Skip to main content
Global

1.2: תהליך המדע

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208610

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    כמו גיאולוגיה, פיזיקה וכימיה, ביולוגיה היא מדע שאוסף ידע על עולם הטבע. באופן ספציפי, ביולוגיה היא חקר החיים. תגליות הביולוגיה נעשות על ידי קהילה של חוקרים העובדים בנפרד וביחד בשיטות מוסכמות. במובן זה, ביולוגיה, כמו כל המדעים היא מפעל חברתי כמו פוליטיקה או אמנויות.

    תמונה A מתארת מושבות עגולות של אצות כחולות-ירוקות. תמונה B מתארת מבנים מאובנים עגולים הנקראים סטרומטליטים לאורך קו חוף מימי.
    איור\(\PageIndex{1}\): נקרא בעבר אצות כחולות-ירוקות, (א) הציאנובקטריה הנראית דרך מיקרוסקופ אור הן כמה מצורות החיים העתיקות ביותר בכדור הארץ. סטרומטוליטים אלה (ב) לאורך חופי אגם תטיס במערב אוסטרליה הם מבנים עתיקים שנוצרו על ידי שכבות של ציאנובקטריה במים רדודים. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי נאס"א; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי רות אליסון)

    שיטות המדע כוללות התבוננות מדוקדקת, רישום רשומות, חשיבה לוגית ומתמטית, ניסויים והגשת מסקנות לבחינת אחרים. המדע דורש גם דמיון ויצירתיות ניכרים; ניסוי מעוצב מתואר בדרך כלל כאלגנטי, או יפה. בדומה לפוליטיקה, למדע יש השלכות מעשיות ניכרות וחלק מהמדע מוקדש ליישומים מעשיים, כגון מניעת מחלות (איור\(\PageIndex{2}\)). מדע אחר מתקדם בעיקר מונע מסקרנות. לא משנה מה מטרתו, אין ספק שהמדע, כולל הביולוגיה, שינה את הקיום האנושי וימשיך לעשות זאת.

    סריקת מיקרוגרף אלקטרוני מתארת חיידקי E. coli המצטברים יחד.
    איור\(\PageIndex{2}\): ביולוגים עשויים לבחור ללמוד Escherichia coli (E. coli), חיידק שהוא תושב רגיל בדרכי העיכול שלנו אך גם אחראי לפעמים להתפרצויות מחלות. במיקרוגרף זה, החיידק מוצג באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק וצביעה דיגיטלית. (קרדיט: אריק ארבה; צביעה דיגיטלית מאת כריסטופר פולי, USDA-ARS)

    טבע המדע

    ביולוגיה היא מדע, אבל מה זה בעצם מדע? מה חולק חקר הביולוגיה עם דיסציפלינות מדעיות אחרות? ניתן להגדיר מדע (מהלטינית scientia, שפירושו "ידע") כידע על עולם הטבע.

    מדע הוא דרך מאוד ספציפית ללמוד, או לדעת, על העולם. ההיסטוריה של 500 השנים האחרונות מדגימה כי המדע הוא דרך עוצמתית מאוד לדעת על העולם; הוא אחראי במידה רבה למהפכות הטכנולוגיות שהתרחשו בתקופה זו. עם זאת, ישנם תחומי ידע וניסיון אנושי שלא ניתן ליישם את שיטות המדע עליהם. אלה כוללים דברים כמו מענה על שאלות מוסריות גרידא, שאלות אסתטיות או מה שניתן לסווג בדרך כלל כשאלות רוחניות. המדע אינו יכול לחקור תחומים אלה מכיוון שהם נמצאים מחוץ לתחום התופעות החומריות, תופעות החומר והאנרגיה, ולא ניתן לצפות בהם ולמדוד אותם.

    השיטה המדעית היא שיטת מחקר עם שלבים מוגדרים הכוללים ניסויים והתבוננות מדוקדקת. שלבי השיטה המדעית ייבחנו בפירוט בהמשך, אך אחד ההיבטים החשובים ביותר בשיטה זו הוא בדיקת השערות. השערה היא הסבר מוצע לאירוע, אותו ניתן לבדוק. השערות, או הסברים מהוססים, מופקות בדרך כלל בהקשר של תיאוריה מדעית. תיאוריה מדעית היא הסבר מקובל, נבדק ומאושר היטב למערכת תצפיות או תופעות. התיאוריה המדעית היא הבסיס לידע המדעי. בנוסף, בתחומים מדעיים רבים (פחות בביולוגיה) ישנם חוקים מדעיים, המתבטאים לעתים קרובות בנוסחאות מתמטיות, המתארות כיצד יסודות הטבע יתנהגו בתנאים ספציפיים מסוימים. אין התפתחות של השערות דרך תיאוריות לחוקים כאילו ייצגו עלייה מסוימת בוודאות לגבי העולם. השערות הן החומר היומיומי איתו עובדים מדענים והן מפותחות בהקשר של תיאוריות. חוקים הם תיאורים תמציתיים של חלקים בעולם הניתנים לתיאור נוסחי או מתמטי.

    מדעי הטבע

    מה היית מצפה לראות במוזיאון למדעי הטבע? צפרדעים? צמחים? שלדי דינוזאור? תערוכות על איך המוח מתפקד? פלנטריום? אבני חן ומינרלים? או אולי כל האמור לעיל? המדע כולל תחומים מגוונים כמו אסטרונומיה, ביולוגיה, מדעי המחשב, גיאולוגיה, לוגיקה, פיזיקה, כימיה ומתמטיקה (איור\(\PageIndex{3}\)). עם זאת, תחומי המדע הקשורים לעולם הפיזי ותופעותיו ותהליכיו נחשבים למדעי הטבע. לפיכך, מוזיאון למדעי הטבע עשוי להכיל כל אחד מהפריטים המפורטים לעיל.

    תחומי מדע מסוימים כוללים אסטרונומיה, ביולוגיה, מדעי המחשב, גיאולוגיה, לוגיקה, פיזיקה, כימיה ומתמטיקה. (אשראי: "עורך תמונות/פליקר)"
    איור\(\PageIndex{3}\): תחומי מדע מסוימים כוללים אסטרונומיה, ביולוגיה, מדעי המחשב, גיאולוגיה, לוגיקה, פיזיקה, כימיה ומתמטיקה. (קרדיט: "עורך תמונות" /פליקר)

    אין הסכמה מלאה בכל הנוגע להגדרת מה כוללים מדעי הטבע. עבור חלק מהמומחים, מדעי הטבע הם אסטרונומיה, ביולוגיה, כימיה, מדעי כדור הארץ ופיזיקה. חוקרים אחרים בוחרים לחלק את מדעי הטבע למדעי החיים, הלומדים יצורים חיים וכוללים ביולוגיה ומדעי הפיזיקה, הלומדים חומר שאינו חי וכוללים אסטרונומיה, פיזיקה וכימיה. כמה דיסציפלינות כמו ביופיזיקה וביוכימיה מתבססות על שני מדעים והן בין -תחומיות.

    חקירה מדעית

    דבר אחד משותף לכל צורות המדע: מטרה סופית "לדעת". סקרנות וחקירה הם הכוחות המניעים להתפתחות המדע. מדענים מבקשים להבין את העולם ואת אופן פעולתו. שתי שיטות של חשיבה לוגית משמשות: חשיבה אינדוקטיבית וחשיבה דדוקטיבית.

    חשיבה אינדוקטיבית היא סוג של חשיבה לוגית המשתמשת בתצפיות קשורות כדי להגיע למסקנה כללית. הנמקה מסוג זה נפוצה במדע התיאורי. מדען חיים כמו ביולוג מבצע תצפיות ומתעד אותן. נתונים אלה יכולים להיות איכותיים (תיאוריים) או כמותיים (המורכבים ממספרים), וניתן להשלים את הנתונים הגולמיים בציורים, תמונות, תמונות או סרטונים. מתצפיות רבות, המדען יכול להסיק מסקנות (אינדוקציות) על סמך ראיות. חשיבה אינדוקטיבית כוללת ניסוח הכללות הנובעות מהתבוננות מדוקדקת וניתוח כמות גדולה של נתונים. לימודי מוח עובדים לעתים קרובות כך. מוחות רבים נצפים בזמן שאנשים מבצעים משימה. לאחר מכן הוכח כי החלק במוח שנדלק, המציין פעילות, הוא החלק השולט בתגובה למשימה זו.

    נימוק או ניכוי דדוקטיבי הוא סוג ההיגיון המשמש במדע מבוסס השערות. בהנמקה דדוקטיבית, דפוס החשיבה נע בכיוון ההפוך בהשוואה לחשיבה אינדוקטיבית. הנמקה דדוקטיבית היא סוג של חשיבה לוגית המשתמשת בעקרון או בחוק כללי כדי לחזות תוצאות ספציפיות. מאותם עקרונות כלליים, מדען יכול לבצע אקסטרפולציה ולחזות את התוצאות הספציפיות שיהיו תקפות כל עוד העקרונות הכלליים תקפים. לדוגמה, תחזית תהיה שאם האקלים מתחמם באזור, תפוצת הצמחים ובעלי החיים צריכה להשתנות. נערכו השוואות בין התפלגויות בעבר להווה, והשינויים הרבים שנמצאו עולים בקנה אחד עם אקלים מתחמם. מציאת השינוי בהפצה היא עדות לכך שמסקנת שינויי האקלים היא תקפה.

    שני סוגי החשיבה הלוגית קשורים לשני המסלולים העיקריים של המחקר המדעי: מדע תיאורי ומדע מבוסס השערות. מדע תיאורי (או גילוי) שואף להתבונן, לחקור ולגלות, בעוד שמדע מבוסס השערות מתחיל בשאלה או בבעיה ספציפית ובתשובה או פתרון פוטנציאלי שניתן לבדוק. הגבול בין שתי צורות המחקר הללו מטושטש לעתים קרובות, מכיוון שרוב המאמצים המדעיים משלבים את שתי הגישות. תצפיות מובילות לשאלות, שאלות מובילות ליצירת השערה כתשובה אפשרית לשאלות אלו, ואז נבדקת ההשערה. לפיכך, מדע תיאורי ומדע מבוסס השערות נמצאים בדיאלוג מתמשך.

    בדיקת השערה

    ביולוגים חוקרים את עולם החי על ידי הצגת שאלות לגביו וחיפוש תגובות מבוססות מדע. גישה זו משותפת גם למדעים אחרים והיא מכונה לעתים קרובות השיטה המדעית. השיטה המדעית שימשה גם בימי קדם, אך היא תועדה לראשונה על ידי סר פרנסיס בייקון האנגלי (1561—1626) (איור\(\PageIndex{4}\)), שהקים שיטות אינדוקטיביות לחקירה מדעית. השיטה המדעית אינה משמשת אך ורק על ידי ביולוגים אלא ניתן ליישם אותה כמעט על כל דבר כשיטה הגיונית לפתרון בעיות.

    הציור מתאר את סר פרנסיס בייקון בגלימה ארוכה.
    איור\(\PageIndex{4}\): לזכותו של סר פרנסיס בייקון הוא הראשון שתיעד את השיטה המדעית.

    התהליך המדעי מתחיל בדרך כלל בהתבוננות (לעתים קרובות בעיה שיש לפתור) שמובילה לשאלה. בואו נחשוב על בעיה פשוטה שמתחילה בהתבוננות וניישם את השיטה המדעית כדי לפתור את הבעיה. בבוקר יום שני אחד, תלמיד מגיע לכיתה ומגלה במהירות שהכיתה חמה מדי. זו תצפית שמתארת גם בעיה: הכיתה חמה מדי. לאחר מכן התלמיד שואל שאלה: "מדוע הכיתה כל כך חמה?"

    נזכיר כי השערה היא הסבר מוצע שניתן לבדוק. כדי לפתור בעיה, ניתן להציע מספר השערות. לדוגמה, השערה אחת עשויה להיות, "הכיתה חמה כי אף אחד לא הפעיל את מיזוג האוויר." אך יכולות להיות תשובות אחרות לשאלה, ולכן ניתן להציע השערות אחרות. השערה שנייה עשויה להיות, "הכיתה חמה כי יש הפסקת חשמל, ולכן מיזוג האוויר לא עובד."

    לאחר שנבחרה השערה, ניתן לחזות. תחזית דומה להשערה אך בדרך כלל יש לה את הפורמט "אם. לדוגמה, התחזית להשערה הראשונה עשויה להיות, "אם התלמיד מדליק את מיזוג האוויר, אז הכיתה כבר לא תהיה חמה מדי."

    השערה חייבת להיות ניתנת לבדיקה כדי להבטיח שהיא תקפה. לדוגמה, השערה שתלויה במה שדוב חושב אינה ניתנת לבדיקה, מכיוון שלעולם לא ניתן לדעת מה דוב חושב. זה צריך להיות גם ניתן לזיוף, כלומר ניתן להפריך אותו על ידי תוצאות ניסוי. דוגמה להשערה בלתי ניתנת לזיוף היא "הולדת ונוס של בוטיצ'לי יפה." אין ניסוי שעשוי להראות שהצהרה זו שקרית. כדי לבדוק השערה, חוקר יערוך ניסוי אחד או יותר שנועדו לחסל אחת או יותר מההשערות. זה חשוב. ניתן להפריך או לבטל השערה, אך לעולם לא ניתן להוכיח אותה. המדע אינו עוסק בהוכחות כמו מתמטיקה. אם ניסוי לא מצליח להפריך השערה, אז אנו מוצאים תמיכה בהסבר זה, אך אין זה אומר שבהמשך הדרך לא יימצא הסבר טוב יותר, או שיימצא ניסוי שתוכנן בקפידה יותר לזייף את ההשערה.

    לכל ניסוי יהיה משתנה אחד או יותר ופקד אחד או יותר. משתנה הוא כל חלק בניסוי שיכול להשתנות או להשתנות במהלך הניסוי. בקרה היא חלק מהניסוי שאינו משתנה. חפש את המשתנים והבקרות בדוגמה הבאה. כדוגמה פשוטה, ניתן לערוך ניסוי לבדיקת ההשערה כי פוספט מגביל את צמיחת האצות בבריכות מים מתוקים. סדרה של בריכות מלאכותיות ממולאות במים ומחציתן מטופלות על ידי הוספת פוספט בכל שבוע, ואילו החצי השני מטופל על ידי הוספת מלח שידוע שאינו משמש אצות. המשתנה כאן הוא הפוספט (או היעדר פוספט), מקרי הניסוי או הטיפול הם הבריכות עם תוספת פוספט ובריכות הבקרה הן אלה שנוסף משהו אינרטי, כמו המלח. עצם הוספת משהו היא גם שליטה נגד האפשרות שלהוספת חומר נוסף לבריכה יש השפעה. אם הבריכות המטופלות מראות צמיחה פחותה של אצות, אז מצאנו תמיכה בהשערה שלנו. אם הם לא עושים זאת, אנו דוחים את ההשערה שלנו. שים לב שדחיית השערה אחת אינה קובעת אם ניתן לקבל את ההשערות האחרות או לא; זה פשוט מבטל השערה אחת שאינה תקפה (איור\(\PageIndex{5}\)). בשיטה המדעית, ההשערות שאינן עולות בקנה אחד עם נתוני הניסוי נדחות.

    תרשים זרימה מציג את השלבים בשיטה המדעית. בשלב 1 נעשית תצפית. בשלב 2 נשאלת שאלה לגבי התצפית. בשלב 3 מוצעת תשובה לשאלה, הנקראת השערה. בשלב 4, חיזוי נעשה על בסיס ההשערה. בשלב 5 נעשה ניסוי לבדיקת התחזית. בשלב 6, התוצאות מנותחות כדי לקבוע אם ההשערה נתמכת או לא. אם ההשערה אינה נתמכת, מתקבלת השערה נוספת. בכל מקרה, התוצאות מדווחות.
    איור\(\PageIndex{5}\): השיטה המדעית היא סדרה של שלבים מוגדרים הכוללים ניסויים והתבוננות מדוקדקת. אם השערה אינה נתמכת בנתונים, ניתן להציע השערה חדשה.

    דוגמא \(\PageIndex{1}\)

    בדוגמה שלהלן, השיטה המדעית משמשת לפתרון בעיה יומיומית. איזה חלק בדוגמה שלהלן הוא ההשערה? מה התחזית? האם בהתבסס על תוצאות הניסוי, האם ההשערה נתמכת? אם זה לא נתמך, הצע כמה השערות חלופיות.

    1. הטוסטר שלי לא טוסט את הלחם שלי.
    2. למה הטוסטר שלי לא עובד?
    3. יש משהו לא בסדר בשקע החשמל.
    4. אם משהו לא בסדר בשקע, מכונת הקפה שלי גם לא תעבוד כשהיא מחוברת אליו.
    5. אני מחבר את מכונת הקפה שלי לשקע.
    6. מכונת הקפה שלי עובדת.

    פתרון

    ההשערה היא #3 (יש משהו לא בסדר בשקע החשמל), והתחזית היא #4 (אם משהו לא בסדר בשקע, אז גם מכונת הקפה לא תעבוד כשהיא מחוברת לשקע). ההשערה המקורית אינה נתמכת, שכן מכונת הקפה פועלת כאשר היא מחוברת לשקע. השערות חלופיות עשויות לכלול (1) הטוסטר עלול להישבר או (2) הטוסטר לא הופעל.

    בפועל, השיטה המדעית אינה נוקשה ומובנית כפי שהיא עשויה להופיע בהתחלה. לפעמים ניסוי מוביל למסקנות המעדיפות שינוי בגישה; לעתים קרובות, ניסוי מביא שאלות מדעיות חדשות לגמרי לפאזל. פעמים רבות המדע אינו פועל באופן לינארי; במקום זאת, מדענים מסיקים ללא הרף מסקנות ומבצעים הכללות, ומוצאים דפוסים ככל שהמחקר שלהם מתקדם. החשיבה המדעית מורכבת יותר ממה שהשיטה המדעית לבדה מציעה.

    מדע בסיסי ויישומי

    הקהילה המדעית מתלבטת בעשורים האחרונים על ערכם של סוגים שונים של מדע. האם יש ערך לעסוק במדע רק לשם השגת ידע, או שמא לידע מדעי יש ערך רק אם נוכל ליישם אותו לפתרון בעיה ספציפית או לשיפור חיינו? שאלה זו מתמקדת בהבדלים בין שני סוגי מדע: מדע בסיסי ומדע יישומי.

    מדע בסיסי או מדע "טהור" מבקש להרחיב את הידע ללא קשר ליישום לטווח הקצר של אותו ידע. הוא אינו מתמקד בפיתוח מוצר או שירות בעל ערך ציבורי או מסחרי מיידי. המטרה המיידית של מדע בסיסי היא ידע למען הידע, אם כי אין זה אומר שבסופו של דבר הוא עלול שלא לגרום ליישום.

    לעומת זאת, מדע יישומי או "טכנולוגיה", שואף להשתמש במדע כדי לפתור בעיות בעולם האמיתי, מה שמאפשר, למשל, לשפר את תפוקת היבול, למצוא תרופה למחלה מסוימת או להציל בעלי חיים המאוימים מאסון טבע. במדע יישומי הבעיה מוגדרת בדרך כלל עבור החוקר.

    אנשים מסוימים עשויים לתפוס את המדע היישומי כ"שימושי "ומדע בסיסי כ"חסר תועלת". שאלה שאנשים אלה עשויים להציב בפני מדען הדוגל ברכישת ידע תהיה, "בשביל מה?" מבט מדוקדק על ההיסטוריה של המדע, לעומת זאת, מגלה כי ידע בסיסי הביא ליישומים מדהימים רבים בעלי ערך רב. מדענים רבים חושבים כי הבנה בסיסית של המדע נחוצה לפני פיתוח יישום; לפיכך, מדע יישומי מסתמך על התוצאות שנוצרו באמצעות מדע בסיסי. מדענים אחרים חושבים שהגיע הזמן לעבור ממדע בסיסי ובמקום זאת למצוא פתרונות לבעיות ממשיות. שתי הגישות תקפות. נכון שיש בעיות הדורשות התייחסות מיידית; עם זאת, מעט פתרונות יימצאו ללא עזרת הידע שנוצר באמצעות מדע בסיסי.

    דוגמה אחת לאופן שבו מדע בסיסי ויישומי יכול לעבוד יחד כדי לפתור בעיות מעשיות התרחשה לאחר גילוי מבנה ה-DNA הוביל להבנה של המנגנונים המולקולריים השולטים בשכפול ה-DNA. גדילי DNA, ייחודיים בכל אדם, נמצאים בתאים שלנו, שם הם מספקים את ההוראות הדרושות לחיים. במהלך שכפול ה- DNA נוצרים עותקים חדשים של DNA, זמן קצר לפני שתא מתחלק ליצירת תאים חדשים. הבנת מנגנוני שכפול ה-DNA אפשרה למדענים לפתח טכניקות מעבדה המשמשות כיום לזיהוי מחלות גנטיות, לאתר אנשים שהיו בזירת פשע ולקבוע אבהות. ללא מדע בסיסי, אין זה סביר שמדע יישומי היה קיים.

    דוגמה נוספת לקשר בין מחקר בסיסי ליישומי היא פרויקט הגנום האנושי, מחקר שבו כל כרומוזום אנושי נותח ומופה כדי לקבוע את הרצף המדויק של יחידות משנה של DNA ואת המיקום המדויק של כל גן. (הגן הוא יחידת התורשה הבסיסית; אוסף הגנים השלם של הפרט הוא הגנום שלו.) אורגניזמים אחרים נחקרו גם כחלק מפרויקט זה כדי להשיג הבנה טובה יותר של הכרומוזומים האנושיים. פרויקט הגנום האנושי (איור\(\PageIndex{6}\)) הסתמך על מחקר בסיסי שבוצע עם אורגניזמים לא אנושיים, ובהמשך, עם הגנום האנושי. מטרת סיום חשובה הפכה בסופו של דבר לשימוש בנתונים למחקר יישומי המחפש תרופות למחלות הקשורות גנטית.

    הלוגו של פרויקט הגנום האנושי מוצג, המתאר בן אדם בתוך סליל כפול של DNA. המילים כימיה, ביולוגיה, פיזיקה, אתיקה, אינפורמטיקה והנדסה מקיפות את הדימוי המעגלי.
    איור\(\PageIndex{6}\): פרויקט הגנום האנושי היה מאמץ שיתופי של 13 שנים בין חוקרים שעבדו בכמה תחומי מדע שונים. הפרויקט הושלם בשנת 2003. (אשראי: תוכניות הגנום של משרד האנרגיה האמריקאי)

    בעוד שמאמצי מחקר הן במדע הבסיסי והן במדע היישומי מתוכננים בדרך כלל בקפידה, חשוב לציין שחלק מהתגליות נעשות על ידי סרנדיפיות, כלומר באמצעות תאונה ברת מזל או הפתעה ברת מזל. פניצילין התגלה כאשר הביולוג אלכסנדר פלמינג השאיר בטעות צלחת פטרי של חיידקי סטפילוקוקוס פתוחה. עובש לא רצוי גדל והרג את החיידקים. התבנית התבררה כפניציליום, והתגלתה אנטיביוטיקה חדשה. אפילו בעולם המדע המאורגן ביותר, מזל - בשילוב עם מוח שומר מצוות וסקרן - יכול להוביל לפריצות דרך בלתי צפויות.

    דיווח על עבודה מדעית

    בין אם מחקר מדעי הוא מדע בסיסי או מדע יישומי, מדענים חייבים לשתף את ממצאיהם כדי שחוקרים אחרים יוכלו להרחיב ולבנות על תגליותיהם. תקשורת ושיתוף פעולה בתוך ובין תחומי משנה של המדע הם המפתח לקידום הידע במדע. מסיבה זו, היבט חשוב בעבודתו של מדען הוא הפצת תוצאות ותקשורת עם בני גילם. מדענים יכולים לשתף תוצאות על ידי הצגתם בפגישה או בכנס מדעי, אך גישה זו יכולה להגיע רק למעטים המצומצמים הנוכחים. במקום זאת, רוב המדענים מציגים את תוצאותיהם במאמרים שנבדקו על ידי עמיתים המתפרסמים בכתבי עת מדעיים. מאמרים שנבדקו על ידי עמיתים הם מאמרים מדעיים הנבדקים, בדרך כלל בעילום שם על ידי עמיתיו או עמיתיו של מדען. עמיתים אלה הם אנשים מוסמכים, לרוב מומחים באותו תחום מחקר, השופטים האם עבודת המדען מתאימה לפרסום או לא. תהליך סקירת העמיתים עוזר להבטיח שהמחקר המתואר במאמר מדעי או בהצעת מענק הוא מקורי, משמעותי, הגיוני ויסודי. הצעות מענקים, שהן בקשות למימון מחקר, כפופות גם לביקורת עמיתים. מדענים מפרסמים את עבודתם כדי שמדענים אחרים יוכלו לשחזר את הניסויים שלהם בתנאים דומים או שונים כדי להרחיב את הממצאים. תוצאות הניסוי חייבות להיות עקביות עם ממצאי מדענים אחרים.

    ישנם כתבי עת רבים והעיתונות הפופולרית שאינם משתמשים במערכת ביקורת עמיתים. מספר רב של כתבי עת מקוונים בגישה פתוחה, כתבי עת עם מאמרים זמינים ללא עלות, זמינים כעת שרבים מהם משתמשים במערכות סקירת עמיתים קפדניות, אך חלקן לא. תוצאות מחקרים שפורסמו בפורומים אלה ללא סקירת עמיתים אינן אמינות ואינן אמורות להוות בסיס לעבודה מדעית אחרת. למעט חריג אחד, כתבי עת עשויים לאפשר לחוקר לצטט תקשורת אישית של חוקר אחר על תוצאות שלא פורסמו באישור המחבר המצוטט.

    סיכום

    ביולוגיה היא המדע החוקר אורגניזמים חיים והאינטראקציות שלהם זה עם זה וסביבתם. המדע מנסה לתאר ולהבין את טבע היקום כולו או חלקו. למדע תחומים רבים; תחומים אלה הקשורים לעולם הפיזי ותופעותיו נחשבים למדעי הטבע.

    השערה היא הסבר מהוסס לתצפית. תיאוריה מדעית היא הסבר שנבדק היטב ומאומת בעקביות למכלול תצפיות או תופעות. חוק מדעי הוא תיאור, לעתים קרובות בצורה של נוסחה מתמטית, של התנהגות היבט של הטבע בנסיבות מסוימות. שני סוגים של חשיבה לוגית משמשים במדע. חשיבה אינדוקטיבית משתמשת בתוצאות כדי לייצר עקרונות מדעיים כלליים. חשיבה דדוקטיבית היא סוג של חשיבה לוגית המנבאת תוצאות על ידי יישום עקרונות כלליים. החוט המשותף לאורך המחקר המדעי הוא השימוש בשיטה המדעית. מדענים מציגים את תוצאותיהם במאמרים מדעיים שנבדקו על ידי עמיתים שפורסמו בכתבי עת מדעיים.

    מדע יכול להיות בסיסי או יישומי. המטרה העיקרית של מדע בסיסי היא להרחיב את הידע ללא כל ציפייה ליישום מעשי לטווח קצר של ידע זה. המטרה העיקרית של מחקר יישומי, לעומת זאת, היא לפתור בעיות מעשיות.

    רשימת מילים

    מדע יישומי
    סוג של מדע הפותר בעיות בעולם האמיתי
    מדע בסיסי
    מדע המבקש להרחיב את הידע ללא קשר ליישום לטווח הקצר של אותו ידע
    פיקוח
    חלק מניסוי שאינו משתנה במהלך הניסוי
    הנמקה דדוקטיבית
    צורה של חשיבה לוגית המשתמשת בהצהרה כללית כדי לחזות תוצאות ספציפיות
    מדע תיאורי
    סוג של מדע שמטרתו להתבונן, לחקור ולגלות דברים
    ניתן לזיוף
    ניתן להפריך על ידי תוצאות ניסיוניות
    הנחה
    הסבר מוצע לאירוע, אותו ניתן לבדוק
    מדע מבוסס השערות
    צורת מדע שמתחילה בהסבר ספציפי שנבדק לאחר מכן
    חשיבה אינדוקטיבית
    צורה של חשיבה לוגית המשתמשת בתצפיות קשורות כדי להגיע למסקנה כללית
    מדעי החיים
    תחום מדעי, כמו ביולוגיה, החוקר יצורים חיים
    מדעי הטבע
    תחום מדעי החוקר את העולם הפיזי, תופעותיו ותהליכיו
    מאמר שנבדק על ידי עמיתים
    דו"ח מדעי שנבדק על ידי עמיתיו של מדען לפני הפרסום
    מדעי הפיזיקה
    תחום מדעי, כגון אסטרונומיה, פיזיקה וכימיה, החוקר חומר שאינו חי
    מדע
    ידע המכסה אמיתות כלליות או הפעלת חוקים כלליים, במיוחד כאשר הוא נרכש ונבדק בשיטה המדעית
    משפט מדעי
    תיאור, לעתים קרובות בצורה של נוסחה מתמטית, להתנהגות של היבט כלשהו של הטבע בתנאים מסוימים
    שיטה מדעית
    שיטת מחקר עם שלבים מוגדרים הכוללים ניסויים והתבוננות מדוקדקת
    תיאוריה מדעית
    הסבר שנבדק ומאושר ביסודיות לתצפיות או לתופעות
    משתנה
    חלק מניסוי שיכול להשתנות או להשתנות

    תורמים וייחוסים