الطريقة التجريبية في جميع أنحاء الجزء المختبري لمعظم مختبرات الأحياء ، ستجري تجارب. يستمر العلم باستخدام الطريقة التجريبية. تقدم هذه النشرة ملخصًا للخطوات المستخدمة في متابعة البحث العلمي. تستخدم هذه الطريقة العامة ليس فقط في علم الأحياء ولكن في الكيمياء والفيزياء والجيولوجيا وغيرها من العلوم الصعبة.
لجمع المعلومات حول العالم البيولوجي ، نستخدم آليتين: إدراكنا الحسي وقدرتنا على التفكير. يمكننا تحديد وحساب أنواع الأشجار في الغابة بأعيننا ، ويمكننا التعرف على الطيور في مظلة الغابات المطيرة بآذاننا ، ويمكننا التعرف على وجود الظربان بأنفنا. يساعدنا اللمس والذوق على تجربة العالم البيولوجي أيضًا. بالمعلومات التي نجمعها من حواسنا ، يمكننا عمل استنتاجات باستخدام منطقنا ومنطقنا. على سبيل المثال ، أنت تعلم أنك ترى أشجار النخيل في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ويمكن أن تستنتج أن أشجار النخيل لن توجد في وسط ولاية مين بسبب قسوة الشتاء.
يسمح لنا سببنا بعمل تنبؤات حول العالم الطبيعي. يحاول العلماء التنبؤ بالأحداث المستقبلية وربما التحكم فيها بناءً على المعرفة الحالية والماضية. تعتمد القدرة على عمل تنبؤات دقيقة على الخطوات السبع للمنهج العلمي.
الخطوة الأولى: قم بعمل ملاحظات
يجب أن تكون هذه الملاحظات موضوعية وليست ذاتية. بمعنى آخر ، يجب أن تكون الملاحظات قادرة على التحقق من قبل علماء آخرين. الملاحظات الشخصية ، التي تستند إلى الآراء والمعتقدات الشخصية ، ليست في مجال العلوم. إليك بيان موضوعي: تبلغ درجة الحرارة 58 درجة فهرنهايت في هذه الغرفة. إليك بيان شخصي: إنه رائع في هذه الغرفة.
إقرأ أيضا:خطوات فعالة لتحقيق الهدفالخطوة الأولى في المنهج العلمي هي عمل ملاحظات موضوعية. تستند هذه الملاحظات إلى أحداث محددة حدثت بالفعل ويمكن للآخرين التحقق من صحتها أو خطأها.
الخطوة الثانية . كوّن فرضية
تخبرنا ملاحظاتنا عن الماضي أو الحاضر. كعلماء ، نريد أن نكون قادرين على التنبؤ بالأحداث المستقبلية. لذلك يجب علينا استخدام قدرتنا على التفكير.
يستخدم العلماء معرفتهم بالأحداث الماضية لتطوير مبدأ أو تفسير عام للمساعدة في التنبؤ بالأحداث المستقبلية. يسمى المبدأ العام الفرضية. يسمى نوع الاستدلال المنطقي بالاستدلال الاستقرائي (اشتقاق التعميم من تفاصيل محددة) .
يجب أن تتمتع الفرضية بالخصائص التالية:
• يجب أن يكون مبدأ عامًا يتم تطبيقه عبر المكان والزمان
• يجب أن تكون فكرة مؤقتة
• يجب أن تتفق مع الملاحظات المتاحة
• يجب أن تكون بسيطة قدر الإمكان.
• يجب أن تكون قابلة للاختبار ومن المحتمل تزويرها. بمعنى آخر ، يجب أن يكون هناك ملف
طريقة إظهار الفرضية خاطئة ؛ طريقة لدحض الفرضية.
بعض الثدييات لها طرفان خلفيان قد تكون فرضية عديمة الفائدة. لا توجد ملاحظة لا تتناسب مع هذه الفرضية!
جميع الثدييات لها طرفان خلفيان هي فرضية جيدة. كنا ننظر في جميع أنحاء العالم إلى الثدييات. عندما نجد حيتان ليس لها أطراف خلفية ، نكون قد أظهرنا أن فرضيتنا خاطئة ؛ لقد زورنا الفرضية.
إقرأ أيضا:دراسة التاريخ في بريطانياعندما تتضمن الفرضية علاقة السبب والنتيجة ، فإننا نذكر فرضيتنا للإشارة إلى عدم وجود تأثير. الفرضية التي تؤكد عدم وجود تأثير تسمى فرضية العدم. على سبيل المثال ، لا يساعد عقار Celebra في تخفيف التهاب المفاصل الروماتويدي.
الخطوة الثالثة. قم بعمل توقع
من الخطوة 2 ، وضعنا فرضية مؤقتة وقد تكون أو لا تكون صحيحة. كيف يمكننا أن نقرر ما إذا كانت فرضيتنا صحيحة؟
يجب أن تكون فرضيتنا واسعة ؛ يجب أن تطبق بشكل موحد عبر الزمان والمكان. لا يمكن للعلماء عادة التحقق من كل المواقف المحتملة التي قد تنطبق فيها فرضية. لنفكر في الفرضية: كل الخلايا النباتية لها نواة. لا يمكننا فحص كل نبات حي وكل نبات عاش على الإطلاق لمعرفة ما إذا كانت هذه الفرضية خاطئة. بدلاً من ذلك ، نقوم بإنشاء تنبؤ باستخدام التفكير الاستنتاجي (توليد توقع محدد من التعميم). من فرضيتنا ، يمكننا عمل التنبؤ التالي: إذا قمت بفحص خلايا من قطعة من العشب ، سيكون لكل خلية نواة.
الآن ، دعنا نفكر في فرضية الدواء: عقار Celebra لا يساعد في تخفيف التهاب المفاصل الروماتويدي. لاختبار هذه الفرضية ، سنحتاج إلى اختيار مجموعة محددة من الشروط ثم التنبؤ بما سيحدث في ظل هذه الظروف إذا كانت الفرضية صحيحة. الحالات التي قد ترغب في اختبارها هي الجرعات التي يتم تناولها ، وطول مدة تناول الدواء ، وأعمار المرضى وعدد الأشخاص المراد اختبارهم.
إقرأ أيضا:أهمية الرسمكل هذه الشروط التي تخضع للتغيير تسمى المتغيرات . لقياس تأثير Celebra ، نحتاج إلى إجراء تجربة محكومة . تخضع المجموعة التجريبية للمتغير المراد اختباره والمجموعة الضابطة لا تتعرض لذلك المتغير. في تجربة مضبوطة ، المتغير الوحيد الذي يجب أن يكون مختلفًا بين المجموعتين هو المتغير الذي نريد اختباره.
لنقم بالتنبؤ بناءً على ملاحظات تأثير Celebra في المختبر. التوقع هو: المرضى الذين يعانون من التهاب المفاصل الروماتويدي الذين يتناولون سيليبرا والمرضى الذين يتناولون الدواء الوهمي (قرص نشا بدلاً من الدواء) لا يختلفون في شدة التهاب المفاصل الروماتويدي. [لاحظ أننا نبني تنبؤنا على فرضيتنا الصفرية بعدم وجود تأثير لـ Celebra.]
الخطوة 4 . قم بإجراء تجربة
نعتمد مرة أخرى على إدراكنا الحسي لجمع المعلومات. نصمم تجربة بناءً على توقعاتنا.
قد تكون تجربتنا على النحو التالي: سيتم تعيين 1000 مريض تتراوح أعمارهم بين 50 و 70 عامًا بشكل عشوائي في واحدة من مجموعتين من 500. ستأخذ المجموعة التجريبية Celebra أربع مرات في اليوم وستتناول المجموعة الضابطة دواءً وهمياً من النشا أربع مرات في اليوم. يوم. لن يعرف المرضى ما إذا كانت أقراصهم هي Celebra أو الدواء الوهمي. سيتناول المرضى الأدوية لمدة شهرين. في نهاية شهرين ، سيتم إجراء فحوصات طبية لتحديد ما إذا كانت مرونة الذراعين والأصابع قد تغيرت.
الخطوة 5. تحليل نتائج التجربة
أسفرت تجربتنا عن النتائج التالية: أفاد 350 من 500 شخص تناولوا سيليبرا بتناقص التهاب المفاصل بنهاية الفترة. أبلغ 65 من 500 شخص تناولوا الدواء الوهمي عن تحسن.
يبدو أن البيانات تظهر أنه كان هناك تأثير كبير لـ Celebra. سنحتاج إلى إجراء تحليل إحصائي لإثبات التأثير. يكشف مثل هذا التحليل عن وجود تأثير ذي دلالة إحصائية لـ Celebra.
الخطوة 6. ارسم خاتمة
من تحليلنا للتجربة ، لدينا نتيجتان محتملتان: النتائج تتفق مع التنبؤ أو أنها لا تتفق مع التنبؤ. في حالتنا ، يمكننا رفض توقعنا بعدم وجود تأثير لـ Celebra. نظرًا لأن التوقع خاطئ ، يجب علينا أيضًا رفض الفرضية التي استند إليها.
مهمتنا الآن هي إعادة صياغة الفرضية بشكل يتوافق مع المعلومات المتاحة. يمكن أن تكون فرضيتنا الآن: إن إدارة Celebra يقلل من التهاب المفاصل الروماتويدي مقارنة بإعطاء دواء وهمي.
مع المعلومات الحالية ، نقبل فرضيتنا على أنها صحيحة. هل أثبتنا أنه صحيح؟ بالطبع لا! هناك دائمًا تفسيرات أخرى يمكن أن تشرح النتائج. من المحتمل أن يتحسن أكثر من 500 مريض تناولوا سيليبرا على أي حال. من المحتمل أن المزيد من المرضى الذين تناولوا سيليبرا تناولوا الموز أيضًا كل يوم وأن الموز حسن التهاب المفاصل. يمكنك اقتراح تفسيرات أخرى لا حصر لها.
كيف يمكننا إثبات صحة فرضيتنا الجديدة؟ لا نستطيع ابدا. لا تسمح الطريقة العلمية بإثبات أي فرضية. يمكن دحض الفرضيات في هذه الحالة يتم رفض هذه الفرضية على أنها خاطئة. كل ما يمكننا قوله عن الفرضية ، التي تصمد أمامها ، اختبار لتزييفها هو أننا فشلنا في دحضها. هناك فرق شاسع بين الفشل في الدحض والإثبات . تأكد من فهمك لهذا التمييز ؛ إنه أساس المنهج العلمي.
إذن ماذا سنفعل بفرضيتنا أعلاه؟ نحن نقبله حاليًا على أنه صحيح. لكي نكون صارمين ، نحتاج إلى إخضاع الفرضية لمزيد من الاختبارات التي يمكن أن تظهر أنها خاطئة. على سبيل المثال ، يمكننا تكرار التجربة ولكن مع تبديل المجموعة الضابطة والتجريبية. إذا استمرت الفرضية في الوقوف في وجه جهودنا لإسقاطها ، فيمكننا أن نشعر بمزيد من الثقة بشأن قبولها على أنها صحيحة. ومع ذلك ، لن نتمكن أبدًا من القول بأن الفرضية صحيحة. بدلاً من ذلك ، نقبلها على أنها صحيحة لأن الفرضية صمدت أمام العديد من التجارب لإثبات أنها خاطئة.
الخطوة 7. تقرير النتائج الخاصة بك
ينشر العلماء نتائجهم في المجلات والكتب العلمية ، وفي المحادثات في الاجتماعات الوطنية والدولية وفي الندوات في الكليات والجامعات. يعد نشر النتائج جزءًا أساسيًا من المنهج العلمي. يسمح للآخرين بالتحقق من نتائجك أو تطوير اختبارات جديدة لفرضيتك أو تطبيق المعرفة التي اكتسبتها لحل المشكلات الأخرى.
