Introduktion till vetenskapsmetodik. Vetenskap och forskning. Vetenskapsfilosofi och vetenskapsmetodik. Falsifikationism

Transkript

1 Introduktion till vetenskapsmetodik Vetenskap och forsknin Vetenskap: ordnad, dokumenterad och kritiskt utvärderad enerell kunskap. Forsknin: process att ta fram nya (säkra) kunskaper och ökat vetande. Vetenskapsmetodik: hur man får enerell kunskap om det okända och det som inte är direkt tillänlit Ett loiskt uppbyt arbetssätt för att utvärdera möjlia förklarinar till observationer Vetenskapsfilosofi och vetenskapsmetodik Kunskap om omvärlden är möjli! Vi bör skilja på sannin och lön! Förnuftet och sinnena. Interaktiv process. Bya tillsammans. Dokumentation och kommunikation. Medvetenhet om ränserna och problemen! Falsifikationism Motbevisa istället för att bevisa enom bekräftelse. Generell säkerhet kan bara fås från studie av samtlia fall, vilket ofta är omöjlit. Däremot kan EN observation falsifiera! (En svart svan.) Förutsäelser från förklarinar utvärderas enom falsifierin. 1

2 Tester av påståenden, som kommer från alternativa förklarinar till mönster, fenomen och processer. Vetenskapsmetodik Loiskt schema - protokoll Kräver att man noa sätter si in i: ursprunsobservationerna, de olika möjlia förklarinarna, vilka förutsäelserna blir, och hur de ska testas. Motivera! För si själv och andra. Bland flera möjlia förklarinar utesluta de falska och finna den sanna. H 0 behålls en H 0 förklarinen = iakttaelse av mönster, variation, fenomen och processer till observationen (= modell = teori) Kan spänna över breda rums- och tidsskalor, samt vitt skilda oranisationsnivåer. Kan vara ena eller andras. Representerar observationen nåot verklit? Vad uppfattar vi? Vad väljer vi att se? Är modellen sann, så er den verklien en förklarin till ursprunsobservationen. Kan vara een eller andras. Kan vara enkel eller komplex. Ofta bra att upprepa observationen i början av formulerinen av förklarinen. 2

3 = förutsäelse från förklarinen = hypotesens motsats Följer loiskt från förklarinen. Talar om vilken den nya observationen kommer att bli. Ofta skillnad eller förändrin (i viss riktnin). Ofta bra att upprepa förklarinen i början av formulerinen av förutsäelsen. Ofta finns flera alternativa förutsäelse. Nåra kan vara lättare att testa. Förutser resultatet ifall förklarinen inte stämmer. Ofta betydelselös förändrin - eller motsatt förändrin mot hypotesen. Behövs för att stöd för förklarinen ska baseras på falsifikation. H a och H 0 är fullständit kompletterande och de är ömsesidit uteslutande. = test Skapa eller utvärdera sådana förhållanden där det som förklarinen förutser har möjlihet att ske Testar den loiska nollhypotesen Förkasta den motsatta förutsäelsen eller förutsäelsen. Baseras på falsifikation. Hur tolkninen än blir er den anlednin till fler varv! Alternativa förutsäelser från ursprunsförklarinen kan behöva testas. en kan behöva testas i andra sammanhan. De nya observationerna kan behöva läas till de amla. H 0 behålls en H 0 förklarinen 3

4 1. 1. Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! Vi ser ett neativt samband mellan antalet härar och antalet fiskar på de tre platserna, eftersom det är så i hela området, att platser med få härar har måna fiskar och tvärt om. H 1: Om det är så att vi fann det neativa sambandet mellan de tre platserna, eftersom det finns ett enerellt sådant samband i området, bör vi se ett neativt samband även när vi undersöker alla platser med härar i området. 4

5 4. H 0 : Studerar vi alla platser i området kommer vi inte finna nåot samband mellan härar och fiskar, eller så finner vi ett positivt samband. 5. Vi besöker alla platser med härar i området och räknar härar och fiskar norant. Resultatet får innehålla fel, men det ska inte vara så mycket att det påverkar slutsatsen. sexperiment Totalundersöknin 6. Förkasta den motsatta förutsäelsen Fler förutsäelser från samma förklarin? Fler förklarinar från samma observation? Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! Resultatet får innehålla fel, men det ska inte vara så mycket att det påverkar slutsatsen. Går det att öra förklarinen (teorin) mer intressant? H 0 behålls en H 0 förklarinen 5

6 1. 2. Det finns ett enerellt neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar. Världen över ser vi ett neativt samband mellan antalet härar och antalet fiskar, eftersom det enerellt är så, att platser med få härar har måna fiskar och tvärt om H 1 : Om det är så att vi uppfattar ett neativt samband, eftersom det enerellt finns ett sådant samband, där vi har härar och fiskar, bör vi se sambandet även när vi undersöker ett stickprov av sådana platser. Stickprovsundersöknin H 0: Studerar vi ett representativt stickprov från platser med härar kommer vi inte finna nåot samband mellan härar och fiskar, eller så finner vi ett positivt samband. 6

7 6. 5. Vi besöker de representativa platserna och räknar härar och fiskar. Stickprovsundersöknin sexperiment? en Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! H0 förklarinen tolknin Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! en H0 förklarinen Felakti tolknin Kvantifiera risken för detta missta 7

8 6. 6. Upprepade stickprov från samma kända population för att beräkna risken för att H 0 av missta Upprepade stickprov från samma kända population för att beräkna risken för att H 0 av missta en H0 förklarinen en H0 förkasta förklarinen tolknin nr 1 tolknin nr Upprepade stickprov från samma kända population för att beräkna risken för att H 0 av missta Upprepade stickprov från samma kända population för att beräkna risken för att H 0 av missta en H0 förklarinen en H0 förklarinen tolknin nr 3 tolknin nr 4 8

9 6. 6. Upprepade stickprov från samma kända population för att beräkna risken för att H0 av missta Upprepade stickprov från samma kända population för att beräkna risken för att H0 av missta Vi upprepar provtaninen ett stort antal åner en en H0 förklarinen H0 förklarinen tolknin nr k Felakti tolknin nr = 0, 033 = 3, 3% Tillbaka till vårt verklia stickprov Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! en en H0 förklarinen Felakti tolknin H0 förklarinen tolknin Med hjälp av simulerinen bestämmer vi oss för den här tolkninen eftersom... Vi har fått ett mått på risken att råka ut för detta missta 9

10 6. Den andra typen av missta 6. Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! en H0 förklarinen Det finns inet neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! Felakti tolknin H0 förklarinen Felakti tolknin Även för det här misstaet borde risken vara mindre än 5 %. Vi behöver räkna ut hur stort stickprov som krävs....risken är mindre än 5 % att vi beår det här misstaet. en Återien vårt verklia stickprov. Den fullständia tolkninen. Forsknin kräver planerin så att man kan ane både risken för att man har funnit stöd för förklarinsmodellen av missta och att man har avvisat modellen av missta. 6. Stickprov kräver alltså statistiska analyser! Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar! Vi visste med mer än 95 % säkerhet att vi skulle kunna se det neativa sambandet. en H0 förklarinen tolknin P < 0,05 10

11 Hur? Hur uppstår det neativa sambandet? M(a) M(b) Flera modeller (för att förklara neativ korrelation) Det finns ett neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar för att härar äter fiskar! H a: Om det är så att det neativa sambandet beror på att härarna äter upp fiskarna, och vi placerar härar i områden med mycket fiskar, då kommer antalet fiskar att minska mer i dessa områden jämfört med områden där ina härar placeras ut. Kontrollområden Stickprovsundersöknin Planera! Manipulativt experiment 11

12 4. H 0 : Placerar vi härar i områden med mycket fiskar kommer antalet fiskar att förändras likartat med områden utan tillskott av härar, eller så kommer antalet fiskar att öka jämfört med kontrollerna. 5. Härar samlas in och placeras i representativa områden med mycket fiskar. Antalet fiskar räknas i områden med och utan tillförda härar. Räkninar örs före och efter härarna placeras ut. Förändrinarna i antalet fiskar i områden med och utan härar jämförs. Statistiskt test! 6. Antalet fiskar har minskat mer i områden med tillförda härar! en! + förutsäelsen och förklarinen! Testa nya förutsäelser för att försöka förkasta förklarinen! Ny information Det finns inet enerellt neativt samband mellan antalet fiskar och antalet härar. Vi måste övere vår teori! 12

13 Loiskt schema 2. Ny modell Sambandet mellan antalet fiskar och antalet härar varierar för att härar äter olika slas föda på olika tider om året! H 0 behålls en H 0 förklarinen Fler varv i schemat Testa samma modell på samma sätt. Testa samma modell på nya sätt. Testa nya modeller. Vetenskapsmetodik Vetenskapsmetodik Loiskt schema sexperiment: rätt antal representativa och oberoende replikat. Manipulativa experiment: rätt antal representativa och oberoende replikat, samt relevanta kontroller. Planera! H 0 behålls en H 0 förklarinen 13

14 Det naturvetenskaplia sättet att nå ny kunskap Strävan efter att eneralisera. Process inte en samlin fastslana fakta. Det vetenskaplia förhållninssättet innebär att: vara tillräcklit norann och metodisk, inte förvanska fakta, vara sakli och objektiv, undvika auktoritetstro, ifråasätta istället för att acceptera, men på ett konstruktivt sätt försöka falsifiera alla sina påståenden, samt att dokumentera och dele. 14