke kaffe om morgenen, er en hypotese (H) c. Ændring af det tidspunkt hvor jeg drikker kaffe, er et eksperiment (E)

Opgaveeksempel 1.2

Den videnskabelige metode Identificer hver af følgende udsags, som en observation (O), eller en hypotese (H): a. En sølvbakke får en kedelig grå farve, når den efterlades utildækket b. Nord for ækvator, er det varmere om sommeren, end det er om vinteren c. Isterninger flyder på vand, fordi det har mindre densitet (massefylde) Løsning a. Observation (O) b. Observation (O) c. Hypotese (H) Læringscheck 1.1 De følgende udsagn, bliver fundet i en elevs notesbog. Identificer hver af følgende udsags, som en observation (O), eller en hypotese (H), eller et eksperiment (E): a. “I dag, såede jeg to tomatkimplanter i haven, og to yderligere i et skab. Jeg vil give alle planterne samme mængde vand og gødning.” b. “Efter 50 dage, er tomatplanterne i haven 1 meter høje med grønne blade. Planterne i skabet er 20 cm høje og gule.” c. “Tomatplanterne behøver sollys for at vokse.” Svar a. Eksperiment (E) b. Observation (O) c. Hypotese (H)

1.3 – Lær kemi – Matematiske nøglefærdigheder →