الملاحظة
هي الخطوة الأولى في المنهج العلمي، وتبدأ برصد الظواهر الطبيعية أو الاجتماعية أو التجريبية، وتسجيلها بدقة وموضوعية، دون تفسير أو حكم.
على سبيل المثال، لاحظ العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن أن الأجسام تسقط على الأرض بسرعة متسارعة، وهو ما جعله يطرح فرضية الجاذبية الأرضية.
الفرضية
هي تفسير منطقي للظاهرة الملاحظة، ويجب أن تكون قابلة للاختبار التجريبي.
على سبيل المثال، افترض نيوتن أن الجاذبية الأرضية هي قوة تجذب الأجسام نحو مركز الأرض، وأن هذه القوة تتناسب طردياً مع كتلة الجسم، وعكسياً مع مربع المسافة بين الجسم ومركز الأرض.
التجريب
هو اختبار الفرضية عن طريق إعادة إنتاج الظاهرة الملاحظة في ظروف مضبوطة، وقياس النتائج.
على سبيل المثال، أجرى نيوتن العديد من التجارب لاختبار فرضيته، حيث قذف أجسامًا مختلفة الكتلة من ارتفاعات مختلفة، وسجل الزمن الذي يستغرقه كل جسم للوصول إلى الأرض.
صياغة القانون
هي الخطوة الأخيرة في المنهج العلمي، وتشمل استنتاج قانون عام يحكم الظاهرة الملاحظة، بناءً على نتائج التجارب.
على سبيل المثال، استنبط نيوتن من نتائج تجاربه قانون الجاذبية الأرضية، والذي ينص على أن قوة الجاذبية بين جسمين تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسياً مع مربع المسافة بينهما.
التفسير الموسع
ترتبط خطوات المنهج العلمي ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض، حيث تعتمد كل خطوة على نتائج الخطوة السابقة.
على سبيل المثال، تعتمد الفرضية على الملاحظة، حيث يجب أن تكون الفرضية تفسيرًا منطقيًا للظاهرة الملاحظة.
كما تعتمد التجارب على الفرضية، حيث يجب أن تكون التجارب مصممة لاختبار صحة الفرضية.
وفي النهاية، تعتمد صياغة القانون على نتائج التجارب، حيث يجب أن يكون القانون عامًا ويحكم الظاهرة الملاحظة بناءً على نتائج التجارب.
ويمكن تلخيص خطوات المنهج العلمي في الشكل التالي:
الملاحظة → الفرضية → التجربة → صياغة القانون
أمثلة تطبيقية للمنهج العلمي
هناك العديد من الأمثلة التطبيقية للمنهج العلمي في العلوم المختلفة، مثل:
- في علم الفيزياء، استخدم العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن المنهج العلمي لصياغة قوانين الحركة، وقانون الجاذبية الأرضية.
- في علم الكيمياء، استخدم العالم الفرنسي أنطوان لافوازييه المنهج العلمي لصياغة قانون حفظ الكتلة.
- في علم الأحياء، استخدم العالم البريطاني تشارلز داروين المنهج العلمي لصياغة نظرية التطور.
ويستخدم المنهج العلمي أيضًا في العلوم الاجتماعية، مثل:
- في علم النفس، استخدم العالم الألماني سيغموند فرويد المنهج العلمي لصياغة نظرية التحليل النفسي.
- في علم الاجتماع، استخدم العالم الفرنسي إميل دوركايم المنهج العلمي لصياغة نظرية الفعل الاجتماعي.
وأخيرًا، يستخدم المنهج العلمي أيضًا في العلوم التجريبية، مثل:
- في علم الطب، يستخدم الأطباء المنهج العلمي لاختبار فاعلية الأدوية الجديدة.
- في الهندسة، يستخدم المهندسون المنهج العلمي لتصميم وبناء الهياكل والأجهزة.
ويمكن القول إن المنهج العلمي هو أداة أساسية للبحث العلمي، حيث يسمح بتفسير الظواهر الطبيعية والاجتماعية والتجريبية، وصياغة قوانين عامة تحكم هذه الظواهر.
