مقدمة في العلوم - الجلسة الأولى

علوم. الطريقة العلمية. فروع العلوم.

العلم يفسر العالم من حولنا. من الطريقة التي تعمل بها أجسامنا إلى التكنولوجيا التي نستخدمها كل يوم، يشرح العلم كيفية عملها. ولكن ما هو العلم بالضبط؟. العلم هو دراسة العالم الطبيعي من خلال الملاحظة والتجارب. يسعى إلى شرح كيفية عمل الأشياء ولماذا تتصرف بطرق معينة. يتضمن ذلك طرح الأسئلة وإجراء الملاحظات وإجراء التجارب لاختبار الملاحظات. ومن خلال هذه العملية، يتمكن العلماء من اكتشاف معرفة جديدة وإجراء اكتشافات يمكنها تحسين حياتنا بطرق لا حصر لها.
© Adimpression
ولكن لماذا العلم مهم إلى هذه الدرجة؟. حسنًا، أولاً، يساعدنا ذلك على فهم كيفية عمل الأشياء. سواء كان الأمر يتعلق بالبيولوجيا الأساسية لأجسامنا أو التفاعلات المعقدة للعالم الطبيعي، فإن العلم يمنحنا فهمًا أعمق للعالم الذي نعيش فيه. بالإضافة إلى ذلك، أدى العلم إلى عدد لا يحصى من الابتكارات والتطورات، من العلاجات الطبية المنقذة للحياة إلى التقنيات المتطورة التي غيرت الطريقة التي نعيش بها ونعمل بها. بدون العلم، سوف نبقى عالقين في حالة من الارتباك بشأن العالم. لن نتمكن من تحسين نوعية حياتنا.
© Adimpression
يدور العلم كله حول استكشاف المجهول واكتشاف أشياء جديدة وحل المشكلات. ولكن كيف يفعل العلماء هذا؟. وهنا يأتي دور الطريقة العلمية. الطريقة العلمية هي عملية خطوة بخطوة يستخدمها العلماء للتحقيق والإجابة على الأسئلة المتعلقة بالعالم من حولنا. في جوهره، يتضمن المنهج العلمي طرح الأسئلة، وإجراء البحوث، وتشكيل الفرضيات، وإجراء التجارب، وتحليل البيانات. ومن خلال اتباع هذه العملية، يتمكن العلماء من العثور على إجابات لأسئلتهم والحصول على فهم أعمق للعالم الطبيعي.
© Adimpression
الملاحظة هي الخطوة الأولى في المنهج العلمي. يتضمن جمع المعلومات حول العالم الطبيعي من خلال حواسنا، مثل البصر والشم واللمس والتذوق والسمع. تعتبر الملاحظة مهمة في المنهج العلمي لأنها تساعدنا على تحديد الأنماط والعلاقات بين الأشياء المختلفة في العالم الطبيعي. على سبيل المثال، إذا كنت تشرب القهوة وتشعر بعد ذلك بمزيد من اليقظة، فقد تلاحظ أن معدل ضربات قلبك يزداد وأن تنفسك أصبح أسرع. يمكن بعد ذلك استخدام هذه الملاحظات لتكوين فرضيات حول سبب تأثير القهوة على جسمك.
© Adimpression
الخطوة الثانية في الطريقة العلمية هي طرح السؤال. قد يبدو هذا الأمر بسيطًا، لكنه في الواقع جزء أساسي من العملية. من خلال طرح سؤال، فإنك تحدد المشكلة أو الظاهرة التي تريد التحقيق فيها. على سبيل المثال، قد يخطر ببال أحدنا السؤال التالي. ما هو تأثير الكافيين على النوم؟. هذا سؤال رائع لأنه محدد ويمكن اختباره. وهذا ينطبق أيضًا على كثير من الناس. وبما أن الكافيين هو مادة شائعة في القهوة ويستهلكها الكثير منا بانتظام.
© Adimpression
الخطوة الثالثة للمنهج العلمي هي إجراء البحوث الخلفية. يتضمن ذلك جمع المعلومات حول الموضوع أو المسألة التي يتم دراستها من مصادر موثوقة. ومن المهم استخدام مصادر موثوقة لضمان دقة وصحة الأبحاث. على سبيل المثال، إذا كنا ندرس تأثير الكافيين على النوم، فيمكننا البحث عن الدراسات العلمية التي أجريت حول هذا الموضوع. ومن خلال قراءة هذه الدراسات، يمكننا التعرف على الأساليب المستخدمة، والنتائج التي تم الحصول عليها، وأية قيود أو ثغرات في الأبحاث التي أجريت.
© Adimpression
إن صياغة الفرضية هي الخطوة الرابعة في المنهج العلمي. يتضمن ذلك استخدام الأبحاث والملاحظات السابقة لإنشاء تخمين متعلم حول ما قد يحدث في تجربة ما. على سبيل المثال، لنفترض أننا ندرس تأثيرات الكافيين على النوم. وبناءً على الأبحاث السابقة، يمكننا أن نفترض أن شرب الكافيين قبل النوم يقلل من كمية النوم التي يحصل عليها الشخص.
© Adimpression
بعد صياغة الفرضية، فإن الخطوة التالية هي اختبارها من خلال التجربة. في مثال الكافيين لدينا، يمكننا أن نطلب من المشاركين شرب القهوة قبل النوم وقياس أنماط نومهم. من المهم التأكد من أن تجربتك مصممة وخاضعة للرقابة بشكل جيد حتى تتمكن من استخلاص استنتاجات دقيقة من بياناتك.
© Adimpression
بعد إجراء التجربة، فإن الخطوة التالية هي تحليل البيانات واستخلاص النتائج. يتضمن ذلك النظر إلى نتائج التجربة وتحديد ما تعنيه في سياق الفرضية. وفي حالة تجربة الكافيين، قد تشير البيانات إلى أن المشاركين الذين شربوا القهوة قبل الذهاب إلى النوم، ناموا في المتوسط أقل بثلاثين دقيقة من أولئك الذين لم يشربوا القهوة. ومن خلال هذه البيانات، يمكننا أن نستنتج أن شرب القهوة قبل النوم يؤدي بالفعل إلى تقليل كمية النوم التي يحصل عليها الشخص.
© Adimpression
العلم مجال واسع يمكن تقسيمه إلى ثلاثة فروع رئيسية. وهي الفيزياء والكيمياء والأحياء. يركز كل فرع على جوانب مختلفة من العالم الطبيعي ولديه مجموعة فريدة من الأدوات والأساليب. الفيزياء هي دراسة المادة والطاقة وتفاعلاتهما. إنه علم أساسي يسعى إلى فهم العالم الطبيعي على أبسط مستوياته. أحد الأمثلة على الفيزياء هو الفعل البسيط المتمثل في رمي الكرة. عندما ترمي كرة، فإنك تستخدم الفيزياء لحساب مسار الكرة والقوة المطلوبة لإيصالها إلى هدفك.
© Adimpression
الكيمياء هي دراسة المادة وكيفية تفاعلها مع المواد الأخرى. المادة هي أي شيء له كتلة ويشغل حيزاً. تعتمد الكيمياء على فهم خصائص المواد المختلفة وكيفية تفاعلها مع بعضها البعض. على سبيل المثال، هل تعلم أنه يمكن استخدام صودا الخبز والخل لإنشاء تفاعل كيميائي ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون؟. هذه ببساطة واحدة من الطرق العديدة التي يتم بها استخدام الكيمياء في حياتنا اليومية.
© Adimpression
ومثال آخر على أهمية الكيمياء في الطب. يعمل الكيميائيون على تطوير أدوية وعلاجات جديدة يمكنها المساعدة في علاج الأمراض وإنقاذ الأرواح. ويقومون أيضًا بدراسة تأثير المواد الكيميائية المختلفة على الجسم ويعملون على إيجاد طرق لتقليل أي آثار جانبية سلبية. بدون الكيمياء، لن يكون لدينا العديد من الأدوية المنقذة للحياة التي نعتمد عليها اليوم.
© Adimpression
علم الأحياء هو دراسة الكائنات الحية وتفاعلاتها مع بعضها البعض ومع بيئتها. هو دراسة كل شيء من أصغر الكائنات الحية الدقيقة إلى أكبر الحيوانات والنباتات. أحد الأهداف الرئيسية لعلم الأحياء هو فهم كيفية عمل هذه الكائنات الحية وكيف تطورت بمرور الوقت. بمساعدة علم الأحياء، أصبحنا نعرف كيف يعمل جسمنا. نحن قادرون على التعرف على الأمراض. لقد قمنا أيضًا بتطوير علاج لهذه الأمراض.
© Adimpression
من أمثلة العمليات البيولوجية تبادل الغازات بين الكائنات الحية وبيئتها. نستنشق الهواء ونخرجه بمساعدة الرئتين. رئتينا تستقبل الهواء. الهواء عبارة عن خليط من غازات مختلفة. يعد ثاني أكسيد الكربون والأكسجين من الغازات الموجودة في الهواء. يستخدم جسمنا غاز الأكسجين من الهواء الذي نستنشقه. ينتقل غاز الأكسجين عبر الدم إلى أجزاء مختلفة من الجسم. هذه أجزاء الجسم تنتج ثاني أكسيد الكربون. ويتم نقل ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى عن طريق دمنا ثم إزالته من الجسم عن طريق الرئتين.
© Adimpression
ثاني أكسيد الكربون الذي نخرجه مفيد للنباتات. تستخدم النباتات غاز ثاني أكسيد الكربون لإعداد الطعام. تطلق النباتات غاز الأكسجين إلى البيئة والذي يمكن استخدامه مرة أخرى بواسطة الكائنات الحية الأخرى. كما تزودنا النباتات أيضًا بالطعام والمأوى.
© Adimpression
© Adimpression Private Limited, Singapore. Registered Entity: UEN 202002830R
Email: talktome@adimpression.mobi. Phone: +65 85263685.