1.2: عملية العلوم
- Page ID
- 191325
مثل الجيولوجيا والفيزياء والكيمياء، علم الأحياء هو علم يجمع المعرفة حول العالم الطبيعي. على وجه التحديد، علم الأحياء هو دراسة الحياة. يتم إجراء اكتشافات علم الأحياء من قبل مجتمع من الباحثين الذين يعملون بشكل فردي وجماعي باستخدام طرق متفق عليها. وبهذا المعنى، فإن علم الأحياء، مثل جميع العلوم، هو مشروع اجتماعي مثل السياسة أو الفنون.
تشمل أساليب العلم الملاحظة الدقيقة، وحفظ السجلات، والتفكير المنطقي والرياضي، والتجريب، وتقديم الاستنتاجات لتدقيق الآخرين. يتطلب العلم أيضًا قدرًا كبيرًا من الخيال والإبداع؛ عادة ما توصف التجربة المصممة جيدًا بأنها أنيقة أو جميلة. مثل السياسة، للعلم آثار عملية كبيرة وبعض العلوم مخصصة للتطبيقات العملية، مثل الوقاية من الأمراض (الشكل\(\PageIndex{2}\)). تعود العلوم الأخرى إلى حد كبير بدافع الفضول. مهما كان هدفها، فلا شك أن العلم، بما في ذلك علم الأحياء، قد غيّر الوجود البشري وسيستمر في القيام بذلك.
طبيعة العلوم
علم الأحياء هو علم، ولكن ما هو العلم بالضبط؟ ما الذي تشترك فيه دراسة علم الأحياء مع التخصصات العلمية الأخرى؟ يمكن تعريف العلوم (من العلوم اللاتينية، وتعني «المعرفة») على أنها معرفة بالعالم الطبيعي.
العلم هو طريقة محددة للغاية للتعلم، أو معرفة، عن العالم. يوضح تاريخ الـ 500 عام الماضية أن العلم وسيلة قوية جدًا للتعرف على العالم؛ إنه مسؤول إلى حد كبير عن الثورات التكنولوجية التي حدثت خلال هذا الوقت. ومع ذلك، هناك مجالات المعرفة والخبرة البشرية التي لا يمكن تطبيق أساليب العلوم عليها. ويشمل ذلك أشياء مثل الإجابة على أسئلة أخلاقية بحتة، أو أسئلة جمالية، أو ما يمكن تصنيفه عمومًا على أنه أسئلة روحية. لم يستطع العلم التحقيق في هذه المجالات لأنها خارج نطاق الظواهر المادية وظواهر المادة والطاقة، ولا يمكن ملاحظتها وقياسها.
الطريقة العلمية هي طريقة بحث ذات خطوات محددة تشمل التجارب والمراقبة الدقيقة. سيتم فحص خطوات المنهج العلمي بالتفصيل لاحقًا، ولكن أحد أهم جوانب هذه الطريقة هو اختبار الفرضيات. الفرضية هي تفسير مقترح لحدث يمكن اختباره. يتم إنتاج الفرضيات أو التفسيرات المؤقتة بشكل عام في سياق النظرية العلمية. تعتبر النظرية العلمية تفسيرًا مقبولًا بشكل عام ومختبرًا ومؤكدًا لمجموعة من الملاحظات أو الظواهر. النظرية العلمية هي أساس المعرفة العلمية. بالإضافة إلى ذلك، توجد في العديد من التخصصات العلمية (أقل من ذلك في علم الأحياء) قوانين علمية، غالبًا ما يتم التعبير عنها في الصيغ الرياضية، والتي تصف كيف ستتصرف عناصر الطبيعة في ظل ظروف محددة معينة. لا يوجد تطور للفرضيات من خلال النظريات إلى القوانين كما لو كانت تمثل بعض الزيادة في اليقين حول العالم. الفرضيات هي المادة اليومية التي يعمل بها العلماء ويتم تطويرها في سياق النظريات. القوانين هي أوصاف موجزة لأجزاء من العالم قابلة للوصف الصياغي أو الرياضي.
العلوم الطبيعية
ماذا تتوقع أن ترى في متحف العلوم الطبيعية؟ ضفادع؟ نباتات؟ الهياكل العظمية للديناصورات معارض حول كيفية عمل الدماغ؟ قبة سماوية؟ الأحجار الكريمة والمعادن؟ أو ربما كل ما سبق؟ تشمل العلوم مجالات متنوعة مثل علم الفلك والبيولوجيا وعلوم الكمبيوتر والجيولوجيا والمنطق والفيزياء والكيمياء والرياضيات (الشكل\(\PageIndex{3}\)). ومع ذلك، فإن مجالات العلوم المتعلقة بالعالم المادي وظواهره وعملياته تعتبر علومًا طبيعية. وبالتالي، قد يحتوي متحف العلوم الطبيعية على أي من العناصر المذكورة أعلاه.
لا يوجد اتفاق كامل عندما يتعلق الأمر بتحديد ما تتضمنه العلوم الطبيعية. بالنسبة لبعض الخبراء، فإن العلوم الطبيعية هي علم الفلك والبيولوجيا والكيمياء وعلوم الأرض والفيزياء. يختار علماء آخرون تقسيم العلوم الطبيعية إلى علوم الحياة، التي تدرس الكائنات الحية وتشمل علم الأحياء، والعلوم الفيزيائية، التي تدرس المواد غير الحية وتشمل علم الفلك والفيزياء والكيمياء. تعتمد بعض التخصصات مثل الفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية على علمين وهي متعددة التخصصات.
الاستفسار العلمي
هناك شيء واحد مشترك بين جميع أشكال العلوم: الهدف النهائي «المعرفة». الفضول والاستعلام هما القوى الدافعة لتطوير العلوم. يسعى العلماء إلى فهم العالم والطريقة التي يعمل بها. يتم استخدام طريقتين للتفكير المنطقي: التفكير الاستقرائي والتفكير الاستنتاجي.
الاستدلال الاستقرائي هو شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يستخدم الملاحظات ذات الصلة للوصول إلى استنتاج عام. هذا النوع من التفكير شائع في العلوم الوصفية. يقوم عالم الحياة مثل عالم الأحياء بعمل الملاحظات وتسجيلها. يمكن أن تكون هذه البيانات نوعية (وصفية) أو كمية (تتكون من أرقام)، ويمكن استكمال البيانات الأولية بالرسومات أو الصور أو الصور أو مقاطع الفيديو. من خلال العديد من الملاحظات، يمكن للعالم أن يستنتج الاستنتاجات (الاستقراء) بناءً على الأدلة. يتضمن الاستدلال الاستقرائي صياغة التعميمات المستنبطة من الملاحظة الدقيقة وتحليل كمية كبيرة من البيانات. غالبًا ما تعمل دراسات الدماغ بهذه الطريقة. تتم ملاحظة العديد من العقول أثناء قيام الناس بمهمة. ثم يتم إثبات أن جزء الدماغ الذي يضيء، مما يشير إلى النشاط، هو الجزء الذي يتحكم في الاستجابة لهذه المهمة.
الاستدلال الاستنتاجي أو الاستنتاج هو نوع المنطق المستخدم في العلوم القائمة على الفرضيات. في التفكير الاستنتاجي، يتحرك نمط التفكير في الاتجاه المعاكس مقارنة بالاستدلال الاستقرائي. التفكير الاستنتاجي هو شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يستخدم مبدأ عامًا أو قانونًا للتنبؤ بنتائج محددة. من هذه المبادئ العامة، يمكن للعالم استقراء وتوقع النتائج المحددة التي ستكون صالحة طالما أن المبادئ العامة صالحة. على سبيل المثال، قد يكون التنبؤ هو أنه إذا أصبح المناخ أكثر دفئًا في منطقة ما، فيجب أن يتغير توزيع النباتات والحيوانات. تم إجراء مقارنات بين التوزيعات في الماضي والحاضر، وتتوافق التغييرات العديدة التي تم العثور عليها مع المناخ الدافئ. إن العثور على التغيير في التوزيع هو دليل على أن استنتاج تغير المناخ صحيح.
يرتبط كلا النوعين من التفكير المنطقي بالمسارين الرئيسيين للدراسة العلمية: العلوم الوصفية والعلوم القائمة على الفرضيات. يهدف العلم الوصفي (أو الاكتشاف) إلى الملاحظة والاستكشاف والاكتشاف، بينما يبدأ العلم القائم على الفرضية بسؤال أو مشكلة محددة وإجابة أو حل محتمل يمكن اختباره. غالبًا ما تكون الحدود بين هذين الشكلين من الدراسة غير واضحة، لأن معظم المساعي العلمية تجمع بين كلا النهجين. تؤدي الملاحظات إلى طرح أسئلة، وتؤدي الأسئلة إلى تكوين فرضية كإجابة محتملة على هذه الأسئلة، ثم يتم اختبار الفرضية. وبالتالي، فإن العلوم الوصفية والعلوم القائمة على الفرضيات في حوار مستمر.
اختبار الفرضيات
يدرس علماء الأحياء العالم الحي من خلال طرح أسئلة حوله والبحث عن استجابات قائمة على العلم. هذا النهج شائع في العلوم الأخرى أيضًا وغالبًا ما يشار إليه بالمنهج العلمي. تم استخدام الطريقة العلمية حتى في العصور القديمة، ولكن تم توثيقها لأول مرة من قبل السير فرانسيس بيكون الإنجليزي (1561-1626) (الشكل\(\PageIndex{4}\))، الذي أنشأ طرقًا استقرائي للبحث العلمي. لا يتم استخدام الطريقة العلمية حصريًا من قبل علماء الأحياء ولكن يمكن تطبيقها على أي شيء تقريبًا كطريقة منطقية لحل المشكلات.
تبدأ العملية العلمية عادةً بملاحظة (غالبًا ما تكون مشكلة يجب حلها) تؤدي إلى سؤال. دعونا نفكر في مشكلة بسيطة تبدأ بملاحظة ونطبق المنهج العلمي لحل المشكلة. في صباح أحد أيام الاثنين، يصل الطالب إلى الفصل ويكتشف بسرعة أن الفصل الدراسي دافئ جدًا. هذه ملاحظة تصف أيضًا مشكلة: الفصل الدراسي دافئ جدًا. ثم يطرح الطالب سؤالًا: «لماذا الفصل الدراسي دافئ جدًا؟»
تذكر أن الفرضية هي تفسير مقترح يمكن اختباره. لحل مشكلة، قد يتم اقتراح العديد من الفرضيات. على سبيل المثال، قد تكون إحدى الفرضيات هي: «الفصل الدراسي دافئ لأنه لم يقم أحد بتشغيل مكيف الهواء». ولكن يمكن أن تكون هناك إجابات أخرى على السؤال، وبالتالي قد يتم اقتراح فرضيات أخرى. قد تكون الفرضية الثانية هي: «الفصل الدراسي دافئ بسبب انقطاع التيار الكهربائي، وبالتالي لا يعمل تكييف الهواء».
بمجرد اختيار الفرضية، يمكن إجراء تنبؤ. يشبه التنبؤ الفرضية ولكنه عادةً ما يكون بصيغة «إذا... ثم...». على سبيل المثال، قد يكون التنبؤ للفرضية الأولى هو «إذا قام الطالب بتشغيل مكيف الهواء، فلن يكون الفصل الدراسي دافئًا جدًا».
يجب أن تكون الفرضية قابلة للاختبار للتأكد من صحتها. على سبيل المثال، الفرضية التي تعتمد على ما يعتقده الدب غير قابلة للاختبار، لأنه لا يمكن أبدًا معرفة رأي الدب. يجب أيضًا أن تكون قابلة للتزوير، مما يعني أنه يمكن دحضها من خلال النتائج التجريبية. مثال على الفرضية غير القابلة للتزوير هو «ولادة بوتيتشيلي لكوكب الزهرة جميلة». لا توجد تجربة قد تُظهر أن هذه العبارة خاطئة. لاختبار الفرضية، سيقوم الباحث بإجراء تجربة واحدة أو أكثر مصممة لإزالة واحدة أو أكثر من الفرضيات. هذا مهم. يمكن دحض الفرضية أو إزالتها، ولكن لا يمكن إثباتها أبدًا. لا يتعامل العلم في البراهين مثل الرياضيات. إذا فشلت التجربة في دحض الفرضية، فإننا نجد دعمًا لهذا التفسير، ولكن هذا لا يعني أنه في المستقبل لن يتم العثور على تفسير أفضل، أو سيتم العثور على تجربة مصممة بعناية لتزوير الفرضية.
ستحتوي كل تجربة على متغير واحد أو أكثر وعنصر تحكم واحد أو أكثر. المتغير هو أي جزء من التجربة يمكن أن يتغير أو يتغير أثناء التجربة. عنصر التحكم هو جزء من التجربة التي لا تتغير. ابحث عن المتغيرات وعناصر التحكم في المثال التالي. وكمثال بسيط، يمكن إجراء تجربة لاختبار الفرضية القائلة بأن الفوسفات يحد من نمو الطحالب في أحواض المياه العذبة. يتم ملء سلسلة من الأحواض الاصطناعية بالماء ويتم معالجة نصفها بإضافة الفوسفات كل أسبوع، بينما تتم معالجة النصف الآخر بإضافة ملح معروف بعدم استخدامه من قبل الطحالب. المتغير هنا هو الفوسفات (أو نقص الفوسفات)، والحالات التجريبية أو العلاجية هي الأحواض التي تحتوي على الفوسفات المضاف وأحواض التحكم هي تلك التي تحتوي على شيء خامل مضاف، مثل الملح. مجرد إضافة شيء ما هو أيضًا عنصر تحكم ضد احتمال أن يكون لإضافة مادة إضافية إلى البركة تأثير. إذا أظهرت الأحواض المعالجة نموًا أقل للطحالب، فقد وجدنا دعمًا لفرضيتنا. إذا لم يفعلوا ذلك، فإننا نرفض فرضيتنا. انتبه إلى أن رفض إحدى الفرضيات لا يحدد ما إذا كان يمكن قبول الفرضيات الأخرى أم لا؛ إنه ببساطة يزيل فرضية واحدة غير صالحة (الشكل\(\PageIndex{5}\)). باستخدام الطريقة العلمية، يتم رفض الفرضيات التي لا تتوافق مع البيانات التجريبية.
مثال\(\PageIndex{1}\)
في المثال أدناه، يتم استخدام الطريقة العلمية لحل مشكلة يومية. أي جزء في المثال أدناه يمثل الفرضية؟ ما هو التنبؤ؟ استنادًا إلى نتائج التجربة، هل الفرضية مدعومة؟ إذا لم يتم دعمها، فاقترح بعض الفرضيات البديلة.
- محمصة الخبز الخاصة بي لا تحمص خبزي.
- لماذا لا تعمل محمصة الخبز الخاصة بي؟
- هناك شيء خاطئ في مأخذ التيار الكهربائي.
- إذا حدث خطأ ما في المنفذ، فلن تعمل آلة صنع القهوة الخاصة بي أيضًا عند توصيلها به.
- أقوم بتوصيل صانع القهوة الخاص بي بالمخرج.
- آلة صنع القهوة الخاصة بي تعمل.
الحل
الفرضية هي #3 (هناك خطأ ما في مأخذ التيار الكهربائي)، والتنبؤ هو #4 (إذا حدث خطأ ما في المنفذ، فلن يعمل صانع القهوة أيضًا عند توصيله بالمأخذ). الفرضية الأصلية غير مدعومة، حيث تعمل ماكينة صنع القهوة عند توصيلها بالمخرج. قد تتضمن الفرضيات البديلة (1) احتمال تعطل محمصة الخبز أو (2) عدم تشغيل المحمصة.
من الناحية العملية، فإن المنهج العلمي ليس جامدًا ومنظمًا كما قد يبدو في البداية. في بعض الأحيان تؤدي التجربة إلى استنتاجات تفضل تغيير النهج؛ في كثير من الأحيان، تجلب التجربة أسئلة علمية جديدة تمامًا إلى اللغز. في كثير من الأحيان، لا يعمل العلم بطريقة خطية؛ بدلاً من ذلك، يستخلص العلماء باستمرار الاستنتاجات ويصدرون التعميمات، ويجدون الأنماط مع تقدم أبحاثهم. التفكير العلمي أكثر تعقيدًا مما تقترحه الطريقة العلمية وحدها.
العلوم الأساسية والتطبيقية
كان المجتمع العلمي يناقش على مدى العقود القليلة الماضية حول قيمة أنواع مختلفة من العلوم. هل من المفيد متابعة العلم من أجل اكتساب المعرفة ببساطة، أم أن المعرفة العلمية لها قيمة فقط إذا تمكنا من تطبيقها على حل مشكلة معينة أو تحسين حياتنا؟ يركز هذا السؤال على الاختلافات بين نوعين من العلوم: العلوم الأساسية والعلوم التطبيقية.
تسعى العلوم الأساسية أو العلوم «النقية» إلى توسيع المعرفة بغض النظر عن التطبيق قصير المدى لتلك المعرفة. لا تركز على تطوير منتج أو خدمة ذات قيمة عامة أو تجارية فورية. الهدف المباشر للعلوم الأساسية هو المعرفة من أجل المعرفة، على الرغم من أن هذا لا يعني أنها في النهاية قد لا تؤدي إلى تطبيق.
في المقابل، تهدف العلوم التطبيقية أو «التكنولوجيا» إلى استخدام العلم لحل مشاكل العالم الحقيقي، مما يجعل من الممكن، على سبيل المثال، تحسين غلة المحاصيل، أو إيجاد علاج لمرض معين، أو إنقاذ الحيوانات المهددة بكارثة طبيعية. في العلوم التطبيقية، عادة ما يتم تحديد المشكلة للباحث.
قد ينظر بعض الأفراد إلى العلوم التطبيقية على أنها «مفيدة» والعلوم الأساسية على أنها «عديمة الفائدة». قد يكون السؤال الذي قد يطرحه هؤلاء الأشخاص على عالم يدعو إلى اكتساب المعرفة هو «لماذا؟» ومع ذلك، فإن إلقاء نظرة متأنية على تاريخ العلوم يكشف أن المعرفة الأساسية قد أسفرت عن العديد من التطبيقات الرائعة ذات القيمة الكبيرة. يعتقد العديد من العلماء أن الفهم الأساسي للعلوم ضروري قبل تطوير التطبيق؛ لذلك، تعتمد العلوم التطبيقية على النتائج الناتجة عن العلوم الأساسية. يعتقد علماء آخرون أن الوقت قد حان للانتقال من العلوم الأساسية وبدلاً من ذلك لإيجاد حلول للمشاكل الفعلية. كلا النهجين صحيحان. صحيح أن هناك مشاكل تتطلب اهتمامًا فوريًا؛ ومع ذلك، لن يتم العثور على سوى القليل من الحلول دون مساعدة المعرفة الناتجة عن العلوم الأساسية.
حدث أحد الأمثلة على كيفية عمل العلوم الأساسية والتطبيقية معًا لحل المشكلات العملية بعد اكتشاف بنية الحمض النووي الذي أدى إلى فهم الآليات الجزيئية التي تحكم تكرار الحمض النووي. توجد خيوط الحمض النووي، الفريدة في كل إنسان، في خلايانا، حيث توفر التعليمات اللازمة للحياة. أثناء تكرار الحمض النووي، يتم عمل نسخ جديدة من الحمض النووي، قبل وقت قصير من انقسام الخلية لتشكيل خلايا جديدة. مكّن فهم آليات تكرار الحمض النووي العلماء من تطوير تقنيات مختبرية تُستخدم الآن لتحديد الأمراض الوراثية وتحديد الأفراد الذين كانوا في مسرح الجريمة وتحديد الأبوة. بدون العلوم الأساسية، من غير المحتمل أن تكون العلوم التطبيقية موجودة.
ومن الأمثلة الأخرى على الصلة بين البحوث الأساسية والتطبيقية مشروع الجينوم البشري، وهو دراسة تم فيها تحليل كل كروموسوم بشري ورسم خرائط له لتحديد التسلسل الدقيق لوحدات الحمض النووي الفرعية والموقع الدقيق لكل جين. (الجين هو الوحدة الأساسية للوراثة؛ المجموعة الكاملة من الجينات للفرد هي الجينوم الخاص به.) كما تمت دراسة الكائنات الحية الأخرى كجزء من هذا المشروع لاكتساب فهم أفضل للكروموسومات البشرية. اعتمد مشروع الجينوم البشري (الشكل\(\PageIndex{6}\)) على الأبحاث الأساسية التي أجريت مع الكائنات الحية غير البشرية، وبعد ذلك مع الجينوم البشري. أصبح الهدف النهائي المهم في النهاية استخدام البيانات للبحوث التطبيقية التي تبحث عن علاجات للأمراض ذات الصلة وراثيًا.
في حين أن الجهود البحثية في كل من العلوم الأساسية والعلوم التطبيقية عادة ما يتم التخطيط لها بعناية، فمن المهم ملاحظة أن بعض الاكتشافات تتم بالصدفة، أي عن طريق حادث محظوظ أو مفاجأة محظوظة. تم اكتشاف البنسلين عندما ترك عالم الأحياء ألكسندر فليمنج بطريق الخطأ طبقًا بتري من بكتيريا المكورات العنقودية مفتوحًا. نما العفن غير المرغوب فيه، مما أسفر عن مقتل البكتيريا. تبين أن العفن هو Penicillium، وتم اكتشاف مضاد حيوي جديد. حتى في عالم العلوم شديد التنظيم، يمكن أن يؤدي الحظ - عندما يقترن بعقل ملاحظ وفضولي - إلى اختراقات غير متوقعة.
الإبلاغ عن العمل العلمي
سواء كان البحث العلمي علمًا أساسيًا أو علمًا تطبيقيًا، يجب على العلماء مشاركة نتائجهم للباحثين الآخرين للتوسع والبناء على اكتشافاتهم. التواصل والتعاون داخل وبين التخصصات الفرعية للعلوم هما مفتاح تقدم المعرفة في العلوم. لهذا السبب، يتمثل أحد الجوانب المهمة لعمل العلماء في نشر النتائج والتواصل مع الأقران. يمكن للعلماء مشاركة النتائج من خلال تقديمها في اجتماع أو مؤتمر علمي، ولكن هذا النهج يمكن أن يصل فقط إلى عدد قليل من الحاضرين. بدلاً من ذلك، يقدم معظم العلماء نتائجهم في مقالات تمت مراجعتها من قبل الأقران ويتم نشرها في المجلات العلمية. المقالات التي تمت مراجعتها من قبل الأقران هي أوراق علمية تتم مراجعتها، وعادة ما تتم مراجعتها بشكل مجهول من قبل زملاء العلماء أو أقرانهم. هؤلاء الزملاء هم أفراد مؤهلون، وغالبًا ما يكونون خبراء في نفس مجال البحث، ويحكمون فيما إذا كان عمل العالم مناسبًا للنشر أم لا. تساعد عملية مراجعة الأقران على ضمان أن يكون البحث الموصوف في ورقة علمية أو مقترح منحة أصليًا ومهمًا ومنطقيًا وشاملًا. مقترحات المنح، وهي طلبات لتمويل الأبحاث، تخضع أيضًا لمراجعة الأقران. ينشر العلماء أعمالهم حتى يتمكن علماء آخرون من إعادة إنتاج تجاربهم في ظل ظروف مماثلة أو مختلفة للتوسع في النتائج. يجب أن تكون النتائج التجريبية متوافقة مع نتائج العلماء الآخرين.
هناك العديد من المجلات والصحافة الشعبية التي لا تستخدم نظام مراجعة الأقران. يتوفر الآن عدد كبير من المجلات ذات الوصول المفتوح عبر الإنترنت والمجلات التي تحتوي على مقالات متاحة بدون تكلفة، والتي يستخدم الكثير منها أنظمة مراجعة الأقران الصارمة، ولكن بعضها لا يفعل ذلك. نتائج أي دراسات منشورة في هذه المنتديات دون مراجعة الأقران ليست موثوقة ويجب ألا تشكل أساسًا لأعمال علمية أخرى. في استثناء واحد، قد تسمح المجلات للباحث بالاستشهاد برسالة شخصية من باحث آخر حول النتائج غير المنشورة بإذن المؤلف المذكور.
ملخص
علم الأحياء هو العلم الذي يدرس الكائنات الحية وتفاعلاتها مع بعضها البعض وبيئاتها. يحاول العلم وصف وفهم طبيعة الكون كليًا أو جزئيًا. يحتوي العلم على العديد من المجالات؛ وتعتبر تلك المجالات المتعلقة بالعالم المادي وظواهره علومًا طبيعية.
الفرضية هي تفسير مبدئي للملاحظة. النظرية العلمية هي تفسير تم اختباره جيدًا والتحقق منه باستمرار لمجموعة من الملاحظات أو الظواهر. القانون العلمي هو وصف، غالبًا في شكل صيغة رياضية، لسلوك جانب من جوانب الطبيعة في ظل ظروف معينة. يتم استخدام نوعين من التفكير المنطقي في العلوم. يستخدم الاستدلال الاستقرائي النتائج لإنتاج مبادئ علمية عامة. التفكير الاستنتاجي هو شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يتنبأ بالنتائج من خلال تطبيق المبادئ العامة. الخيط المشترك في البحث العلمي هو استخدام المنهج العلمي. يقدم العلماء نتائجهم في أوراق علمية تمت مراجعتها من قبل الأقران ونشرت في المجلات العلمية.
يمكن أن يكون العلم أساسيًا أو تطبيقيًا. الهدف الرئيسي للعلوم الأساسية هو توسيع المعرفة دون أي توقع للتطبيق العملي قصير المدى لتلك المعرفة. ومع ذلك، فإن الهدف الأساسي للبحث التطبيقي هو حل المشكلات العملية.
مسرد المصطلحات
- العلوم التطبيقية
- شكل من أشكال العلوم التي تحل مشاكل العالم الحقيقي
- العلوم الأساسية
- العلم الذي يسعى إلى توسيع المعرفة بغض النظر عن التطبيق قصير المدى لتلك المعرفة
- سيطر
- جزء من تجربة لا تتغير أثناء التجربة
- منطق استنباطي
- شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يستخدم بيانًا عامًا للتنبؤ بنتائج محددة
- علم وصفي
- شكل من أشكال العلم يهدف إلى مراقبة الأشياء واستكشافها واكتشافها
- قابل للتزوير
- قادرة على دحضها من خلال النتائج التجريبية
- فرضية
- شرح مقترح للحدث، والذي يمكن اختباره
- العلوم القائمة على الفرضيات
- شكل من أشكال العلم يبدأ بشرح محدد يتم اختباره بعد ذلك
- الاستدلال الاستقرائي
- شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يستخدم الملاحظات ذات الصلة للوصول إلى استنتاج عام
- علوم الحياة
- مجال العلوم، مثل علم الأحياء، الذي يدرس الكائنات الحية
- العلوم الطبيعية
- مجال علمي يدرس العالم المادي وظواهره وعملياته
- مقال راجعه الأقران
- تقرير علمي تتم مراجعته من قبل زملاء العالم قبل النشر
- العلوم الفيزيائية
- مجال العلوم، مثل علم الفلك والفيزياء والكيمياء، الذي يدرس المواد غير الحية
- علم
- المعرفة التي تغطي الحقائق العامة أو تطبيق القوانين العامة، خاصة عند اكتسابها واختبارها بالطريقة العلمية
- القانون العلمي
- وصف، غالبًا في شكل صيغة رياضية، لسلوك بعض جوانب الطبيعة في ظل ظروف محددة
- طريقة علمية
- طريقة بحث ذات خطوات محددة تشمل التجارب والمراقبة الدقيقة
- نظرية علمية
- شرح تم اختباره وتأكيده بدقة للملاحظات أو الظواهر
- متغير
- جزء من تجربة يمكن أن تختلف أو تتغير