خطوات الطريقة العلمية بالتفصيل مع الأمثلة

الطريقة العلمية (بالإنجليزية: Scientific Method) أو المنهجية العلمية: هي أسلوب منهجي يعتمد على سلسلة من العمليات والخطوات يتعبها الباحثون والدارسون والعلماء للوصول إلى حقيقة مثبتة موضوعياً، وذلك من خلال الملاحظة ووضع الفرضية والتجريب وتقييم النتائج.

تتشكل الطريقة العلمية من مجموعة خطوات مرتبة متسلسلة يُعتمد عليها في إجراء معظم البحوث والدراسات، بعض الخطوات تكون جوهرية موجودة دائماً مهما اختلف نوع الدراسة، وبعضها يختلف بين مجال بحثي وآخر، لذا قد نرى اختلافاً في عدد أو ترتيب خطوات الطريقة العلمية من مجال إلى آخر. [1]

1. الملاحظة:

   الخطوة الأولى لأي منهج دراسة علمي هي الملاحظة، تنشأ عند العلماء عند ملاحظة مشكلة معينة أو رصد نمط مثير للاهتمام أو أشياء غامضة وغير مبررة بشكل واضح، لذا فإن مرحلة الملاحظة تهدف لتحديد المشكلة المراد فهمها وتوضيحها والبحث عنها.

2. تحديد الأسئلة والاستفسارات:

   يبدأ العالم هنا بوضع وتسجيل سؤال أو مجموعة أسئلة عن الموضوع الذي لاحظه ويريد البحث فيه، ويتساءل بعدة طرق (لماذا وكيف وأين ومتى ومن وهل...وإلخ؟).

3. إنشاء خلفية بحثية:

   تهدف هذه الخطوة لتكوين تصور علمي وخلفية بحثية علمية متكاملة حول الموضوع المراد دراسته، بما يشمل الدراسات المجراة في وقت سابق والنظريات المثبتة والغير المثبتة، بالإضافة إلى التعرف على محاولات العلماء السابقة لدراسة نفس الموضوع، وإن وجدت يتم تسجيل نتائجهم والاطلاع على الخطوات التي اتبعوها.
   وفي النهاية يتم جمع كل المعلومات الموثوقة المتعلقة بالبحث وتكوين أساس علمي ومنهجي قوي يمكن العالم من الفهم الصحيح لما سيعمل عليه وسيزيد فرص نجاح بحثه، تنفذ هذه الخطوة بقراءة الدراسات السابقة التي تخص نفس الموضوع والأوراق البحثية المنشورة على مواقع الانترنت الموثوقة والمعلومات المثبتة الموجودة في المراجع العلمية الورقية أو الإلكترونية.

4. وضع فرضية:

   وهي الإجابة المحتملة عن السؤال الذي طرحه العالم، أي وضع تخمين مبدأي بشكل نظري وغير معتمد، وهذه الفرضية هي التي سيتم العمل عليها إما لإثبات صحتها أو لنفيها.

5. تجارب اختبار الفرضية:

   يتم تصميم وابتكار اختبارات وتجارب متعددة يكون الهدف منها التوصل لإثبات أو نفي مؤكد للتنبؤ الذي وضعناه في الفرضية، وهي خطوة تتطلب الأمانة والعدل لأن احتمال فشل الفرضية موجود ولا يمكن تجاهله، ويمكن تكرار التجربة هنا الكثير من المرات كما يمكن أن تستمر لعدة سنوات، وعند انتهائها تتحول الفرضية عديمة الفائدة والغير معتمدة إلى نظرية.

6. تحليل النتائج:

   بعد الانتهاء من التجارب وجمع البيانات الناتجة عنها يتم تنظيم هذه البيانات في جداول ورسوم بيانية ويتم العمل على تحليلها رياضياً وإحصائياً، يقرر الباحث بعدها فيما إذا كانت فرضيته مقبولة أو مرفوضة وفيما إذا كان سيعيد بناء فرضية جديدة.

7. توثيق النتائج:

   حيث يقوم العالم أو الباحث هنا بنشر النتائج التي حصل عليها والإبلاغ عنها في المواقع والمجلات العلمية والمعارض والمؤتمرات العلمية ليتم الاطلاع عليها واختبارها من قبل علماء آخرين وتصحيحها أو إكمالها. [3-2]

هذا المثال على استخدام خطوات الطريقة العلمية في الحياة اليومية:

1. مرحلة الملاحظة: ستكون الملاحظة هنا هي تعطل الحاسوب المحمول الخاص بك أو توقفه عن العمل مثلاً بشكل مفاجئ.
2. تشكيل السؤال: خطوة السؤال من أهم خطوات الطريقة العلمية، في هذا المثال يمكن أن يكون السؤال لماذا تعطل الحاسوب الخاص بي؟ أو كيف تعطل الحاسوب الخاص بي؟
3. تشكيل الفرضية: والفرضية هي الإجابة المحتملة للسؤال المطروح والتي يمكن أن تكون صحيحة أو خاطئة، على سبيل المثال يمكن أن تكون الفرضية هي وجود فيروسات سببت خللاً في نظام الحاسوب لديك، أو يمكن أن يكون تعطل البطارية، أو تعطل مأخذ الشحن الخاص بالحاسوب وغير ذلك، سيتم اخيار الفرضية المناسبة أو اختيار عدة فرضيات واختبارها واحدة تلو الأخرى.
4. اختبار الفرضية: بناءً على الفرضية الموضوعة في مثالنا عن الطريقة العلمية، والتي سنفرض أنها تعطل البطارية، فأنت ستتنبأ وتتوقع بان تغيير البطارية سيكون هو الحل الأمثل، ثم ستعمل على تجربة واختبار هذا التنبؤ بتجريب بطارية جديدة فعلياً.
5. تحليل النتائج: فبعد التجربة ستقرر ما إن كانت فرضيتك صحيحة أو لا، فإن نجحت التجربة ستكون الفرضية غالباً مقبولة وصحيحة، وإن كانت خاطئة سترفض ويتم إعادة بناء فرضية جديدة وتجربتها. [4]

1. اتباع نهج موحد: خطوات الطريقة العلمية خطوات منهجية، أي أن التجارب يتم إجراؤها بطريقة موحدة مما يسهل انتشارها، ويمكن إعادة القيام بنفس التجربة من قبل أي عالم وسيتم الحصول على نفس النتائج.
2. الابتعاد عن التحيز: تحاول الطريقة العلمية إلغاء تأثير القيم الدينية والسياسية والفلسفية أو المعتقدات الشخصية والثقافية التي لا ينجو منها حتى العلماء، فتتطلب الطريقة العلمية تسجيل كل التفاصيل التجريبية والاعتماد على الموضوعية.
3. المساعدة في وضع النظريات: النظريات هي مبادئ عامة تم استخلاصها من الفرضيات المثبت صحتها، يتم الاعتماد على النظريات لشرح التنبؤات بالأحداث المستقبلية وتفسير الظواهر المختلفة.
4. حل المشكلات: تمكن الطريقة العلمية من مهارة مهمة في حل المشكلات ليس فقط بالأمور العلمية وإنما أيضاً في بعض الأمور الحياتية، كما يمكن من خلالها اختبار الحلول المقترحة للمشكلات وإجراء تغيرات عليها إن تطلب الأمر.
5. تزيد القدرة على التنبؤ: الفرضيات التي تثبت صحتها وتم توثيقها تزيد من فرصة وقوع الحدث هذا يعني إمكانية استخدامها مرة أخرى للتوقع فيما سيحدث بالمستقبل وإن كان الحدث سيتكرر مرة أخرى مستقبلاً أم لا. [4]

على الرغم من أن الطريقة العلمية من أهم الأساليب التي ساعدت في تطوير الدراسات والبحث العلمي وسهلت الوصول لنتائج صحيحة ومضمونة إلا أنها لا تخلو من بعض الجوانب والتأثيرات السلبية المتمثلة:

• عدم إمكانية التجربة دائماً: ليست جميع الفرضيات قابلة للتجربة، فهناك الكثير من الأمور التي لا يمكن إخضاعها للتجربة خصوصاً ما يتعلق بالإنسان وحياته ومشاعره.
• صعوبة وضع الفرضيات لبعض المواضيع: تعتمد الفرضيات في الطريقة العلمية على المعارف الموجودة حالياً بين أيدي البشر، مثلاً قبل معرفة الفيروسات وفهمها لم يتمكن العالم من تفسير مرض الجدري، وبالتالي قد نحتاج المزيد من المعرفة التي لا نملكها حالياً لتفسير بعض الظواهر.
• إمكانية التحيز: صعوبة حيادية العلماء وتعاملهم بموضوعية بشكل تام في كثير من الأحيان، حيث يمكن أن يرفضوا عدم صحة فرضيتهم أو ينحازون لآرائهم الشخصية أثناء البحث وتحليل الظواهر.
• اختلاط الأمور على الباحث: بما أن الحواس تتدخل في الملاحظة ووضع الفرضيات والأسئلة في الطريقة العلمية، فهذا يعني احتمالية انخداع العالم الذي يقوم بالدراسة بهذه الحواس.
• طول فترة بعض الدراسات: قضاء وقت طويل في دراسة وإثبات بعض الفرضيات أحياناً وهناك علماء يعيشون حياتهم كلها في مرحلة التجارب الساعية لإثبات أو نفي فرضية معينة، ومع ذلك قد تنتهي حياتهم قبل الوصول لنتيجة محددة، وكما ذكرنا سابقاً قد يكون ذلك بسبب محدودية المعارف والمعلومات في وقت دراسة الفرضية.
• احتمال الخطأ البشري: احتمالية الخطأ ليست معدومة بل هي موجودة في الطريقة العلمية وخصوصاً أنها تحوي على عدة خطوات، فقد يحدث الخطأ البشري أثناء تسجيل الملاحظات أو الاستخدام غير الدقيق لأدوات القياس.
• إمكانية تزوير البيانات: إمكانية التزوير والغش لتلبية مصالح معينة بحيث يتم بناء بيانات علمية زائفة لدعم أعمال ومصالح منظمات معينة أو أشخاص معينين، أو لإضفاء الشرعية على فكرة أو منتج بذريعة أنه قيد التجربة والدراسة
• نسبية النتائج بحسب الزمن والمكان: الكثير من النتائج تقتصر على الحاضر فما قد يكون صحيحاً بحسب الطريقة العلمية اليوم قد لا يكون صحيحاً في المستقبل.