Aqu @teach: ما هو العلم، ما هو البحث؟ الشروط الأساسية
تعريفات عامة
العلوم
كلمة «العلوم» تأتي من الكلمة اللاتينية* العلمية*، مما يعني المعرفة. يشير العلم إلى المعرفة المنهجية والمنظمة في أي مجال من مجالات التحقيق التي تم الحصول عليها باستخدام «الطريقة العلمية». الطريقة العلمية هي أفضل طريقة لدينا، للحصول على بيانات موثوقة حول العالم، مما يساعد على حد سواء لشرح والتنبؤ الظواهر المختلفة. ويستند العلم على أشياء/ظواهر يمكن ملاحظتها وقابلة للقياس. ومع ذلك، لا توجد حقيقة علمية مطلقة؛ فقط أن بعض المعرفة أقل احتمالا لأن تكون خاطئة من غيرها (Nayak & Singh 2015). يجب أن تكون البيانات التي يتم إنتاجها من خلال البحث العلمي قابلة للاختبار، ويجب أن تكون البحوث في حد ذاتها قابلة للتكرار (ورقة علمية جيدة هي الورقة التي تمكن من تكرار الطريقة).
البحث
ويُعرَّف البحث بأنه بحث علمي ومنهجي عن المعلومات ذات الصلة بمسألة معينة. وفي هذه الحالة يشير مصطلح «البحث» إلى الأسلوب المنهجي الذي يتضمن توضيح المشكلة، وصياغة فرضية، وجمع الحقائق أو البيانات، وتحليلها، واستخلاص استنتاجات معينة، إما كحل (حلول) للمشكلة التي تم التحقيق فيها أو كتعميمات لبعض النظريات الصياغة. يُطلق على البحث «البحث العلمي» إذا كان يساهم في تجميع العلوم ويتبع الأسلوب العلمي.
عموما، يمكن تقسيم البحث إلى مجموعتين:
- البحث الأساسي: * الهدف الرئيسي هو الحصول على مجموعة منظمة من المعرفة العلمية وليس بالضرورة توليد نتائج ذات تأثير عملي مباشر. وتتعلق البحوث الأساسية بالخصائص الأساسية للأشياء وعلاقتها وسلوكها، والتي تشمل البحوث النظرية والتجريبية.
- البحث التطبيقي: * الهدف الرئيسي هو حل المشاكل العملية والهدف من المساهمة في تجمع المعرفة العلمية هو ثانوي. وتركز البحوث التطبيقية على فائدة الأشياء وسلوكها، وتحسين التكنولوجيا.
البحث عن المفردات
متغيرات ومستويات القياسات
** متغير** هو سمة قابلة للقياس من بناء مجردة. المتغير هو شيء يمكن أن يكون له أكثر من قيمة واحدة ويمكن أن تختلف من سلبية إلى إيجابية، من منخفضة إلى عالية، وما إلى ذلك هو عكس ثابت. يمكن أن تكون قيم المتغير كلمات (مثل الجنس) أو أرقام (مثل درجة الحرارة). لا يمكن قياس التركيبات في حد ذاتها مباشرة؛ لذلك، يحتاج العلماء إلى إيجاد مقاييس بديلة تسمى المتغيرات. فعلى سبيل المثال، كثيرا ما تقاس نوعية المياه بتركيزات النترات والفوسفات الأورثوفوسفات والطلب على الأوكسجين الكيميائي، وهي معايير مختلفة يتم الحصول عليها من الإجراءات المختبرية التحليلية التي تتم على عينة من الماء. في هذه الحالة، نوعية المياه هي بناء، وتركيزات النترات و أورثوفوسفات والطلب على الأكسجين الكيميائي هي المتغيرات التي تقيس ذلك.
ويطلق على المتغيرات التي تصف المتغيرات الأخرىمتغيرات مستقلة، في حين أن المتغيرات التي يتم وصفها بواسطة متغيرات أخرى هي متغيرات معتمدة**. في تجربة بحثية قد تكون هناك متغيرات أخرى غير ذات صلة بدراسة متغير تابع محدد ولكن يمكن أن يكون لها بعض التأثير عليه. يجب التحكم في هذه المتغيرات طوال التجربة ويطلق عليها اسم متغيرات التحكم** (مثل الأس الهيدروجيني وتركيز الأكسجين في حالة جودة المياه). في البحث نريد تحديد متغيرات محددة والبحث عن العلاقات فيما بينها؛ وعلاوة على ذلك، فإننا نهدف إلى فهم ما إذا كان الاختلاف في متغير واحد يؤثر على التباين في آخر وكيف.
المتغيرات المختلفة لها مستويات قياس** مختلفة** بترتيب تصاعدي: الاسمية، الترتيبية، الفاصل الزمني، والنسبة. للبحث، من المهم دائمًا اختيار المتغيرات بأعلى مستوى للقياس (Nayak & Singh 2015):
**المستوى الاسمي للقياس: ** القيم في هذا المستوى تتضمن قائمة بالاسم/الكلمات. قيم التسمية هي قياس نوعي (مثل الأنواع النباتية أو الأصناف، لون الأوراق). من الممكن أيضًا استبدال أسماء القيم بالأرقام (على سبيل المثال 1 لـ Boston Bibb، 2 لـ Red Leaf، 3 لـ Iceberg إلخ)؛ ومع ذلك، في هذه الحالة، تعني الأرقام نوعًا مختلفًا من الاسم، ولا تجعل المتغير كميًا. ويسهل إعطاء الأرقام للخصائص إجراء التحليلات الإحصائية للبيانات النوعية. والتحليل الإحصائي للاتجاه المركزي للقياسات الاسمية هو الأسلوب؛ ولا يمكن تعريف المتوسط أو الوسيط (لا يمكن حساب متوسط الجنس أو اللون). التحليلات الإحصائية المناسبة هي توزيع chi- مربع والتردد، وتحول واحد إلى واحد (المساواة) (على سبيل المثال 1 = الأخضر، 2 = الأصفر، 3 = الأحمر).
مستوى القياس الترتيبي: ** القيم في هذا المستوى يمكن ترتيبها في الرتب. جميع المتغيرات التي تقاس على أنها عالية، متوسطة، أو منخفضة (مثل اصفرار أوراق النبات)، أو كمقاييس رأي (توافق بشدة/توافق/محايد/لا توافق/تختلف بشدة) هي ترتيبية. توفر المقاييس الترتيبية بيانات حول أقل وأكثر - على سبيل المثال، توافق بشدة على أكثر من توافق؛ ومع ذلك، ما هي المتغيرات الترتيبية التي لا تخبرنا هي كم أكثر أكثر. ويمكن تعريف مقياس الاتجاه المركزي لمقياس ترتيبي بأنه وسيط أو وضع، في حين لا يمكن تفسير المتوسط. والتحليلات الإحصائية المناسبة هي النسب المئوية والتحليل غير البارامتري، والتحول المتزايد بشكل رتيب (الذي يحتفظ بالترتيب)؛ ومع ذلك، فإن التحليلات الأكثر تعقيداً مثل الارتباط والانحدار وتحليل التباين ليست مناسبة.
** مستوى الفاصل الزمني للقياس: ** القيم في هذا المستوى لها جميع خصائص المتغيرات الاسمية والترسمية؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن المسافات بين الملاحظات ذات مغزى. مستوى الفاصل الزمني للقياس هو قياس كمي. لا يتم ترتيب القيم المقاسة فقط في الرتب، ولكن المسافة بين السمات المتجاورة على مقياس هي نفسها دائمًا؛ على سبيل المثال، مقياس درجة الحرارة في درجة مئوية، حيث يكون الفرق بين 30 و 40 درجة هو نفسه بين 80 و 90 درجة. مقياس الفاصل الزمني يمكننا من وصف كم أكثر من ذلك بكثير، أو كم أقل، يتم مقارنة قياس واحد مع آخر، وهذا ليس هو الحال مع المقاييس الاسمية أو الترتيبية. يمكن أن تكون مقاييس الاتجاه المركزية متوسطة أو متوسطة أو واسطة. ومن الممكن أيضا قياس التشتت، مثل النطاق والانحراف المعياري. وتشمل التحليلات الإحصائية المناسبة جميع الطرق المناسبة للمقاييس الاسمية والترتيب، فضلا عن الارتباط والانحدار وتحليل التباين. يجب أن يكون التحول على نطاق خطي إيجابي.
** نسبة مستوى القياس: ** بالإضافة إلى وجود فترات متساوية، يمكن أن يكون للملاحظات قيمة صفر أيضا، وهذا يعني عدم وجود الظاهرة التي يتم قياسها. تحتوي موازين النسب على جميع خصائص المقاييس الاسمية وترتيبية والفواصل الزمنية، بالإضافة إلى نقطة «الصفر الحقيقي». معظم القياسات في العلوم الطبيعية والهندسة، مثل الكتلة، والحجم، وتركيزات المركبات، والشحنة الكهربائية، هي مقاييس نسبة. جميع الطرق والتحولات الإحصائية مناسبة.
الشكل 1: مستويات القياس
الصلاحية والموثوقية والدقة والدقة
الصداقة هي نوعية كونها ملزمة قانونا أو رسميا أو مقبولة. إن صحة الأدوات والبيانات والنتائج هي أهم متطلبات البحث. وهو يشير إلى دقتها وجدارتها بالثقة. تعتمد صحة البيانات على صحة الأدوات؛ ومع ذلك، بافتراض أن الأدوات والبيانات صالحة، فإن صحة النتائج والاستنتاجات يمكن التشكيك فيها (Nayak & Singh 2015).
الموثوقية هي جودة الأداء بشكل جيد باستمرار. تظهر الموثوقية ما إذا كان من الممكن الحصول على نفس النتيجة باستخدام أداة لقياس متغير أكثر من مرة. يمكن أن تكون الأجهزة المختبرية، والمقاييس، أو أنها يمكن أن تكون أسئلة تعطى لمجموعة من الناس.
الدقة تشير إلى عدد الأعداد العشرية في نتيجة عددية للقياس.
الدقة هي الدرجة التي تتوافق بها نتيجة القياس أو الحساب أو المواصفات مع القيمة الصحيحة أو المعيار الصحيح. تشير الدقة إلى مستوى دقة المقياس.
*حقوق الطبع والنشر © شركاء مشروع Aqu @teach. Aqu @teach هي شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) بقيادة جامعة غرينتش، بالتعاون مع جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (سويسرا)، والجامعة التقنية في مدريد (إسبانيا)، وجامعة ليوبليانا ومركز ناكلو التقني الحيوي (سلوفينيا) . *