הנחיות ואסטרטגיות ללמידה

מחשבות גדולות מיושמות הופכות למעשים גדולים
וויליאם הזליט, אנגלי
1778 - 1830


מתמטיקה ומדעי סדרה

פתרון בעיות בשיטה מדעית

השיטה המדעית היא תהליך יצירה ובחינה של פתרונות לבעיות,
או העלאת תיאוריות לגבי כיצד דברים עובדים. השיטה מנסה לצמצם את השפעת ה"אמונה"
או נטייה, או דעה קדומה של החוקר כך שתקפות התהליך תשמר בכל מקום בעולם.

השיטה המדעית ניתנת לשימוש לפתרון בעיות יומיומיות!
אם האורות כבו בביתך, ניתן לנחש כמה סיבות מדוע זה קרה: לא שילמת את חשבון החשמל, הייתה סערה שפגעה בחוטים, מכשירי החשמל גרמו לעומס יתר, וכד'

  • חפש את האפשרויות (מחקר)
  • בחר את ההסבר הטוב ביותר (נסח היפותזה)
  • בחן אותו ו-
  • נסח מסקנה או תיאוריה

אם לדעתך הטוסטר או המיקרוגל הם הסיבה להפסקת החשמל, אזי אם תשחזר את המצב תוכל לנבא את התוצאה (ניסוי ובחינה של התיאוריה). אם הסיבה הייתה אי תשלום החשבון, גם מצב זה תוכל לשחזר, אבל זה כבר יכול להיות יקר ולא כדאי.

השיטה המדעית

הצג את הבעיה והתבונן במצבים
התבונן או תהה לגבי דברים שמתרחשים בעולמך, ומתי, כיצד ומדוע הם מתרחשים.

  • תן כותרת קצרה ובעלת משמעות לפרויקט שלך
  • כתוב הצהרת כוונות המתארת מה בכוונתך לעשות
  • ערוך רישום קפדני צעד-אחר-צעד של תהליך ההסתכלות שלך
  • היה אובייקטיבי!
    אל תנחש מדוע דבר זה או אחר קורה. את זה עושים אחר כך.
  • אסוף מידע של מחקר דומה
    זהו תהליך עיון ספרותי
  • זהה מצבים בעלי משמעות או גורמים של המצב
  • סכם את הבעיה באופן ברור ופשוט. הדגש את התוצאה או השפעה

נסח את ההיפותזה שלך

: חקור אפשרויות

  • מה הסיבות האפשריות למה שראית?
  • האם סיבות אלו מאפשרות לנבא או לקבוע את אותה התוצאה?
  • אלו סיבות יש בהן פחות סבירות לגרום לאותה תוצאה?
  • מה הבחירה הטובה ביותר?

בחר את האופציה הטובה ביותר או תן תשובה לבעיה על ידי ההיפותזה שלך.
זאת תהיה מבחינת "תשובה משכילה" מבוססת על הסתכלותך ועל ניסיון העבר

הצג את ההיפותזה שלך באופן ברור ופשוט

היפותזה: הסבר אפשרי של סיבה ותוצאה למצב נתון, או אוסף של גורמים שניתנים במבחן, וניתן לאמת את נכונותם (נכון או לא נכון). (זכור! היפותזה איננה הערה או תאור של אירוע אשר מתרחש בשלב ההסתכלות)

מבחן

סוג הנתונים הדרושים לך

  • תחומי המדע כימיה ופיזיקה מתבססים על מספרים כנתון, ועל ניסויים הניתנים לשחזור כדי למדוד ולחשב תוצאות
  • תחומי מדע כגון סוציולוגיה מתבססים על הסתכלות וראיונות בעקבות מגבלות הנוצרות מחוסר ניסויים עם בני אדם, ומתארים תיאורים על מנת להציג תוצאות

בנה ניסוי כדי לבחון את ההיפותזה שלך

  • בנה תהליך צעד-אחר-צעד עם מטרה ברורה לכל צעד
  • רשום והשג ציוד וחומר דרוש
  • זהה שתי קבוצות מבחן: קבוצת המבחן היא נקודת הציון שלך, אין משתנים. קבוצת הניסוי היא מוקד השינויים אשר מניבים את התוצאה
  • הסתמך על ניסיון העבר כדי לזהות משתנים, אך התייעץ עם בר סמכא וקבל דעה שנייה.

הרץ מספר ניסויים

  • שנה משתנה אחד בלבד בעל ניסוי כדי לבודד תוצאות באופן אמין
  • בצע מדידות מדויקות ותעד
  • חזור על מבחן כמה שנדרש עם קבוצת הניסוי כדי לבחון את התוצאות. שנה תמיד דבר אחד או משתנה אחד בכל מבחן
  • חזור על מבחנים מוצלחים עם קבוצות נוספות כדי לבחון את הממצאים

שגיאות נפוצות

  • ההיפותזה משוערת להיות ה"תשובה" ואינה נתמכת במבחן
  • התעלמות מנתונים אשר אינם תומכים בהיפותזה
  • אמונה / נטייה מעוורים את החוקר בשלב המבחן
  • שגיאות שיטתיות חוזרות על עצמן עם כל ניסוי. הדבר גורם לסטיות במחקר
  • הציוד או התנאים אינם מתאימים

הסק מסקנות

  • סכם את התוצאות והמסקנות – השתמש בגרפים או טבלאות כדי להמחיש
  • התייחס להסתכלויות שלך, נתונים והיפותזה כדי לשמור על עקביות
  • שים לב לנקודות קושי, בעיות, נקודות להמשך מחקר, או דברים שהיית עושה אחרת

אם לא הוכחת את ההיפותזה שלך, הצלחת מבחינה אחרת!

  • ניסויים לא מוצלחים מספקים מידע אשר יכולים להוביל לתשובות על דרך השלילה
  • חסוך למישהו אחר את הצורך לערוך ניסויים כשלך
  • הצע דרכים חלופיות לפתרון בעיות דומות

זכור: מחקר מתבסס על עבודתם של אחרים.


ראה גם:

פתרון משוואות ליניאריות | פתרון בעיות מילוליות |
כתיבת דוח"ות מעבדה ועבודות מדעיות | פתרון בעיות בשיטה מדעית |
כתיבת מאמר לקידום מוצר או רעיון