מיומנויות החקר: מהו חקר מדעי? שלבי החקר עבור ניסוי רמה II מלא

מה זה חקר?

החקר הוא בעצם השיטה המדעית! זו הדרך שיש למדען “לדבר” עם הטבע ולנסות לקבל ממנו “תשובה”.

היופי המדהים הוא שאם יודעים לגרום לטבע ש”יענה”, הוא תמיד יענה אותו הדבר על אותה שאלה , כלומר, תוצאות אותו הניסוי באותם תנאיים תמיד חוזרים על עצמן (בתחום שגיאה מסויימת). הטבע לא “משקר” וזה מה שקוראים “אמת מדעי”.

מה זה שאלת חקר?

על פי האמור, יש חשיבות גבוהה לדעת לשאול את הטבע את השאלות המתאימות!

איך שואלים שאלות לטבע כדי ש”תפצה את פיו”?
שואלים שאלות שאפשר לבדוק בניסוי ומבצעים את הניסוי המדעי.

שאלות אלה נקראות: “שאלות חקר”.

מהם תיאוריות ומודלים?

מעבר לשאלת החקר וביצוע הניסוי (איסוף המדידות) המדען מנסה לתת פרשנות לתוצאות בעזרת התיאוריות שפותחו והוכחו לפניו. תיאוריות ומודלים הם תיאורים דימיוניים המסבירים את תופעות הטבע כלומר “הביטויים” של הטבע. לדוגמה, כל התיאורים המיקרוסקופיים שלמדנו בכיתות י’ וי”א (כוחות, מבנים, חלקיקים וכו’) הםא תיאוריות ומודלים.
חשיבותן היא ביכולת שלנו לצפות מראש בתופעות טבע ולשלוט עליו.

אז מיהו הצודק, התיאוריה או הטבע?

אם תוצאות הניסוי של המדען מתאימות לתיאוריות אז הניסוי תומך בהשערות ומתווסף לחיזוק התיאוריות אולם אם התיאוריות לא תואמות את תוצאות הניסוי והמדען בדק שהניסוי נעשה נכון, אז המדען יציע תיאוריה חדשה המסבירה גם את התוצאות שקיבל בניסוי. כלומר, הטבע הוא הצודק והקובע. בדרך כלל ניסוי אחד לא מספיק כדי להפיל תיאוריה וצריך לחזור עליו הרבה פעמים כדי לוודא שהוא נכון.

טוב, אז איך עושים את זה נכון?

בשלבים הבאים מתוארים בפרוט את שלבי החקר.

חשוב להבין נקודה מרכזית: הניסוי הוא החלק של החקר העוסק בעולם המקרוסקופי ולכן מתייחס לתוצאו המדידה בלבד ולא מערב מודלים ותיאוריות (נקרה להם פרשנות). מודלים ותיאוריות יכולות להוביל לניסוי מסויים אולם הניסוי עצמאי  ויכול לאשש או להפריך את התיאוריות.

הפרשנות של המדען לתוצאות הניסוי היא החלק בחקר המתעסק במודלים ובתיאוריות. בתחום הכימיה הם קשורים לעולם המיקרוסקופי.