Du lægger mærke til, at nogle planter i vindueskarmen vokser mere end andre. Hvordan finder du ud af hvorfor? Du kan begynde med en mulig forklaring og teste den. Eller du kan først samle observationer og lede efter et mønster.
Det er udgangspunktet for hypotetisk-deduktiv og empirisk-induktiv metode. Ordene er lange, men tankegangen kan vi gøre konkret. I videoen nedenfor tegner og forklarer jeg de to tilgange, og bagefter følger vi dem gennem et planteeksempel.
Hvad betyder empiri, hypotese og deduktion?
Empiri er oplysninger fra virkeligheden, eksempelvis observationer og målinger. En hypotese er en foreløbig, fagligt begrundet forklaring, som kan undersøges.
Deduktion betyder, at man tager udgangspunkt i en hypotese og udleder, hvad man forventer at se i et forsøg: Hvis hypotesen er rigtig, hvad forventer vi så, der sker, når vi ændrer noget i forsøget – for eksempel temperaturen eller mængden af lys? På den måde når man frem til en forudsigelse, som kan testes i forsøget.
Hypotetisk-deduktiv metode forklaret
Her begynder undersøgelsen med en hypotese. Ud fra forklaringen opstiller du en forudsigelse, indsamler data og vurderer, om resultatet passer. Metoden kan bruges både i laboratoriet og i undersøgelser udenfor.
- Formulér en hypotese om det, du vil forklare.
- Udled en konkret forudsigelse: Hvad bør ske, hvis hypotesen holder?
- Planlæg en undersøgelse, som kan teste forudsigelsen.
- Indsaml og vurder data.
- Sammenlign resultatet med forudsigelsen og vurder forklaringen.
Eksempel: har lys betydning for plantevækst?
Din hypotese er: “Lysmængden begrænser planternes vækst under disse forhold.” Forudsigelsen bliver: “Hvis sammenlignelige planter får mere lys, mens andre relevante forhold er ens, vil de danne mere biomasse.” Biomasse er her mængden af plantemateriale.
Du fordeler planter af samme art i grupper med forskellig lysmængde. De skal have sammenlignelige startstørrelser, samme jord og passende ens vanding og temperatur. Brug flere planter i hver gruppe, så én usædvanlig plante ikke afgør resultatet. Det er variabelkontrol.
Efter samme vækstperiode måler du væksten. Hvis lysgruppen har større vækst, støtter det hypotesen under forsøgets betingelser. Det beviser ikke, at mere lys altid giver større vækst: Ved stærkt lys kan andre forhold blive begrænsende, og forsøget kan have fejlkilder.
Passer resultatet ikke med forudsigelsen, må du undersøge både hypotesen og forsøget. Måske var lys ikke begrænsende, måske manglede planterne vand, eller måske var målingerne for usikre. Et uventet resultat kan derfor give anledning til en bedre undersøgelse.
Empirisk-induktiv metode forklaret
Nu vender vi retningen. Ved induktion går du fra konkrete observationer mod en mere generel beskrivelse eller forklaring. Du samler data, leder efter mønstre og foreslår, hvad mønstret kan betyde.
Det betyder ikke, at forskeren er helt uden forhåndsviden. Tidligere viden påvirker, hvad man undersøger og lægger mærke til. Forskellen er, at mønstret i observationerne får en central rolle i udviklingen af forklaringen.
Eksempel: hvor findes planter i skovbunden?
Du undersøger flere områder i en skov og registrerer lys og plantedække. Du finder, at nogle plantearter især vokser på lyse steder. Ud fra mønstret foreslår du, at lysforholdene har betydning for arternes fordeling.
Det er en mulig forklaring, men områderne kan også have forskellig jordfugtighed eller jordbund. Mønstret viser ikke alene, at lyset er årsagen. Se korrelation og kausalitet for forskellen mellem sammenhæng og årsag.
Forklaringen kan nu bruges som hypotese i et nyt, mere kontrolleret forsøg. På den måde fører induktiv tænkning naturligt videre til en hypotetisk-deduktiv undersøgelse.
De to tilgange sammenlignet
| Hypotetisk-deduktiv | Empirisk-induktiv | |
|---|---|---|
| Udgangspunkt | En hypotese, som skal afprøves | Observationer og data, hvor man søger mønstre |
| Retning | Fra forklaring til testbar forudsigelse | Fra konkrete tilfælde til en bredere beskrivelse |
| Resultat | Data støtter eller udfordrer forklaringen | Et mønster giver anledning til en mulig forklaring |
I praksis skifter forskere ofte mellem tilgange. Observationer giver idéer, idéer giver forudsigelser, og nye data ændrer forståelsen. Videnskabeligt arbejde følger derfor ikke altid en enkelt fast opskrift.
Metode er mere end en række trin
Begge tilgange kan bruge kvalitative og kvantitative data. Det afgørende er, om oplysningerne kan besvare spørgsmålet, og om andre kan forstå, hvordan de er indsamlet.
Du skal også forklare usikkerheder og vælge en relevant sammenligning. Et kontrolforsøg kan hjælpe med at skelne en bestemt påvirkning fra andre forhold. En model kan give et forenklet overblik, men viser kun udvalgte dele af virkeligheden; se den naturvidenskabelige metode og modeller.
Prøv selv: tegn undersøgelsens røde tråd
Tegn pile mellem observation, hypotese, forudsigelse, forsøg og resultat. Brug dit eget planteforsøg, og skriv en konkret sætning ved hvert trin. Vis også, hvordan resultatet kan føre til en ny hypotese.
- Hvad er forskellen på en hypotese og en forudsigelse?
- Hvorfor er et resultat, der passer, ikke et endeligt bevis?
- Hvordan kan observationer føre til en ny forklaring?
- Hvilke andre forhold skal du kontrollere i planteforsøget?
Når du kan forklare, hvorfor hvert trin fører videre til det næste, bruger du metoderne til at tænke med – ikke blot som ord, du skal lære udenad.
