التعميمات العلمية Science Generalizations
* التعميم في العلوم كعملية Process عقلية: تمر بثلاث مراحل:
أ- ملاحظة الأشياء أو الأحداث أو الظواهر .
* التعميم في العلوم كعملية Process عقلية: تمر بثلاث مراحل:
أ- ملاحظة الأشياء أو الأحداث أو الظواهر .
ب- التوصل إلى العلاقات التي تربط بين الأشياء أو الأحداث أو الظواهر التي تمت ملاحظتها .
ج- صياغة
العلاقات في صورة جُمل .
* التعميم في العلوم كنتيجةProduct عقلية: هو جملة تصف العلاقات وتكرار مجموعة الأشياء والأحداث والظواهر وذلك بانتظام في الطبيعة .
* التعميم قد ينطبق على جميع الحالات المماثلة في كل الأمكنة وكل الأزمنة وهنا نُطلق عليه اسم مبدأ Principle
@ مثال: مبدأ أرشميدس " إذا غُمر جسم في سائل فإنه يلقى دفعاً من أسفل إلى أعلى، مقدار هذا الدفع يُعادل وزن السائل المُزاح الذي حجمه = حجم الجسم المغمور " .
* إذا انطبق التعميم على الحالات المماثلة في ضؤ شروط معينة، فإنه يُطلق عليه اسم القانون Law .
@ مثل قانون بويل " عند ثبوت درجة الحرارة يتناسب حجم كمية معينة من غاز مع الضغط الواقع عليه تناسباً عكسياً " .
* إذا كان التعميم في مرحلة الاختبار، أي أن احتمال الصدق وعدم الصدق وارد، فإنه يُطلق عليه اسم " الفرض Hypothesis " .
* قد يعبّر التعميم عن علاقة بين عدد من المفاهيم:
@ مثال: كتلة المواد الداخلة في التفاعل = كتلة المواد الناتجة عنه .
* التعميم في العلوم كنتيجةProduct عقلية: هو جملة تصف العلاقات وتكرار مجموعة الأشياء والأحداث والظواهر وذلك بانتظام في الطبيعة .
* التعميم قد ينطبق على جميع الحالات المماثلة في كل الأمكنة وكل الأزمنة وهنا نُطلق عليه اسم مبدأ Principle
@ مثال: مبدأ أرشميدس " إذا غُمر جسم في سائل فإنه يلقى دفعاً من أسفل إلى أعلى، مقدار هذا الدفع يُعادل وزن السائل المُزاح الذي حجمه = حجم الجسم المغمور " .
* إذا انطبق التعميم على الحالات المماثلة في ضؤ شروط معينة، فإنه يُطلق عليه اسم القانون Law .
@ مثل قانون بويل " عند ثبوت درجة الحرارة يتناسب حجم كمية معينة من غاز مع الضغط الواقع عليه تناسباً عكسياً " .
* إذا كان التعميم في مرحلة الاختبار، أي أن احتمال الصدق وعدم الصدق وارد، فإنه يُطلق عليه اسم " الفرض Hypothesis " .
* قد يعبّر التعميم عن علاقة بين عدد من المفاهيم:
@ مثال: كتلة المواد الداخلة في التفاعل = كتلة المواد الناتجة عنه .
* صور القانون العلمي:
أ – قوانين حتمية:
وهي على الصورة: إذا توفر (أ) فإنه من المحتم أن يحدث (ب)
@ مثال: إذا لم تتوافر درجة الحرارة والوسط الملائمين فإن البكتيريا تتكاثر بالتجرثم .
ب – قوانين احتمالية:
وهي على الصورة: إذا توفر (أ) فإنه من المحتمل حدوث (ب)
@ مثال: إذا زاد ضغط الغاز، قل حجمه عند ثبوت درجة الحرارة .
* للقانون العلمي شكلين: الشكل اللفظي (الوصفي)، والشكل الرياضي .
@ مثال: الشكل الرياضي لقانون أوم: جـ = ت X م
والشكل الوصفي له: فرق الجهد يساوي حاصل ضرب شدة التيار في المقاومة.
* وظائف التعميمات للعلم:
(أ) التفسير أو الشرح Explanation:
أي تفسير الظواهر أو الأحدث تفسيراً علمياً، أي ربط ظروف وقوع الحدث بالحدث الناتج .
@ مثال: ظاهرة: قوس قزح، يفسرها: قانون الانكسار .
- التفسير: عندما يمر الضوء العادي (المركب من ألوان الطيف) خلال الهواء المشبع بقطرات الماء ينكسر بزوايا مختلفة طبقاً للون، وهكذا يتحلل الضوء العادي ويظهر قوس قزح بألوانه المميزة .
: القياس Measuring
* يعتبر القياس الكمي أحد أساليب تقنين عمليات العلم المختلفة، فهو مثلاً أحد أساليب التحقق من صدق الملاحظات، وصدق التنبؤ . ويتطلب القياس تحديد شيء يُقاس أو صفة تُقاس، ووحدة للقياس .
* يبدأ القياس عادة بإعطاء تقدير كمي لخصائص معينة، وقد توجد علاقات بين هذه الخصائص، عندئذ قد يُتوصل إلى تقدير كمي جديد له قيمة أكبر في وصف الظاهرة موضوع الدراسة، مثل البدء بقياس الأبعاد والكتلة، ومنها نتوصل إلى تقدير الكثافة .
* القياس الكمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- إجراء مجموعة من الملاحظات .
2- تحديد الخاصية أو الخصائص موضوع القياس وتعريفها .
3- استخدام وحدات اختيارية لمقارنة الأشياء المتعلقة بالظاهرة على أساسها
4- تقنين هذه الوحدات .
5- استخدام أجهزة قياس موثوق فيها .
* يعتبر القياس الكمي أحد أساليب تقنين عمليات العلم المختلفة، فهو مثلاً أحد أساليب التحقق من صدق الملاحظات، وصدق التنبؤ . ويتطلب القياس تحديد شيء يُقاس أو صفة تُقاس، ووحدة للقياس .
* يبدأ القياس عادة بإعطاء تقدير كمي لخصائص معينة، وقد توجد علاقات بين هذه الخصائص، عندئذ قد يُتوصل إلى تقدير كمي جديد له قيمة أكبر في وصف الظاهرة موضوع الدراسة، مثل البدء بقياس الأبعاد والكتلة، ومنها نتوصل إلى تقدير الكثافة .
* القياس الكمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- إجراء مجموعة من الملاحظات .
2- تحديد الخاصية أو الخصائص موضوع القياس وتعريفها .
3- استخدام وحدات اختيارية لمقارنة الأشياء المتعلقة بالظاهرة على أساسها
4- تقنين هذه الوحدات .
5- استخدام أجهزة قياس موثوق فيها .
:
التواصل Communicating
* بديهي أنه ينبغي أن توجد لغة مشتركة بين أفراد المجتمع العلمي لكي يتم التواصل بين أفراد هذا المجتمع .
* لما كان محور العلوم هو الظواهر الطبيعية، فإن التواصل يتطلب تسجيلاً دقيقاً للأحدث مما يُيسر نقل الأفكار للآخرين والتفاعل معهم .
* بديهي أنه ينبغي أن توجد لغة مشتركة بين أفراد المجتمع العلمي لكي يتم التواصل بين أفراد هذا المجتمع .
* لما كان محور العلوم هو الظواهر الطبيعية، فإن التواصل يتطلب تسجيلاً دقيقاً للأحدث مما يُيسر نقل الأفكار للآخرين والتفاعل معهم .
*
التواصل يتضمن عمليتين أساسيتين:
- الأولى: إدراك وفهم فرد ما لأفكار الآخرين .
- الثانية: عرض هذا الفرد لأفكاره بطريقة مفهومة للآخرين .
* التواصل بهذه الصورة يتطلب أشكالاً مختلفة لنقل الأفكار مثل: المعادلات، والجداول، والرسوم التوضيحية، والرسوم البيانية .
* التواصل العلمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- إجراء الملاحظة .
2- وصف الملاحظات لفظياً .
3- تسجيل الملاحظة بطريقة منظمة .
4- تحويل الملاحظة إلى صورة رموز أو معادلات .
5- إنشاء الجداول والرسوم وعرض النتائج، واستخدامها في تفسير النتائج.
* قد يتطلب التواصل – إضافة إلى ما سبق – كتابة تقرير عن عمل معين أو تجربة معينة بصورة مفهومة للآخرين .
- الأولى: إدراك وفهم فرد ما لأفكار الآخرين .
- الثانية: عرض هذا الفرد لأفكاره بطريقة مفهومة للآخرين .
* التواصل بهذه الصورة يتطلب أشكالاً مختلفة لنقل الأفكار مثل: المعادلات، والجداول، والرسوم التوضيحية، والرسوم البيانية .
* التواصل العلمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- إجراء الملاحظة .
2- وصف الملاحظات لفظياً .
3- تسجيل الملاحظة بطريقة منظمة .
4- تحويل الملاحظة إلى صورة رموز أو معادلات .
5- إنشاء الجداول والرسوم وعرض النتائج، واستخدامها في تفسير النتائج.
* قد يتطلب التواصل – إضافة إلى ما سبق – كتابة تقرير عن عمل معين أو تجربة معينة بصورة مفهومة للآخرين .
التفسير Interpreting
* تفسير الأحداث والملاحظات يُيسر الفهم، ويختلف التفسير العلمي عن التفسير غير العلمي، فالتفسير العلمي يعني إرجاع الظاهرة أو الحدث إلى أسبابها الحقيقية، أي ربط السبب بالنتيجة من خلال قانون أو مبدأ أو نظرية علمية. أما التفسير غير العلمي فيُرجع الظاهرة إلى قوى خفية أو أسباب غيبية.
* التفسير العلمي له مردود نفسي إيجابي، فمعرفة الأسباب الحقيقية تمنع الخوف من المجهول وتعطي الفرد مزيداً من الثقة بالنفس لإمكانية التحكم في الظاهرة . فمعرفة الأسباب الحقيقية للكوليرا مكّن من تحديد أسباب انتشارها وأساليب علاجها والوقاية منها .
* التفسير العلمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- تحديد النتائج المتصلة بموضوع الظاهرة المراد تفسيرها .
2- معالجة النتائج لتوضيح العلاقات بينها .
3- تحديد القانون أو النظرية التي ترتبط بموضوع الظاهرة .
4- صياغة عدد من العبارات تفسر الظاهرة باستخدام القانون أو النظرية والتي تربط بين النتيجة وسببها .
5- اختبار صدق التفسير .
صياغة الفروض Hypothesizing
* الفرض العلمي: جملة تحت الاختبار، تبدأ بمجموعة من الملاحظات ولكن لعدم توافر المعلومات اللازمة للتوصل إلى ما وراء الملاحظات، أو للتوصل لاستدلالات معينة، فإن العالم يلجأ إلى صياغة عدد من الفروض .
* قد تُصاغ الفروض بطريقة يمكن اختبار صدقها بطريقة مباشرة عن طريق الملاحظة أو التجريب، أو تُصاغ بطريقة يمكن اختبار صدقها بطريقة غير مباشرة عن طريق القياس أو التشابه الجزئي على ما تم اختباره من قبل .
@ أمثلة:
(أ) من فروض نظرية الحركة للغازات، أن جزيئات الغاز في حركة مستمرة وقوى الجذب فيها ضعيفة . يمكن اختبار صدق هذا الفرض عن طريق سرعة انتشار الغاز بطريقة مباشرة عن طريق ملاحظة سلوك الغازات .
(ب) عندما شاهد نيوتن التفاحة تسقط على الأرض صاغ فرضاً مؤداه: أن للأرض قوة تجذب بها الأجسام الأخرى، وقياساً على ذلك تم اختبار صدق الفرض أن للقمر قوة يجذب بها الأجسام الأخرى .
* كلما كان عدد فروض النظرية العلمية أقل، وفي نفس الوقت لها قوة تفسيرية أكبر وأوسع زادت الثقة في هذه النظرية .
* عملية فرض الفروض العلمية تضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- تحديد الأسئلة المراد الإجابة عنها لعبور الفجوة بين ما هو معلوم وما هو مجهول .
2- فصل الأسئلة التي يمكن إجابتها فلسفياً من تلك الأسئلة التي يمكن إجابتها عن طريق الخبرة .
3- تقسيم الأسئلة العريضة إلى أجزاء .
4- صياغة إجابة محتملة لكل سؤال بحيث تكون قابلة للاختبار، عن طريق التجريب، أو عن طريق القياس .
5- التمييز بين الفروض التي يمكن اختبارها وصفياً، والتي يمكن اختبارها كمياً .
* تفسير الأحداث والملاحظات يُيسر الفهم، ويختلف التفسير العلمي عن التفسير غير العلمي، فالتفسير العلمي يعني إرجاع الظاهرة أو الحدث إلى أسبابها الحقيقية، أي ربط السبب بالنتيجة من خلال قانون أو مبدأ أو نظرية علمية. أما التفسير غير العلمي فيُرجع الظاهرة إلى قوى خفية أو أسباب غيبية.
* التفسير العلمي له مردود نفسي إيجابي، فمعرفة الأسباب الحقيقية تمنع الخوف من المجهول وتعطي الفرد مزيداً من الثقة بالنفس لإمكانية التحكم في الظاهرة . فمعرفة الأسباب الحقيقية للكوليرا مكّن من تحديد أسباب انتشارها وأساليب علاجها والوقاية منها .
* التفسير العلمي يتضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- تحديد النتائج المتصلة بموضوع الظاهرة المراد تفسيرها .
2- معالجة النتائج لتوضيح العلاقات بينها .
3- تحديد القانون أو النظرية التي ترتبط بموضوع الظاهرة .
4- صياغة عدد من العبارات تفسر الظاهرة باستخدام القانون أو النظرية والتي تربط بين النتيجة وسببها .
5- اختبار صدق التفسير .
صياغة الفروض Hypothesizing
* الفرض العلمي: جملة تحت الاختبار، تبدأ بمجموعة من الملاحظات ولكن لعدم توافر المعلومات اللازمة للتوصل إلى ما وراء الملاحظات، أو للتوصل لاستدلالات معينة، فإن العالم يلجأ إلى صياغة عدد من الفروض .
* قد تُصاغ الفروض بطريقة يمكن اختبار صدقها بطريقة مباشرة عن طريق الملاحظة أو التجريب، أو تُصاغ بطريقة يمكن اختبار صدقها بطريقة غير مباشرة عن طريق القياس أو التشابه الجزئي على ما تم اختباره من قبل .
@ أمثلة:
(أ) من فروض نظرية الحركة للغازات، أن جزيئات الغاز في حركة مستمرة وقوى الجذب فيها ضعيفة . يمكن اختبار صدق هذا الفرض عن طريق سرعة انتشار الغاز بطريقة مباشرة عن طريق ملاحظة سلوك الغازات .
(ب) عندما شاهد نيوتن التفاحة تسقط على الأرض صاغ فرضاً مؤداه: أن للأرض قوة تجذب بها الأجسام الأخرى، وقياساً على ذلك تم اختبار صدق الفرض أن للقمر قوة يجذب بها الأجسام الأخرى .
* كلما كان عدد فروض النظرية العلمية أقل، وفي نفس الوقت لها قوة تفسيرية أكبر وأوسع زادت الثقة في هذه النظرية .
* عملية فرض الفروض العلمية تضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- تحديد الأسئلة المراد الإجابة عنها لعبور الفجوة بين ما هو معلوم وما هو مجهول .
2- فصل الأسئلة التي يمكن إجابتها فلسفياً من تلك الأسئلة التي يمكن إجابتها عن طريق الخبرة .
3- تقسيم الأسئلة العريضة إلى أجزاء .
4- صياغة إجابة محتملة لكل سؤال بحيث تكون قابلة للاختبار، عن طريق التجريب، أو عن طريق القياس .
5- التمييز بين الفروض التي يمكن اختبارها وصفياً، والتي يمكن اختبارها كمياً .
التجريب Experimenting
* التجربة: موقف اصطناعي يلجأ إليه العالم لجمع بيانات ومعلومات عن ظاهرة، أو للتأكد من صدق معلومة سبق التوصل إليها أو لاختبار صدق فرض، أو التوصل إلى حقائق وقوانين جديدة، أو التحقق من صدقها .
* في التجريب قد يلجأ العالم إلى تثبيت بعض المتغيرات، وتغيير البعض الآخر بالزيادة أو النقصان، أو الاستبعاد، أو الإضافة، وذلك بهدف دراسة العلاقات السببية، أي العلاقة بين أثر متغير معين في متغير آخر .
* التجريب يتضمن كل عمليات العلم السابق شرحها .
* عملية التجريب تضمن مجموعة من السلوكيات أهمها:
1- التعرف على بعض المشكلات المتضمنة في عدد من الملاحظات .
2- تحديد المتغيرات ذات العلاقة بعدد من الملاحظات .
3- صياغة عدد من الفروض المطلوب اختبارها .
4- تصميم التجربة العملية (خطوات العمل) .
5- اختيار الأدوات والمواد والأجهزة اللازمة لتحقيق ما سبق .
6- التحكم في المتغيرات التي ينبغي تثبيتها أثناء التجربة .
7- الممارسة العملية وتنفيذ خطة العمل .
8- التعرف على مصادر الخطأ في التجربة .
9- وصف لمحددات التجربة بما فيها الأجهزة والأدوات والمواد المستخدمة .
10- كتابة تقرير مفصل عن التجربة يفيد مستقبلاً من يود تكرار التجربة .
Post a Comment