Hur man utför vetenskaplig forskning (med bilder)

Om du vill bidra med kunskap till det vetenskapliga samfundet genom att genomföra ett vetenskapligt forskningsprojekt, behöver du veta de grundläggande stegen. Det finns många steg att göra forskning som börjar med att identifiera ett problem att lösa. Grundligt undersöka ett ämne och identifiera luckor i kunskap är det bästa stället att börja med forskning. Därifrån kan du designa experiment, utföra dem, samla data och skicka in dina artiklar för publicering!

Steg

Del 1 av 4:

Planerar ett forskningsprojekt

1. Välj ett ämne som intresserar dig. Först måste du identifiera ett studieområde som du vill undersöka. På studentnivå kommer du antingen att tilldelas ett ämne under en kurs eller välja ett laboratorium som utför forskning som intresserar dig.

Välj ett ämne som exciterar dig eller du hittar dig själv.
Vetenskaplig forskning är inte begränsad till bara ämnen som biologi, kemi och fysik. Så länge du följer den vetenskapliga metoden för att utföra din studie gör du forskning.

Bild med titeln Lär Litteratur till högskolestudenter Steg 14

2. Identifiera ett problem eller ett forskningsfråga.Forskningsfrågan blir huvudfokus för din studie. När du har ett valt ett ämne som intresserar dig, undersök några av de obesvarade frågorna inom det området. Forskningsfrågan bör baseras på ett fält som du har en förtrogenhet med. Du kan ha mer än en forskningsfråga för en vetenskaplig studie.

Gör en kort litteratursökning för att bekanta dig med vilken information som redan finns där och vilka obesvarade frågor finns det.

Se till att du har nödvändiga resurser tillgängliga för dig (finansiering och laboratorieutrustning) för att arbeta på frågan.

Prata med professorer eller andra forskare och få dem att hjälpa dig att identifiera en fråga som du kan arbeta på.

Många artiklar kommer att ange några av de obesvarade frågorna och spekulera på framtida riktningar eller föreslå experiment som kommer att bli nödvändiga i framtiden. Använd dessa som ett springbräda för dina egna idéer.

Bild med titeln studera det medicinska tillståndet av nefrotiskt syndrom Steg 3

3. Utför en omfattande litteratursökning. Du kan ha gjort en kort litteratursökning för att hjälpa dig att utveckla en forskningsfråga, men nu måste du verkligen göra dina läxor. Hitta och läsa artiklar på fältet relaterat till det problem du har identifierat. Läs den aktuella litteraturen liksom några av de seminala papper som etablerade fältet.

Det är omöjligt att läsa varje papper, men när du utför forskning vill du vara expert på ämnet. Du vill inte heller upprepa experiment som redan har gjorts.

Litteratursökningen hjälper dig att utforma experimenten och bestämma de korrekta experimentella förhållandena som ska användas.

Ta detaljerade anteckningar när du läser genom litteraturen. Du kommer sannolikt att skriva ett papper om den här informationen efter att din studie är klar och den här informationen kommer att ligga till grund för din introduktion.

Bild med titeln gör det bra i varje ämne i skolan steg 4

4. Ändra forskningsfrågan. En bra forskningsfråga är tydlig, specifik, hänvisar direkt till problemet och identifierar en målgrupp av deltagare. Efter att ha läst litteraturen mer noggrant, kommer du sannolikt att behöva revidera din forskningsfråga för att omfatta allt du har läst.

Använd din nya kunskap, gör din forskningsfråga eller frågor mer specifika.

5. Formulera a hypotes. En hypotes är testbar generalisering eller förutsägelse om ett observerbart fenomen. En hypotes kan beskriva orsak och effekt eller ett förhållande mellan de variabler du studerar.

Ett exempel på en hypotes är, "Mängden solljus en växt mottar kommer att påverka dess tillväxt."

Ett annat exempel är, "socker ökar hyperaktivitet hos barn."

Bild med titeln Lär Litteratur till högskolestudenter Steg 10

6. Beskriv din forskningsplan. Forskningsplanen är färdplanen för dina studier. När du arbetar med en forskningsplan, kom ihåg att det slutliga målet är vanligtvis publicering. Designa dina experiment med detta i åtanke. Fråga dig själv följande frågor:

Vem eller vad är studiepopulationen? Behöver du etiska godkännanden att arbeta med de nödvändiga ämnena?

Hur bidrar varje experiment till svaret på frågan du frågar?

Hur samlas de data? Hur definierar du framgång i en studie?

Vilken typ av statistik kommer du att använda för att analysera data?

Om ett experiment inte kommer att producera data som du skulle inkludera i ett papper, är det nödvändigt att förstå problemet? Detta kallas negativa data och kan hjälpa dig att se ditt problem ur ett annat perspektiv eller användas som en referens för att revidera ditt experiment.

Del 2 av 4:

Utforma ett experiment

1. Bestäm provstorleken. För att ditt experiment ska vara meningsfullt måste du ha en experimentell provstorlek som är tillräckligt stor för att utföra statistiska analyser på. För att bestämma detta måste du veta lite information om din experimentella befolkning och använda en kraftanalyskalkylator.

För att använda en effektanalys måste du ha en uppskattning av effektstorleken, en uppskattning av variabiliteten inom data (standardavvikelse), nivån av betydelse (standardkonventionen är P<0.05), och kraft (hastigheten av falska negativ du är villig att acceptera, generellt satt till 80%).
Att köra mindre pilotstudier kan hjälpa dig att samla den nödvändiga informationen för en korrekt effektanalys för att beräkna provstorlek.
Om du inte har möjlighet att göra en pilotstudie, använd några grova uppskattningar baserat på information du har samlat från litteraturen.

2. Identifiera alla nödvändiga lösningar och utrustning. Vid utformningen av experimentet behöver du veta alla lösningar som du behöver använda och vilken typ av utrustning du behöver tillgång till. Många universitet har kärnanläggningar med instrument som du kan använda om ditt specifika labb inte har all den utrustning som behövs.

Du kan behöva utbildas på utrustningen och utveckla rätt kompetens innan du kan starta dina experiment. Håll det i åtanke när du planerar en tidslinje.

Om du inte har tillgång till den nödvändiga utrustningen, kan du överväga att arbeta med medarbetare som har utrustning och expertis.

Bild med titeln studera det medicinska tillståndet för nefrotiskt syndrom Steg 6

3. Ange alla experimentella förhållanden. Nyckeln till ett väldesignat experiment är att ha ett hanterbart antal testbara förhållanden. Om du gör en drogstudie vill du förmodligen testa olika doser, men du vill inte ha för många. Du kommer sannolikt att behöva göra några mindre experiment för att optimera de testförhållanden som du kommer att använda i de slutliga experimenten.

Litteratursökningar kan hjälpa dig att identifiera tidspunkter, doser och behandlingsvillkor som är relevanta för dina studier.

Bild med titeln Kope med ångest och depression Steg 15

4. Inkludera nödvändiga kontroller. Experimentella data är värdelös utan rätt kontrollförhållanden för att jämföra dem med. En kontroll är ett tillstånd som hålls konstant och används för att mäta förändringen av det experimentella tillståndet.

När ett känt svar förväntas anses det vara en positiv kontroll. När inget svar förväntas anses det vara en negativ kontroll.

Ett korrekt experiment har bara en variabel och flera kontroller för att säkerställa att eventuella förändringar som ses i resultaten beror specifikt på variabeln som ändrats.

För att testa olika variabler måste du utföra flera experiment.

Bild med titeln studera det medicinska tillståndet för nefrotiskt syndrom Steg 5

5. Definiera de experimentella resultaten. I forskning måste du identifiera och definiera vad resultatet är för din studie. Du vill också definiera vad du anser "framgång" av ett experiment. Om du studerar en biologisk process kan resultatet vara måttet på mängden av ett specifikt protein som produceras.

Resultaten måste vara mätbara med konsistens eller de kommer inte att producera användbara data.

Alla statistiska analyser som ska användas för studien bör fastställas före datainsamling.

Bild med titeln Uppnå de 13 målen för ett häxsteg 2

6. Skriv upp det experimentella protokollet. Efter att ha avslutat experimentets övergripande utformning, skriv upp ett detaljerat protokoll som innehåller alla villkor som ska testas och alla nödvändiga beräkningar. Att utföra experimentet är mycket enklare när du har gjort hela planeringen innan du börjar.

Ju mer detaljerad du gör protokollet, desto lättare blir det att följa och upprepa experimentet senare.

Del 3 av 4:

Genomföra experimenten

1. Planera dina experiment. För att slutföra dina studier på en rimlig tid är det bra att utarbeta ett löst schema när du ska göra varje experiment. Tänk på att många experiment inte fungerar första gången och du måste upprepa dem för att se till att data är konsekvent.

Använd en veckovis eller månadskalender för att schemalägga experiment, inklusive tid för analys och tolkning av resultat.
När du fortsätter genom experiment kan vissa förhållanden förändras eller kanske du kommer att sluta gå i en annan riktning. Detta är normalt, var bara flexibelt med ditt schema.

Bild med titeln Visa syre är A efter produkt av fotosyntes Steg 5

2. Samla de nödvändiga materialen. Under designfasen har du skrivit ett detaljerat protokoll som bör innehålla alla lösningar och komponenter som behövs för att utföra experimentet. Använda denna skrivning samla allt du behöver. Se till att registrera dig för att använda delad utrustning i förväg så det kommer att vara tillgängligt för dig när du behöver det.

Gör så mycket av de små sakerna som möjligt dagen innan som märkningsrör och göra lösningar.

Bilden med titeln gör det bra i varje ämne i skolsteg 9

3. Utföra experimentet. Experimentets dag, använd ditt detaljerade protokoll och följ instruktionerna noggrant. Om du avviker från det skriftliga protokollet alls, var noga med att notera vad du gjorde som var annorlunda. Att hålla en laboratorie anteckningsbok med alla dina experiment och resultat är avgörande för att genomföra forskning.

Första gången du gör ett experiment är det extremt troligt att du kommer att göra misstag eller saker kommer att gå fel. Detta är helt normalt. Ta anteckningar och lära av dina misstag för nästa experiment.

Spela in dina resultat i din laboratorieböcker.

Bild med titeln Visa syre är A efter produkt av fotosyntes Steg 10

4. Felsöka experimentet. Om de data du fått från ett experiment indikerar att experimentet själv inte fungerade, måste du felsöka det och ta reda på vad som gick fel. Det finns ett antal faktorer som kan bidra till ett experiment som misslyckas:

Om du använde ett speciellt kit från ett företag, kontakta dem eller leta efter deras felsökningsinformation.

Se till att alla använda reagens var inte förbi deras användningsdatum.

Kontrollera att alla dina instrument fungerade ordentligt den dagen.

Dubbel Kontrollera alla dina beräkningar och se till att de korrekta mängderna och lösningskoncentrationerna användes.

Bild med titeln utveckla självförtroende och påverka människor med offentligt talande steg 4

5. Upprepa experimentet. När allt har blivit optimerat och felsökat, kommer du helt enkelt att behöva upprepa experimentet tills du har rätt antal dataprover för att analysera som bestämt tidigare i designfasen. Efter att ha samlat alla data kan du analysera det och börja utarbeta ett manuskript för publicering.

Använd alla samma reagens och instrument när det är möjligt att begränsa variationen mellan experiment.

Del 4 av 4:

Analysera och publicera data

1. Analysera de råa data. För de flesta experiment får du en rå datautgång av siffror. Beroende på studien kommer du att överföra dessa nummer till ett annat program för att göra grafer och jämföra de olika grupperna. Det är viktigt att ägna stor uppmärksamhet åt de data när de flyttas mellan programmen.

Var försiktig med att undvika kopiering och klistra upp rader eller kolumner av data felaktigt.

Bild med titeln Fyll ut jobbansökningsformulär Steg 18

2. Kör rätt statistik. Under den experimentella designfasen borde du ha beslutat om de statistiska testerna och analyserna du skulle utföra på data. En gång färdig med datainsamling, kör dessa test för att bestämma betydelsen inom dina dataset.

Ange betydelse där det är tillämpligt på alla dina siffror och ange de exakta statistiska värdena inom manuskriptets text.

Använd program som Graphpad Prism, R och SAS för analysen.

Bild med titeln Hantera ångest i barn Steg 19

3. Gör publikationskvalitetsfigurer. Det finns många program som används i det vetenskapliga samfundet för att generera siffror som skulle vara lämpliga för publicering, men även enkla program som Excel kan användas. Siffrorna bör vara tydliga och konkreta. Se till att alla använda teckensnittstorlekar är tydligt läsbara i både storlek och stil.

Organisera paneler så att liknande data är grupperade ihop.

Undvik att använda färg i figurerna eftersom det finns generella dyra avgifter i samband med färgfigurer.

Bildbeteckningen fungerar bättre i ett kontor Steg 4

Skriv papperet För publicering. När du har alla dina resultat samlades och i FIGUR FORM kan du börja skriva manuskriptet. Börja med avsnittet Material och metoder eftersom det här är det enklaste. Beskriv data i resultatavsnittet. Prata om vad dina resultat betyder, hur de passar in i fältet, eventuella framtida riktningar och kvarvarande luckor på fältet i diskussionen. Avsluta med introduktionen, abstrakt och titel.

Bestäm den tidskrift du vill skicka för publicering innan du skriver så att du kan följa deras stilguide.

Bild med titeln är inte konstig på jobbet Steg 7

5. Skicka manuskriptet för publicering. Följ riktlinjerna för inlämning och stilguiden som är specifik för journalen du skickar in manuskriptet till. De kommer att kontakta dig inom några veckor med kommentarer om papperet. Det kan skickas tillbaka utan granskning eller det kommer att skickas till andra forskare för läsning och kommentarer.

Efter papperet granskas av andra kunniga yrkesverksamma på fältet kommer det att komma tillbaka med kommentarer som du behöver ta itu med.

Om papperet inte lämnas in för granskning måste du skicka in det till en annan tidskrift. Detta kan kräva att ändringar följs vid de nya tidskrifterna.

6. Ändra manuskriptet. När du får manuskriptet tillbaka från peer-review måste du revidera papperet enligt kommentarerna. Du kan behöva utföra många fler experiment eller du kan helt enkelt behöva ge några fler detaljer eller göra några små enkla experiment.

För att adressera kommentarerna, revidera manuskriptet och skriva ett brevbrev som anger hur varje kommentar beaktades i det reviderade papperet.

7. Skicka in för publicering. Efter sista revisioner, skicka in papperet till tidskriften för en annan recension. Vanligtvis är det sista steget och papperet kommer att publiceras - men det är möjligt att du kanske behöver göra en annan omgång av revisioner.

När ditt manuskript accepteras kommer du att skickas bevis för att granska och då är det klart för publicering!