Megfigyelés: fogalma, módszerei és szerepe a tudományban
Megfigyelés: fogalma, módszerei és szerepe a tudományban — Ismerje meg a megfigyelés elméletét, módszereit, mérési eszközeit és szerepét a tudományos objektivitásban és reprodukálhatóságban.
A megfigyelés egy intelligens élőlény (pl. az ember) tevékenysége: érzékeli, rendszerezi és korábbi ismereteinek és elképzeléseinek keretei között elsajátítja egy jelenség ismeretét. A megfigyelés célja lehet egyszerű tényfeltárás, de lehet elméletellenőrzés, hipotézisalkotás vagy gyakorlati problémamegoldás is.
A megfigyelés több, mint puszta észlelés: tudatos, célirányos folyamat, amely adatgyűjtést, értelmezést és következtetésképzést foglal magában. A jó megfigyelés tervezett (mit, hogyan és mikor mérünk), dokumentált (hogyan rögzítjük az adatokat) és értékelhető (az adatokból következtetéseket lehet levonni).
Az emberi érzékszervekre és önbevalláson alapuló megfigyelések előnye, hogy rugalmasak és olcsók, de hátrányuk a szubjektivitás és a változékonyság. Az önmeghatározó műszerekből származó megfigyelések gyakran megbízhatatlanok: az ilyen megfigyelések nehezen reprodukálhatók, mert még ugyanazon ingerek tekintetében is változhatnak. Ezért az egzakt tudományokban, például a fizika, gyakran olyan műszerekre és módszerekre támaszkodnak, amelyek minimalizálják a megfigyelő hatását és növelik az ismételhetőséget.
A megfigyelés pontosságának és hasznosságának növelésére gyakran szükség van különböző mesterséges műszerekre és segédeszközökre. Tipikus eszközök és kiegészítők:
- spektrométerek — anyagok összetételének és fényspektrumának elemzésére;
- oszcilloszkópok — időfüggő elektromos jelek vizualizálására;
- kamerák — mozgás, forma vagy esemény rögzítésére;
- távcsövek — távoli objektumok megfigyelésére, különösen a csillagászatban;
- interferométerek — rendkívül kis elmozdulások és hullámfront-változások mérésére;
- magnetofonok és egyéb rögzítőeszközök — hang és időfüggő adatsorok archiválására;
- hőmérők, órák és mérlegek — alapvető mennyiségek pontos mérésére.
Az ilyen műszerek és mérőeszközök segítenek a megfigyelésből nyert információ pontosságának, minőségének és hasznosságának javításában. Emellett fontos a kalibráció, a hibabecslés és a mérési bizonytalanság dokumentálása, mert ezek nélkül az eredmények értelmezése félrevezető lehet.
Megfigyelési módszerek
A megfigyelések módszerei sokfélék; a választás a vizsgálandó jelenségtől és a kutatási céltól függ. Főbb megközelítések:
- Közvetlen (természetes) megfigyelés: a jelenség a saját környezetében, beavatkozás nélkül történik (pl. viselkedés megfigyelése természetes környezetben).
- Közvetett (műszeres) megfigyelés: műszerrel rögzített adatok alapján történik (pl. spektrometriás mérések, távcsöves megfigyelés).
- Résztvevő vs. nem résztvevő megfigyelés: a megfigyelő aktívan részt vesz-e a folyamatban vagy kívülállóként figyel.
- Strukturált vs. strukturálatlan megfigyelés: előre meghatározott protokoll és mérőlapok használata vs. szabad, leíró jellegű rögzítés.
- Kvantitatív vs. kvalitatív: mérhető, számszerűsíthető adatok gyűjtése a kvantitatív megközelítésben; mélyebb, leíró adatok elemzése a kvalitatív kutatásban.
Megbízhatóság, objektivitás és ismételhetőség
A tudomány sikere nagyrészt arra vezethető vissza, hogy a tudományos megfigyelésekre és mérésekre szigorú követelményeket támasztanak: pontosság, objektivitás és reprodukálhatóság. Az objektivitás azt jelenti, hogy az eredmények függetlenek a megfigyelő személyétől, az ismételhetőség pedig azt, hogy mások ugyanazokat az eredményeket kapják, ha ugyanazt az eljárást alkalmazzák.
Ennek érdekében alkalmazzák a következőket:
- kalibrált és hitelesített eszközök használatát,
- standardizált mérési protokollokat,
- adatrögzítés és metaadatok részletes dokumentálását,
- statisztikai módszerek és hibabecslések alkalmazását,
- független ellenőrzést és reprodukciós kísérleteket.
Gyakorlati szempontok és etika
A megfigyelés gyakorlati kivitelezése során figyelembe kell venni az adatminőséget, az adatvédelemre és személyes jogokra vonatkozó szabályokat, valamint a megfigyelés etikai vonatkozásait (különösen emberi alanyok esetén). A megfigyelő hatása (observer effect) és a megfigyelési torzítások (pl. előítéletek, kiválasztási torzítás) tudatos kezelése alapvető a megbízható eredményekhez.
Szerepe a tudományban
A megfigyelés az empirikus módszer alapja: anélkül, hogy megbízható adatokat gyűjtenénk és értelmeznénk, a hipotézisek ellenőrzése, elméletek építése és gyakorlati alkalmazások kidolgozása nem lehetséges. A megfigyelés áll a modern természettudományok (például fizika, csillagászat, biológia) és a társadalomtudományok módszertanának középpontjában.
Összefoglalva: a jó megfigyelés tervezett, dokumentált, a megfelelő eszközökkel és módszerekkel kiegészített folyamat, amelynek célja megbízható, objektív és reprodukálható ismeretek szerzése a vizsgált jelenségről. A tudományos pontosság és előrehaladás nagymértékben ezen a megalapozott megfigyelési gyakorlaton múlik.
A megfigyelés szerepe a tudományos módszerben
A tudományos módszer a jelenségek vizsgálatára, új ismeretek megszerzésére, illetve a korábbi ismeretek korrigálására és integrálására szolgáló technikákra utal. Ahhoz, hogy egy vizsgálati módszer tudományosnak nevezhető legyen, megfigyelhető, empirikus és mérhető bizonyítékok gyűjtésén kell alapulnia, meghatározott érvelési elvek alapján. A tudományos módszer megfigyelés és kísérletezés útján történő adatgyűjtésből, valamint hipotézisek megfogalmazásából és teszteléséből áll.
Bár az eljárások az egyes vizsgálati területeken eltérőek, a tudományos vizsgálatot azonosítható jellemzők különböztetik meg a megismerés más módszertanaitól. A tudományos kutatók hipotéziseket javasolnak a jelenségek magyarázataként, és kísérleti vizsgálatokat terveznek e hipotézisek tesztelésére. Ezeknek a lépéseknek megismételhetőnek kell lenniük ahhoz, hogy megbízhatóan meg lehessen jósolni a jövőbeli eredményeket. A tágabb vizsgálati területeket felölelő elméletek számos hipotézist összefüggő struktúrába fűzhetnek össze. Ez pedig segíthet új hipotézisek kialakításában vagy hipotéziscsoportok kontextusba helyezésében.
A különböző vizsgálati területek közös jellemzői közé tartozik az a meggyőződés, hogy a folyamatnak objektívnek kell lennie az eredmények elfogult értelmezésének csökkentése érdekében. Egy másik alapvető elvárás az összes adat és módszertan dokumentálása, archiválása és megosztása, hogy azok más tudósok számára is rendelkezésre álljanak a gondos vizsgálathoz, és ezáltal más kutatóknak is lehetőségük legyen az eredmények ellenőrzésére, az eredmények reprodukálásának megkísérlésével. Ez a teljes nyilvánosságra hozatalnak nevezett gyakorlat lehetővé teszi az adatok megbízhatóságának statisztikai mérését is.
Tesztelés és fejlesztés
A tudományos folyamat iteratív. Bármelyik szakaszban lehetséges, hogy valamilyen megfontolás arra készteti a tudóst, hogy megismételje a folyamat egy korábbi részét. Ha nem sikerül egy érdekes hipotézist kidolgozni, az arra késztetheti a tudóst, hogy újrafogalmazza a vizsgált témát. Ha egy hipotézis nem hoz érdekes és ellenőrizhető előrejelzéseket, az a hipotézis vagy a téma meghatározásának újragondolásához vezethet. Ha a kísérlet nem hoz érdekes eredményeket, az a tudóst a kísérleti módszer, a hipotézis vagy a téma meghatározásának újragondolására késztetheti.
Más tudósok is elkezdhetik saját kutatásukat, és bármelyik szakaszban bekapcsolódhatnak a folyamatba. Átvehetik a jellemzést és megfogalmazhatják saját hipotézisüket, vagy átvehetik a hipotézist és levezethetik saját előrejelzéseiket. Gyakran előfordul, hogy a kísérletet nem az a személy végzi el, aki a jóslatot tette, és a jellemzés valaki más által végzett kísérleteken alapul. Kísérletek közzétett eredményei is szolgálhatnak saját reprodukálhatóságukat előre jelző hipotézisként.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a megfigyelés?
V: A megfigyelés egy intelligens élőlény (pl. az ember) tevékenysége, amely érzékeli és korábbi ismeretei és elképzelései keretébe illeszti egy jelenség ismeretét.
K: Miben különbözik a megfigyelés az egyszerű megfigyeléstől?
V: A megfigyeléshez többre van szükség, mint a puszta megfigyelésre; magában foglalja a tudás aktív keresését, gyakran kísérletezéssel.
K: Miért megbízhatatlanok azok a megfigyelések, amelyek önmeghatározó eszközökből származnak?
V: Az önmeghatározó műszerek még akkor is eltérő eredményeket adhatnak, ha ugyanazokat az ingereket kapják, így nehezen reprodukálhatók, és nem túl hasznosak az olyan egzakt tudományok számára, mint a fizika, amelyek pontos méréseket igényelnek.
K: Milyen típusú mesterséges műszereket használnak a megfigyeléssel nyert információk pontosságának és minőségének javítására?
V: A mesterséges műszerek közé tartoznak például a spektrométerek, oszcilloszkópok, kamerák, távcsövek, interferométerek, magnetofonok, hőmérők stb., valamint olyan eszközök, mint az órák és mérlegek, amelyek segítenek a pontosság és a hasznosság növelésében.
K: Hogyan sikerült elérni a pontosságot a tudományban?
V: A tudomány pontosságát és sikerét a tudomány által feltárt valóságról tett pontos és objektív (azaz megismételhető) megfigyeléseknek tulajdonítják.
Keres