科学的研究：特性、プロセス、タイプ、例 - 理科 - 2025

科学的研究は得仮説、行われた実験および結果を確立し、観測から知識を生成するプロセスです。つまり、これは一連の適切に構成されたステップに従う事前に計画された調査方法です。

科学的調査の最初のステップは、観察、現象、またはイベントから生じる質問です。例：表面のバクテリアの成長を止める物質は何ですか？

科学研究の実験は厳密に制御され、構造化されています。pixabay.com経由

科学研究の主な目的は、新しい知識を生み出すことです。このため、この種の研究を行う人（または研究者）は創造的であり、批判的思考と、探索または学習したい分野での基本的な知識を持っています。

科学研究の特徴

科学的研究の特徴の中で、その体系的な性質、その結果を検証する可能性、およびその手順の客観性が際立っています。

-オリジナルです

独創性とは、研究がどれだけ新しいか、つまり、その要素の一部またはすべてがどれだけ新しいかということです。

例：科学的調査は、問題の方向、使用された材料または機器、手順、または調査が実行される対象において独自のものである可能性があります。

プロジェクトの独創性の程度が大きいほど、より多くの科学的重要性を達成できます。

結論として、独創性とは、研究がその結果とともに見つけることを目的とする新規または革新的な要素を指します。

-それは客観的です

科学的研究は、有効な結果を提供するために客観的で公平でなければなりません。これは、結果が偏っていてはならないことを意味します。つまり、結果は研究者の以前の判断や主観的な評価に影響されるべきではありません。

-検証可能です

科学的研究を通じて得られた最終的な結論はいつでも検証できます。

つまり、検証可能性とは、すべての研究を、得られた結論とともに、別の研究者または専門家グループが検証できることを意味します。これにより、得られた結果に信頼性が与えられます。

調査の例を挙げることができます。その結果により、ある種の物質が、特定の条件下（濃度や曝露時間など）で、金属表面から細菌を排除することができると結論付けられます。

この研究は、同じ条件下で別の科学者が研究を繰り返し、同じ結果と結論を得た場合にのみ検証可能と見なすことができます。

-それは累積的です

科学研究は、それ自体をサポートするために以前の研究の発見を使用します。つまり、研究者は常に自分の研究の基礎として以前の研究を使用しています。このように、科学的研究は、相互にサポートし合う一連の調査結果を構成します。

-それは予測的です

一つの特徴は、科学的調査を通じて得られた知識が特定の時間に何が起こるかを予測できることです。

例：昆虫の個体群の経時的な行動を調査し、雨季にそれらがより豊富であることが観察された場合、昆虫が特定の地域でその個体群を増加させる季節は、どの季節にあるかを予測できます。

-体系的な方法を使用する

科学研究の主な特徴の1つは、科学的方法と呼ばれる体系的な手順の使用です。この方法を厳密に行うことにより、研究に対する個人的および主観的な影響を最小限に抑えることができます。

科学的方法のステップ

-制御

科学的調査は偶然を回避する必要があり、プロセスはそれが真実の結果を得ることを可能にする制御メカニズムによってサポートされなければなりません。

チャンスは科学的研究の場ではありません。すべての行動と観察は、研究者の裁量で、調査中の対象に応じて、明確に定義された方法とルールによって制御されます。

プロセス、科学研究の段階

科学研究には、次の段階の一部またはすべてが含まれる場合があります。

-観察

科学的調査の最初のステップは、現象、イベント、または問題の観察です。これらの理由により、研究者は一般に好奇心が強く、観察力のある人物です。同様に、現象の発見は、通常、イベントの自然なプロセスの予期しない変化が原因で発生します。

研究データを記録した研究者の図。pixabay.com経由

- 問題

観察はいくつかの質問の定式化につながります：なぜですか？どうやって？いつ？これは問題の定式化を構成します。問題は、調査される現象の特定の基本的な特性に関して完全に区切られている必要があります。

例：Staphylococus aureusバクテリアの増殖が真菌Penicilliun notatumによって阻止されるのはなぜですか？

問題を定式化することに加えて、研究者は研究の範囲と予想される貢献を示さなければなりません。

-仮説の定式化

問題に提起された質問に答えるために、仮説が立てられます。この用語は、実験的に証明されていなくても、真実であると推定されるステートメントを指します。したがって、仮説は証明されていない真実です。

仮説の例は次のとおりです。細菌Staphylococus aureusの増殖が菌Penicilliun notatumに含まれている場合、この菌は細菌の発生を妨げる物質を生成します。

例に見られるように、仮説は観測された現象に対するおそらく反応です。

-実験

仮説は方法論的プロセスに供されて真実性を決定するか、逆に、それらの無効性を確立して拒否します。これらの実験とプロセスは、厳密に構造化および制御されています。

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得られたすべての結果と証拠は、提起された問題に対応するために分析されます。結果と結論は、会議のプレゼンテーション、科学会議、またはジャーナルでの公開を通じて公開されます。

科学研究で得られた結果と結論は、科学会議を通じて公開されるか、索引付きジャーナルで公開されます。pixabay.com経由

科学研究の種類

科学研究はさまざまな方法で分類できます。データが取得された方法、データの分析、および実行された時間に応じてです。

データの入手方法によると

これらは、観察用と実験用に分類されます。前者はプロセスに介入せずにプロセスを観察するだけです。一方、実験的なものでは、研究者は研究対象のいくつかの条件または特性を操作し、それらがどのように動作するかを観察します。

実験的研究の例は、細菌の増殖を止めるための抗生物質の適切な濃度を決定することです。この場合、研究者は抗生物質の測定値を操作します。

データ分析によると

したがって、それらは記述的および分析的として分類されます。記述的研究では、数と頻度（パーセンテージ）を使用して母集団の詳細を示します。例：地域内の鳥の種の数、または学校の少女と少年の割合。

一方、分析的研究は、統計的方法を使用して、研究された特性間の関係を確立します。例：学校の男の子と女の子の数を比較して、違いが有意かどうかを判断します。

調査が行われた時期による

この場合、それらは遡及的または将来的なものとして分類されます。回顧的研究は過去の現象の振る舞いを分析します。例：人口の特性を調査する場合は、アーカイブ、国勢調査、人口統計局などからデータを取得します。

前向き研究では、現象は未来に向けて研究されます。つまり、研究対象の特性が毎日取得または記録されます。このタイプの研究は、患者の古いデータを使用するリスクを最小限に抑えるため、臨床研究で広く使用されています。

重要性

科学的研究により、さまざまな現象を分析して学ぶことができます。さらに、その方法論の厳密さにより、人類が現実とより密接に接触できるようにする結論、理論、法律が得られます。

同様に、科学的研究のおかげで、他の素晴らしい発見の中でも特に、人類に危害を加えた重要な病気を知り、分析し、克服することが可能になりました。

科学研究の例

-ルイ・パスツールの作品

彼の研究室でのルイパスツール。ウィキメディア・コモンズ経由

ルイパスツール（1822-1895）は、科学的研究が綿密に観察された出来事から始まり、理論と法律の策定に進む方法の最良の例です。この研究者は、科学的研究を通じて、微生物が増殖していることを確認することができました。

これを実証するために、パスツールはグースネックフラスコを使用しました。これらのガラス容器は、非常に細長い上部と「S」字型で、空気は入りますが、環境からのほこりや他の粒子の通過を防ぎます。

次に、彼は2つの容器に肉汁を入れました。1つは白鳥の首、もう1つは短い首です。その後、彼は両方の瓶を煮て、培養液に存在する微生物を排除しました。

当時、パスツールは、「S」字型の容器に入れられたスープはそのままで、短い首の容器の内容物は容易に分解することを観察しました。

このようにして、パスツールは、微生物が培養液の内部で自然に形成されなかったこと、および短い首の容器での培養液の分解が環境で発見された微生物によって引き起こされたことを実証することができました。

-DNAの構造の発見

DNA分子。二重エリックス構造が観察されます。ウィキメディア・コモンズ経由

科学研究のアプリケーションの最も印象的な例の1つは、DNAの構造の発見です。この発見は、ジェームズワトソンとフランシスクリックによって行われました。

DNAは細胞の核にある分子であり、生物の発達と機能に必要な情報を持っています。しかし、ワトソンとクリックの時代には、この分子の構造は不明でした。

研究者たちは疑問を投げかけました、DNAの構造は何ですか？彼らは主題に関する理論的および実験的基礎をすべて知っており、それらを使用して一連の徹底的かつ詳細な実験を実行しました。

このようにして、彼らの実験により、DNAの構造は右に曲がるらせん階段に似ていると結論付けることができました。18か月の作業の後、1953年4月2日、ワトソンとクリックは分子の構造が詳細に記述された彼らの研究を発表しました。

-胃腸炎を引き起こすウイルスの同定、

ロタウイルスは、子供の腸内感染症（胃腸炎）を引き起こすウイルスです。彼らは1973年にオーストラリアでルースビショップによって発見されました。

ビショップは、細心の注意を払い、電子顕微鏡法を使用して、胃腸炎で入院した子供の生検でウイルスの存在を示すことができました。ビショップは1973年に彼の発見を発表しました。

興味のあるテーマ

研究の種類。

基本調査。

フィールド調査。

応用研究。

純粋な研究。

説明的研究。

記述的研究。

観察研究。

参考文献

1. Wilson、K.、Rigakos、B.（2016）。科学的プロセスフローチャートアセスメント（SPFA）：学際的な学生集団における科学的プロセスの理解と視覚化の変化を評価する方法。2020年3月19日にncbi.nlm.nih.govから取得
2. Balakumar、P.、Jagadeesh、G.（2017）。科学研究とコミュニケーションの基本概念。2020年3月20日、researchgate.netから取得
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