النظرية العلمية

* النظرية العلمية       Science Theory  *


النظرية العلمية بناء متكامل من كل ما سبق بمعنى أن النظرية تتضمن:
(أ) الحقائق العلمية المتعلقة بالظاهرة موضوع النظرية .
(ب) المفاهيم العلمية المتعلقة بالظاهرة موضوع النظرية .
(ج) التعميمات وهي مجموعة القوانين والمبادئ والفروض التي تسهم في التفسير والتنبؤ بالظاهرة موضوع النظرية .

* أحياناً تقابل العالم ظواهر تُحدث فجوة بين الواقع وتصوره أو تخيله لهذا الواقع، ولكي يعبر هذه الفجوة يلجأ لبناء نماذج Models هي عبارة عن تصور العالم لهذا الواقع.
@ مثال: نموذج بوهر للذرة، ونموذج نظرية الحركة للغازات " كرات البلياردو" وهذه النماذج تتضمن مجموعة من الافتراضات ومجموعة من الفروض .
@ مثال لنظرية علمية ومكوناتها: النظرية الموجية في الضوء لهيجنز:
- حقائق: يحيد الضوء عن السير في خطوط مستقيمة إذا مر من فتحات ضيقة.
- مفاهيم: الموجة – طول الموجة – التردد – الحيود – التداخل .
- قوانين: سرعة الضوء = طول موجة الضوء X تردد موجة الضوء .
- فروض: ينتشر الضوء على هيئة موجات مركزها مصدر الضوء نفسه .

* ليس هناك نظرية صادقة وأخرى غير صادقة، بل هناك نظرية كافية لشرح الظواهر وأخرى غير كافية لذلك .

* تزداد درجة الثقة في النظرية بزيادة قدرتها على شرح أكبر عدد ممكن من الظواهر ذات العلاقة .


المكون الثاني: عمليات العلم
Processes of Science

* عمليات العلم هي الأنشطة أو الأعمال التي يقوم بها العلماء أثناء التوصل إلى نتائج العلم من جهة، وأثناء الحكم والتحقق من صدق هذه النتائج من جهة أخرى . وقد تؤدي ممارسة هذه العمليات إلى إثارة الاهتمامات العلمية لدى الممارسين لهذه العمليات مما يدفعهم إلى مزيد من البحث والاكتشاف .

* عمليات العلم كثيرة نعرض فيما يلي عدداً منها:

أولاً: الملاحظة    Observing

* يبدأ العلم بالملاحظة وينتهي بها، وتتم الملاحظة المباشرة باستخدام الحواس الخمس، وعندما تكون وسائل الملاحظة المباشرة غير كافية يتم اللجوء إلى الوسائل غير المباشرة كالأجهزة التكنولوجية المساعدة للحواس .

* الملاحظة العلمية ليست عملية عشوائية أو وليدة الصدفة، ولكنها عملية هادفة مقصودة، وهي أساس عمليات العلم الأخرى، وإن كانت بعض الاكتشافات العلمية جاءت بعد ملاحظات لم يُخطط لها (مصادفة) فإن الصدفة لا تحابي إلا العقل المستعد لها .

* تتطلب الملاحظة العلمية الدقة والأمانة في التسجيل، وهما جناحا الموضوعية العلمية. وتتوقف الملاحظة العلمية عند حد تسجيل الأحداث والظواهر، أما الذهاب فيما وراء الملاحظة فيمثل عمليات أخرى للعلم .

* يتوقف صدق الملاحظة على صدق الملاحظ ولذلك ينبغي أن تُخضع نتائجها للتقويم السليم، كما تتوقف على صدق الأدوات المستخدمة، ومن هنا تبرز أهمية التوصيف الدقيق للأدوات المستخدمة في الملاحظة ومدى دقتها وذلك لبيان حدود الملاحظة .

* تتضمن الملاحظة العلمية مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- التمييز بين الفروق في الخصائص الفيزيائية للأشياء أو الظواهر بالملاحظة المباشرة .
2- استخدام أدوات لمساعدة الحواس في إجراء الملاحظة .
3- تكرار الملاحظة من أجل الدقة .
4- استخدام القياس لزيادة دقة الملاحظة – كلما كان ذلك ممكناً .
5- ترتيب الأحداث أو المشاهدات وفقاً لترتيب حدوثها .
6- التمييز بين الثوابت والمتغيرات .


ثانياً: التصنيف   Classifying

* أحد الأهداف الرئيسة للعلم التوصل إلى نماذج تصنيفية أو تقسيمية يمكن استخدامها لدراسة الظواهر الطبيعية بهدف: التبسيط من جهة، والتنبؤ بخصائص العضو المنتمي لهذا التقسيم من جهة أخرى . وبالطبع تبدأ عملية التصنيف أو التقسيم بالملاحظة العلمية .

* كلما كان نموذج التقسيم جامعاً مانعاً قام بوظيفتي التبسيط والتنبؤ على أتم وجه .
* يُبنى التقسيم على أساس صفة واحدة مشتركة أو يُبنى على أكثر من صفة، كأن نقسم مجموعة من الصخور طبقاً للشكل فقط، أو طبقاً للون فقط، أو طبقاً للملمس فقط، أو طبقاً للشكل واللون والملمس معاً، وهكذا ..

* يتضمن التصنيف مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- الإلمام بمدى التماثل والتباين في خصائص الأشياء أو الظواهر المزمع تصنيفها .
2- التوصل إلى الخواص العامة المشتركة بين الأشياء .
3- تصنيف الأشياء طبقاً لهذه الخواص .
4- تقسيم الأشياء طبقاً لأكثر من خاصية .
5- التحقق من صدق التصنيف بإجراء ملاحظات جديدة .

@ أمثلة:
(أ) تقسيم الحيوانات طبقاً لعدد الخلايا: إلى حيوانات وحيدة الخلية وأخرى عديدة الخلايا .
(ب) تقسيم الحيوانات طبقاً لبيئة معيشتها: إلى حيوانات برية، وأخرى مائية، وثالثة برمائية، وهكذا ..
(ج) تقسيم العناصر طبقاً لخصائصها الكهربية إلى عناصر موصلة وشبه موصلة وعازلة .
(د) تقسيم المواد طبقاً لحالتها الفيزيائية: إلى مواد صلبة وأخرى سائلة وثالثة غازية .

ثالثاً: الاستدلال   Inferring

* يهدف الاستدلال إلى التعرف على خصائص شيء مجهول من دراسة خصائص شيء معلوم .
@ مثال: تم الاستدلال من الحفريات المختلفة (معلوم) على خصائص العصور الجيولوجية السابقة (مجهول) .

* قد يؤدي الاستدلال القائم على الملاحظة إلى الحاجة إلى إجراء ملاحظات أخرى، قد تؤدي بدورها إلى تعديل الاستدلال الأصلي .
* ملاحظة استدلال ملاحظات جديدة تعديل الاستدلال الأصلي

@ مثال: ملاحظة العناصر المشعة ودراسة خصائص الإشعاعات الصادرة عنها (معلوم) أدت إلى القول بأن النواة مركبة وتحتوي جسيمات ألفا وجسيمات بيتا (مجهول) .وبإجراء مزيد من الملاحظات تم تعديل هذا الاستدلال إلى أن هذه الجسيمات لا توجد في النواة في صورة منفردة ولكنها تنشأ أثناء التحولات التي تحدث للجسيمات النووية .

* ينبغي التمييز بين الملاحظة والاستدلال، والمثال التالي يوضح الفرق:
(أ) إذا غُمست ورقة عباد شمس حمراء في المحلول (A) فإنها تحمّر .
(ب)  المحلول (A) حامض .
#  العبارة (أ) ملاحظة، والعبارة (ب) استدلال مبني عليها .

* الاستدلال العلمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1-  إجراء الملاحظات .
2-  التوصل إلى الخصائص الظاهرة .
3-  الاجتهاد في التوصل إلى الخصائص غير الظاهرة .
4- الربط بين الخصائص الظاهرة وغير الظاهرة .
5- التوصل إلى استدلال مبني على الملاحظة .
6- اختبار مدى صدق الاستدلال .
7- إجراء مجموعة جديدة من الملاحظات .
8- تأكيد الاستدلال السابق أو تعديله في ضوء الملاحظات الجديدة .