الطريقة العلمية
تُعرَّف الطريقة العلمية بأنَّها مجموعة من الخطوات المنظمة التي يتبعها العلماء للتحقيق في العالم الطبيعي واكتساب المعرفة.
تعتمد الطريقة العلمية على الملاحظة والتجريب والتحليل والاستنتاج، وهي تتضمن الخطوات التالية:
1. الملاحظة
تبدأ الطريقة العلمية بالملاحظة، وهي عملية جمع المعلومات عن العالم الطبيعي باستخدام الحواس الخمس.
يمكن أن تكون الملاحظات نوعية، مثل وصف شكل أو لون كائن ما، أو كمية، مثل قياس طول أو وزن كائن ما.
تتطلب الملاحظة الجيدة أن تكون دقيقة وموضوعية وخالية من التحيز قدر الإمكان.
أمثلة على الملاحظات:
- تُزهر زهرة في الربيع؛
- تزن التفاحة 100 جرام؛
- الماء شفاف.
2. طرح السؤال
بمجرد إجراء ملاحظة، يطرح العلماء سؤالًا حول ما لاحظوه.
يجب أن يكون السؤال واضحًا ومحددًا وقابلًا للاختبار.
أمثلة على الأسئلة:
- لماذا تُزهر زهرة في الربيع؟
- ما وزن التفاح بعد أسبوع؟
- هل الماء موصل للكهرباء؟
3. الفرضية
الفرضية هي تفسير محتمل للسؤال الذي يتم طرحه.
يجب أن تكون الفرضية قابلة للاختبار ويمكن اختبارها من خلال التجربة.
أمثلة على الفرضيات:
- تزهر الزهرة في الربيع استجابةً لزيادة ساعات النهار؛
- سيزن التفاح أقل بعد أسبوع لأنه سيفقد الماء؛
- الماء موصل للكهرباء.
4. التجربة
التجربة هي اختبار للفرضية.
تتضمن التجارب عادة مجموعة تحكم، وهي مجموعة لا يتعرض فيها المتغير المستقل للتلاعب.
لإجراء تجربة صالحة، من المهم التحكم في جميع المتغيرات باستثناء المتغير المستقل.
أمثلة على التجارب:
- لتختبر فرضية أن زهرة تزهر في الربيع استجابةً لزيادة ساعات النهار، يمكنك عمل مجموعتين من النباتات: مجموعة واحدة تتعرض لضوء النهار لمدة 12 ساعة في اليوم ومجموعة أخرى تتعرض لضوء النهار لمدة 16 ساعة في اليوم. يمكن مقارنة نتائج المجموعتين لمعرفة ما إذا كان ضوء النهار يؤثر على ازدهار الزهرة؛
- لتختبر فرضية أن وزن التفاح سينقص بعد أسبوع لأنه سيفقد الماء، يمكنك ببساطة وزن تفاحة في بداية الأسبوع ومرة أخرى في نهاية الأسبوع. ويمكن مقارنة النتائج لمعرفة ما إذا فقدت التفاحة وزنًا؛
- لاختبار الفرضية القائلة بأن الماء موصل للكهرباء، يمكنك ببساطة توصيل سلكين ببطارية ووضعهما في الماء. إذا كان الماء موصلًا للكهرباء، فسيضيء مصباح موصول بالسلكين.
5. تحليل النتائج
بعد إجراء التجربة، يقوم العلماء بتحليل النتائج.
يتضمن ذلك النظر في البيانات التي تم جمعها وتحديد ما إذا كانت تدعم الفرضية أم لا.
إذا لم تدعم النتائج الفرضية، فقد يحتاج العلماء إلى تعديل الفرضية أو إجراء تجربة أخرى.
أمثلة على تحليل النتائج:
- إذا وجد العلماء أن النباتات التي تعرضت لـ 16 ساعة من ضوء النهار في اليوم قد ازدهرت أكثر من النباتات التي تعرضت لـ 12 ساعة من ضوء النهار في اليوم، فإن نتائجهم تدعم الفرضية القائلة بأن الزهرة تزهر في الربيع استجابةً لزيادة ساعات النهار؛
- إذا وجد العلماء أن وزن التفاحة قد انخفض بعد أسبوع، فإن نتائجهم تدعم الفرضية القائلة بأن وزن التفاح سينقص بعد أسبوع لأنه سيفقد الماء؛
- إذا وجد العلماء أن المصباح قد أضاء عندما تم وضع السلكين في الماء، فإن نتائجهم تدعم الفرضية القائلة بأن الماء موصل للكهرباء.
6. الاستنتاج
الاستنتاج هو ملخص للنتائج والتفسير لسبب حدوثها.
يجب أن يشمل الاستنتاج أيضًا أي قيود على الدراسة وأي مجالات بحث مستقبلية ممكنة.
أمثلة على الاستنتاجات:
- خلص العلماء إلى أن الزهور تزهر في الربيع استجابةً لزيادة ساعات النهار؛
- خلص العلماء إلى أن التفاح يفقد وزنه بمرور الوقت لأنه يفقد الماء؛
- خلص العلماء إلى أن الماء موصل للكهرباء.
7. التواصل
الخطوة الأخيرة في الطريقة العلمية هي التواصل.
ينشر العلماء نتائج أبحاثهم في المجلات العلمية ويقدمونها في المؤتمرات العلمية.
يساعد هذا التواصل العلماء الآخرين على تكرار الدراسات وإجراء المزيد من الأبحاث على أساس النتائج المنشورة.
أمثلة على التواصل:
- ينشر العلماء ورقة بحثية عن دراستهم في مجلة علمية؛
- يقدم العلماء نتائج دراستهم في مؤتمر علمي؛
- يناقش العلماء نتائج دراستهم مع علماء آخرين.
تُعد الطريقة العلمية أداة قوية للتحقيق في العالم الطبيعي واكتساب المعرفة.
و من خلال ملاحظة العالم والتساؤل عنه واختبار الفرضيات واستخلاص النتائج وتوصيل النتائج، يمكن للعلماء فهم العالم بشكل أفضل واكتشاف أسرار جديدة.