ماذا تعمل اذا كانت نتائج تجاربك لا تدعم فرضيتك

خصائص التجربة العلمية

تستند التجارب العلمية على مبدأ يسمى “الطريقة العلمية”، والتي تضمن إجراء اختبارات دقيقة، وجمع نتائج موثوقة، واستنتاجات معقولة .

ينبغي اتباع المبادئ الأساسية للتحقيق المناسب في كل تجربة علمية، حتى تُعَدَّ النتائج المقدمة في النهاية موثوقة .

خطوات يحب اتباعها اذا كانت النتائج لا تدعم فرضيتك

 اكمل كتابة ما تفعله

الكتابة جزء أساسي من عملية تقييم التجربة، حيث يجب مشاركة النتائج بغض النظر عن نتيجة التجربة، سواء أكدت الفرضية أو رفضتها، وتقييم جميع مراحل التجربة من الفرضية إلى المرحلة التجريبية والتحليل وكشف النتائج .

بعد ذلك، يتم تحديد المشكلات التي تنشأ أثناء العملية التجريبية، ويتم تدوينها بالكتابة مع كتابة اقتراحات للتحسينات ومسارات العمل المستقبلية .

يتطلب صياغة قسم المسارات العمل المستقبلية العمل بشكل منهجي للخلف للتحقق من مكان حدوث الخطأ، ومن ثم إجراء التصحيحات للتأكد مما إذا كانت التغييرات في مناطق الفجوة قد تؤدي إلى نتائج مختلفة .

تُعد الكتابة ضرورية في هذه المرحلة لتوثيق ما حدث أثناء التجربة .

 قم بإجراء بعض التغييرات في العملية

يتطلب العمل بشكل منهجي للخلف البدء بالتحقق من عملية التحليل، حيث يحدث في بعض الأحيان تقييم غير صحيح للبيانات التجريبية، وبالتالي يجب التأكد من صحة التحليل لتحديد مكان الخطأ .

في بعض تجارب الفيزياء، يتطلب الأمر القيام بحسابات رياضية، وإذا كانت هذه الحسابات تحتوي على أخطاء، فإن التحليل يؤدي إلى بيانات تختلف عن الفرضية، ويعد تصحيح أي حسابات رياضية خطوة ضرورية بعد أي تجربة .

قد تتم التقييمات التي تركز على المقارنات أو التنبؤات أو الاكتشافات، خاصة إذا كانت لها تأثير على تأكيد الفرضية، بجانب التحليلات الحسابية .

تكشف التحليلات عن التناقضات الناشئة، ويتم التحقق من وجود أخطاء في المقارنات والتنبؤات أو عمليات الاكتشافات، ويمكن لاستبعاد هذه الأخطاء من التناقضات بين البيانات والفرضيات .

 التأكد من سريان التجربة بطريقة صحيحة

قد يؤدي الخطأ البشري إلى تحريف البيانات التجريبية، سواء في إعداد التجربة أو تنفيذها أو مراقبتها أو جدولة النتائج التجريبية  .

يمكن أن يؤثر تقليل الأخطاء في المرحلة التجريبية على النتائج وعلى مدى تأكيد الفرضية المفترضة، حيث قد تنشأ متغيرات أخرى غير متوقعة أو لا يمكن قياسها والتي تؤثر على النتائج التجريبية .

 تغيير التجربة

يمكن أن تساعد تجربة مختلفة على اختبار الفرضية بشكل أفضل، حيث أن هناك حالات لا يكون فيها التجربة النوع المناسب لاختبار الفرضية، وربما تكون هناك مشاكل في التصميم لم تكن واضحة من الناحية النظرية أو على الورق .

رغم أنه لم يتضح ذلك في البداية، إلا أنه أصبح واضحًا خلال التطبيق الفعلي للفرضية، وإذا كان الأمر كذلك، فقد يلزم تجربة مختلفة تمامًا، حيث تعتبر التجارب في الأساس مناهج لجمع البيانات لاختبار الفرضية .

من الأمثلة على ذلك هي استخدام التجربة “أ” بالمنهجية “أ” لاختبار الفرضية، وإذا لم تؤكد النتائج الفرضية، يمكن استخدام التجربة “ب” بالمنهجية .

 مراجعة الفرضية

إذا تبينت لنا العديد من التجارب المختلفة أن الفرضية لم تتم تأكيدها، فيجب علينا مراجعة الفرضية بالترتيب، وربما تحتاج الفرضية إلى تعديل طوال الوقت، وإذا كان الأمر كذلك، فيجب علينا ابتكار طريقة جديدة لطرح السؤال وصياغة التخمين .

يجب النظر إلى الفرضية على أنهاوصف مؤقت لبعض الظواهر، حيث أن العديد من التجارب المتكررة أظهرت أن الفرضية لا تعمل في كثير من الأحيان، ولذلك قد يكون الوقت قد حان لرفض الفرضية واستبدالها بأخرى أكثر تطبيقية .

خطوات لعمل تجربة بدون أخطاء

 الملاحظة والفرضية

مراقبة عملية أو ظاهرة فيزيائية جديدة نادرة، ولكن هناك مجالات علمية غير مفهومة يجب على العالم تسجيل ملاحظاته فيها وصياغة فرضية مفيدة، مع شرح الفرضية المقترحة باستخدام آلية أو علاقة رياضية .

 التنبؤ

لا يكفي تخمين سبب حدوث شيء ما، بل يجب على العالم أن يثبت صحة نظريته، ويتم إنشاء توقعات لاختبار الملاحظات في ظروف مختلفة، والهدف من ذلك هو اكتشاف المزيد عن هذه الظاهرة وإثبات وجودها .

تتمثل إحدى طرق تحسين المنهج العلمي في إنشاء نموذج، ويمكن استخدام النماذج لتقديم مقارنات لمفاهيم صعبة وغير قابلة للملاحظة .

 الاختبار وتقدير الخطأ

من الضروري اختبار النظريات الجديدة، ويجب التخطيط لكل تجربة لتقليل عدد المتغيرات. لا يكفي أن تقوم التجربة وتؤكد النظرية، بل يجب أن تكون الطريقة والنتائج متاحة .

تحتوي كل تجربة على نسبة صغيرة من الخطأ، وإذا تم إثبات النظرية باستخدام الرياضيات، يتم تطبيق الانحرافات حول المتوسط على نتيجة كل حساب .

 تجميع النتائج وعرضها

ينبغي للعلماء تسجيل نتائج تجاربهم حيث يمكن إعادة صياغة النظرية الأصلية لتوضيح الظواهر الجديدة، وإذا لم تدعم التجارب أي نظرية فعليهم رفضها .

يجب إعادة التحقق من كل نتيجة وتحليل النتائج التي لا تتوافق مع النموذج بشكلٍ أفضل، وبعد جمع النتائج يمكن عرضها على هيئةٍ جدوليةٍ أو رسومٍ بيانيةٍ أو رسومٍ حاسوبيةٍ .

يجب أن يدعم كل تمثيل النظرية الأصلية أيضا .

الاستنتاجات

عندما تظهر النتائج ويتم تقديمها بطرق مفيدة، يمكن استخلاص النتائج وتفسيرها، ويتضمن الاستنتاج تحليل النتائج وتحديد أي أنماط موجودة وشرح ما تعنيه تلك الأنماط والتفسيرات في الواقع .

يجب تحويل أي نمذجة أو توقع إلى نتيجة منطقية ومفيدة، ويمكن تطوير استنتاجات التجارب الفردية إلى تنبؤات بشأن السلوكيات الكاملة وأفكار أخرى حول الاختبار .

 تشكيل القانون

تتمثل أحد الأهداف الرئيسية في العلم في اكتشاف وإثبات قوانين جديدة لتفسير كيفية عمل الأشياء، وعند صياغة نموذجين أو ثلاثة بناءً على الملاحظات الأولية ونجاح اختبار النظرية، يمكن رسم النماذج المختلفة معًا .

ومثال على قانون مفهوم واحد: يتعلق الأمر بالقانون الأول للديناميكا الحرارية، الذي يمثل مثالًا على مجموعة متكاملة من النظريات ويعرف باسم `النظرية الموحدة الكبرى`، وهو وصف للكون يربط بين كل ما نعرفه بالفعل .

طريقة إعداد تجربة علمية خاضعة للرقابة

نقوم بإعداد تجربة علمية خاضعة للرقابة بإستخدام المنهج العلمي، وذلك عن طريق البحث، حيث يعتبر البحث ضروريًا لجمع البيانات التي تستخدم لوضع الفرضية وإنشاء التجربة .

بعد ذلك، نقوم بتحديد المشكلة، وتتمثل المشكلة في السؤال الذي نحاول الإجابة عليه، حيث لا يوجد سبب للتجربة بدون مشكلة .

صياغة الفرضية : الفرضية هي بيان يتم بناء حل للمشكلة عليها بناءً على البحث، وهي تحاول إثباتها أو دحضها.

يتم إجراء التجربة العلمية المضبوطة لإثبات الفرضية واختبار ما إذا كان للمتغير علاقة سببية مباشرة بالآخر .
يتم تعريف المتغير المستقل عمومًا بالسبب، بينما المتغير التابع هو التأثير، ويتم تحديد المتغيرات المستقلة والتابعة .