方法學

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方法學fong1 faat3 hok6英文Methodology)係指針對做學術研究嘅方法嘅思考,例如係「實驗呢樣嘢可以攞嚟解答啲咩問題」噉嘅討論。

科學方法[編輯]

用科學方法求知嘅流程圖
內文:科學方法

基本步驟[編輯]

睇埋:統計學同埋企咗喺巨人嘅膊頭上面

科學方法(scientific method)係根據科學哲學嚟追求知識嘅過程。搞親科學嘅人實係用科學方法嚟研究自己在意嘅現象嘅-由物理學生物學等嘅自然科學經濟學等嘅社會科學都係噉。科學方法有以下呢幾個步驟[1][2]

  1. 喺日常生活嗰度觀察吓研究緊嘅現象,對現象嘅運作原理等提出問題,即係要諗吓呢啲現象係咪而家有嘅理論(theory;嚴格上係指會做有可否證性嘅預測嘅知識體)解唔解釋得到,而如果唔得,就要諗吓有冇啲乜嘢新嘅定律有可能解釋到呢柞現象;
    • 牛頓:「基於我觀察到蘋果由樹上面跌落嚟等嘅現象,我推測啲現象背後係因為有引力嘅作用。」
  2. 基於諗出嚟嘅新定律或者理論,諗一啲有可否證性嘅假說(hypothesis;指由理論嗰度推理出嚟,有得直接觀察但係未經證實嘅講法)出嚟;
    • 牛頓:「如果我提倡條式係真確嘅,啲行星公轉軌道應該會係噉噉噉...」(假說)
  3. 實驗或者有系統性嘅觀察,攞同分析數據[3]
    • 牛頓:「啲行星嘅公轉軌道實際上係點嘅樣?」
  4. 做總結-
    • 如果數據撐條新定律嘅話,噉就將呢個新發現夾入去現有嘅理論入面,形成一個解釋力更勁嘅新理論;
    • 如果數據唔撐條新定律嘅話,就重新諗過;
    • 「如果我呢個理論係真確,呢場實驗或者觀察理應會得出某個某個結果,而個實際嘅結果係...」
  5. 重複[4]

科學方法係一個循環性嘅過程-科學家會係噉重複上述嘅工序嚟豐富人類知識,因為次次搵到新嘅知識之後,好多時即刻又會有新嘅謎團;好似係牛頓萬有引力定律噉,當啲物理學家發現咗佢哋觀察到嘅嘢都係跟住呢條定律之後,佢哋又要開始去諗「萬有引力係點嚟」呢條新問題同埋做新實驗嚟搵答案。於是乎,人類喺知識上就不斷係噉有進步同發現新嘢。

驗證方法[編輯]

內文:實驗觀察
睇埋:樣本實驗室統計分析同埋假說檢定

驗證假說主要有兩大方法:

  • 實驗(experiment)指一啲用嚟驗證某啲假說、牽涉到操控(manipulate)某啲變數嘅程序:响做實驗嗰陣,研究會操控自變數(IV)-即係用人工嘅方法改變自變數嘅數值,再睇吓噉樣做會點樣影響到應變數(DV)嘅數值。舉個例說明,想像家陣有位物理學家喺度做狹義相對論方面嘅研究;簡化噉講,狹義相對論主張,當一嚿物體速度愈近光速,嚿物體過嘅時間就會愈慢;呢種現象就係所謂嘅時間膨脹[5],而要測試時間膨脹呢個諗法,(簡化噉講)研究者可以噉樣做實驗-
    1. 佢哋擺個原子鐘量度時間)喺架好勁嘅火箭裏面,
    2. 開大架火箭嘅引擎,令架火箭飛得好快(有返咁上下接近光速),
    3. 飛完一輪,之後研究者再攞架火箭裏面嗰個原子鐘,攞個鐘嚟同一個由始至終都喺地球表面唔郁嘅原子鐘比較吓,睇吓以接近光速飛過嘅原子鐘係咪真係會行得慢咗。
    • 喺成個實驗入面,速度就係一個自變數(俾研究者人工噉操控咗嘅變數),而個原子鐘所量度嘅過咗幾耐時間就係一個應變數(研究者淨係量度咗呢個變數,冇直接噉操控佢數值)[6][7]。實驗係現代科學上成日用嘅做法,而實驗室就正正係指一間專門攞嚟做實驗用嘅房,一般都會擺嗮啲專係攞嚟做實驗用嘅架生,而且因為用嘅架生個個科學領域都唔同,所以會有細分做化學實驗室生物學實驗室或者心理學實驗室呢類再專門啲嘅實驗室噉[8]
「條試管入面啲化學物質溫度等嘅特性經已設定好嗮(實驗操控),我個理論預測會發生嘅嗰場化學反應係咪真係會發生(應變數)呢?」
  • 認真嘅觀察(observation)指緊一啲用嚟驗證某啲假說、但牽涉到操控任何變數嘅程序:响做觀察嗰陣,研究者會搵方法量度啲變數嘅數值,再睇吓啲變數之間嘅關係係咪同假說所講嘅一致,不過佢哋唔會特登郁手改變任何一個變數嘅數值;例如係經濟學家驗證一啲描述「貨品價錢受乜嘢因素影響」嘅假說嗰陣,佢哋好難話直接控制(例如)市場上嗰啲商品嘅價錢,但佢哋可以試吓隨機(random)噉幾樣商品出嚟睇,計吓統計分析睇吓價錢係咪真係同(佢哋心目中會影響價錢嘅)嗰啲因素有明顯嘅相關,係嘅話就可以話啲數據撐咗佢哋心目中嘅假說,而喺成個過程入面,啲經濟學家冇操控任何變數,只係量度咗啲變數嘅數值,所以佢哋做緊嘅係個觀察,唔係實驗。順帶一提,觀察呢家嘢喺社會科學當中零舍常用[9][10]

睇埋[編輯]

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  1. Steps of the Scientific Method.
  2. Anderson, P.F. (1983). Marketing, scientific progress, and scientific method. The Journal of Marketing, 18-31.
  3. Bunge, Mario (1998). "The Scientific Approach". Philosophy of Science: Volume 1, From Problem to Theory. 1 (revised ed.). New York, NY: Routledge. pp. 3-50.
  4. Backer, Patricia Ryaby (October 29, 2004). "What is the scientific method?". San Jose State University.
  5. Wolfgang Rindler (1991). Introduction to Special Relativity (2nd ed.), Oxford University Press.
  6. Cooperstock, F. I. (2009). General relativistic dynamics: extending Einstein's legacy throughout the universe. Singapore: World Scientific.
  7. Griffith, W. T. (2001). The physics of everyday phenomena: a conceptual introduction to physics, 3rd Ed. Boston: McGraw-Hill. Page 3-4.
  8. DiBerardinis, L. J., Baum, J. S., First, M. W., Gatwood, G. T., & Seth, A. K. (2013). Guidelines for laboratory design: health, safety, and environmental considerations. John Wiley & Sons.
  9. Hart, C. L., Taylor, M. D., Smith, G. D., Whalley, L. J., Starr, J. M., Hole, D. J., ... & Deary, I. J. (2004). Childhood IQ and cardiovascular disease in adulthood: prospective observational study linking the Scottish Mental Survey 1932 and the Midspan studies. Social science & medicine, 59(10), 2131-2138.
  10. McIllmurray, M. B., Thomas, C., Francis, B., Morris, S., Soothill, K., & Al‐Hamad, A. (2001). The psychosocial needs of cancer patients: findings from an observational study. European journal of cancer care, 10(4), 261-269.