طريقة لاستقصاء العالم من حولك

ما هو الاستقصاء العلمي 

البحث العلمي يعني السعي للعثور على إجابة لسؤال ما باستخدام المنهج العلمي، والطريقة العلمية هي عملية منهجية تشمل استخدام الملاحظات القابلة للقياس لصياغة أو اختبار أو تعديل الفرضية المقترحة، والفرضية هي تفسير محتمل لبعض الظواهر المرصودة بناء على الخبرة أو البحث، ويستخدم البحث العلمي من قبل الأفراد لاستكشاف وتطوير نماذج وتفسيرات أفضل للعالم من حولهم، وهي الطريقة التي يستخدمها العلماء والباحثون لاستكشاف العالم من حولنا

طرق لاستقصاء العالم من حولنا 

يوجد العديد من الطرق العلمية لاستكشاف العالم من حولك، وتشمل ست خطوات، وفيما يلي نتعرف عليها بالتفصيل:

• الملاحظات

عادة، يبدأ البحث العلمي بالملاحظات، وتعتبر الملاحظة كل ما يتم اكتشافه عن طريق حواس الإنسان أو عن طريق أدوات وأجهزة قياس تعزز حواس الإنسان. يعتقد البعض أن الملاحظات تقتصر على ما يرى بالعين، ولكن بالإمكان أيضا أن نقوم بعمل ملاحظات بواسطة حواسنا الأخرى كاللمس والاتصال والرائحة والذوق والسمع. بالإضافة إلى ذلك، يمكننا توسيع وتحسين حواسنا باستخدام أدوات مثل موازين الحرارة والمجاهر. كما يمكن استخدام أدوات أخرى لاستشعار الأشياء التي لا يمكن اكتشافها بواسطة حواس الإنسان على الإطلاق، مثل الأشعة فوق البنفسجية وموجات الراديو.

• طرح الأسئلة

غالبا ما تؤدي الملاحظات إلى طرح أسئلة مثيرة للاهتمام، ويساعد الخلفية المعرفية ذات الصلة والتفكير المنطقي في فهم تلك الملاحظات، ويمكن للمراقب الحصول على أسئلة بارزة بشكل خاص، على سبيل المثال، تساءل فليمنغ عما إذا كان العفن أو بعض المواد التي ينتجها يمكن أن تقتل البكتيريا على الطبق، ولم يقم فليمنغ فقط بإلقاء اللوح الملوث بالعفن، ولكنه بدلا من ذلك قام بالتحقيق في سؤاله واكتشف بذلك المضاد الحيوي البنسلين

• فرضية التشكيل

للعثور على إجابة لأحد الأسئلة، التدقيق العلمي يتطلب خطوة مهمة تتمثل في صياغة فرضية، وتعتبر الفرضية إجابة محتملة على سؤال علمي، لكنها ليست مجرد إجابة، ويجب أن تستند الفرضية إلى المعرفة العلمية، ولا يجب أن تتعارض مع المعرفة المتوفرة بالفعل عن العالم الطبيعي، كما يجب أن تكون الفرضية منطقية وذات فائدة إذا كانت بسيطة نسبيا، ويجب أن تكون قابلة للفحص، حيث يجب أن يكون من الممكن اختبار الفرضية وتوليد دليل يدعمها أو يعارضها، ويجب أن يكون من الممكن تقديم ملاحظات تنفي الفرضية إذا كانت خاطئة، وعادة ما يتم التعبير عن الفرضية في شكل تنبؤ.

• اختبارات الفرضية

اختبار الفرضية يحتاج إلى إجراء ملاحظة أو إجراء تجربة مرتبطة بالتنبؤ، وقد تدعم نتائج الاختبار فرضية ما أو تتعارض معها، والنتائج التي تدعم فرضية لا يمكن أن تثبت بشكل قاطع أنها صحيحة، لكنها تعني أنه من المحتمل أن تكون صحيحة، ومن ناحية أخرى، إذا كانت النتائج تتعارض مع الفرضية، فربما تكون هذه الفرضية غير صحيحة، ما لم يكن هناك خلل في الاختبار، وهو احتمال يجب علينا دائمًا التفكير فيه، فإن النتيجة المتناقضة تعني أنه يمكننا تجاهل الفرضية والبحث عن فرضية جديدة.

• تحليل وتفسير البيانات

تعتبر البيانات التي يجمعها العلماء في تحقيقاتهم بيانات أولية، وتشمل هذه البيانات القراءات الفعلية أو الملاحظات الأخرى التي يتم جمعها خلال التحقيق. عادة ما يجب تحليل البيانات الأولية وتفسيرها قبل أن تكون دليلا لاختبار الفرضية. يستخدم العلماء في العموم الإحصاءات لفهم البيانات الأولية وتحديد ما إذا كانت تدعم الفرضية. تنقسم هذه الخطوة إلى خطوتين وتشمل

-استخلاص النتائج

إذا تم دعم الفرضية، سنقوم بإجراء اختبارات إضافية لتأكيدها أو مراجعتها لتكون أكثر تحديدا. وإذا لم يتم دعم الفرضية، سنقوم بإطلاق فرضية جديدة. وعادة ما تكون الطريقة العلمية تكرارية، وتتكون من دورات، وليست خطا مستقيما. تعمل التعليقات التي تم جمعها في جولة واحدة على تحسين الجولة التالية من طرح الأسئلة. وعلى الرغم من أنه لا يمكن إثبات صحة الفرضية دون أدنى شك، إلا أن زيادة الدليل الذي يدعم الفرضية يزيد من احتمالية صحتها. وكلما كان التطابق بين الملاحظات الفعلية والملاحظات المتوقعة أفضل، زادت احتمالية صحة الفرضية

-علاقة المغالطة السببية

تستخدم العديد من الاختبارات الإحصائية في البحث العلمي لحساب الارتباطات بين المتغيرات. يشير المصطلح `العلاقة` إلى مدى الارتباط الوثيق بين مجموعتين من البيانات، ويمكن أن يكون هذا نقطة انطلاق مفيدة لمزيد من الاستقصاء. ومع ذلك، يعد أحد أكثر أنواع الأخطاء المنطقية هو الاعتقاد بأن العلاقة تعني السببية، حيث أن وجود ارتباط بين المتغيرين لا يعني بالضرورة أن أيا منهما يسبب الآخر.

• تبليغ النتائج

الخطوة الأخيرة في  البحث العلمي يقوم بإيصال النتائج إلى علماء آخرين، وهذه خطوة مهمة للغاية لأنها تسمح للعلماء الآخرين بمحاولة تكرار الاستقصاء ومعرفة ما إذا كان بإمكانهم تقديم نفس النتائج، إذا حصل باحثون آخرون على نفس النتائج، فإنه يضيف دعمًا للفرضية، إذا حصلوا على نتائج مختلفة، فقد يؤدي ذلك إلى دحض ملف الفرضية، عندما ينقل العلماء نتائجهم، يجب عليهم وصف أساليبهم والإشارة إلى أي مشاكل محتملة في التحقيق، ويسمح هذا للباحثين الآخرين بتحديد أي عيوب في الطريقة أو التفكير في طرق لتجنب المشاكل المحتملة في الدراسات المستقبلية.

يمكن للعلماء أن ينشروا نتائج أبحاثهم بعدة طرق، والطريقة الأكثر صرامة هي كتابة التحقيق والنتائج في شكل مقال وتقديمه إلى مجلة علمية للنشر. ويقوم محرر المجلة بإرسال نسخ من المقال إلى العديد من العلماء الآخرين الذين يعملون في نفس المجال، وهؤلاء هم الأقران في عملية مراجعة الأقران. ويقوم المراجعون بدراسة المقال وإخبار المحرر إذا كان يجب نشره، استنادا إلى صحة الأساليب وأهمية الدراسة. وقد يتم رفض المادة بشكل قاطع، أو قد يتم قبولها، إما كما هي أو مع التنقيحات. ويتم نشر المقالات التي تلبي المعايير العلمية العالية فقط

أنواع الإحصاء في الاستقصاء العلمي

هناك نوعان أساسيان من الإحصائيات: الإحصاء الوصفي والإحصاء الاستنتاجي، كلاهما مهم في الدراسات العلمية

• الإحصاء الوصفي 

يستخدم الإحصاء الوصفي في وصف وتلخيص البيانات، ويتضمن القيم المتوسطة في البيانات، بالإضافة إلى الانحراف المعياري الذي يشير إلى توزيع القيم حول القيمة المتوسطة. يسهل الإحصاء الوصفي استخدام البيانات ومناقشتها وتحديد الاتجاهات والأنماط في البيانات

• الإحصاء الاستدلالي

 تساعد الاحصاءات التفسيرية في تفسير البيانات واختبار الفرضيات؛ فهي تحدد مدى احتمالية حدوث النتائج الفعلية التي تم الحصول عليها في التحقيق بالصدفة فقط وليس نتيجة للفرضية المطروحة. على سبيل المثال، إذا أظهرت الاحصاءات التفسيرية أن النتائج تحدث بالصدفة فقط في 5٪ من الأحيان، فإن الفرضية تقول أن لديها فرصة بنسبة 95٪ للحصول على دعم صحيح من النتائج. كمثال، في اختبار t، يمكن استخدامه لمقارنة القيمة المتوسطة للبيانات الفعلية مع القيمة المتوقعة المتوقعة بواسطة الفرضية. بدلا من ذلك، يمكن استخدام اختبار t لمقارنة القيمة المتوسطة لمجموعة بيانات واحدة مع القيمة المتوسطة لمجموعة أخرى لتحديد ما إذا كانت القيم المتوسطة مختلفة بشكل كبير أو مختلفة عن طريق الصدفة.