- Mis on loodusteaduslik meetod?
- Kuidas kasutatakse loodusteaduslikku meetodit teadustöös?
Teaduse areng
Iga natukese aja järel töötatakse välja ja paisatakse müüki uus ja veelgi parem nutitelefon või kõige jalasõbralikumad jooksutossud. Vahel teavitatakse meid, et avastatud on ravim mõne varem ravimatu haiguse peatamiseks. Sellised uudised pakuvad pea kõigile inimestele huvi, kuna igaüks meist tahab kvaliteetsemaid tooteid ning kauem tervena elada. Enamik kasulikke avastusi on võimalikud vaid seetõttu, et teadus areneb.
Loodusteaduslik meetod
Teadustöös kasutatakse loodusteaduslikku meetodit, st sellist uurimismeetodit, mis põhineb vaatlusel ja katsega kontrollimisel. See koosneb kaheksast etapist: 1) vaatlus, 2) probleemi sõnastamine, 3) hüpoteeside esitamine, 4) katse planeerimine, 5) katse tegemine, 6) andmete analüüs, 7) järelduste tegemine ning 8) tulemuste avaldamine.
Enne katset
Iga teadustöö algab vaatlusest (1). See tähendab, et huvipakkuvat protsessi jälgitakse. Näiteks leiutaja ja Nobeli preemia asutaja Alfred Nobel (1833–1896) märkas kaljumassiivide õhkamist jälgides nitroglütseriini eeliseid teiste lõhkeainete ees, aga ka selle ohtlikkust. Palju inimesi, nende hulgas Alfredi vend, hukkus ainuüksi seetõttu, et kui nitroglütseriini nõuga ettevaatamatult ümber käidi, siis see plahvatas väga kergesti. Sellised juhtumid tekitavad teadlastes küsimusi ja panevad probleemi sõnastama (2). Nobel soovis leida vastust küsimusele, kuidas muuta nitroglütseriini kasutamine ohutumaks.
Probleem on küsimus, millele otsitakse vastust.
Probleemi lahendamist alustatakse hüpoteeside püstitamisega (3). Nitroglütseriin on toatemperatuuril vedel ja väga plahvatusohtlik. Nobel oletas, et kui lisada nitroglütseriinile poorset ainet, saab selle stabiilsemaks muuta.
Hüpotees on teaduslik oletus, mis põhineb varasematel teadmistel.
- Suhkur lahustub kiiremini kuumas vees.
- Kuidas mõjutab sool jää sulamistemperatuuri?
- Miks kivi vajub vees põhja, kuid puidutükk jääb veepinnale hulpima?
- Klaas on kõvem materjal kui grafiit.
Katse
Hüpoteesi kontrollitakse katsega (eksperimendiga). Kõigepealt on vaja katse planeerida (4). Nobel eeldas, et nitroglütseriini võiks segada ainetega, mis imavad vedelikku endasse. Oma hüpoteesi kontrollimiseks valis Nobel välja mitu poorset materjali ning mõtles läbi eksperimendi käigu. Nitroglütseriini teiste ainetega segades pidi Nobel olema kindel, et ta katse käigus järgiks kõiki ohutusnõudeid ega laseks end õhku.
Planeerimisele järgneb katse tegemine (5). Nobel lisas nitroglütseriinile saepuru, sütt, tellisepuru ja pinnasest saadud diatomiiti (ränivetikate kodadest moodustunud settekivim).
Pärast katset
Kõik katsetulemused tuleb hoolikalt kirja panna ning seejärel saadud andmeid analüüsida (6). Nobeli katsete tulemuste põhjal selgus, et kõige paremini imab nitroglütseriini diatomiit. Pealegi saab seda segu väga hästi voolida, näiteks pulkadeks, mida on lihtne kaljusse puuritud aukudesse panna.
Katsetulemuste põhjal tehakse järeldused (7) ja kokkuvõte püstitatud hüpoteeside paikapidavuse kohta. Alfred Nobel järeldas, et nitroglütseriini muudab ohutumaks poorne kuiv lisand diatomiit, ning kinnitas katsetega oma hüpoteesi. Võib aga juhtuda, et püstitatud hüpotees ei leia kinnitust. Siis tuleb minna tagasi 3. etappi ning esitada tehtud järelduste põhjal uued hüpoteesid.
Viimase etapina tuleb avaldada tulemused (8), sest muidu ei saa keegi tehtud tööst teada. Kõik etapid pannakse üksikasjalikult kirja. Alfred Nobel leidis suurepärase lisandi, mis muutis nitroglütseriini kasutamise ohutumaks, ja nimetas väljatöötatud toote dünamiidiks. Ta patentis oma leiutise ja teenis sellega tohutu varanduse.
Lisalugemine
Alfred Nobel leiutas suurepärase vahendi kaevanduste ja tunnelite rajamiseks ning majade lammutamiseks. Kuid dünamiiti hakati kasutama ka sõjalistel eesmärkidel ning seetõttu hukkus väga palju inimesi. Nobelit, kes oli dünamiidi ja teiste leiutistega saanud üheks tolle aja maailma rikkaimaks inimeseks, süüdistati taparelva loomises. Kuna see hakkas teda vaevama, jättis ta kõigi üllatuseks testamendiga enamiku varandusest Nobeli preemia loomiseks. Peale keemia ja füüsika antakse Nobeli preemia välja kirjanduse, majanduse, meditsiini ja rahu valdkonnas. See on tänapäeva kuulsaim teadusauhind ja tunnustus, mida iga teadlane ihaldab.
Ma tean, et ...
- Loodusteaduslik meetod on vaatlusel ja katsega kontrollimisel põhinev uurimismeetod.
- Loodusteadusliku meetodi etapid on järgmised:
- vaatlus
- probleemi sõnastamine
- hüpoteeside püstitamine
- katse planeerimine
- katse tegemine
- andmete analüüs
- järelduste tegemine
- tulemuste avaldamine.
- Probleem on uurimisülesanne, lahendust nõudev küsimus.
- Hüpotees on teaduslik oletus.
Küsimused
- Missuguseid vaatlusi või katseid oled ise teinud?
- Kirjelda loodusteadusliku meetodi etappe, kui otsitakse vastust küsimusele, kuidas mõjutavad magusad joogid hambaid.
- Kus võiks avaldada õpilaste uurimistööde tulemusi?
- Millise eseme (telefon, koolikott, pastapliiats vms) omadusi tahaksid parandada või muuta? Kuidas sa seda teeksid?
