Eine wissenschaftliche Hypothese ist der erste Baustein der wissenschaftlichen Methode. Viele beschreiben es als „fundierte Vermutung“, basierend auf Vorwissen und Beobachtung. Während dies wahr ist, kann die Definition erweitert werden. Eine Hypothese enthält auch eine Erklärung, warum die Vermutung richtig sein kann, nach National Science Teachers Association.

Grundlagen der Hypothese

Eine Hypothese ist ein Lösungsvorschlag für ein unerklärliches Ereignis, das nicht in die derzeit akzeptierte wissenschaftliche Theorie passt. Die Grundidee einer Hypothese ist, dass es kein vorherbestimmtes Ergebnis gibt. Damit eine Hypothese als wissenschaftliche Hypothese bezeichnet werden kann, muss sie durch sorgfältig ausgearbeitete Experimente oder Beobachtungen gestützt oder widerlegt werden können. Dies nennt man Fälschbarkeit und Testbarkeit, eine Idee, die Mitte des 20.Jahrhunderts von einem britischen Philosophen namens Karl Popper laut der Encyclopedia Britannica vorangetrieben wurde.Eine Schlüsselfunktion in diesem Schritt in der wissenschaftlichen Methode besteht darin, Vorhersagen aus den Hypothesen über die Ergebnisse zukünftiger Experimente abzuleiten und diese Experimente dann durchzuführen, um zu sehen, ob sie die Vorhersagen unterstützen.Eine Hypothese wird normalerweise in Form einer if / Then-Anweisung geschrieben, so die University of California. Diese Aussage gibt eine Möglichkeit (wenn) und erklärt, was aufgrund der Möglichkeit (dann) passieren kann. Die Aussage könnte auch „Mai.“

Hier sind einige Beispiele für Hypothesenaussagen:

  • Wenn Knoblauch Flöhe abstößt, bekommt ein Hund, der jeden Tag Knoblauch bekommt, keine Flöhe.
  • Das Bakterienwachstum kann durch den Feuchtigkeitsgehalt der Luft beeinflusst werden.
  • Wenn Zucker Hohlräume verursacht, können Menschen, die viel Süßigkeiten essen, anfälliger für Hohlräume sein.
  • Wenn UV-Licht die Augen schädigen kann, ist UV-Licht möglicherweise eine Ursache für Erblindung.

Testen einer Hypothese

Beachten Sie, dass alle obigen Aussagen testbar sind. Das primäre Merkmal einer Hypothese ist, dass etwas getestet werden kann und dass diese Tests repliziert werden können, so die Midwestern State University.

Ein Beispiel für eine untestbare Aussage ist: „Alle Menschen verlieben sich mindestens einmal.“ Die Definition von Liebe ist subjektiv. Ebenfalls, Es wäre unmöglich, jeden Menschen über sein Liebesleben zu befragen. Eine nicht testbare Anweisung kann jedoch umformuliert werden, um sie testbar zu machen. Zum Beispiel könnte die vorherige Aussage geändert werden in: „Wenn Liebe eine wichtige Emotion ist, glauben manche vielleicht, dass sich jeder mindestens einmal verlieben sollte.“ Mit dieser Aussage kann der Forscher eine Gruppe von Menschen befragen, um zu sehen, wie viele glauben, dass sich Menschen mindestens einmal verlieben sollten.

Eine Hypothese wird oft von mehreren Wissenschaftlern untersucht, um die Integrität und Richtigkeit des Experiments sicherzustellen. Dieser Prozess kann Jahre dauern, und in vielen Fällen gehen Hypothesen in der wissenschaftlichen Methode nicht weiter, da es schwierig ist, ausreichende Belege zu sammeln.“Als Feldbiologe ist mein Lieblingsteil der wissenschaftlichen Methode, vor Ort zu sein und die Daten zu sammeln“, sagte Jaime Tanner, Professor für Biologie am Marlboro College, gegenüber Live Science. „Aber was das wirklich lustig macht, ist zu wissen, dass Sie versuchen, eine interessante Frage zu beantworten, daher ist der erste Schritt, Fragen zu identifizieren und mögliche Antworten (Hypothesen) zu generieren, ebenfalls sehr wichtig und ein kreativer Prozess. Sobald Sie die Daten gesammelt haben, analysieren Sie sie, um festzustellen, ob Ihre Hypothese unterstützt wird oder nicht.“

Eine Nullhypothese ist der Name einer Hypothese, die möglicherweise falsch ist oder keine Wirkung hat. Während eines Tests untersucht der Wissenschaftler häufig einen anderen Zweig der Idee, der möglicherweise funktioniert und als alternative Hypothese bezeichnet wird, so die University of California in Berkeley. Während eines Tests kann der Wissenschaftler versuchen, nur die Nullhypothese zu beweisen oder zu widerlegen oder sowohl die Null- als auch die Alternativhypothese zu testen. Wenn eine Hypothese eine bestimmte Richtung angibt, spricht man von einer einseitigen Hypothese. Dies bedeutet, dass der Wissenschaftler glaubt, dass das Ergebnis entweder mit oder ohne Wirkung sein wird. Wenn eine Hypothese ohne Vorhersage des Ergebnisses erstellt wird, wird sie als zweischwänzige Hypothese bezeichnet, da es zwei mögliche Ergebnisse gibt. Das Ergebnis könnte mit oder ohne Wirkung sein, aber bis der Test abgeschlossen ist, gibt es keine Möglichkeit zu wissen, welches Ergebnis es sein wird, so das Web Center for Social Research Methods.

Beim Testen kann ein Wissenschaftler auf zwei Arten von Fehlern stoßen. Ein Typ-I-Fehler liegt vor, wenn die Nullhypothese abgelehnt wird, wenn sie wahr ist. Ein Typ-II-Fehler tritt auf, wenn die Nullhypothese nicht abgelehnt wird, wenn sie falsch ist, so die University of California, Berkeley. Nach der Analyse der Ergebnisse kann eine Hypothese abgelehnt oder modifiziert werden, aber es kann nie bewiesen werden, dass sie zu 100 Prozent richtig ist. Zum Beispiel wurde die Relativitätstheorie viele Male getestet, so dass sie allgemein als wahr akzeptiert wird, aber es könnte eine Instanz geben, die nicht angetroffen wurde, in der sie nicht wahr ist. Zum Beispiel kann ein Wissenschaftler die Hypothese aufstellen, dass eine bestimmte Tomatensorte rot ist. Während der Forschung stellt der Wissenschaftler dann fest, dass jede Tomate dieses Typs rot ist. Obwohl seine Ergebnisse seine Hypothese bestätigen, könnte es irgendwo auf der Welt eine Tomate dieses Typs geben, die nicht rot ist. Somit ist seine Hypothese wahr, aber es kann nicht wahr sein, 100 Prozent der Zeit.

Die Entwicklung einer Hypothese

Die meisten formalen Hypothesen bestehen aus Konzepten, die miteinander verbunden und ihre Beziehungen getestet werden können. Eine Gruppe von Hypothesen bildet einen konzeptionellen Rahmen. Wenn genügend Daten und Beweise gesammelt werden, um eine Hypothese zu stützen, wird sie zu einer Arbeitshypothese, die ein Meilenstein auf dem Weg zur Theorie ist. Obwohl Hypothesen und Theorien oft verwechselt werden, sind Theorien das Ergebnis einer getesteten Hypothese. Während Hypothesen Ideen sind, erklären Theorien die Ergebnisse der Prüfung dieser Ideen. „Theorien sind die Art und Weise, wie wir das, was wir in der natürlichen Welt beobachten, verstehen. Theorien sind Ideenstrukturen, die Fakten erklären und interpretieren „, sagte Tanner.

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