Suje ( bilen ) ile obje ( bilinen ) arasındaki ilişkiden doğan her türlü ürüne bilgi denir. Bilginin genel özellikleri aşağıdaki şekilde ifade edilebilir.
Bilgi doğar, bulunur ya da keşfedilir.
Bilgi kaydedilir.
Bilgi kullanılır, değerlendirilir.
Bilgi geliştirilir.
Bilgi aktarılır.
Bilgi arşive kaldırılır.
Bununla birlikte bilginin türlerinden de bahsetmek mümkündür. Çünkü İnsan çok yönlü bir varlıktır. Bu durum insanın birbirinden farklı soyut ve somut varlıklarla ilişki kurmasını sağlar. Dolayısıyla insan için tek bir bilgi türünden değil birçok bilgi türünden söz etmek gerekir.
Bunu şöyle açıklamak mümkündür: İnsan, varlığı üzerinde düşünmek ve yaşamının amacını anlayabilmek için felsefe bilgisine; yaşadığı dünyayı ve toplumu anlayabilmek için bilimsel bilgiye; doğada var olan nesneleri araç gerece dönüştürebilmek için teknik bilgiye; kendisindeki güzellik ve beğeni duygusunu geliştirebilmek için sanat bilgisine ve arınmak için dini bilgiye gereksinim duymuştur. Bunların her biri farklı bilgi türleridir.
Bu bilgi türlerinin belki de tek ortak noktaları başta da ifade edildiği üzere özne ile nesne arasında kurulan ilişki sonucu ortaya çıkmış olmalarıdır.
Biyoloji bilimi en genel tanımıyla canlıları kendisine konu olarak seçmiştir. O halde üzerinde daha ayrıntılı durmamız gereken bilgi türü bilimsel bilgidir. Bilimsel bilgiye belli süreçler sonucunda ve belli bir yöntem izlenmek suretiyle ulaşılır.Bilimsel yöntem olarak tanımlayabileceğimiz bu süreci şu şekilde özetlemek mümkündür.
Problemin ortaya konulması
Gözlem yapılması
Verilerin toplanması
Hipotezin kurulması
Hipoteze dayalı tahminlerin yapılması
Kontrollü deneyler düzenlenerek hipotezin sınanması
Bilimsel anlamda gözlem, canlı veya cansız varlıkları, herhangi bir bilgiye ulaşmak amacıyla, belirli takip metotları ve kayıt yöntemlerini kullanarak, çeşitli araçlarla veya çıplak gözle dikkatle izleme faaliyeti olarak tanımlanabilir.
Sadece duyu organları yardımıyla yapılan gözlemler nitel gözlem olarak adlandırılır ve kişiden kişiye değişkenlik gösterebilir.
Bilimsel bilgiye ulaşmada daha değerli kabul edilen gözlem türü duyu organlarının yanında ölçü aletlerinin de kullanıldığı nicel gözlem lerdir.
Nicel gözlemler nesneldir ve kişiden kişiye değişkenlik göstermez.
Nicel ve nitel gözlemler birbirinin zıttı olan kavramlar değildir. Bilim adamı sonuca ulaşmak için her iki gözlem yöntemini de kullanır.
Gözlem yapmak problemin fark edilmesini, belirlenmesini sağlayabilir. Ancak problem ortaya konulduktan sonra da veri toplamak amacıyla gözlemlere devam edilir.
İncelenen konuya açıklık getirmek amacıyla gözlemler neticesinde elde edilmiş her türlü ölçüm, bilgi ve belgeye veri denir.
Bilimde Tümevarım
Gözlemler neticesinde verilerin toplanması ve analiz edilmesi bilim insanını bir çeşit mantığa dayanan önemli sonuçlara götürebilir. Bu mantık tümevarım olarak isimlendirilir.
Tümevarım sayesinde çok sayıdaki özel gözlemden genellemelere ulaşabiliriz. Örneğin hücre teorisinin önemli bir önemli bir parçası olan '' Tüm canlılar bir ya da daha fazla sayıda hücreden oluşmuştur '' ifadesi çok sayıda bilim insanının yıllar boyu yaptığı gözlemlere dayanmaktadır.
Gözlemler ve tümevarım, bilim insanını gözlemlerin nedenlerini ve doğal açıklamalarını aramaya teşvik eder.
Verilerin toplanmasından sonra yapılması gereken iş, probleme ait geçici çözüm yolu olarak ifade edebileceğimiz hipotezi oluşturmaktır.
Varsayım olarak ta tanımlayabileceğimiz hipotezler, bilimde olaylar arasında bağlantı kurmak veya olayları bir nedene bağlamak amacıyla kurulan sınanabilen önermelerdir.
İyi bir hipotezde bulunması gereke özellikler şu şekilde sıralanabilir.
Deney ve gözlemlere açık olmalıdır.
Toplanan tüm verilere uygun olmalıdır.
Esnek olmalı, gerektiğinde üzerinde kısmi değişiklikler yapılabilmelidir.
Yeni tahminlere açık olmalıdır.
Bilimde Tümdengelim ( İndirgeme )
Tümdengelim, bilimde hipotezlerde kullanılmak üzere geliştirilmiş bir mantık olup, tümevarımın zıttıdır.
Tümdengelim. genel olarak hipotezler geliştirildikten sonra kullanılır ve genelden özele bir mantığa sahiptir.
Eğer tüm organizmalar hücrelerden oluşuyor ise insanlarda hücrelerden oluşur gibi bir çıkarım yapabiliriz.
Hipotezin ya da hipotezlerin kurulmasından sonra yapılması gereken iş hipoteze dayalı tahmin cümlelerinin oluşturulmasıdır. Tahmin cümleleri hipotezlerin kontrollü deneylerle sınanabilmesine olanak sağlar. Tahmin cümleleri genel olarak ‘’ Eğer …………………………….. ise …………………… olmalıdır.’’ şeklinde kurulur.
Tahmin cümleleri oluşturulduğunda artık kontrollü deneyler düzenleyerek hipotezimizin doğruluğunu ya da yanlışlığını kontrol edebiliriz demektir. Kontrollü deneyler bize araştırmamıza konu olan olay üzerine etki eden çok sayıdaki değişkenden herhangi birinin ilgili olay üzerine etkisini net bir şekilde ortaya koyma olanağı sağlar.
Örneğin bitkilerin gelişmesi için fazla sayıda elemana ihtiyaç vardır ve bu elemanların her birinin miktarındaki değişim bitki gelişimini olumlu ya da olumsuz etkiler.
Kontrollü deneylerde deney ve kontrol grubu olmak üzere iki farklı grup oluşturulur. Bitki gelişimi örneğinden yola çıkarsak deney ve kontrol grubunda yer alacak bitkilerin genetik yapılarının bile özdeş olması gerekir. Yani kontrollü deney düzenlemek oldukça zor bir iştir.
Deney ve kontrol gruplarında ilgili olaya etkisi incelenen faktör dışında kalan etmenlerin miktarı eşit tutulmaktadır. Bu sayede deney ve kontrol grupları arasında deney sonucunda gözlemlenen farkın sebebi net biçimde ortaya konulabilir.
Kontrollü deneylerde etkisi araştırılan değişkene bağımsız değişken, bağımsız değişkenin aldığı değere göre deney sonucunda etkilenen özellik ise bağımlı değişken olarak adlandırılır.
Örneğin bitki gelişimine ışığın dalga boyunu incelediğimiz deneyde ışığın dalga boyu bağımsız değişken, buna bağlı olarak etkilenecek olan bitki gelişimi ise bağımlı değişken olarak karşımıza çıkar.
Kontrollü deneylerin sonucu hipotezi destekleyebilir ya da çürütür. Eğer deney sonuçları hipotezi desteklemiyor ise hipotez terk edilir.
Bir örnek üzerinden bilimsel süreci daha anlaşılır hale getirebiliriz. İnsanların eski zamanlarda ilgisini çeken konuların bir tanesi mağara içlerinde bitkilerin yayılış göstermemesi olmuştur. Yapılan gözlemler sonucunda ortaya atılan bu problemin sebebinin belirlenmesi için yapılması gereken ilk iş veri toplanmasıdır.
Olayla ilgili toplanan veriler şu şekilde ifade edilebilir.
Mağara içindeki sıcaklık değerleri dış ortamdan farklıdır.
Mağaranın ağız kısmında az da olsa bitki yetişmektedir.
Mağaranın iç kısımlarında ışık miktarı son derece azdır.
Mağaranın zemini dış ortamın zemininden farklı yapıdadır.
Bundan sonra yapılması gereken iş verilere uygun hipotezlerin kurulmasıdır. Hipotezler başta da değindiğimiz gibi probleme yönelik sunulmuş geçici çözüm yollarıdır. Bu durumla ilgili hipotezlerimiz şu şekilde kurulabilir.
Mağara içinde bitki yetişmemesinin sebebi sıcaklığın düşük olmasıdır.
Mağara içinde bitki yetişmemesinin sebebi toprak yapısının farklı olmasıdır.
Mağara içinde bitki yetişmemesinin sebebi ışık miktarının düşük olmasıdır.
Şimdi yapılması gereken, hipoteze dayalı tahmin cümleleri oluşturmaktır. Birinci hipoteze uygun tahmin cümlesi ‘’ Eğer mağara içinde bitki yetişmemesinin sebebi sıcaklığın düşük olması ise mağara ile aynı sıcaklık değerine sahip ortamlarda da bitki yetişmemelidir.’’ şeklinde kurulabilir.
Bu tahmin cümlesi hipotezimizi sınanabilir hale getirmiş olup kontrollü deney düzenlemeye olanak sağlar. Bu hipotezin test edilmesi için deney ve kontrol grupları arasında farklı değere sahip tek faktörün sıcaklık olduğu ( bağımsız değişken )kontrollü bir deney düzenlenmesi gerekir.