محتويات
ما أهمية تكرار إجراء التجربة العلمية؟
تعدّ التجارب العلمية مهمة لجميع العلوم والمعارف؛ ولذلك يجب الاهتمام بدقة نتائجها وكيفية القيام بها من خلال تكرارها وممارستها وعدم الاكتفاء بالنتائج الأولية فقط، فتكرار التجربة والحصول على نتائج مختلفة يُظهر وجود معلومات ومعطيات أخرى حول الاختبار لم تُلاحَظ من قبل، كما أن الحصول على نفس النتيجة يؤكد الفرضية ويدعمها، وتكرار التجربة في بيئات مختلفة أو على أفراد مختلفين يوضح أي من هذه الظروف أو النتائج لا يتناسب مع هذه التجربة، وبذلك فإن النتائج غير المتوافقة توفر فرصًا لتعلّم أشياء جديدة مفيدة لهذه التجربة والتجارب اللاحقة، كما أن إعادة التجربة العلمية مهم في حال وقوع خطأ ما في التجربة الأولى، وبالتالي الحصول على نتيجة أكثر دقة، وهنا تكمن أهمية التكرار في التجارب.[١]
ما هي مصادر الخطأ في التجارب العلمية؟
الأخطاء في المناهج العلمية نوعين؛ إما أخطاء عشوائية أو أخطاء منهجية، والأخطاء العشوائية تحدث بسبب الصدفة كأن تكون بسبب تقلبات طفيفة في الأداة أو البيئة أو في طريقة قراءة القياس، أما الخطأ المنهجي فينتج غالبًا عن تحيّز العلماء، وتؤدي الأخطاء في التجارب العلمية إلى الحصول على نتائج غير دقيقة، والأخطاء من الأمور الواردة جدًا ولا يمكن التخلص منها جذريًا، لكن يمكن تقليلها من خلال معرفة مصادرها والتركيز عليها، وتتعدد مصادر الخطأ في التجارب العلمية بشكل عام على النحو الآتي:[٢]
- الخطأ الآلي: يحدث الخطأ الآلي عندما تكون الأدوات المستخدمة في هذه التجارب غير دقيقة أو موزونة، مثل جهاز التوازن غير الدقيق في الحساب أو مقياس الأس الهيدروجيني الذي يُعطي قياسات خاطئة أو الآلة الحاسبة التي تدور بشكل غير صحيح بسبب حدوث خطأ في الجهاز.
- الخطأ البيئي: يحدث الخطأ البيئي لوجود عامل مؤثر في البيئة التي حدث فيها التجربة، ومثال على ذلك، محاولة قياس كتلة شيء ما على مقياس الوزن وكان المحيط بها عاصفًا، ستؤثر هذه الرياح على قراءة الميزان وتعطي نتائج غير صحيحة.
- الخطأ الإجرائي: يؤثر الخطأ الإجرائي على التجارب العلمية عند استخدام إجراءات مختلفة للإجابة على نفس السؤال المطروح في التجربة وتقديم إجابات مختلفة عن بعضها بنسب متفاوتة.
- الخطا البشري: يحدث هذا الخطأ بسبب الإهمال أو لوجود قدرة بشرية محدودة، ويصنف الخطأ البشري إلى نوعين، وهما خطأ النسخ وخطأ التقدير:
- خطأ النسخ: يحدث هذا الخطأ عند تدوين البيانات وتسجيلها بشكل غير صحيح، مثل نسخ رقم بشكل خاطئ أو عدم الانتباه لأحد الأرقام أثناء تسجيل البيانات على جهاز الكمبيوتر من ورقة البيانات المتعلقة بالتجربة وبالتالي إعطاء نتائج خاطئة.
- خطأ التقدير: يتعلّق هذا الخطأ بقراءة القياسات بشكل خاطئ على بعض الأدوات المستخدمة في التجربة؛ كالخطأ في قراءة الأرقام على المسطرة وبالتالي حدوث خلل في النسب.
تعرف على الخطوات المتبعة في التجارب العلمية
يستخدم الخبراء والعلماء بعض الخطوات للقيام بالتجارب العلمية وكشف النظريات والحصول على النتائج المطلوبة لخدمة المجتمع وأفراده، وتختلف هذه الخطوات حسب الظروف ونوعية التجربة، لكن هناك خطوات رئيسية يعتمد عليها العالم كمنهج أساسي أثناء قيامه بالتجربة، وهذه الخطوات كما يلي:[٣]
- الملاحظة: تعدّ الملاحظة السبب الرئيسي للبحث لدى العلماء، من خلال مواصلتهم في البحث عن الأنماط والمشكلات المختلفة وغير المألوفة وإيجاد النقاط المثيرة للاهتمام التي تمكّنهم من التجهيز للقيام بالتجربة، فلا يمكنك القيام بتجربة ما لم تلاحظ شيئًا أو ظاهرة غريبة تريد قياسها.
- طرح الأسئلة: يمكّن طرح الأسئلة من معرفة العالم لما يريد إثباته أثناء قيامه بالتجربة ومساعدته في البحث عن الحلول الأنسب.
- إجراء الأبحاث الأساسية: يؤدي طرح السؤال إلى رغبة العالم في إيجاد الإجابات المحتملة عليه، وبالتالي إجراء الأبحاث المطلوبة حول الأسئلة المطروحة وجمع المعلومات الكافية عنها والتأكد من صحتها بالاستعانة بالمصادر الموثوقة.
- تكوين الفرضية: تعدّ الفرضية خلاصة الاستنتاجات الناجمة عن الملاحظات وطرح الأسئلة حولها وتختلف الفرضية عن الأسئلة لأنها تجيب على أسئلة البحث المطروحة، ويجب أن تكون الفرضية قابلة للدحض أي يمكن إثباتها ويمكن تفنيدها.
- إجراء التجربة: يعد إجراء التجربة البرهان القاطع على صحة النظرية المفترضة ويختلف وقت إجراء التجربة باختلافها، إما تنتهي بسرعة أو تستغرق عدة سنوات، ولكن الأهم هو الحصول على النتيجة المطلوبة منها وهو إثبات صحة النظرية أو إثبات خطأها.
- تحليل واستخلاص النتائج: تبيّن النتائج الظاهرة مجموعة من البيانات التي يدرسها العلماء ويحللونها ومن ثم يظهر قبول الفرضية أو عدم قبولها، وفي بعض الأوقات تكون النتائج واضحة لكن العلماء يكررون هذه التجارب للتأكد من النتيجة وبالتالي التأكد من صحة فرضيتهم.
- إظهار النتائج: تعدّ التجارب العلمية وسيلة لإفادة المجتمع، لذلك بعد القيام بهذه التجارب وإثبات صحة النظرية يجب الإبلاغ عن النتائج والعمل عليها وتطويرها للاستفادة منها.
قد يُهِمُّكَ: أهمية التجارب العلمية
تعتمد العلوم بشكل أساسي على القيام بالتجارب حولها لمعرفتها بشكل أفضل والتعمق فيها واكتشاف العديد من الأمور المفيدة للأفراد والمجتمع، وفيما يلي توضيح لأهمية إجراء التجارب العلمية:[٤]
- التجارب هي الأدلة المثبتة بشكل قاطع لهذه العلوم، والقابلة للنقد والنقاش بين العلماء للوصول إلى العديد من النتائج المفصلية في حياة الأفراد، واختبار النظريات المختلفة وتوفير البنية الأساسية والقوية في المعرفة العلمية للتقدم نحو الأفضل.
- تفتح العديد من الأبواب لدراسة نظريات جديدة تخدم المجتمع، وإثبات فشل نظريات أخرى غير قابلة للتطبيق في الحياة العملية.
- تتيح فرص التساؤل نحو ظواهر جديدة تحتاج إلى التفسير والنقاش حولها عن طريق ملاحظة بعض البيانات المكونة لنظريات أخرى.
- تحفّز العلماء على البحث واكتشاف العديد من الأمور غير الملاحظة مسبقًا، لذلك فإن التجارب هي المحور الرئيسي في العلوم والمعارف، وهي والداعم الأكبر للتفكير والتحليل والتساؤل والاستنتاج، فالعلم يحتاج إلى التطبيق للتأكد من ماهيته، وإلى التوضيح بطرق ملموسة ومفصلة للاستفادة منه.
المراجع
- ↑ "What is Science?: Repeat and Replicate", thehappyscientist, Retrieved 12/12/2020. Edited.
- ↑ "Practices of Science: Scientific Error", hawaii, Retrieved 12/12/2020. Edited.
- ↑ "What is the scientific method?", untamedscience, Retrieved 12/12/2020. Edited.
- ↑ "Experiment in Physics", stanford, Retrieved 12/12/2020. Edited.
