Language
Country/Area
No result found
وراء التجارب العلمية: لماذا يمكن لكل تفصيل صغير أن يغير النتائج؟
التجربة العلمية هي إجراء لدعم أو دحض فرضية ما، أو تحقيق يتم إجراؤه لتحديد مدى صحة أو إمكانية وجود شيء لم تتم تجربته بعد. ومن خلال معالجة عوامل محددة، توفر التجارب نظرة ثاقبة للعلاقات بين السبب والنتيجة، موضحة كيف تتغير النتائج عندما يتغير عامل معين. تختلف التجارب في أهدافها ومقاييسها، ولكن بغض النظر عن ذلك، فإن الإجراءات المتكررة والتحليل المنطقي للنتائج هي دائمًا في جوهرها.
يمكن للمختبرات تحسين نتائج الاختبارات ومساعدة الطلاب على التركيز بشكل أكبر على المادة.
في فصول العلوم، تعد التجارب والأنواع الأخرى من الأنشطة العملية أمرًا بالغ الأهمية لتعلم الطلاب. سواء كانت تجارب ذاتية أساسية أو دراسات منهجية أجراها العلماء على مدى سنوات عديدة، فإن التجارب لها خصائصها الخاصة، بدءًا من المقارنات الشخصية غير الرسمية (مثل تذوق عدة أنواع من الشوكولاتة للعثور على نوع مفضل) إلى تجارب شديدة التحكم تتطلب أدوات معقدة (مثل كعملية الكشف عن الذرات الفرعية).
الغرض وطريقة التجربة
في المنهج العلمي، التجربة هي إجراء تجريبي يحكم على النماذج أو الفرضيات المتنافسة. ويستخدم الباحثون أيضًا التجارب لاختبار النظريات الموجودة أو الفرضيات الجديدة، ودعمها أو دحضها. تختبر التجارب عادة فرضية ما، أو توقعًا حول كيفية عمل عملية أو ظاهرة ما. ولكن قد يتم تصميمها أيضًا للإجابة على سؤال "ماذا لو" دون توقعات محددة حول نتيجة التجربة، أو لتأكيد النتائج السابقة.
في إحدى التجارب، إذا كانت جميع عناصر التحكم تعمل كما هو متوقع، فيمكن استنتاج أن التجربة عملت كما هو متوقع وأن النتائج كانت بسبب تأثيرات المتغيرات التي يتم قياسها.
يجب أن يأخذ تصميم التجربة في الاعتبار المتغيرات المربكة، والتي يمكن أن تؤثر على دقة التجربة وإمكانية تكرار نتائجها. يمكن عادةً التخلص من المتغيرات المربكة من خلال التحكم العلمي أو التعيين العشوائي. في مجالات العلوم الفيزيائية والهندسة، يعد التجريب عنصرًا رئيسيًا في المنهج العلمي. في الطب والعلوم الاجتماعية، يختلف انتشار البحوث التجريبية حسب التخصص.
خلفية تاريخية
لقد ظهر المنهج المنهجي للتجريب الحديث في أعمال عالم الرياضيات والعالم العربي ابن الهيثم. أجرى تجارب في مجال البصريات، وتحكم في التجارب بناءً على عوامل مثل النتائج التجريبية المرئية. وكان من أوائل العلماء الذين استخدموا الأساليب التجريبية الاستقرائية لتحقيق النتائج. ولنتأمل هنا الفيلسوف البريطاني فرانسيس بيكون، الذي روج لأساليب تجريبية تعتمد على ملاحظات متكررة وقام لأول مرة بدمج المنهج العلمي كما نفهمه اليوم.
التجريب هو إجراء يساعد الأشخاص على تقييم اثنين أو أكثر من التفسيرات أو الفرضيات المتنافسة.
مع تطور الأساليب العلمية، حقق العديد من العلماء تقدمًا واكتشافات كبيرة للتطبيقات في مختلف المجالات. قام جاليليو بقياس الوقت بدقة وأجرى تجارب لاستخلاص استنتاجات حول حركة السقوط الحر، بينما استخدم أنطوان لافوازييه التجارب لتوضيح مجالات جديدة للاحتراق والكيمياء الحيوية.
أنواع التجارب
يمكن تقسيم التجارب إلى أنواع متعددة وفقًا للمعايير المهنية للتخصصات المختلفة. في بعض التخصصات (مثل علم النفس أو العلوم السياسية)، "التجربة الحقيقية" هي طريقة للبحث الاجتماعي تحتوي على نوعين من المتغيرات: المتغيرات المستقلة التي يتلاعب بها المجرب والمتغيرات التابعة التي يتم قياسها. يتم إجراء التجارب المضبوطة عادة من خلال مقارنة نتائج العينة التجريبية مع العينة الضابطة، والتي تكاد تكون مطابقة للعينة التجريبية ولكنها تختلف في جانب واحد، وهو المتغير المستقل المراد اختباره.
يتطلب التصميم التجريبي الجيد في كثير من الأحيان النظر في المتغيرات المربكة، وعند إجراء التجارب البشرية، يلزم حماية خاصة للمتغيرات الخارجية.
في العديد من التخصصات، تكون الأشكال المختلفة للتجارب مثل التجارب الطبيعية والتجارب الميدانية شائعة أيضًا. عادة لا يمكن للتجارب الطبيعية إجراء تجارب مضبوطة، لذلك لا يمكن للباحثين الاعتماد إلا على مراقبة العلاقة بين المتغيرات في النظام، بينما يتم إجراء التجارب الميدانية في إعدادات فعلية لاختبار صحة النظرية.
لذلك، فإن كل تفاصيل صغيرة في التجربة العلمية يمكن أن تغير النتائج النهائية بشكل كبير، مما يترك الباحثين في مواجهة متغيرات وظروف لا حصر لها. مع كل هذه المتغيرات، كيف يمكننا التأكد من أن النتائج التي نحصل عليها يمكن الاعتماد عليها؟
