يعمل العلماء ضمن إطار مفصل للاختبار والتقييم والصقل للأفكار، وتتم إهمال بعض الأفكار عندما تثبت الأدلة أنها غير قابلة للدفاع، بينما يتم دعم الأفكار الأخرى والحصول على قبول واسع النطاق، ويشير العلماء إلى أنواع مختلفة من الأفكار مثل المفاهيم والنظريات والنماذج، وذلك لتمييز الدور الذي تلعبه الأفكار في العملية العلمية .
المفاهيم
يستخدم مصطلح “المفهوم” بشكل واسع في اللغة الإنجليزية ليعني فكرة، ويستخدم في السياق العلمي للإشارة إلى فكرة مجردة، وقد يكون المفهوم واسع النطاق أو محددا، كما أنه يمكن أن يستند إلى الخبرة أو يكون خياليا تماما، ومن الأمثلة على ذلك: “النباتات” و”الحيوانات” و”الثدييات” و”الموسيقى” و”التنين .
النظريات
النظرية هي مبدأ علمي قوي، يتمتع بدعم الأدلة التجريبية والمراقبة، وتتمتع النظرية بقدرة توضيحية قوية تساعد العلماء على فهم الكون ووصفه وتوقع الأحداث المستقبلية. تعتبر نظرية الانتقاء الطبيعي، التي طورها تشارلز داروين في القرن التاسع عشر، واحدة من المبادئ الأساسية في علم الأحياء التطوري. وثورة نظرية آينشتاين الخاصة للنسبية في أوائل القرن العشرين أحدثت ثورة في مجال الفيزياء. تشمل النظريات الأخرى المعروفة في العلوم الحديثة نظرية الصفائح التكتونية في الجيولوجيا ونظرية الجرثومة المسببة للأمراض في الطب .
الفرق بين المفهوم والنظرية
المفهوم والنظرية هما كلمتان متشابهتان نواجههما عادة في الأكاديميين، وعلى الرغم من أن بعض الناس يميلون إلى استخدام هاتين الكلمتين بالتبادل، إلا أن هناك فرقا بين المفهوم والنظرية، فالنظرية هي مبدأ عام ذو مصداقية علمية يشرح هذه الظاهرة، والمفهوم هو فكرة عامة أو فهم لشيء ما، وهذا هو الفرق الأساسي بين المفهوم والنظرية
التعريف
المفهوم :المفهوم هو فكرة مجردة، فكرة عامة أو فهم لشيء ما .
النظرية : النظرية هي مبدأ عام ذو مصداقية علمية يشرح هذه الظاهرة .
الطبيعة
المفهوم : المفهوم غالبا ما يكون صورة ذهنية .
النظرية : يمكن تقديم نظرية بنموذج .
المجالات
المفهوم : يستخدم مصطلح المفهوم في مجالات مختلفة مثل اللغويات والعلوم و الفلسفة وما إلى ذلك .
النظرية : تستخدم نظرية المصطلح بشكل رئيسي في مجال العلوم .
النماذج
النموذج هو إطار مفاهيمي مركزي يساعد على فهم كيفية رؤية العالم من حولنا. وقد يكون النموذج شائعا ومقبولا على نطاق واسع، ومع ذلك، قد لا يلاحظه أحد تقريبا، تماما كهواء نتنفسه. على سبيل المثال، كان المراقبون الأوائل للسماء يعتقدون أن البشر كانوا في مركز النظام الشمسي، وأن الشمس تدور حول الأرض، ولكن تم تغيير هذا النموذج في نهاية المطاف عن طريق رؤية جديدة للنظام الشمسي التي وضعت الشمس في المركز. واستخدم مصطلح “النموذج” لأول مرة في كتاب توماس كون “بنية الثورات العلمية” الذي نشر عام 1962، وجادل كون بأن العلم يتطور من خلال تحولات نموذجية يتقبلها المجتمع العلمي بأكمله ويتبنى طريقة جديدة للتفكير في العالم .
الفرضيات
بالإضافة إلى المفاهيم والنظريات والنماذج، يولد العلماء أفكارا تسمى بالفرضيات، والفرضية هي فكرة قابلة للاختبار ويتم اختبارها تجريبيا لتحديد صلاحيتها، كما حدث في تجربة بنيامين فرانكلين في مجال الطيران الورقي حيث اختبر فرضيته بأن البرق هو شكل من أشكال التفريغ الكهربائي وأثبت صحتها، وأصبحت في نهاية المطاف نظرية علمية موثوقة .
خمس خصائص المنهج العلمي
الطريقة العلمية هي النظام المستخدم من قبل العلماء لاستكشاف البيانات وإنشاء الفرضيات واختبارها وتطوير نظريات جديدة وتأكيد أو رفض النتائج السابقة. وعلى الرغم من اختلاف الطرق المستخدمة في العلوم المختلفة، إلا أن العلماء يتشاركون في بعض السمات الأساسية التي يمكن أن تسمى خصائص المنهج العلمي .
الملاحظة التجريبية هي طريقة علمية تعتمد على الملاحظة المباشرة للعالم، وتغفل الفرضيات التي تتعارض مع الحقائق التي يمكن ملاحظتها، وهذا يتناقض مع الأساليب التي تعتمد على السبب النقي (بما في ذلك تلك التي اقترحها أفلاطون) ومع الأساليب التي تعتمد على العوامل العاطفية أو الشخصية الأخرى .
تجارب العلوم قابلة للتكرار حيث أنه إذا قام شخص آخر بتكرار التجربة سيحصل على نتائج مماثلة، ويجب على العلماء نشر طريقة تجاربهم بشكل كاف لتمكين الآخرين من تكرار النتائج بعد التدريب المناسب، وهذا يتناقض مع الأساليب التي تعتمد على تجارب فريدة لشخص معين أو مجموعة صغيرة من الأفراد .
4- النتائج المؤقتة، النتائج التي تم الحصول عليها من خلال الأسلوب العلمي مؤقتة، إنهم (أو يجب أن يكونوا) منفتحين على السؤال والنقاش، وإذا ظهرت بيانات جديدة تتعارض مع النظرية فيجب تعديل هذه النظرية، على سبيل المثال تم رفض نظرية phlogiston لاطلاق النار والاحتراق عندما ظهرت أدلة ضدها .
يتمثل الهدف الموضوعي للمنهج العلمي في الاعتماد على الحقائق والعالم كما هو، وعلى الحقائق وليس على المعتقدات أو الرغبات، ويحاول العلماء (بدرجات متفاوتة من النجاح) إزالة تحيزاتهم عند عمل الملاحظات .