Ako viesť vedecký výskum (s obrázkami)

Ak chcete prispieť k poznaniu vedeckej komunity realizáciou vedeckého výskumného projektu, musíte poznať základné kroky. Existuje mnoho krokov pri vykonávaní výskumu, ktoré začínajú identifikáciou problému, ktorý treba vyriešiť. Dôkladný prieskum témy a identifikácia medzier v poznaní je najlepším začiatkom výskumu. Odtiaľ môžete navrhnúť experimenty, vykonať ich, zhromaždiť údaje a predložiť svoje články na uverejnenie!

Časť 1 zo 4: Plánovanie výskumného projektu


Vyberte si tému, ktorá vás zaujíma. Najprv si musíte určiť oblasť štúdia, ktorú by ste chceli skúmať. Na študentskej úrovni vám buď pridelia tému počas kurzu, alebo si vyberiete laboratórium, ktoré vykonáva výskum, ktorý vás zaujíma.[1]

  • Vyberte si tému, ktorá vás vzrušuje alebo ktorá vás priťahuje.
  • Vedecký výskum sa neobmedzuje len na predmety ako biológia, chémia a fyzika. Pokiaľ pri vykonávaní svojej štúdie postupujete podľa vedeckej metódy, robíte výskum.


Určite problém alebo výskumnú otázku.[2]
Odborný zdroj
Michael Simpson, PhD
Registrovaný profesionálny biológ
Rozhovor s odborníkom. 8. septembra 2021.
Výskumná otázka bude hlavným cieľom vašej štúdie. Keď ste si vybrali tému, ktorá vás zaujíma, preskúmajte niektoré nezodpovedané otázky v tejto oblasti. Výskumná otázka by mala vychádzať z oblasti, ktorú poznáte. Pri vedeckej štúdii môžete mať viac ako jednu výskumnú otázku.[3]

  • Urobte krátku rešerš literatúry, aby ste sa oboznámili s tým, aké informácie už existujú a aké otázky zostávajú nezodpovedané.[4]
  • Uistite sa, že máte k dispozícii potrebné zdroje (finančné prostriedky a laboratórne vybavenie) na prácu na danej otázke.
  • Porozprávajte sa s profesormi alebo inými výskumníkmi a požiadajte ich, aby vám pomohli určiť otázku, na ktorej by ste mohli pracovať.
  • V mnohých článkoch sa uvedú niektoré nezodpovedané otázky a špekuluje sa o budúcich smeroch alebo sa navrhnú experimenty, ktoré budú v budúcnosti potrebné. Použite ich ako odrazový mostík pre svoje vlastné nápady.[5]


Vykonajte komplexnú rešerš literatúry.[6]
Odborný zdroj
Michael Simpson, PhD
Registrovaný profesionálny biológ
Odborný rozhovor. 8. septembra 2021.
Možno ste urobili stručnú rešerš literatúry, ktorá vám pomôže vypracovať výskumnú otázku, ale teraz si musíte naozaj urobiť domácu úlohu. Nájdite a prečítajte si články z danej oblasti týkajúce sa problému, ktorý ste identifikovali. Prečítajte si súčasnú literatúru, ako aj niektoré zásadné práce, ktoré založili túto oblasť.[7]

  • Nie je možné prečítať každý článok, ale pri vykonávaní výskumu chcete byť odborníkom na danú tému. Nechcete tiež opakovať experimenty, ktoré už boli vykonané.
  • Vyhľadávanie literatúry vám pomôže navrhnúť experimenty a určiť vhodné experimentálne podmienky, ktoré treba použiť.
  • Pri čítaní literatúry si robte podrobné poznámky. Po ukončení vašej štúdie budete pravdepodobne písať prácu o týchto informáciách a tieto informácie budú základom vášho úvodu.


Revidujte výskumnú otázku. Dobrá výskumná otázka je jasná, konkrétna, priamo sa vzťahuje na problém a určuje cieľovú skupinu účastníkov.[8]
Po dôkladnejšom prečítaní literatúry budete pravdepodobne musieť svoju výskumnú otázku prepracovať tak, aby zahŕňala všetko, čo ste prečítali.

  • Na základe nových poznatkov spresnite svoju výskumnú otázku alebo otázky.

Formulujte hypotéza.[9]
Odborný zdroj
Michael Simpson, PhD
Registrovaný profesionálny biológ
Rozhovor s odborníkom. 8. septembra 2021.
Hypotéza je testovateľné zovšeobecnenie alebo predpoveď o pozorovateľnom jave. Hypotéza môže opisovať príčinu a následok alebo vzťah medzi premennými, ktoré skúmate.

  • Príkladom hypotézy je: „Množstvo slnečného svetla, ktoré rastlina dostane, ovplyvní jej rast.“
  • Ďalším príkladom je: „Cukor zvyšuje hyperaktivitu u detí.“


Načrtnite svoj výskumný plán. Výskumný plán je plánom vášho štúdia. Pri práci na výskumnom pláne majte na pamäti, že konečným cieľom je zvyčajne publikácia. Navrhujte svoje experimenty s ohľadom na túto skutočnosť.[10]
Položte si nasledujúce otázky:

  • Kto alebo aká je skúmaná populácia? Potrebujete etické schválenie na prácu s potrebnými subjektmi?
  • Ako jednotlivé experimenty prispejú k odpovedi na položenú otázku?
  • Ako sa zbierajú údaje? Ako definujete úspech štúdie?
  • Aký typ štatistiky použijete na analýzu údajov?
  • Ak experiment neprinesie údaje, ktoré by ste zahrnuli do článku, je potrebný na pochopenie problému? Tieto údaje sa nazývajú negatívne údaje a môžu vám pomôcť pozrieť sa na váš problém z inej perspektívy alebo sa môžu použiť ako referencia na revíziu vášho experimentu.[11]
    Dôveryhodný zdroj
    PubMed Central
    Archív časopisov z U.S. Národné ústavy zdravia
    Prejsť na zdroj

Druhá časť zo 4:Navrhovanie experimentu


Určte veľkosť vzorky. Aby bol váš experiment zmysluplný, musíte mať dostatočne veľkú experimentálnu vzorku, aby ste mohli vykonať štatistické analýzy na. Na jeho určenie potrebujete poznať niektoré informácie o vašej experimentálnej populácii a použiť kalkulačku na analýzu sily.

  • Ak chcete použiť analýzu sily, musíte mať odhad veľkosti účinku, odhad variability v rámci údajov (štandardná odchýlka), úroveň významnosti (štandardná konvencia je p<0.05) a silu (miera falošne negatívnych výsledkov, ktorú ste ochotní akceptovať, zvyčajne sa stanovuje na 80 %).[12]
    Dôveryhodný zdroj
    PubMed Central
    Archív časopisov z U.S. Národné ústavy zdravia
    Prejsť na zdroj
  • Vykonávanie menších pilotných štúdií vám môže pomôcť získať potrebné informácie na správnu analýzu sily na výpočet veľkosti vzorky.
  • Ak nemáte prostriedky na vykonanie pilotnej štúdie, použite hrubé odhady na základe informácií, ktoré ste získali z literatúry.


Určite všetky potrebné riešenia a vybavenie. Pri navrhovaní experimentu musíte poznať všetky roztoky, ktoré budete musieť použiť, a typ zariadenia, ku ktorému budete potrebovať prístup. Mnohé univerzity majú základné zariadenia s prístrojmi, ktoré môžete použiť, ak vaše konkrétne laboratórium nemá všetko potrebné vybavenie.

  • Pred začatím experimentov možno budete musieť absolvovať školenie o vybavení a získať príslušné odborné znalosti. Majte to na pamäti pri plánovaní časového plánu.
  • Ak nemáte prístup k potrebnému vybaveniu, môžete zvážiť spoluprácu so spolupracovníkmi, ktorí majú takéto vybavenie a odborné znalosti.[13]


Uveďte všetky experimentálne podmienky. Kľúčom k dobre navrhnutému experimentu je mať zvládnuteľný počet testovateľných podmienok.[14]
Ak robíte štúdiu o liekoch, pravdepodobne chcete testovať rôzne dávky, ale nechcete ich mať príliš veľa. Pravdepodobne budete musieť vykonať niekoľko menších experimentov, aby ste optimalizovali testovacie podmienky, ktoré použijete v konečných experimentoch.

  • Vyhľadávanie v literatúre vám môže pomôcť identifikovať časové body, dávky a podmienky liečby relevantné pre vaše štúdie.


Zahrňte potrebné kontroly. Experimentálne údaje sú nepoužiteľné bez správnych kontrolných podmienok, s ktorými ich môžete porovnať. Kontrola je podmienka, ktorá sa udržiava konštantná a používa sa na meranie zmeny experimentálnej podmienky.[15]

  • Ak sa očakáva známa odpoveď, považuje sa za pozitívnu kontrolu. Ak sa neočakáva žiadna reakcia, považuje sa to za negatívnu kontrolu.
  • Správny experiment má len jednu premennú a viacero kontrol, aby sa zabezpečilo, že akékoľvek zmeny pozorované vo výsledkoch sú spôsobené práve premennou, ktorá bola zmenená.
  • Na testovanie rôznych premenných budete musieť vykonať viacero experimentov.


Definujte výsledky experimentu. Vo výskume musíte určiť a definovať, čo je výsledkom vašej štúdie.[16]
Chcete tiež definovať, čo považujete za „úspech“ experimentu. Ak študujete biologický proces, výsledkom môže byť miera množstva vytvoreného špecifického proteínu.

  • Výsledky musia byť merateľné s dôslednosťou, inak neprinesú použiteľné údaje.
  • Všetky štatistické analýzy, ktoré sa majú použiť v štúdii, by sa mali stanoviť pred zberom údajov.


Napíšte protokol experimentu. Po dokončení celkového návrhu experimentu spíšte podrobný protokol, ktorý obsahuje každú testovanú podmienku a všetky potrebné výpočty. Vykonanie experimentu je oveľa jednoduchšie, keď ste pred jeho začatím vykonali všetko plánovanie.

  • Čím podrobnejší protokol vypracujete, tým ľahšie sa bude neskôr dodržiavať a opakovať experiment.

Časť 3 zo 4:Vykonávanie experimentov


Naplánujte si experimenty. Aby ste svoje štúdie dokončili v primeranom čase, je užitočné vypracovať voľný harmonogram, kedy budete vykonávať jednotlivé experimenty.[17]
Majte na pamäti, že mnohé experimenty nebudú fungovať na prvýkrát a budete ich musieť opakovať, aby ste sa uistili, že údaje sú konzistentné.

  • Používajte týždenný alebo mesačný kalendár na plánovanie experimentov vrátane času na analýzu a interpretáciu výsledkov.
  • Pri pokračovaní v experimentoch sa môžu niektoré podmienky zmeniť alebo sa možno budete uberať iným smerom. Je to normálne, len buďte flexibilní vo svojom rozvrhu.


Zhromaždite potrebné materiály. Počas fázy návrhu ste spísali podrobný protokol, ktorý by mal obsahovať všetky roztoky a komponenty potrebné na vykonanie experimentu. Pomocou tohto zápisu zhromaždite všetko, čo budete potrebovať. Nezabudnite sa vopred prihlásiť na používanie spoločného vybavenia, aby ste ho mali k dispozícii, keď ho budete potrebovať.

  • Deň predtým urobte čo najviac drobností, napríklad označte skúmavky a pripravte roztoky.


Vykonajte experiment. V deň experimentu použite svoj podrobný protokol a dôsledne dodržiavajte pokyny. Ak sa vôbec odchýlite od napísaného protokolu, nezabudnite uviesť, čo ste urobili inak. Vedenie laboratórneho zošita so všetkými vašimi experimentmi a výsledkami je pre vedenie výskumu nevyhnutné.[18]

  • Keď robíte experiment prvýkrát, je veľmi pravdepodobné, že urobíte chyby alebo sa niečo pokazí. To je úplne normálne. Robte si poznámky a poučte sa z chýb pre ďalší experiment.
  • Výsledky zaznamenajte do laboratórneho zápisníka.


Riešenie problémov s experimentom. Ak údaje, ktoré ste získali z experimentu, naznačujú, že samotný experiment nefungoval, budete ho musieť vyriešiť a zistiť, čo sa pokazilo.[19]
Existuje množstvo faktorov, ktoré môžu prispieť k neúspechu experimentu:

  • Ak ste používali špeciálnu súpravu od spoločnosti, kontaktujte ju alebo vyhľadajte jej informácie o riešení problémov.
  • Uistite sa, že všetky použité činidlá nie sú po dátume spotreby.
  • Skontrolujte, či všetky vaše prístroje v ten deň fungovali správne.
  • Dvakrát skontrolujte všetky svoje výpočty a uistite sa, že ste použili správne množstvá a koncentrácie roztokov.


Zopakujte experiment.[20]
Po optimalizácii a odstránení všetkých problémov budete musieť experiment jednoducho opakovať, až kým nebudete mať správny počet vzoriek údajov na analýzu, ako bolo stanovené predtým vo fáze návrhu. Po zhromaždení všetkých údajov ich môžete analyzovať a začať pripravovať rukopis na publikovanie.

  • Ak je to možné, používajte všetky rovnaké činidlá a prístroje, aby ste obmedzili variabilitu medzi jednotlivými experimentmi.

Časť 4 zo 4:Analýza a publikovanie údajov


Analyzujte nespracované údaje. Pri väčšine experimentov budete mať k dispozícii surový výstup údajov v podobe čísel. V závislosti od štúdie prenesiete tieto čísla do iného programu, aby ste mohli vytvoriť grafy a porovnať rôzne skupiny. Pri presúvaní údajov medzi programami je dôležité venovať im veľkú pozornosť.

  • Dávajte pozor, aby ste sa vyhli nesprávnemu kopírovaniu a vkladaniu riadkov alebo stĺpcov údajov.


Vykonajte správnu štatistiku. Počas fázy návrhu experimentu by ste sa mali rozhodnúť o štatistických testoch a analýzach, ktoré vykonáte na údajoch.[21]
Po ukončení zberu údajov spustite tieto testy na určenie významnosti v rámci vašich súborov údajov.

  • Uveďte významnosť, ak je to vhodné, na všetkých vašich obrázkoch a uveďte presné štatistické hodnoty v texte rukopisu.
  • Na analýzu použite programy ako Graphpad Prism, R a SAS.


Vytvorte obrázky v publikačnej kvalite. Vo vedeckej komunite sa používa veľa programov na vytváranie obrázkov, ktoré by boli vhodné na publikovanie, ale možno použiť aj jednoduché programy, ako je napríklad Excel. Obrázky by mali byť jasné a stručné. Uistite sa, že všetky použité veľkosti písma sú jasne čitateľné z hľadiska veľkosti aj štýlu.

  • Usporiadať panely tak, aby sa podobné údaje zoskupili.
  • Vyhnite sa používaniu farieb v rámci obrázkov, pretože s farebnými obrázkami sú spravidla spojené drahé poplatky.[22]


Napíšte článok na uverejnenie. Keď máte všetky výsledky zhromaždené a v podobe obrázkov, môžete začať písať rukopis. Začnite časťou o materiáli a metódach, pretože je to najjednoduchšie. Údaje opíšte v časti s výsledkami. V diskusii hovorte o tom, čo vaše výsledky znamenajú, ako zapadajú do danej oblasti, o možných budúcich smeroch a o zostávajúcich medzerách v danej oblasti. Dokončiť úvod, abstrakt a názov.[23]

  • Pred písaním si určte časopis, ktorý chcete predložiť na publikovanie, aby ste mohli dodržiavať jeho príručku štýlu.


Predložiť rukopis na uverejnenie. Dodržiavajte pokyny na predkladanie príspevkov a príručku štýlu špecifickú pre časopis, do ktorého rukopis zasielate.[24]
V priebehu niekoľkých týždňov vás budú kontaktovať s pripomienkami k článku. Môže byť odoslaná späť bez posúdenia alebo bude zaslaná iným vedcom na prečítanie a pripomienkovanie.[25]

  • Po preskúmaní dokumentu ďalšími odborníkmi v danej oblasti sa vráti s pripomienkami, ktoré budete musieť odstrániť.
  • Ak sa článok nedostane na recenziu, budete ho musieť poslať do iného časopisu. Môže si to vyžadovať revíziu, aby sa dodržali požiadavky na štýl nových časopisov.


Revízia rukopisu. Keď dostanete rukopis späť z recenzného konania, budete musieť prácu prepracovať podľa pripomienok.[26]
Možno budete potrebovať vykonať oveľa viac experimentov alebo jednoducho budete musieť uviesť niekoľko ďalších podrobností alebo vykonať niekoľko malých jednoduchých experimentov.

  • Reagovať na pripomienky, prepracovať rukopis a napísať sprievodný list s vyvrátením, v ktorom uvediete, ako boli jednotlivé pripomienky zohľadnené v prepracovanom článku.

  • Opätovné predloženie na uverejnenie. Po konečných revíziách znovu predložte prácu časopisu na ďalšie posúdenie. Zvyčajne je to posledný krok a článok sa uverejní; je však možné, že budete musieť urobiť ďalšie kolo revízií.

    • Po prijatí vášho rukopisu vám budú zaslané korektúry na posúdenie a potom bude pripravený na publikovanie![27]
  • Odkazy