ماهي التجربة العلمية؟
تُعرف التجربة العلمية بأنها عملية تهدف إلى اختبار فرضية معينة، حيث تتضمن خطوات منهجية ومفصلة تتبع لتحقيق قبول أو رفض تلك الفرضية. وتعتبر هذه العملية التجريبية أداة رئيسية لاستكشاف العلاقات بين الأسباب والنتائج. وقد أسس فرانسيس بيكون، عالم الفكر الإنجليزي الذي وُلد في لندن عام 1561م، مفهوم التجربة العلمية. فقد اعتبر بيكون أن المعرفة تُكتسب من خلال البحث والدراسة، وليس من خلال المعرفة المعلبة أو الجاهزة. ويدعو الأفراد إلى البحث والاكتشاف بأنفسهم بدلاً من انتظار المعلومات بالأخذ في اعتبارهم أهمية الجهد الشخصي. كانت رؤية بيكون تهدف إلى تحرير عملية الاكتشاف من خلال اتباع خطوات منظمة. وهو يميز بين الاستقراء، الذي يعتمد على الملاحظة لتكوين المبادئ من طبيعة الأشياء، وبين التجريب، الذي يعتمد على إجراء خطوات منظمة.
الفرضية ودورها في التجربة
الفرضية هي عبارة عن تخمينات مدروسة تتعلق بموضوع معين، حيث يتم استخدامها قبل البدء في إجراء التجربة. وتُعتبر الفرضية من الأسس الأساسية للعملية التجريبية، حيث تُستخدم كتحليل أو تفسير مؤقت لظاهرة محددة لا تزال قيد الدراسة. تظهر نتيجة التجربة إما بقبول الفرضية أو اقتراح تعديلات عليها.
خطوات إجراء تجربة علمية
تتضمن خطوات التجربة العلمية ما يلي:
- طرح السؤال
تبدأ الخطوة بسؤال يتم طرحه بعد مراقبة ظاهرة معينة. من المفيد كتابة الأسئلة في دفتر الملاحظات لتفادي نسيانها.
- البحث
ينبغي كتابة خطة مُحكمة للبحث في المكتبات والمواقع الإلكترونية من أجل جمع المعلومات والبيانات، وذلك مع استخدام محركات البحث والكتب المطبوعة كمصادر رئيسية.
- وضع الفرضية
تتطلب هذه الخطوة وضع توقعات حول ما يمكن أن يحدث في المستقبل بناءً على المعلومات التي تم جمعها، مع الأخذ في الاعتبار استخدام المتغيرات المرتبطة بالفرضيات.
- اختبار الفرضية من خلال إجراء التجربة
تتضمن هذه الخطوة تقييم التجربة للتحقق مما إذا كانت التوقعات المتعلقة بالفرضية صحيحة. يجب التركيز على تغيير متغير واحد فقط خلال الظروف التي تم تحديدها، مع الحفاظ على باقي العوامل ثابتة، وذلك لإجراء تجربة دقيقة تتضمن قائمة بالمواد وأساليب التنفيذ.
- تحليل البيانات
عند انتهاء التجربة، يتم جمع البيانات وتحليلها لتحديد ما إذا كانت تدعم الفرضية المحددة. إذا كانت هذه التوقعات غير صحيحة، يحتاج الباحث إلى إعادة تقييم الفرضيات. ويجب أن تتضمن هذه الخطوة طرق تحليل البيانات واستخدام الرسوم البيانية والاستنتاجات المترتبة.
- النتائج
بعد الانتهاء من التجربة، يتم إعداد تقرير مفصل لمناقشته مع العلماء، سواء لدعم الفرضية أو عدمها. ويجب نشر التقرير في مجلة علمية متخصصة. ولذلك، من المهم استخدام التقرير النهائي كمستند شامل وملخص للتجربة عند تقديم النتائج للعلماء.