Bilimsel Araştırma Temel Kavramları

Bilimsel Yasalar
Doğal dünyada gözlemlenen bir düzenliliği özetleyen ifadelerdir ve genellikle matematiksel
bir denklem ile ifade edilir. Bir başka deyişle bilimsel yasalar, bir gözlemdir ve doğanın belirli
koşullar altında nasıl davranacağına dair tahminlerde bulunur ve kanıtlarla desteklenir. Ancak
yasalar bu olayların nasıl veya neden meydana geldiğini açıklamaz. Örneğin Newton’un
Yerçekimi Yasası, düşen bir nesnenin nasıl davranacağını tahmin eder, ancak neden böyle
davrandığını açıklayamaz. Yasalar gözlemler ve/veya deneysel kanıtlarla desteklenmektedir.

Bilimsel Teori
Doğal dünyada gözlemlenen olayların bazı yönlerini kapsamlı bir şekilde açıklar. Teoriler de
tıpkı bilimsel yasalar gibi kanıtlarla desteklenir. Teoriler ayrıca bilim insanlarının henüz
gözlemlenmemiş olaylar hakkında tahminlerde de bulunmalarını sağlar. Teoriler değişebilir,
ancak uzun ve zor bir süreçtir. Bir teorinin değişmesi için, teorinin açıklayamayacağı birçok
gözlem veya kanıt bulunmalıdır. Zannedildiği gibi teoriler yeteri kadar kanıtla desteklendiğinde
kanunlara dönüşmezler.

Çıkarım
Gözlem ve deneylerden elde edilen verilerin araştırmacı tarafından yorumlanmasıdır.
Örneğin sabah okula giderken yerlerin ıslak olduğu görüldüğünde gece yağmur yağdığı
çıkarımı yapılabilir. Araştırmacının yorumunu geçmiş deneyimleri, sahip olduğu bilgi düzeyi,
kültürü, hayal gücü gibi pek çok faktör etkiler. Bu nedenle aynı deneyi yapan bilim insanları
aynı sonuçlara ulaştıkları halde farklı çıkarımlar yapabilirler. Farklı gözlem ve deneyleri yapan
bilim insanları da aynı çıkarımları yapabilir. Bu nedenle araştırmaların sonuçları bilim
dünyasının tartışmasına açılır.

Bilimsel model
Sorularımızı cevaplarken yaptığımız açıklamaları ve çıkarımları destekleyen basit aynı
zamanda somut tasarımlardır. Animasyonlar, simülasyonlar, matematik denklemler, çizimler,
üç boyutlu maketler modellere örnek olarak verilebilir. En iyi bilinen modellere “DNA Modeli”,
“Atom Modelleri” ve “Güneş Sistemi Modeli”ni verebiliriz. Modeller, yeni bilgiler ve bilimsel
düşünceler ortaya çıktıkça değişebilir.

Kaynak araştırma (alan yazın)
Projeye başlamadan önce ilgilenilen konu ile ilgili detaylı bir kaynak araştırması yapılmalıdır.
Kaynak araştırmasında araştırma konusu ile ilgili daha önce neler yapılmış, yapılması
düşünülen çalışma daha önce yapılmış mı? Sonuçları ne olmuş? gibi sorulara cevaplar
aranmalıdır. Ancak bu bilgilerle özgün bir deney planlanabilir. Kullanılan tüm kaynaklar proje
raporunda mutlaka belirtilmelidir.

Hipotez
Deneyler veya gözlemler ile test edilebilen fikirlerdir. Araştırma sorusunun tahmini cevabı
hipotez cümlesi haline getirilmelidir. Çünkü bütün deney ve gözlemlerin bir hipotezi olmalıdır.
Hipotezler, pozitif ifadeler olabileceği gibi negatif ifadeler de olabilir. Aşağıda bazı hipotez
örnekleri verilmiştir.
• Bitkilerin büyümesinde gün ışığı etkilidir.
• Bir balonun hacmine sıcaklığın etkisi yoktur.
• Cisimlerin renginin ışığın soğrulmasına etkisi vardır.
• En iyi iletken altın metalidir.
• İlk n tane doğal sayının toplamı n x (n+1)/2 dir.
• Nem, mantarların büyümesini etkilemez.
Hipotezi test etme (gözlem ve deney tasarlama)
Önerilen hipotezin test edilmesi amacıyla deney ya da gözlemlerin planlanmasıdır.

Deney veya gözlemdeki değişkenler
Bir deneyde değiştirebildiğimiz ya da kontrol altında tutabildiğimiz faktörlere değişken denir.
Örneğin, ‘’Bitkilerin büyümesinde gün ışığının etkisi nedir?’’ sorusunun ‘’Bitkilerin büyümesinde
gün ışığı etkilidir’’ hipotezine yönelik tasarlanan deneyde bitkilerin gün ışığında kaldığı süre bu
deneyin değişkenidir.

Bilimsel araştırmalarda üç tip değişken vardır;
Bağımsız değişken, deneyin sonucuna etki edebilen yani sebep olan değişkendir. Örneğin,
şekerin sudaki çözünürlüğüne sıcaklığın etkisi araştırılıyorsa, sıcaklık burada bağımsız
değişkendir. Deney farklı sıcaklıklarda yapılır.
Bağımlı değişken, bağımsız değişkene göre değer alabilen değişkendir. Örneğin,
sıcaklıktan etkilenerek şekerin değişen çözünürlük miktarı bağımlı değişkendir. Sıcaklık
arttıkça şekerin sudaki çözünürlüğü değişir (artar).
Kontrol değişken (kontrol grubu), araştırma sırasında kontrol edebildiğimiz sabit tutulan
faktördür. Bir deneyi planlarken kontrol grubunun oluşturulması zorunluluktur. Değişkenlerin
deneyin sonucunu etkileyip etkilemediği ve nasıl etkilediği ancak kontrol grubu ile
karşılaştırılarak yapılabilir. Örneğin şekerin sudaki çözünürlüğüne sıcaklığın etkisinin
araştırıldığı bir deneyde çözücü olarak kullanılan su, kontrol değişkendir.