Để chứng minh thêm rằng không có một cách nào để "làm" khoa học, các nguồn khác nhau mô tả các bước của phương pháp khoa học theo những cách khác nhau. Một số liệt kê ba bước, một số bốn và một số năm. Tuy nhiên, về cơ bản, chúng kết hợp các khái niệm và nguyên tắc giống nhau.
Đối với mục đích của chúng tôi, chúng tôi sẽ nói rằng có năm bước chính trong phương pháp.
Bước 1: Quan sát
Hầu như tất cả các cuộc điều tra khoa học đều bắt đầu bằng một quan sát khơi gợi sự tò mò hoặc đặt ra câu hỏi. Ví dụ, khi Charles Darwin (1809-1882) đến thăm quần đảo Galapagos (nằm ở Thái Bình Dương, cách Ecuador 950 km về phía tây, ông đã quan sát thấy một số loài chim sẻ , mỗi loài đều thích nghi độc đáo với một môi trường sống rất cụ thể, đặc biệt là mỏ của các loài chim sẻ khá khác nhau và dường như đóng vai trò quan trọng trong cách các loài chim kiếm được thức ăn. Những con chim này đã quyến rũ Darwin. anh ta tự hỏi, và sự ngạc nhiên của anh ta khiến anh ta đặt ra một câu hỏi có thể được kiểm tra.
Bước 2: Đặt câu hỏi
Mục đích của câu hỏi là thu hẹp trọng tâm của cuộc điều tra, xác định vấn đề bằng các thuật ngữ cụ thể. Câu hỏi Darwin có thể đặt ra sau khi nhìn thấy rất nhiều loài chim sẻ khác nhau là như sau: Điều gì đã gây ra sự đa dạng hóa các loài chim sẻ trên quần đảo Galapagos?
Dưới đây là một số câu hỏi khoa học khác:
- Nguyên nhân nào làm cho rễ cây hướng xuống và thân cây hướng lên trên?
- Thương hiệu nước súc miệng nào giết chết nhiều vi trùng nhất?
- Hình dáng thùng xe nào giảm sức cản của không khí hiệu quả nhất?
- Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng tẩy trắng san hô?
- Trà xanh có làm giảm tác động của quá trình oxy hóa không?
- Loại vật liệu xây dựng nào hấp thụ âm thanh nhiều nhất?
Đưa ra các câu hỏi khoa học không khó và không yêu cầu đào tạo như một nhà khoa học. Nếu bạn đã từng tò mò về điều gì đó, nếu bạn đã từng muốn biết điều gì đã khiến điều gì đó xảy ra, thì có lẽ bạn đã đặt một câu hỏi có thể khởi động một cuộc điều tra khoa học.
Bước 3: Hình thành giả thuyết
Điều tuyệt vời của một câu hỏi là nó khao khát một câu trả lời, và bước tiếp theo của phương pháp khoa học là đề xuất một câu trả lời khả dĩ dưới dạng một giả thuyết . Một giả thuyết thường được định nghĩa là một phỏng đoán có học thức bởi vì nó hầu như luôn luôn được cung cấp bởi những gì bạn đã biết về một chủ đề. Ví dụ, nếu bạn muốn nghiên cứu vấn đề sức cản của không khí đã nêu ở trên, bạn có thể đã có trực giác rằng một chiếc ô tô hình con chim sẽ giảm sức cản của không khí hiệu quả hơn một chiếc ô tô có hình hộp. Bạn có thể sử dụng trực giác đó để giúp hình thành giả thuyết của mình.
Nói chung, một giả thuyết được phát biểu như một câu lệnh "nếu… thì". Khi phát biểu như vậy, các nhà khoa học tham gia vào lập luận suy diễn , điều này ngược lại với lập luận quy nạp. Sự khấu trừ đòi hỏi sự vận động theo logic từ cái chung đến cái riêng. Dưới đây là một ví dụ: Nếu hình dạng thân xe liên quan đến lượng lực cản không khí mà nó tạo ra (tuyên bố chung), thì một chiếc xe được thiết kế giống như thân của một con chim sẽ có tính khí động học hơn và giảm lực cản không khí hơn một chiếc xe được thiết kế giống như một chiếc hộp (tuyên bố cụ thể).
Lưu ý rằng có hai đặc điểm quan trọng về một giả thuyết được thể hiện dưới dạng câu lệnh "nếu… thì". Đầu tiên, nó có thể kiểm tra được; một thử nghiệm có thể được thiết lập để kiểm tra tính hợp lệ của tuyên bố. Thứ hai, nó có thể bị giả mạo; một thử nghiệm có thể được nghĩ ra có thể tiết lộ rằng một ý tưởng như vậy là không đúng. Nếu hai phẩm chất này không được đáp ứng, thì câu hỏi được đặt ra không thể được giải quyết bằng phương pháp khoa học.
