ما الذي يفعله منفذ التجربة بعد تحليله البيانات
ما الذي يفعله منفذ التجربة بعد تحليله البيانات
استخلاص النتائج .
إن نجاح التجربة يعتمد بصورة كلية على الوعي الكامل بالموضوع الذي تتم من أجله التجربة، وذلك يحتاج لأن يكون منفذ تلك التجربة ملمًا بخطوات وآليات التجربة وكافة ظروفها على نطاق واسع، وبعد انتهاء منفذ التجربة من خطوة تحليل البَيانات يحين الدور على تنفيذ التجربة تبعًا للظروف والعوامل والشروط والمتغيرات التي تم تحديدها لها، وتلك الخطوة التي ينبغي عليه القيام بها هي أن يستخلص النتائج.
ما هي التجربة العلمية
إن التجربة العلمية تتمثل في أي عملية تُستخدم فيها القياسات وإجراء الاختبارات من أجل التحقق من الفرضية، ومن الجدير بالذكر أن الفرضية عبارة عن اقتراح يبدو أنه صحيح، إلا أنه لم يتم تأكيدها بعد، ومن الممكن تطوير التحقيق من خلالها، وقد صُممت التجربة بصورة تمكن العلماء من اكتشاف أشياء غير معروفة أو إدراك علاقة مخفية سابقًا، والهدف منها هو زيادة البيانات التي نعرفها عن الطبيعة.
ويجدر ذكر أن التجربة العلمية تنتمي لعملية كاملة تُعرف بالطريقة العلمية، وتلك الطريقة عبارة عن مجموعة من الخطوات المرتبة والمستخدمة من أجل اكتساب معارف جديدة حول أي موضوع، وتتمثل خطواتها في التالي: [1]
- إبداء ملاحظة.
- طرح سؤال وصياغة فرضية.
- تجارب علمية لاختبار الفرضية وجمع البيانات.
- فحص النتائج واستخلاص النتائج.
- الإبلاغ عن النتائج.
خطوات التجربة العلمية
- طرح سؤالًا.
- إجراء بحث في الخلفية.
- بناء فرضية.
- اختبار الفرضية عن طريق القيام بتجربة.
- تحليل البيانات والتوصل إلى نتيجة.
- التوصل إلى النتائج.
وفي التالي توضيح لكل خطوة من خطوات التجربة العلمية: [2]
طرح سؤالًا: إن التجربة العلمية تبدأ حينما تسأل سؤالاً عن شيء تم ملاحظته مثل: كيف، ماذا، متى من، أيها، لماذا، أو أين؟، وحتى يتم الحصول على تعليمات تفصيلية بشأن تلك الخطوة، يُمكن استخدام تلك الموارد:
- السؤال.
- مفكرة المختبر.
إجراء بحث في الخلفية: فبدلاً من أن يتم البدء من نقطة الصفر لوضع خطة للإجابة على السؤال، من الممكن القيام باستخدام أبحاث المكتبات والإنترنت من أجل المساعدة في إيجاد أفضل وسيلة للقيام بالأشياء والتأكد من عدم تكرار أخطاء الماضي، وحتى يتم الحصول على تعليمات تفصيلية بشأن تلك الخطوة، يُمكن استخدام تلك الموارد:
- خطة البحث الخلفية.
- البحث عن المعلومات.
- ورقة أبحاث.
بناء فرضية: إن الفرضية عبارة عن تخمين مستنير حول كيفية عمل الأشياء، أي أنها محاولة من أجل الإجابة على السؤال بشرح يمكن اختباره، وتسمح الفرضية الجيدة بالتنبؤ بعد هذا: “إذا _____ [أفعل هذا] _____ ، فسوف يحدث _____ [هذا] _____”.
لذا يجب ذكر كلاً من الفرضية والتنبؤ الناتج الذي سوف يتم اختباره، وينبغي أن تكون التنبؤات سهلة القياس، وحتى يتم الحصول على تعليمات تفصيلية عن تلك الخطوة، يُمكن استخدام تلك الموارد:
- المتغيرات.
- متغيرات للمبتدئين.
- كتابة فرضية التجربة.
اختبار الفرضية عن طريق القيام بتجربة: تقوم التجربة باختبار ما إذا كان التنبؤ دقيقًا وبالتالي توضح هل الفرضية مدعومة أم لا، ومن الهام أن تكون التجربة اختبارًا عادلًا، بحيث تعمل على إجراء اختبار عادل عن طريق التأكد من تغيير عامل واحد فحسب في كل مرة مع المحافظة على كافة الشروط الأخرى كما هي.
وينبغي أيضًا أن يتم تكرار التجارب لمرات عدة حتى يتم التأكد من أن النتائج الأولى لم تكن مجرد مصادفة، وحتى يتم الحصول على تعليمات تفصيلية لتلك الخطوة، يُمكن استخدام تلك الموارد:
- طريقة تجريبية.
- قائمة مواد.
- إجراء تجربة.
تحليل البيانات والتوصل إلى نتيجة: فور أن يتم اكتمال التجربة، يتم القيام بجمع القياسات وتحليلها من أجل معرفة ما إذا كانت تدعم الفرضية أم لا، وفي الغالب ما يجد العلماء أن تنبؤاتهم لم تكن دقيقة بشكل كافي وأن فرضياتهم لم يتم دعمها، وفي مثل تلك الحالات سوف بقومون بإبلاغ نتائج تجربتهم ثم العودة وبناء فرضية جديدة وتوقع جديد بناءً على المعلومات التي تم الحصول عليها خلال تجربتهم، ولذلك يبدأ الكثير من عملية المنهج العلمي مرة أخرى، حتى إذا وجدوا أن فرضيتهم مدعومة، فمن الممكن أن يرغبون في اختبارها مرة ثانية بطريقة جديدة، وحتى يتم الحصول على تعليمات تفصيلية بشأن تلك الخطوة، يُمكن استخدام تلك الموارد:
- تحليل البيانات والرسوم البيانية.
- الاستنتاجات.
التوصل إلى النتائج: إذ يقوم الكثير من العلماء المحترفون بالشيء نفسه تقريبًا عن طريق نشر تقريرهم النهائي في مجلة علمية أو بعرض النتائج الخاصة بهم على ملصق أو خلال محادثة في اجتماع علمي، ومن أجل الحصول على المساعدة في تلك الخطوة يُمكن استخدام تلك الموارد:
- التقرير الأخير.
- الملخص.
- لوحة العرض.
- تحكيم معرض العلوم.
أنواع التجارب العلمية
- تجربة تحقيق وصفي.
- تجربة تحقيق مقارن.
- تجربة التحقيق التجريبي.
وفي التالي توضيح لأنواع الثلاثة التجارب العلمية: [3]
تجربة تحقيق وصفي: يقوم البحث الوصفي بالتركيز على عمل الملاحظات وقياس الأنظمة الطبيعية وليس اختبار الفرضية، بحيث يقوم الباحثون بتطبيق منهجية معينة لجمع البيانات، وبالتالي يُشير إلى أنه يمكن للآخرين معرفة كيفية جمع المعلومات وتحديد ما إذا كانت تلك المعلومات موثوقة أم لا، كما أن الآخرين يمكنهم تطبيق المنهجية الموصوفة بذاتهم من أجل اكتشاف ما إذا كان يمكنهم الحصول على النتائج نفسها، ومن الأمثلة على البحث الوصفي (تحليل توزيع مستعمرات الطيور على جزيرة أو قياس ملوحة بحيرة)، وفي تلك التجارب يلاحظ الباحثون بيئاتهم ببساطة بدلاً من مقارنة البيانات أو استخدام متغيرات التجربة.
تجربة تحقيق مقارن: إن التحقيق المقارن عبارة عن عملية يتم فيها جمع البيانات عن متغير تحت الظروف، وفي الغالب ما يشتمل على فرضية ومتغير مستقل ومتغير تابع، ووفقًا لأن التحقيقات المقارنة تكون مائلة للحدوث في الطبيعة وليس بالمختبر، فهي لا تحتاج بالضرورة إلى متغيرات تحكم، وعادة ما تكون أي متغيرات تحكم موجودة نتيجة لأحداث طبيعية وليس من تأثير الباحث.
ومن الأمثلة على تجربة التحقيق المقارن (قياس كمية الجريان السطحي التي ينتجها تياران، بحيث يقع واحد من الدفقين في منطقة حرجية والثاني في منطقة واضحة المعالم، وهذا يعني أن الموقع هو المتغير المستقل، أما المتغير التابع فهو حجم الجريان السطحي، والضوابط الطبيعية تتمثل في أحجام المنطقة ومقادير سقوط الأمطار.
تجربة التحقيق التجريبي: إن تجربة التحقيق التجريبي تقوم بتحديد ما إذا كان هناك علاقة سببية ما بين متغير مستقل ومتغير تابع، وهي مثل التحقيقات المقارنة بحيث تشتمل التحقيقات التجريبية على فرضية ومتغير مستقل ومتغير تابع، ووفقًا إلى أن تلك التحقيقات تحدث في الغالب في المختبرات، فإن الباحثين يقومون بتطبيق متغيرات تحكم صارمة من أجل ضمان بيئة ثابتة.
ما هو الغرض من التجربة العلمية
بناء المعرفة .
إن الغرض الرئيسي من التجربة العلمي هو بناء المعرفة، فعن طريق الملاحظة والتجريب يستطيع الباحثون إيجاد تفسيرات خاصة بالظواهر الطبيعية وغيرها ثم تطبيق النتائج من أجل حل مشكلات العالم الحقيقي، إلى جانب أن البحث العلمي يعتمد على نهج موضوعي هام في جمع بيانات دقيقة، ومن الممكن للباحثين ممن ينفذون تلك العملية تقليل تأثير تحيزاتهم والتأكد من أن نتائجهم مستندة إلى أدلة تجريبية، ومن الجدير بالذكر أن البحث العلمي يقبل التطبيق في مجالات تتراوح ما بين الكيمياء والبيولوجيا والفيزياء إلى الجيولوجيا وعلم النفس.
