طبيعة العلم وتطوره

ما هو العلم.....وما هى العلوم ؟

ما هو العلـــــــــــــــــــــــــم ؟ 
العلم : 

هو كل نوع من المعارف أو التطبيقات . وهو مجموعة مسائل و أصول كلية تدور حول موضوع أو ظاهرة محددة وتعالج بمنهج معين ، وينتهى إلى النظريات والقوانين .

ويعرف أيضا بأنه الإعتقاد الجازم المطابق للواقع وحصول صورة الشىء فى العقل ،وعندما نقول أن العلم هو مبدأ المعرفة ، وعكسه الجهل أو إدراك الشىء على ما هو عليه إدراكا جازما 
يشمل هذا المصطلح فى إستعماله العام أو التاريخى على مجالات متنوعة للمعرفة ذات مناهج مختلفة مثل(علوم الدين ) والفلك ( علم الفلك ) والنحو ( علم النحو 
وبتعريف أكثر تحديدا ، العلم هو منظومة من المعارف المتناسقة التى يعتمد فى تحصيلهاعلى المنهج العلمى دون سواه أو مجموعة المفاهيم المترابطةالتى نبحث عنها ونتوصل إليها بواسطة هذه الطريقة .

عبر التاريخ إنفصل مفهوم العلم تدريجيا عن مفهوم الفلسفة التى تعتمد أساسا على التفكير والتأمل والتدبر فى الكون والوجود عن طريق العقل ليتميز فى منهجه بإتخاذ الملاحظة والتجربة والقياسات الكمية والبراهين الرياضية وسيلة لدراسة الطبيعة وصياغة فرضيات وتأسيس قوانين ونظريات لوصفها.يتطابق ظهور العلم مع نشأة الإنسانية وقد شهد خلال تاريخه سلسلة من الثورات والتطورات
خلال العديد من الحقبات لعل أبرزها تلك التى تلت الحرب العالمية الثانية ، مما جعل العلم ينقسم لعدة فروع أوعلوم

تصنيفات العلم :

تصنف العلوم حسب العديد من المعايير، فهى تتميز بأهدافها ومناهجها والمواضيع التى تدرسها:
* حسب الأهداف ،) نميز العلوم الأساسية ( مثل الفيزياء ) والعلوم التطبيقية ( مثل الطب .
* حسب المناهج ، نميز العلوم الخبرية أو التجربية أى تلك التى تعتمد على الظواهر القابلة للملاحظةوالتى يمكن إختبار صحة نظرياتها عن طريق التجربة .
والعلوم التجريدية أو الصحيحة المعتمدة على مفاهيم وكميات مجردة ، والإستدلال فيها رياضى - منطقى.* حسب المواضيع نميز :( العلوم الطبيعية ( الشاملة كالفيزياء والكمياء أو المتخصصة كعلم الأحياء أو علم الأرض 

 ( العلوم الإنسانية أو البشرية وهى التى تدرس الإنسان ومجتمعاته ( علوم إجتماعية والإقتصاد والنفس ...
العلوم الإدراكية : مثل العلوم العصبية واللسانيات والمعلوماتية .......
العلوم الهندسية . و هي كل ما يشمل امور الهندسة .......

عزيزتي  الطالبة :  من مراجعة الادب التربوي في تدريس العلوم نجد ان هناك ثلاثة جوانب اساسية في تحديد مفهوم العلم ..... بالرجوع الى كتاب عايش زيتون " اساليب تدريس العلوم "  ناقشي هذه الجوانب .

ما هي مراحل تطور العلم ؟

يمر العلم باعتباره نشاطاً إنسانياً ,بثلاث مراحل هي :

الأولى : مرحلة الملاحظة : Observation Stage

يبدأ العلم بمرحلة الملاحظة  المنظمة للظواهر الطبيعية والإحيائية التي يراد دراستها وبحثها ولهذا اعتبر علم الفلك أول العلوم التي عرفها الإنسان مقابل ذلك اعتبر علم البكتريا والفيروسات من العلوم المتأخرة التي عرفها أو صنفها الإنسان . عزيزتي الطالبة عللي لماذا ؟؟

الثانية :مرحله التصنيف clalification stage

يتقدم العلم بعد مرحله الملاحظة نحو مرحله التصنيف وعليه صنف علم الفلك إلى :النجوم والكواكب والأقمار ، والتصنيف مفهوم مهم في العلم المعاصر من حيث انه يسهل دراسة الموضوع العلمي واستيعابه وتوثيقه . كما يساعد على زيادة كمية المعرفة العلمية التي يستطيع المتعلم استرجاعها بغض النظر عن مدى معرفته للتفاصيل . فمعرفة الصفات المميزة للحشرات مثلا ,تؤدي بتطبيق هذه الصفات إلى معرفة الصفات المميزة للحشرات جميعها , ومعرفة الصفات المميزة للثدييات ,تؤدي إلى معرفة صفات الثدييات جميعها .....وهكذا .

الثالثة :مرحلة التجريب Experimental Stage

لابد للعلم أن يجتاز هذه المرحلة (التجريب) حتى يصبح علماً دراسياً (تجريبياً ) بمعنى الكلمة . لكن هذا لا يعني أن مرحلتي :الملاحظة والتصنيف تتوقفان ,بل على العكس فان المراحل الثلاث في تطور العلم هي مراحل متصلة ومستمرة لدرجة انه يصعب وضع حد فاصل بينها نظراً لتفجر المعرفة العلمية وتسارعها .

فعلم الأحياء ,مثلا ,بدا في مرحلة الملاحظة ,أي ملاحظة الكائنات الحية على اختلاف أنواعها وأحجامها وأشكالها وبيئاتها , ونظراً لكثرة هذه الكائنات الحية وتعدد أنواعها ,تقدم العلم نحو مرحلة التصنيف ,أي وضع الكائنات الحية في مجموعات تصنيفية معينة وفقاً لسلم التصنيف (مملكة ,قبيلة ,صف ,رتبة ,عائلة ,جنس ,نوع ) وطبقاً لصفات عامة مشتركة ومعايير بيولوجيه معينة بين أفراد كل مجموعة ,ومن ثم كل مجموعة رئيسية صنفت إلى مجموعات اصغر وهكذا . وأخيرا تقدم علم الأحياء إلى مرحلة التجريب وأصبح علماً تجريبياً فيه المعرفة (البيولوجية ) العلمية نتاج عملية البحث والتقصي والتجريب العلمي .

أهداف العلم :

ما هي أهداف العلم ؟

يهدف العلم إلى تحقيق الأغراض التالية :

1-الوصف والتفسير Description and Interpretation

يهدف العلم مبدئيا إلى وصف الظواهر الطبيعية أو البيولوجية المحيطة بالإنسان . إلا أن مجرد وصف الظاهرة ,مهما كان رائعاً أو دقيقاً ,فانه لا يؤدي إلى فهم ما نقصده بالظاهرة أو معرفة أسباب حدوثها أو كيفية حدوثها والعوامل المؤثرة فيها .

مثال : تمدد الأجسام (المعادن مثلاً )بفعل التسخين يعتبر في جوهره وصفاً يبين لنا ماذا يحدث للمعادن إذا سخنت ,ولكنه لا يفسر لنا كيف تتمدد المعادن ؟ ولهذا يفسر تمدد المعادن بالحرارة (التسخين ) ,إذ أن الحرارة تثير جزيئات المادة وتسبب زيادة ملحوظة في حركة جزيئات المادة وبالتالي كلما زادت حركة جزيئات المادة تتدافع الجزيئات بعيدا عن بعضها وتأخذ حيزاً (حجماً) اكبر .

2-التنبؤ : prediction

التنبؤ يعتمد على الوصف والتفسير على أساسه , ومن هنا فان اكتشاف العلاقة بين الحرارة وتمدد المعادن ,تساعدنا في التنبؤ بان قضبان السكك الحديدية أو أسلاك التلفون .سوف تتمدد وتتقوس إذا سار عليها القطار ولم تكن هناك فراغات بين أجزاء السكة الحديدية .

3-الضبط والتحكم Control

التفسير والتنبؤ يخدمان الهدف النهائي للعلم وهو : الضبط والتحكم .

هل تعرفين الآن لماذا تترك فراغات بين أجزاء السكك الحديدية ؟

إن قدرة الإنسان على ضبط الظاهرة والتحكم بها يزداد كلما زادت قدرته على تفسيرها والتنبؤ بها وعليه ,فان الفرد الذي يفهم أن ظاهرة الاحتراق لا تحدث إلا بوجود الأكسجين ,بعد وصول المادة القابلة للاحتراق درجة حرارة احتراقها ,فانه يستطيع أن يتحكم بأثر الأكسجين في ظاهرة الاحتراق وذلك عن طريق إما توفير الأكسجين لزيادة الاحتراق (إذا تطلب الأمر ذلك ) ,أو منعه لتجنب الاحتراق وإطفائه كما يحدث في عمليات ضبط الحرائق وإطفائها . وكذلك (الباحث) الذي يفهم أن ظاهرة تمدد قضبان السكك الحديدية ناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة (التسخين ) فانه عندئذ يستطيع أن يضبط أو يتحكم بأثر درجة الحرارة في تمدد القضبان الحديدية وذلك من خلال ترك مسافات (فراغات )مناسبة مدروسة بين أجزاء السكك الحديدية تجنباً لتقوسها (وبالتالي منع الحوادث )عند ارتفاع درجة الحرارة صيفاً .

ما هي خصائص العلم ؟

يذكر الأدب العلمي مجموعة من الخصائص والمميزات التي يتصف بها العلم والمعرفة العلمية منها :

أولا :حقائق العلم قابلة للتعديل والتغيير .

الحقيقة العلمية هي نتاج علمي مجزأ (خاص) لا يتضمن التعميم ؛وتنتج (الحقيقة العلمية )من الملاحظة المباشرة (أو غير المباشرة ) أو القياس أو التجريب :

ولما كانت الحقائق العلمية هي من صنع الإنسان (الباحث) الذي يخطئ ويصيب لذا فإنها معرضه للخطأ والصواب وبالتالي في عرضه للتعديل والتغير وعليه فإن الحقائق العلمية حقائق نسبيه غير مطلقه تتسم بالتعديل المستمر وفقاً لتطور وسائل البحث وأدواته وما تكشفه الدراسات والبحوث العلمية في ظل تقدم المعرفة والأجهزة العلمية المكتشفة وهذه الخاصية الديناميه للعلم ينبغي أن يدركها معلمو العلوم وبالتالي يجب أن تنعكس على سلوكهم التعليمي وممارساتهم التدريسية في تدريس العلوم .

ثانياً:العلم يصحح نفسه بنفسه .

تجدد المعرفة العلمية نفسها وتنمو وتتطور باستمرار وفي تاريخ العلوم شواهد كثيرة منها على سبيل المثال ماطرأ على مفهوم الخلية وعضياتها ووظائفها وذلك من خلال النتائج الدراسات والبحوث التي أجراها الباحثون في هذا المجال ويمكن قول الشيء نفسه عن الوراثة والمادة الوراثية (DNA) وتركيبها ... إذ طرأ عليها تصحيحات وتغيرات كثيرة كلما توافرت الأدلة والبراهين العلمية الجديدة وهكذا حدث الشيء نفسه على الموضوعات العلمية الأخرى كالذرة وبنائها والحركة الجزيئية للغازات والكون ونظامه ... وكتطبيق تربوي في تدريس العلوم يمكن لمعلمي العلوم مساعده الطلبة في تنميه عاده المطالعة العلمية ومواكبه التطور والتغير في حقائق العلم ومفاهيمه وأفكاره وكذلك تصحيح المعلومات العلمية الخاطئة التي قد توجد في الكتاب المدرسي وبيان نسبه المعلومات العلمية وإمكانية تعديلها وذلك انطلاقاً من مبدأ أن المعرفة العلمية على اختلاف أشكالها قابله للتصحيح والمراجعة والتعديل في ضوء الأدوات والتقنيات والاكتشافات العلمية الجديدة .

ثالثا:العلم يتصف بالشمولية والتعميم  

على الرغم أن مندل مؤسس علم الوراثة بدأ بحوثه وتجاربه على نبات البازلاء إلا أن نتائج بحوثه وقوانينه بوجه عام عممت وأصبحت ذات طابع اعم تشمل الكائنات الحية جميعها كما اعتبرت وعممت آلية التوريث واحدة من حيث المبدأ ,وشامله للكائنات الحية بما فيها الإنسان وهكذا يمكن القول بالنسبة للجاذبية الأرضية التي عممت لتشمل الأجسام الساقطة جميعها لا جسماً واحداً بعينه أو مجموعه معينه من الأجسام وكذلك قوانين الغازات وقاعدة ارخميدس تشمل الأجسام المغمورة والطافية جميعها وهكذا تتحول نتائج البحوث والدراسات العلمية الجزئية (أو الفردية الخاصة) إلى معرفه علميه عامه لها صفه الشمول والتعميم .

رابعا:العلم تراكمي البناء

إذا أراد (الباحث) دراسة مشكله علميه ما فإنه بالطبع لا يبدأ من الصفر بل يبدأ بحثه من حيث انتهى الباحثون الذين سبقوه ولهذا يرجع الباحث إلى الدراسات السابقة وأدبيات البحث للاستفاده من بحوث العلماء الذين سبقوه في دراسة جوانب مختلفة من المشكلة المبحوثة ولهذا لا عجب أن ينقل عن نيوتن بأنه ((يقف على أكتاف العلماء الذين سبقوه)) وهذا يعني أن العلم معرفه تراكمية البناء تنمو عامودياً (وأفقياً لبحث مشكلات وظواهر علميه أخرى ) وتحل المعرفة العلمية الجديدة بناء على الأدلة والبراهين العلمية محل القديمة ويترتب على ذلك في تدريس العلوم على أن هناك معرفه علميه (مفاهيم وقوانين ...) سابقه أو ضرورية لتعلم معرفه علميه جديدة أو لاحقه .

خامسا:العلم نشاط إنساني عالمي

المعرفة العلمية هي نتاج البحث العلمي والتفكير (العلمي )الانساني وهي نتاج انساني لا تخص الإنسان وحده ، وليست موضوعاً فرديا ولا شخصياً أو ملكاً لأحد . وهكذا تصبح المعرفة العلمية بمجرد ظهورها (نشرها) ملكاً للجميع تتجاوز الحدود الجغرافية أو السياسية

فقاعدة ارخميدس ليست ملكاً شخصياً له وكذلك قوانين نيوتن في الحركة . وكتطبيق تربوي في تدريس العلوم ينبغي على معلمي العلوم مساعدة الطلبة في تقدير جهود العلماء السابقين منهم أو المعاصرين ، الذين أسهموا (أو يسهمون) في تقدم العلم والمعرفة العلمية

سادسا : العلم يتصف بالدقة والتجريد

يمتاز العلم بموضوعيته ودقته فالباحث (العلمي ) يسعى إلى تحديد المشكلة أولاً ثم يحدد أسئلته التي يحاول الإجابة عنها بكلام دقيق وموضوعي مجرد ؛ثم يجمع معلوماته من خلال أدوات بحثيه صادقه ويحلل معلوماته ويتوصل إلى نتائج بعيداً عن الهوى والذاتية وعليه لا يكتفي العلم بأن نقول أن درجه الحرارة اليوم مرتفعه أو منخفض هو أن درجه حرارة الماء عاليه أو منخفضة بل لابد من قياس ذلك بدقه وتجريد وموضوعيه ومن هنا فانه ينبغي على معلم العلوم مساعده الطلبة لاكتساب اتجاهات علميه ايجابيه كالموضوعية والدقة والتأني في إصدار الأحكام.

سابعا:العلم له أدواته الخاصة به :

الأداة هي الوسيلة التي يستخدمها الفرد (الباحث ) لجمع المعلومات أو قياسها .فلكي نعبر عن درجة حرارة الماء بدقة ,لابد من وجود أداة (مقياس ) نقيس به درجة الحرارة ,فلا نكتفي –كما هو شائع – بان نقيس درجة حرارة الماء باليد أو نقيس درجة حرارة الإنسان (المريض ) بوضع اليد على جبهته ...فعلى الرغم أن هذا العمل يعطي مؤشراً أولياً عن درجة الحرارة إلا أننا لا نستطيع الاعتماد عليه علميا .ولهذا نلجأ إلى مقاييس خاصة ,تقيس درجة الحرارة بدقة وموضوعية . من هنا تلعب الأدوات (المقاييس ) دوراً  أساسياً في جمع المعلومات العلمية ونتاج المعرفة العلمية .وكتطبيق تربوي في تدريس العلوم ينبغي على معلم العلوم مساعدة الطلبة على تنمية المهارات اليدوية لديهم من خلال إتاحة الفرص لهم لاستخدام أدوات القياس والأجهزة العلمية ذات العلاقة بالمادة العلمية والمحافظة عليها سواء بسواء .

ثامنا : العلم مدقق .

عرفنا أن الباحث يتبع سلسلة منظمة من الإجراءات البحثية في بحوثه ودراساته فيها يحدد المشكلة ويجمع البيانات أو المعلومات المتعلقة بها ويضع الفروض ويضبط تجربته إلى أقصى درجة ممكنه ثم يختبر فروضه ويتوصل إلى النتائج . وللتأكد من نتائج دراسته ودقة استنتاجاته يكرر الباحث التجربة ويعيد إجرائها مرة ثانية وثالثة ...حتى إذا ما اطمئن إلى نتائج بحثه حاول عندئذ نشر نتائج الدراسة حسب الأصول العلمية المتعارف عليها في الدوريات والمجلات العلمية وبعد نشر البحث يستطيع أي فرد (أو باحث ) قراءة البحث وتدقيقه أو الاعتراض على طريقته أو منهجيته أو نتائجه أو إعادة التجربة تحت الظروف نفسها للتأكد من صحة النتائج ودقة الاستنتاجات وهكذا نجد المعرفة العلمية مدققة  ومجربة مرات ومرات قبل أن تأخذ موقعها في بناء العلم .وفي تدريس العلوم يترتب على معلم العلوم تعويد الطلبة على دقة الملاحظة والقياسات العلمية وجمع المعلومات وتقريرها بدقة وموضوعية وكذلك مناقشة النتائج التي يتوصلون إليها مع نتائج زملائهم ومقارنتها بعضها ببعض لتدريبهم على نقد التجارب العلمية وبيان الأخطاء المحتملة سواء في النتائج أم في التصميمات التجريبية التي قد تنشأ عن بعض المتغيرات غير المضبوطة أو الناتجة عن قصور الأدوات أو الأجهزة المستخدمة أو العوامل الإنسانية .

تاسعا : العلم يؤثر في المجتمع ويتأثر به

العلم وثيق الصلة بالمجتمع يؤثر فيه ويتأثر به في المجتمع يتطور بتأثير العلم وتقنياته كما أن العلم ينمو ويترعرع بتأثير الظروف والاتجاهات السائدة في المجتمع بمعنى أن هناك تبادلاً بين العلم والمجتمع وينبع اثر العلم في حياة المجتمع من ثلاثة مصادر هي :

1-اعتماد الأسلوب العلمي في التفكير والبحث وهذا يتطلب تربية معلمي العلوم (وطلبتهم ) على الأسلوب العلمي بحيث يتلاءم مع خصائص العصر ومتطلباته .

2-للعلم قيمة خلقية ودولية ,وتنتج القيمة الخلقية عن الأسلوب (المنهج ) العلمي الذي يفرض على الباحث خصائص معينة وفضائل اجتماعية تقتضيها سلامة المجتمع وتقدمه . فالعالم إنسان ينهمك في البحث بأخلاقيات معينة يتميز بالصدق والصبر والأمانة والتعاون والموضوعية ....والاعتراف بفضل غيره وعدم التسرع في إصدار الأحكام أو النتائج قبل التثبت منها بإعادة التجربة ونشر نتائجها في الدوريات العلمية المتخصصة أما القيمة الدولية أو الإنسانية فتتمثل باعتبار العلم نشاطاً إنسانياً (عالمياً) ساهمت في بناء صرحه الأمم والحضارات جميعها ,متخطيا بذلك الحدود الجغرافية أو السياسية وأصبح نشر النتاج العلمي في الدوريات العلمية المتخصصة شرطاً أساسياً لاعتراف بالباحث (العالم ) ونتاجه .

3-الانتفاع بالفوائد التطبيقية التكنولوجية للعلم , وتتمثل هذه التطبيقات التي يصعب حصرها في ميادين متعددة : الطب ,الصيدلة ,الزراعة ,الغذاء ,الصناعة ,الاتصالات ,الطاقة ,الحاسبات الالكترونية ,الهندسة الوراثية ......الخ

أهمية العلم في الحياة المعاصرة :

أهمية العلم في حياتنا المعاصرة لا تحصى ولا تعد فنحن ندركها في كل جانب من حياتنا , في المأكل والمشرب والملبس ,في الشارع والبيت , في العمل وأوقات الفراغ ,ويمكن تلخيص القليل من فوائد العلم في حياتنا المعاصرة في مجموعة من النقاط .

عزيزتي الطالبة ناقشي مع افراد مجموعتك اهم فوائد العلم في جياتنا المعاصرة .