Cevap :
1.Problemin Belirlenmesi İlgi, merak ve dikkatli gözlemler bilimsel problemlerin ortaya çıkmasına temel oluşturur. Bilimsel bir çalışmaya başlamanın ön koşulu, neyin araştırılacağının bilinmesi ve belirli bir problemin ortaya konulmasıdır.
2. Çözüm Yollarının Araştırılması Problemi açık olarak ortaya koyduktan sonra öncelikle problemi doğuran nedenler ile problemin çözüm yollarını araştırmak ve bir hipotez ortaya ortaya koymak gerekir. Bu nedenle problemle ilgili veriler toplanır. Veriler, bu problemin çözümü için kullanılan bilgilerdir. Bu bilgiler, bilim insanının kendi gözlem ve çalışmalarının sonucu olabileceği gibi önceki araştırmacıların çalışmalarından da elde edilmiş olabilir. Bilim insanı topladığı veriler arasında ilişki kurup probleme geçici bir çözüm yolu önerir. Araştırmacı ya da bilim insanının kendi görüşlerini de ifade eden geçici çözüme hipotez (varsayım) denir.
3. Deneylerin Kurulması ve Kontrolü Bilimsel çalışmaların en önemli aşaması, hipotezin doğruluğunun araştırılmasıdır. Bu aşamada araştırmacı özellikle kontrollü deneyler ve gözlemler yaparak hipotezi test eder. Deneyler, incelenecek olayın hangi etkenlere bağlı olduğunu anlamak için yapılır. Deneylerde kontrol grubu ve deney grubu olarak 2 grup oluşturulur. Kontrol grubu ile deney grubundan elde edilen veriler karşılaştırılır.
4. Gözlemlerin Elde Edilmesi ve Ölçümlerin Alınması Deney sırasında gözlemler yapılır ve ölçümler alınır. Duyu organların yeterli olduğu durumlarda nitel, yeterli olmadığı durumlarda ise nicel gözlemler yapılır. Bilimsel çalışmalarda geçerli sonuçlara ulaşabilmek için olabildiğince nicel gözlemlere başvurulmalıdır. Deney sırasında bu konularda elde edilen veriler, hipotezi destekler veya çürütür. İki grup arasında belirli bir farkın olmaması durumunda hipotez çürütülmüş olur.
5. Bulguların Değerlendirilmesi ve Sonuç Çıkarma Gözlemlerden ve deneylerden bir takım bulgular elde edilir. Gözlem ve deneyler çoğu zaman fazla bilgi edinilir. Bu bilgilerin kolayca değerlendirilmesi için sınıflandırılması gerekir. Yapılan gözlem ve deneyler tahminleri doğrularsa hipotez kuvvetlenir ve kesinlik kazanır. Gözlem ve deneyler tahminleri doğrulanmazsa hipotez çürütülür.
6. Teori ve Kanun Sabırlı, dikkatli ve titiz bir şekilde yapılan çok sayıda gözlem ve kontrollü deney hipotezi destekliyorsa ve konuyla ilgili yeni durumları açıklayabiliyorsa hipotez, teori (kuram) halini alır. Gözlemler sonucunda belirlenen hipotezlerin ve teorilerin laboratuvarda ilgili araç ve gereçlerle denenmesi gerekir. Olayı oluşturan ve oluşturduğu sanılan etkenleri kontrol altına alıp önce yalnız birinin etkisini yapmasına izin vererek meydana getirme deneyidir.
Bilimsel Çalışma Yönteminin Basamakları:
1- Problemin Belirlenmesi
Öncelikle problemin iyi anlaşılması gerekiyor. "Problemi anlamak, problemi yarı-yarıya çözmek demektir."
2- Gözlem
Nitel ve Nicel olmak üzere iki çeşit gözlem vardır.
Nitel Gözlem : Beş duyumuzu kullanarak yaptığımız gözlemlerdir.Örneğin "çaydanlıktaki su sıcaktır".Buradaki gözlem nitel bir gözlemdir.Bunu, suya dokunarak veya sudan çıkan buharı gözlemleyerek karar veririz.
Nicel Gözlem : Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Örneğin "çaydanlıktaki su 80ºC dir".Buradaki gözlem nicel bir gözlemdir.Burada termometre aleti kullanılarak bir gözlem yapılmıştır.
Yukarıdaki örneklerden de anlaşıldığı gibi nitel gözlemler kişiler arasında farklılık gösterebilirken , nicel gözlemler daha objektifdir. Bu yüzden bilimsel bir çalışma sırasında nicel gözlemlere daha fazla ağırlık verilir.
3- Verilerin Toplanması
Veriler problem ile ilgili gerçekleri içerir. Gözlemler sonucu elde edilen veriler toplanıp, düzenlenir.
4- Hipotezin Kurulması
Hipotez , probleme geçici bir çözümdür.Bu çözüm yapılan gözlemler ve toplanan veriler ışığında kurulmuştur.İyi bir hipotez;
- probleme iyi bir çözüm önermeli,
- deney ve gözlemlere açık olmalı,
- toplanan tüm verilere uygun olmalıdır.
5- Tahminlerde Bulunma
Kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların çıkartılmasıdır ve bu sonuçlar ile hipotezler test edilir.Tahminler, "Eğer.................... ise ................. dır" şeklindeki cümlelerle ifade edilir.Tahminler genellikle "Tümdengelim" ve "Tümevarım" yöntemleri ile gerçekleştirilir.
Tümdengelim yönteminde bir ön bilgi kullanılarak genelleme yapılır. Örnek : Eğer bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiş ise ,insanda hücrelerden meydana gelmiştir.
Tümevarım yönteminde ise özel gözlemler yapılarak bir sonuca varılır.Örnek : Eğer insanlar, hayvanlar, bitkiler hücrelerden meydana gelmiş ise bütün canlıların yapı birimi hücredir.
6- Kontrollü Deney
Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucu tespit edilir.Kontrollü deneylerde iki deney grubu vardır: Birine kontrol grubu , diğerine ise deney grubu denir.Her iki grupta da aynı deney aynı şartlar altında yapılır iken sadece araştırılan faktör gruplar arasında farklı tutulur.
Deney sonuçları tahminleri doğrular ise hipotez geçerlilik kazanır.Aksi durumda ise eldeki verilerle yeni hipotezler kurularak bilimsel çalışmaya devam edilir.
7- Gerçek
Deneyler ile kanıtlanmış bilimsel doğrulardır.
8- Teori
Tekrarlanan deneylerle doğruluğu tam olarak değil, ama büyük ölçüde kabul edilmiş hipotezlerdir.Teorilerin çürütülme ihtimalleri vardır.
9- Kanun
Bir teori veya hipotez , doğruluğu bütün bilimlerce kabul edilmiş ise kanun halini alır.Örnek : Yerçekimi kanunu, Mendel Kanunları
ÖRNEK BİR BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ
Problem : Orta Anadolu Bölgesinde yetişen bitkilerdeki çinko eksikliğinin nedeni nedir?
Gözlem ve Verilerin toplanması :
- Bu bölgedeki topraklarda toplam çinko miktarının zengin olduğu gözlemlenmiştir
- Bu bölgedeki toprakların kireç içeriği fazla ve pH değeri yüksek.
- Bu bölgedeki topraklar kil minerali bakımından zengin.
- Bu bölgedeki topraklar organik maddeler bakımından fakir.
- Bu bölgedeki toprakların nem oranı az.
- Bu bölgedeki topraklara her yıl yüksek dozlarda fosfor ve fosfor içerikli gübreler verilmektedir.
- Bu bölgedeki topraklarda yetişen bitkiler kısa boylu kalmaktadır.
Hipotez :
1- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla kireç ve yüksek pH dır.
2- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki kil miktarının fazla olmasıdır.
3- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki organik maddenin az olmasıdır.
4- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, yağışların az olmasıdır.
5- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla fosfordur.
Tahmin :
1- Eğer 1. hipotezim doğru ise , fazla kireç ve yüksek pH 'lı topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
2- Eğer 2. hipotezim doğru ise , kil miktarının fazla olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
3- Eğer 3. hipotezim doğru ise , organik maddenin az olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
4- Eğer 4. hipotezim doğru ise , kurak bölgelerde yaşayan bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
5- Eğer 5. hipotezim doğru ise , fosfor içerikli gübrelerin verildiği topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
Kontrollü Deney :
Aynı tür buğday bitkileri ile çalışmalar yapılır.Her tahmin için bir deney grubu bir de kontrol grubu oluşturulur.
1- Yapılan çalışmalarda toprak pH'sının 6'dan 7'ye yükseltilmesiyle bitkilerin topraktan çinko alımının 100-150 kez bir azalma gösterdiği bulunmuştur.
2- Kilin , toprağın çinkoyu kuvvetlice bağlayarak tutmasını sağladığı bulunmuştur.
3- Organik maddelerin , toprakta çinkonun kolaylıkla hareket etmesine ve çözünür formda kalmasını sağladığı ortaya çıkmıştır.
4- Toprak neminin , çinkonun bitki köklerine taşınmasında ve dolayısı ile köklerce alımında belirleyici bir rol oynadığı saptanmıştır.
5- Yüksek dozlarda uygulanan fosfor , bitkilerin köklenme etkinliğini azaltarak bitkinin toprakla yeterince bağlantı kurmasını ve dolayısı ile bitkinin toprağın çinkosundan yararlanmasının sınırlandığı ortaya çıkmıştır.Ayrıca, yüksek dozdaki fosfor , bitki köklerinde ortak yaşayan ve bitkilerin topraktan çinko alımında büyük rol oynayan mikoriza mantarının etkinliğinin azalmasına neden olduğu saptanmıştır.
Gerçek :
Bitkilerdeki çinko eksikliğinin , topraktaki çinko miktarıyla direkt bağlantılı olmadığı, toprağın sahip olduğu birtakım fiziksel ve kimyasal özelliklerden kaynaklandığı bulunmuştur.Bu özelliklerden başlıcaları : Toprağın pH'sı, topraktaki kil, organik madde ve fosfor miktarı ve toprağın nemi.
