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वैज्ञानिक विधि कदम

ओलिवर स्मिथ द्वारा

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वैज्ञानिक विधि क्या है?



वैज्ञानिक पद्धति का उपयोग 17 वीं शताब्दी से व्यापक रूप से किया जाता रहा है, जिसके परिणामस्वरूप वैज्ञानिक वास्तविक दुनिया में "विज्ञान करते हैं"। यह हमारे आसपास की दुनिया के बारे में कई अविश्वसनीय चीजों की खोज करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। वैज्ञानिक विधि एक निरंतर प्रक्रिया है: एक खोज से कई और प्रश्न हो सकते हैं, जब जांच की जाती है, तो अधिक उत्तर मिल सकते हैं। आपके छात्रों के स्तर, आपके जिले के पाठ्यक्रम और अन्य कारकों के आधार पर, नीचे दिए गए चरण आपके द्वारा सिखाए गए तरीकों से बिल्कुल मेल नहीं खा सकते हैं। हालांकि, प्रक्रिया अभी भी वैचारिक रूप से मेल खाना चाहिए। वैज्ञानिक पद्धति के प्रमुख चरणों के सारांश के अलावा, आपके छात्रों को वास्तविक दुनिया में विज्ञान के बारे में सोचने में संलग्न करने के लिए सुझाई गई गतिविधियाँ हैं।


Scientific Method Steps
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वैज्ञानिक विधि कदम

1. अवलोकन करें

हर कोई हर समय ऐसा करता है, दूसरे से हम जागते हैं दूसरे से हम सो जाते हैं। बहुत कम उम्र से, बच्चे वैज्ञानिकों के रूप में भूमिका निभाते हैं, जिससे वे अपने आस-पास की दुनिया का ध्यान रखते हैं। Storyboard That का उपयोग लघु कॉमिक्स के रूप में इन टिप्पणियों का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। अवलोकन केवल वे चीजें नहीं हैं जिन्हें हम अपनी आंखों से देखते हैं। वे चीजों की एक पूरी अलग श्रेणी में शामिल हैं, और उन चीजों को शामिल करते हैं जो हम महसूस करते हैं, गंध, स्वाद, स्पर्श, या सुनते हैं। वे माइक्रोस्कोप, थर्मामीटर और सीस्मोमीटर जैसे वैज्ञानिक उपकरणों का उपयोग करके एकत्र की गई जानकारी से भी आ सकते हैं।


Examples of Observations
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2. एक प्रश्न पूछें

प्रश्न कुछ भी आधारित हो सकते हैं, हालांकि कुछ प्रश्न दूसरों की तुलना में उत्तर देने में आसान होते हैं। वैज्ञानिक जांच के सबसे महत्वपूर्ण हिस्सों में से एक "होव्स" और "व्हिस" के बारे में सोच रहा है। प्रश्नों के साथ आना आपके छात्रों के साथ पूरा करने के लिए एक शानदार गतिविधि हो सकती है। क्या छात्र दुनिया के बारे में किसी भी प्रश्न का माइंड मैप स्टोरीबोर्ड लेकर आए हैं, या किसी विशिष्ट विषय के प्रश्नों को कम कर सकते हैं। आपके छात्रों की उम्र के आधार पर, आप अक्सर इन सवालों पर ध्यान दे सकते हैं!



Scientific Inquiry Questions
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3. शोध

अनुसंधान एक इंटरनेट या पुस्तकालय खोज के रूप में सरल हो सकता है, और विश्वसनीय और अविश्वसनीय स्रोतों के बारे में अपने छात्रों से बात करने का एक शानदार समय है। वैज्ञानिक यह पता लगाने के लिए पत्रिकाओं का उपयोग करते हैं कि क्या अन्य वैज्ञानिकों ने भी इसी तरह का काम किया है और इन वैज्ञानिकों ने आगे के अध्ययन और प्रयोग के लिए क्या सुझाव दिए हैं। एक और विचार यह है कि आप किसी भी चुनौतीपूर्ण प्रमुख शब्दावली को उजागर करने और समझाने के लिए छात्रों को मिले कुछ शोधों को पढ़ें। यह छात्रों को एक प्रयोग पूरा करने से पहले अपने सवालों के जवाब देने के लिए शोध करने के लिए प्रोत्साहित करेगा, खासकर अगर एक पहले से ही किया गया हो।


4. एक परिकल्पना पर निर्णय लें

एक परिकल्पना एक परीक्षण योग्य कथन या एक शिक्षित अनुमान है। परिकल्पना महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रयोग यह निर्धारित करने की कोशिश करता है कि एक चर दूसरे पर कैसे प्रभाव डाल सकता है। एक परिकल्पना बनाते समय, पहले जांच में आश्रित और स्वतंत्र चर की पहचान करना महत्वपूर्ण है। इस बात पर विचार करें कि स्वतंत्र चर को बदलने से आश्रित चर पर क्या प्रभाव पड़ सकता है। इसमें से “if… then…” स्टेटमेंट बनाएं। उदाहरण के लिए, जब यह जाँचने के लिए कि तापमान रोटी पर ढालना वृद्धि को कैसे प्रभावित करता है, स्वतंत्र चर तापमान है और निर्भर चर उस ढालना की मात्रा है जो रोटी पर बढ़ता है। "अगर ... फिर ..." परिकल्पना होगी, "अगर तापमान बढ़ता है, तो रोटी पर मोल्ड की मात्रा भी बढ़ जाएगी।"


5. डेटा इकट्ठा करें

डेटा एक शिक्षक द्वारा डिज़ाइन की गई निर्धारित गतिविधि को पूरा करने, एक परीक्षण योग्य परिकल्पना के आधार पर एक प्रयोग को पूरा करने या विषय पर प्रकाशित डेटा का उपयोग करके आ सकता है। अपने छात्रों को वैज्ञानिकों के रूप में काम करने और अपने स्वयं के प्रयोगों को डिजाइन करने के तरीके के बारे में अधिक जानने के लिए, " प्रायोगिक डिजाइन " देखें। छात्रों को यह पता लगाने में मदद करने के लिए यह एक शानदार क्षण हो सकता है कि कौन सा डेटा इकट्ठा करना सबसे महत्वपूर्ण है।


6. डेटा का विश्लेषण करें

प्रयोग के परिणामों को व्यवस्थित करें और पैटर्न, रुझान या अन्य जानकारी की तलाश करें। अक्सर इस स्तर पर, छात्र सूचनाओं को समझना आसान बनाने के लिए टेबल और ग्राफ बना सकते हैं। यह आपके विज्ञान पाठ्यक्रम में गणित कौशल को शामिल करने का एक शानदार तरीका हो सकता है।


डेटा की व्याख्या के बाद निष्कर्ष निकालें

इस स्तर पर, वैज्ञानिक निष्कर्ष निकालने के लिए डेटा की व्याख्या करते हैं; वे तय करते हैं कि डेटा एक परिकल्पना का समर्थन करता है या गलत करता है।

एक प्रयोग करते समय यह देखने के लिए कि तापमान रोटी पर ढालना वृद्धि को कैसे प्रभावित करता है, रोटी के दो टुकड़ों का परीक्षण करें: एक को गर्म स्थान पर छोड़ दें, और दूसरे को ठंडे स्थान पर। एक परिकल्पना यह हो सकती है कि यदि तापमान कम हो, तो मोल्ड अधिक तेज़ी से बढ़ेगा । प्रयोग पूरा करने के बाद, यदि गर्म स्थान में छोड़ी गई रोटी के टुकड़े पर अधिक मोल्ड बढ़ गया था, तो डेटा हाइपसेसिस का समर्थन नहीं करता है।


8. अन्य वैज्ञानिकों के साथ परिणाम साझा करें

वैज्ञानिक जांच में रुचि जारी रखने के लिए अपने छात्रों को अपने साथियों के साथ अपने काम को साझा करने के लिए प्राप्त करना महत्वपूर्ण है। छात्र कई तरीकों से अपने परिणाम और निष्कर्ष आसानी से साझा कर सकते हैं:

परिणामों का बंटवारा अक्सर वैज्ञानिक पत्रिकाओं के माध्यम से पत्रों के प्रकाशन या वैज्ञानिक सम्मेलनों में बोलने के माध्यम से किया जाता है। छात्रों को इन पत्रिकाओं के उदाहरण दिखाएं और देखें कि क्या उन्हें ऐसा कुछ लगता है जो उन्हें लगता है कि दिलचस्प है।


9. प्रयोग को दोहराएं

यह आमतौर पर दुनिया भर के अन्य वैज्ञानिकों द्वारा किया जाता है। जितने अधिक लोग एक प्रयोग को पुन: पेश कर सकते हैं और एक ही परिणाम पा सकते हैं, उतना अधिक एक सिद्धांत लाभ का समर्थन करता है। हालाँकि, आपके छात्र अन्य छात्रों के परिणामों की तुलना कर सकते हैं या अनुवर्ती प्रयोग भी कर सकते हैं। यह एक विशेष रूप से महान अभ्यास है अगर छात्रों ने एक प्रयोग किया है। एकाधिक समूहों को यह देखने के लिए एक प्रयोग करना चाहिए कि क्या उनके समान निष्कर्ष हैं या यदि प्रयोग प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य नहीं है।


वैज्ञानिक विधि के चरणों की पहचान करने के लिए Storyboard That का उपयोग करना

इस पद्धति का अनुसरण करने वाली कई महान वैज्ञानिक खोजें भी महान कहानियां हैं! Storyboard That जिसका उपयोग छात्रों को इन कहानियों की कल्पना करने के लिए किया जा सकता है और यह समझने की समझ विकसित कर सकता है कि वैज्ञानिक पद्धति कार्रवाई में कैसी दिखती है। छात्र प्रसिद्ध खोजों की कहानी के बाद विभिन्न वैज्ञानिक पद्धति के चरणों की पहचान कर सकते हैं। नीचे दिए गए उदाहरण में, स्टोरीबोर्ड डीएनए की पेचदार संरचना की खोज को देखता है।


डीएनए की संरचना की खोज

1944 में ओसवाल्ड एवरी, कॉलिन मैकलेड और मैकलिन मैककार्थी द्वारा किए गए कार्य से पता चला कि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) वह रसायन था जिसने आनुवांशिक जानकारी दी। हालांकि वे यह जानते थे, वैज्ञानिक समुदाय अभी भी अनिश्चित था कि डीएनए अणु के किस आकार का था। जेम्स वॉटसन और फ्रांसिस क्रिक ने परिकल्पना की कि अणु एक पेचदार आकार होगा। उन्होंने गणितीय संगणना का उपयोग करते हुए भविष्यवाणी की कि हेलिक्स के लिए एक्स-रे विवर्तन पैटर्न एक एक्स आकार होगा। वाटसन और क्रिक अपनी परिकल्पना के आधार पर डीएनए के एक मॉडल के निर्माण पर काम कर रहे थे।

किंग्स कॉलेज लंदन के एक युवा शोधकर्ता रोजलिंड फ्रेंकलिन शोध कर रहे थे, जो अलग-अलग नमूनों पर बनाए गए एक्स-रे को अलग-अलग नमूनों में देखते थे। जिन नमूनों पर वह शोध कर रही थी, उनमें से एक का क्रिस्टलीकृत डीएनए था।

फोटोग्राफी 51 फ्रैंकलिन की अनुमति या ज्ञान के बिना रेमंड गोसलिंग (फ्रैंकलिन की देखरेख में पीएचडी छात्र) द्वारा ली गई डीएनए की एक्स-रे विवर्तन छवि थी। यह छवि वाटसन और क्रिक को दिखाई गई थी। जब वाटसन ने तस्वीर देखी, तो वह तुरंत जानता था कि संरचना एक्स-रे विवर्तन पैटर्न के एक्स-आकार के पैटर्न से पेचीदा होना चाहिए।

वाटसन और क्रिक को डीएनए की संरचना पर उनके शोध के लिए 1962 में फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। इस पुरस्कार से चार साल पहले 38 साल की उम्र में रोजलिंड फ्रैंकलिन की डिम्बग्रंथि के कैंसर से मृत्यु हो गई थी। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि डीएनए की संरचना की पहचान करने में उसके सबूत महत्वपूर्ण थे। यह अभी भी बहस का विषय है कि क्या उसने वाटसन और क्रिक के काम के बिना अपने दम पर संरचना की पहचान की होगी।



Scientific Method with DNA
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विज्ञान में कहानी सुनाना

एक और महान गतिविधि छात्रों को Storyboard That का उपयोग करने के लिए प्राप्त करना है जो नीचे दिए गए इतिहास की तरह एक कहानी बताने के लिए है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि विज्ञान के इतिहास में सभी महान खोजों ने उपरोक्त वैज्ञानिक पद्धति का पालन नहीं किया है। गैलीलियो और बृहस्पति के चंद्रमाओं की उनकी खोज इसका एक आकर्षक उदाहरण है।


वैज्ञानिक खोज की बहुत सारी रोमांचक कहानियाँ हैं जिन्हें आप अपने छात्रों को स्टोरीबोर्ड पर ले जा सकते हैं! छात्रों के लिए शोध और रीटेल करने के लिए कुछ अन्य रोचक कहानियां यहां दी गई हैं।



इतिहास में वैज्ञानिक जांच और खोज के प्रभाव पर अधिक संसाधनों के लिए, हमारे इतिहास संसाधनों की जाँच करें।

गैलिलियो गैलिली

गैलीलियो गैलीली का जन्म 15 फरवरी, 1564 को इटली के पीसा में हुआ था। वे एक प्रसिद्ध इतालवी संगीतकार के पुत्र थे। हालाँकि उन्हें कैथोलिक पादरी बनने में बहुत दिलचस्पी थी, लेकिन उन्होंने पीसा विश्वविद्यालय में डॉक्टर बनने के लिए अपनी डिग्री शुरू की। वह गणित और भौतिकी के प्यार में पड़ गया जब उसने गलती से ज्यामिति के एक व्याख्यान में भाग लिया।

गैलीलियो के सबसे महत्वपूर्ण और सबसे विवादास्पद पत्रों में से एक साइडरस नोरिआस , या स्टाररी मैसेंजर था , जो बृहस्पति के चंद्रमाओं के उनके अवलोकन को विस्तृत करता है। इन टिप्पणियों ने ब्रह्मांड की संरचना को समझने के तरीके में बदलाव का समर्थन किया। इन आश्चर्यजनक टिप्पणियों तक, लोग यूनानी दार्शनिक और वैज्ञानिक, अरस्तू से सहमत थे, जिन्होंने सबसे पहले इस विचार को सामने रखा कि पृथ्वी ब्रह्मांड के केंद्र में थी। ब्रह्मांड की इस अवधारणा को जियोनेट्रिक मॉडल के रूप में जाना जाता था।

गैलीलियो टेलीस्कोप का शुरुआती अग्रदूत था। उनकी प्रारंभिक दूरबीनों में अक्सर दोष होते थे और धुंधली छवियां उत्पन्न होती थीं, लेकिन फिर भी पर्यवेक्षक के लिए लगभग 30 गुना वस्तुओं को बढ़ा सकता था। उन्होंने अपनी दूरबीनों को बेच दिया और अपने शोध के लिए धन का इस्तेमाल किया। उन्होंने अपने टेलीस्कोप का उपयोग रात के आकाश का निरीक्षण करने और जो कुछ देखा उसका विस्तृत अवलोकन करने के लिए किया।

7 जनवरी, 1610 की रात को, गैलीलियो ने बृहस्पति को आकाश में देखा। उन्होंने देखा कि "तीन स्थिर सितारे" ग्रह के बहुत करीब थे जो सभी के लिए तैयार थे। अगली कुछ रातों में, उन्हें पता चला कि ये 'तारे' बिल्कुल तय नहीं थे, और बृहस्पति के सापेक्ष चलते दिखाई दिए। अब हम जानते हैं कि ये 'तारे' वास्तव में तारे नहीं थे, बल्कि बृहस्पति के चंद्रमा थे। उन्होंने महसूस किया कि अगर ये निकाय बृहस्पति की परिक्रमा कर रहे थे, तो जियोनेट्रिक मॉडल का कोई मतलब नहीं था। यह डेटा हेलीओस्ट्रिक मॉडल का समर्थन करता है, यह विचार कि सूर्य हमारे ब्रह्मांड के केंद्र में है और अन्य खगोलीय पिंड इसकी परिक्रमा करते हैं। निकोलस कोपरनिकस एक पोलिश वैज्ञानिक थे जिन्होंने पहली बार परिकल्पना की थी कि सूर्य हमारे ब्रह्मांड के केंद्र में था।

कैथोलिक चर्च उस समय दुनिया की एक अत्यंत शक्तिशाली सेना थी और वे गैलीलियो की खोजों से प्रभावित नहीं थे। चर्च ने महसूस किया कि सूर्य-केंद्रित ब्रह्मांड के किसी भी उल्लेख ने उसके विचारों और बाइबल का विरोध किया और इस विचार के प्रसार को रोकने के लिए बहुत उत्सुक था। गैलीलियो को रोमन जिज्ञासा ने बुलाया था, क्योंकि चर्च को लगा कि वह बाइबिल को फिर से लिखने का प्रयास कर रहे हैं। गैलीलियो को "विधर्म का संदिग्ध" पाया गया और उसे जेल में डाल दिया गया। अगले दिन, उन्हें आठ साल बाद मृत्यु होने तक घर में नजरबंद कर दिया गया।

आधुनिक समय के वैज्ञानिकों ने महसूस किया है कि सूर्य हमारे सौरमंडल का केंद्र है, लेकिन ब्रह्मांड नहीं। हमारा सूर्य हमारे ब्रह्मांड में अरबों अन्य लोगों की तरह एक सितारा है। 1992 में, गैलीलियो के जेल जाने के 350 साल बाद, कैथोलिक चर्च ने स्वीकार किया कि वे गैलीलियो के विचारों के बारे में गलत थे और पोप जॉन पॉल ने इस घटना के बारे में माफी मांगी।


Galileo
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