Ako vykonávať vedecký výskum?

Ak chcete vykonávať vedecký výskum, začnite identifikáciou problému, ktorý chcete vyriešiť, dôkladne si preštudujte tému a vytvorte hypotézu, na ktorej založíte svoje experimenty.

Ak chcete prispieť vedeckej komunite k vedeniu prostredníctvom projektu vedeckého výskumu, musíte poznať základné kroky. Existuje mnoho krokov k výskumu, začínajúc identifikáciou problému, ktorý je potrebné vyriešiť. Dôkladné preskúmanie témy a identifikácia medzier vo vedomostiach je najlepším miestom, kde začať s výskumom. Odtiaľ môžete navrhovať experimenty, vykonávať ich, zbierať údaje a odosielať svoje články na publikovanie!

Časť 1 zo 4: Plánovanie výskumného projektu

1
Vyberte si tému, ktorá vás zaujíma. Najprv musíte identifikovať študijný odbor, ktorý by ste chceli skúmať. Na úrovni študentov vám bude buď priradená téma počas kurzu, alebo si vyberiete laboratórium, ktoré vykonáva výskum, ktorý vás zaujíma.
- Vyberte si predmet, ktorý vás vzrušuje alebo ku ktorému vás priťahuje.
- Vedecký výskum sa neobmedzuje iba na predmety ako biológia, chémia a fyzika. Pokiaľ sa pri štúdiu riadite vedeckou metódou, robíte výskum.
2
Identifikujte problém alebo výskumnú otázku. Výskumná otázka bude hlavným zameraním vašej štúdie. Keď si vyberiete tému, ktorá vás zaujíma, preskúmajte niektoré z nezodpovedaných otázok v rámci tohto poľa. Výskumná otázka by mala byť založená v poli, ktoré máte nejaké vedomosti s. Na vedeckú štúdiu môžete mať viac ako jednu výskumnú otázku.
- Vykonajte krátke vyhľadávanie v literatúre, aby ste sa zoznámili s tým, aké informácie už existujú a aké nezodpovedané otázky existujú.
- Uistite sa, že máte k dispozícii potrebné zdroje (finančné prostriedky a laboratórne vybavenie) na vypracovanie otázky.
- Porozprávajte sa s profesormi alebo inými výskumníkmi a požiadajte ich, aby vám pomohli identifikovať otázku, na ktorej by ste mohli zapracovať.
- Mnoho článkov uvedie niektoré nezodpovedané otázky a bude špekulovať nad budúcim smerom alebo navrhne experimenty, ktoré budú v budúcnosti nevyhnutné. Využite ich ako odrazový mostík pre svoje vlastné nápady.
3
Vykonajte komplexné vyhľadávanie literatúry. Možno ste urobili krátke vyhľadávanie literatúry, ktoré vám pomôže vypracovať výskumnú otázku, ale teraz si musíte skutočne urobiť domácu úlohu. Vyhľadajte a prečítajte si články v oblasti súvisiace s problémom, ktorý ste identifikovali. Prečítajte si aktuálnu literatúru a tiež niektoré seminárne práce, ktoré tento odbor založili.
- Nie je možné prečítať si každú prácu, ale pri výskume chcete byť odborníkom na túto tému. Tiež nechcete opakovať experimenty, ktoré už boli vykonané.
- Rešerš vám pomôže navrhovať experimenty a určiť správne experimentálne podmienky na použitie.
- Pri čítaní literatúry si robte podrobné poznámky. Po dokončení štúdie budete pravdepodobne písať referát o týchto informáciách a tieto informácie budú základom vášho úvodu.
4
Zrevidujte výskumnú otázku. Dobrá výskumná otázka je jasná, konkrétna, odkazuje priamo na problém a identifikuje cieľovú skupinu účastníkov. Po dôkladnejšom prečítaní literatúry budete pravdepodobne musieť zrevidovať svoju výskumnú otázku, aby zahŕňala všetko, čo ste čítali.
- Pomocou svojich nových znalostí upresnite svoju výskumnú otázku alebo otázky.
5
Formulovať hypotézu. Hypotéza je testovateľná generalizácia alebo predikcia pozorovateľného javu. Hypotéza môže opísať príčinu a následok alebo vzťah medzi premennými, ktoré študujete.
- Príklad hypotézy je: „Množstvo slnečného svetla, ktoré rastlina dostane, ovplyvní jej rast“.
- Ďalším príkladom je: „Cukor zvyšuje hyperaktivitu u detí“.
6
Načrtnite svoj plán výskumu. Výskumný plán je plánom pre vaše štúdie. Pri práci na výskumnom pláne majte na pamäti, že konečným cieľom je zvyčajne publikácia. Na to myslite svoje experimenty. Položte si nasledujúce otázky:
- Kto alebo čo je študovaná populácia? Potrebujete etické schválenie na prácu s potrebnými predmetmi?
- Ako každý experiment prispeje k odpovedi na otázku, ktorú si kladiete?
- Ako sa údaje zbierajú? Ako definujete úspech v štúdiu?
- Aký typ štatistiky použijete na analýzu údajov?
- Ak experiment neprinesie údaje, ktoré by ste uviedli v príspevku, je potrebné porozumieť problému? Hovorí sa tomu negatívne údaje a môže vám pomôcť pozrieť sa na váš problém z inej perspektívy alebo vám môže poslúžiť ako referencia na zrevidovanie experimentu.

Na vedeckú štúdiu môžete mať viac ako jednu výskumnú otázku.

Časť 2 zo 4: návrh experimentu

1
Určte veľkosť vzorky. Aby bol váš experiment zmysluplný, musíte mať experimentálnu vzorku dostatočne veľkú na to, aby ste na nej mohli vykonávať štatistické analýzy. Aby ste to mohli určiť, potrebujete vedieť niekoľko informácií o svojej experimentálnej populácii a použiť kalkulačku analýzy výkonu.
- Ak chcete použiť analýzu výkonu, musíte mať odhad veľkosti účinku, odhad variability v údajoch (štandardná odchýlka), úroveň významnosti (štandardná konvencia je p <0,05) a silu (rýchlosť falošných negatívov, ktoré ste ochotní akceptovať, spravidla stanovená na 80%).
- Realizácia menších pilotných štúdií vám môže pomôcť zhromaždiť potrebné informácie pre správnu energetickú analýzu na výpočet veľkosti vzorky.
- Ak nemáte prostriedky na vykonanie pilotnej štúdie, použite hrubé odhady založené na informáciách, ktoré ste získali z literatúry.
2
Identifikujte všetky potrebné riešenia a vybavenie. Pri navrhovaní experimentu musíte poznať všetky riešenia, ktoré budete musieť použiť, a typ zariadenia, ku ktorému budete potrebovať prístup. Mnoho univerzít má základné vybavenie s nástrojmi, ktoré môžete použiť, ak vaše konkrétne laboratórium nemá všetko potrebné vybavenie.
- Predtým, ako začnete s experimentmi, možno budete musieť byť vyškolení v zariadení a získať patričné odborné znalosti. Majte to na pamäti pri plánovaní časovej osi.
- Ak nemáte prístup k potrebnému zariadeniu, môžete zvážiť spoluprácu so spolupracovníkmi, ktorí dané vybavenie a odborné znalosti majú.
3
Uveďte všetky experimentálne podmienky. Kľúčom k dobre navrhnutému experimentu je mať zvládnuteľný počet testovateľných podmienok. Ak robíte štúdiu liekov, pravdepodobne chcete vyskúšať rôzne dávky, ale nechcete ich príliš veľa. Pravdepodobne budete musieť urobiť niekoľko menších experimentov, aby ste optimalizovali testovacie podmienky, ktoré budete používať v záverečných experimentoch.
- Vyhľadávanie v literatúre vám môže pomôcť identifikovať časové body, dávkovanie a podmienky liečby relevantné pre vaše štúdie.
4
Zahrňte potrebné ovládacie prvky. Experimentálne údaje sú bez príslušných kontrolných podmienok na porovnanie zbytočné. Kontrola je stav, ktorý je udržiavaný konštantný a používa sa na meranie zmeny experimentálnych podmienok.
- Keď sa očakáva známa odpoveď, považuje sa to za pozitívnu kontrolu. Ak sa neočakáva žiadna odpoveď, považuje sa to za negatívnu kontrolu.
- Správny experiment má iba jednu premennú a viacero ovládacích prvkov, aby sa zabezpečilo, že všetky zmeny zaznamenané vo výsledkoch sú spôsobené konkrétne zmenenou premennou.
- Na testovanie rôznych premenných budete musieť vykonať niekoľko experimentov.
5
Definujte experimentálne výsledky. Pri výskume musíte identifikovať a definovať, čo je výsledkom vašej štúdie. Tiež by ste chceli definovať, čo považujete za „úspech“ experimentu. Ak študujete biologický proces, výsledkom môže byť miera množstva vyrobeného konkrétneho proteínu.
- Výsledky musia byť merateľné konzistentne, inak nebudú produkovať použiteľné údaje.
- Všetky štatistické analýzy, ktoré sa majú použiť na štúdiu, by mali byť stanovené pred zberom údajov.
6
Napíšte experimentálny protokol. Po dokončení celkového návrhu experimentu spíšte podrobný protokol, ktorý obsahuje všetky testované podmienky a všetky potrebné výpočty. Realizácia experimentu je oveľa jednoduchšia, ak ste urobili všetko plánovanie skôr, ako začnete.
- Čím podrobnejší protokol vytvoríte, tým jednoduchšie bude experiment pokračovať a experiment zopakovať neskôr.

Robíte výskum — Pokiaľ sa pri štúdiu riadite vedeckou metódou, robíte výskum.

Časť 3 zo 4: vedenie experimentov

1
Naplánujte si experimenty. Aby ste mohli štúdium ukončiť v primeranom čase, je užitočné zostaviť si rozvrh, kedy budete jednotlivé experimenty vykonávať. Majte na pamäti, že mnohé experimenty nebudú fungovať prvýkrát a budete ich musieť zopakovať, aby ste sa uistili, že údaje sú konzistentné.
- Na naplánovanie experimentov vrátane času na analýzu a interpretáciu výsledkov použite týždenný alebo mesačný kalendár.
- Ako budete pokračovať v experimentoch, niektoré podmienky sa môžu zmeniť alebo sa možno nakoniec vydáte iným smerom. Je to normálne, buďte flexibilní vo svojom rozvrhu.
2
Zhromaždite potrebné materiály. Vo fáze návrhu budete mať spísaný podrobný protokol, ktorý by mal obsahovať všetky riešenia a komponenty potrebné na vykonanie experimentu. Pomocou tohto zápisu zozbierajte všetko, čo budete potrebovať. Nezabudnite sa vopred prihlásiť na používanie zdieľaného zariadenia, aby vám bolo k dispozícii, keď ho budete potrebovať.
- Deň vopred urobte čo najviac drobných vecí, ako je označovanie skúmaviek a príprava roztokov.
3
Vykonajte experiment. V deň experimentu použite podrobný protokol a dôsledne sa riaďte pokynmi. Ak sa vôbec odchyľujete od písomného protokolu, poznamenajte si, čo ste urobili a čo sa líšilo. Vedenie laboratórneho zápisníka so všetkými svojimi experimentmi a výsledkami je nevyhnutné pre uskutočnenie výskumu.
- Pri prvom experimente je veľmi pravdepodobné, že urobíte chyby alebo sa niečo pokazí. To je úplne normálne. Robte si poznámky a poučte sa zo svojich chýb pre ďalší experiment.
- Zaznamenajte si svoje výsledky do svojho laboratórneho zošita.
4
Riešenie problémov s experimentom. Ak údaje, ktoré ste získali z experimentu, naznačujú, že samotný experiment nefungoval, budete ho musieť vyriešiť a zistiť, kde sa stala chyba. Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu prispieť k zlyhaniu experimentu:
- Ak ste používali špeciálnu súpravu od spoločnosti, kontaktujte ich alebo vyhľadajte informácie o ich riešení.
- Zaistite, aby všetky použité činidlá neprekročili dátum spotreby.
- Skontrolujte, či všetky vaše nástroje v ten deň správne fungovali.
- Dôkladne skontrolujte všetky svoje výpočty a uistite sa, že ste použili správne množstvá a koncentrácie roztoku.
5
Opakujte experiment. Akonáhle je všetko optimalizované a odstránené problémy, budete jednoducho musieť experiment opakovať, kým nebudete mať správny počet vzoriek údajov na analýzu, ako bolo stanovené vo fáze návrhu. Po zhromaždení všetkých údajov ich môžete analyzovať a začať navrhovať rukopis na uverejnenie.
- Vždy, keď je to možné, používajte všetky rovnaké činidlá a nástroje, aby ste obmedzili variabilitu medzi experimentmi.

Ak chcete prispieť vedeckej komunite k vedeniu prostredníctvom projektu vedeckého výskumu, musíte poznať základné kroky.

Časť 4 zo 4: analýza a zverejnenie údajov

1
Analyzujte nespracované údaje. Pri väčšine experimentov dostanete hrubý dátový výstup čísel. V závislosti od štúdie tieto čísla prenesiete do iného programu, kde budete vytvárať grafy a porovnávať rôzne skupiny. Pri presúvaní medzi programami je dôležité venovať veľkú pozornosť údajom.
- Dávajte pozor, aby ste sa vyhli nesprávnemu kopírovaniu a vkladaniu riadkov alebo stĺpcov údajov.
2
Spustite správnu štatistiku. Vo fáze experimentálneho návrhu ste sa mali rozhodnúť pre štatistické testy a analýzy, ktoré by ste vykonali s údajmi. Po dokončení zberu údajov spustite tieto testy a zistite dôležitosť v rámci svojich množín údajov.
- Ak je to možné, uveďte na všetkých svojich obrázkoch význam a v texte rukopisu uveďte presné štatistické hodnoty.
- Na analýzu použite programy ako Graphpad Prism, R a SAS.
3
Vytvorte údaje o kvalite publikácií. Vo vedeckej komunite sa používa mnoho programov na vytváranie čísel, ktoré by boli vhodné na publikovanie, ale dajú sa použiť aj jednoduché programy, ako napríklad Excel. Údaje by mali byť jasné a stručné. Zaistite, aby všetky použité veľkosti písma boli čitateľné z hľadiska veľkosti aj štýlu.
- Panely usporiadajte tak, aby boli podobné údaje zoskupené.
- Vyhnite sa používaniu farieb v obrázkoch, pretože s farebnými figúrkami sú spravidla drahé poplatky.
4
Napíšte príspevok na uverejnenie. Keď máte všetky svoje výsledky zhromaždené a vo forme obrázku, môžete začať písať rukopis. Začnite sekciou materiálu a metód, pretože je to najľahšie. Popíšte údaje v sekcii výsledkov. Diskutujte o tom, čo znamenajú vaše výsledky, ako sa hodia do poľa, o možných budúcich smeroch a o zostávajúcich medzerách v teréne. Dokončite úvod, abstrakt a názov.
- Pred písaním si určte časopis, ktorý chcete odoslať na uverejnenie, aby ste sa mohli riadiť ich štýlovým sprievodcom.
5
Odošlite rukopis na uverejnenie. Postupujte podľa pokynov na odoslanie a príručky štýlov, ktorá je špecifická pre časopis, do ktorého rukopis odosielate. Do niekoľkých týždňov vás budú kontaktovať s pripomienkami k dokumentu. Môže byť odoslaný späť bez kontroly alebo bude odoslaný iným vedcom na prečítanie a komentáre.
- Potom, čo príspevok preveria iní znalí odborníci v danej oblasti, vráti sa s komentármi, s ktorými sa budete musieť vysporiadať.
- Ak dokument nebude odoslaný na kontrolu, budete ho musieť odoslať do iného časopisu. Aby sa dodržali požiadavky na štýl nových časopisov, môže to vyžadovať revízie.
6
Revidovať rukopis. Keď dostanete rukopis späť z partnerského hodnotenia, budete musieť papier zrevidovať podľa komentárov. Možno budete musieť vykonať oveľa viac experimentov, alebo budete musieť poskytnúť niekoľko ďalších podrobností alebo urobiť malé ľahké experimenty.
- Aby ste sa vyjadrili k pripomienkam, zrevidujte rukopis a napíšte vyvrátenie sprievodného listu, v ktorom uvediete, ako bol každý komentár v revidovanom príspevku zohľadnený.
7
Znova odošlite na zverejnenie. Po konečných revíziách znova odošlite príspevok do denníka na ďalšie posúdenie. Obvykle je to posledný krok a príspevok bude uverejnený; je však možné, že budete musieť urobiť ďalšie kolo revízií.
- Hneď ako bude váš rukopis prijatý, budú vám zaslané dôkazy na kontrolu a potom bude pripravený na zverejnenie!

Varovania

Sledujte aktuálne informácie o všetkých súčasných výskumných projektoch. V opačnom prípade môžete svoj výskum vykonávať inde.

Prečítajte si tiež: Ako analyzovať kvalitatívne údaje?

Ako vykonávať vedecký výskum?

Kroky

Časť 1 zo 4: Plánovanie výskumného projektu

Časť 2 zo 4: návrh experimentu

Časť 3 zo 4: vedenie experimentov

Časť 4 zo 4: analýza a zverejnenie údajov

Varovania

Otázky a odpovede

Komentáre (3)