زیست شناسی

نگرش علمی و علوم زیستی

 فصل اول : نگرش علمی و علوم زیستی 

·         آدمی اغلب در مورد خود و طبیعت، پرسش هایی دارد. در پاسخ به این پرسش ها :

o        گاه به خرافات، و جادوگری و حدس و گمان روی می آورد ( به علت کمبود دانش ).

o        از واقعیت و منطق استفاده می کند ( با تفکر علمی و با استفاده از روش علمی ).

·         محققان می کوشند برای پاسخ همه پرسش های خود دلیل کافی داشته باشند.

·         محققان ضمن شک کردن به بسیاری از چیز هایی که مردم آنها را اثبات شده می پندارند، با استفاده از ابزار های دقیق (جهت رفع خطاهای حواس) پاسخ منطقی به پرسش ها می دهند.

·         مثال­هایی از خطاهای حواس آدمی : 

o        خطای بینایی : اگر مداد خود را داخل یک لیوان آب فرو ببرید، آن خود را کوتاه تر می بینید.

o        خطای شنوایی : هنگامی که در کوهستان فریاد می زنید، برگشت صدای خود را خواهید شنید.

o        خطای لامسه : سه ظرف محتوی آب سرد ، آب گرم و آب ولرم داریم. اگر همزمان دست راست خود را در آب سرد و دست چپ خود را در آب گرم فرو برده و مدتی را درون آن نگه داریم، و پس از آن همزمان هر دو دست خود را در آب ولرم فرو ببریم، دست راست آب ولرم را گرم و دست چپ آب ولرم را سرد احساس می کند.

o        خطای بویایی : سازش گیرنده های بویایی هنگامی که به مدت طولانی در یک محیط بو دار قرار می گیریم.

o        خطای چشایی : چای داغ چندان تلخ احساس نمی شود، ولی اگر همان چای سرد تر شود تلخ تر احساس می شود.

·         تفکر علمی، همان استفاده از واقعیت ها و منطق برای یافتن پاسخ ها است.

·         تعریف روش علمی[1] : روشی که معمولاً محققان برای حل علمی مسائل و یافتن پاسخ پرسش های خود استفاده می کنند.

·         مراحل روش علمی :

1-      تعریف مسئله

2-      جمع آوری اطلاعات

3-      فرضیه سازی

4-      آزمایش فرضیه

5-      ثبت یافته ها

6-      تفسیر یافته ها، نتیجه گیری و نظریه سازی

7-      انتشار گزارش

·         تعریف مسئله : در این مرحله پرسش مورد نظر با دقت و به طور واضح تعریف می شود. این مرحله، مرحله ی لازم و ضروری است.

·         جمع آوری اطلاعات : در این مرحله کلیه اطلاعات لازم در مورد مسئله ی مورد نظر جمع آوری می شود.

o        محققان معمولاً کارهای خود را از صفر شروع نمی کنند. زیرا کارهای یک محقق اساس کار محقق دیگر است.

o        منابع جمع آوری اطلاعات : مراجعه به کتاب ها، مجله های علمی، مقالات و اینترنت.

o        یکی از مهمترین روش های جمع آوری اطلاعات، مشاهده و آزمایش است.

·         فرضیه : حدس و گمانی که بر پایه ی اطلاعات به دست آمده درباره ی علت پدیده ای زده می شود.

·         آزمایش فرضیه : برای درستی یا نادرستی فرضیه آن را آزمایش می کنند.

·         ثبت یافته ها : تمام مراحل آزمایش و مشاهدات حاصل باید ثبت شوند.

·         نتیجه گیری ، تفسیر و نظریه سازی : تفسیر نتایج آزمایش در این مرحله انجام می شود.  در صورتی که نتایج آزمایش درستی فرضیه را ثابت نماید، فرضیه تبدیل به نظریه می شود.

·         انتشار گزارش : جهت آگاهی دیگران نتایج آزمایشات به صورت مقالات علمی در مجلات (ژورنال ها[2] ) علمی چاپ و یا در سمینار ها و کتاب ها منتشر می گردد.

·         مهمترین قسمت های روش علمی عبارتند از تعریف مسئله، مشاهده و تفسیر مشاهدات است.

·         روش علمی فقط برای موضوع هایی بکار می رود که بتوان آن را در آزمایشگاه یا در طبیعت، مشاهده، اندازه گیری یا آزمایش کرد.

مثالی از کاربرد روش علمی

o        تفکر خلق الساعه[3]: پیدایش خود به خودی ماده ی زنده .

o        مثال ها :

•

ون هلمونت

ماهی از گل و لای جوی ها و آبگیر ها تولید می شود.

•         پیدایش خود به خودی موش ها از پیراهن کثیف و دانه های گندم.

o        معتقدان به این تفکر :  ارسطو –  ون هلمونت[4]

o        کسانی که این تفکر را رد کردند : فرانچسکو ردی –  لویی پاستور

·         آزمایش ون هلمونت (برای اثبات تفکر خلق الساعه) :

o         یک پیراهن کثیف را در مجاورت چند خوشه ی گندم قرار داد.

o         پس از 21 روز دیدی که از آن دو موش پدید آمده است.

o         نتیجه گرفت که تفکر خلق الساعه درست است!

·          نقص آزمایش ون هلمونت : وی آزمایش خود را کنترل نکرد.

 

·         دو درس مهم که دانشمندان از آزمایش های ون هلمونت گرفتند :

1- کنترل کردن تمام عواملی که بر نتیجه ی آزمایش تأثیر می گذارند.

2- عقاید دانشمند قبل از آزمایش، نباید بر نتیجه ی آزمایش تأثیر بگذارد.

·         آزمایش کنترل شده : آزمایشی که در آن دو آزمایش یکسان، به طور همزمان انجام می شود. همه ی عواملی که بر نتیجه ی آزمایش موثرند، به جز یکی از آنها ( که قرار است اثر آن بر آزمایش مورد تحقیق قرار گیرد) یکسان است.

·         ابطال تفکر خلق الساعه با استفاده از روش علمی :

o        فرانچسکو ردی[5] تفکر خلق الساعه را به وسیله روش علمی باطل کرد.

o        مراحل روش علمی فرانسچکو ردی برای باطل کردن تفکر خلق الساعه:

•         تعریف مسئله : آیا واقعاً ممکن است بدون وجود مگس های دیگر، مگسی خود به خود از گوشت فاسد به وجود آید یا نه؟

•         جمع آوری اطلاعات : ردی در این مرحله بیشتر به شیوه ی مشاهده روی آورد.

•         فرضیه : نوزادان کرمی شکل از ذرات ریزی که مگس ها روی گوشت فاسد بر جای می گذارند، به وجود می آیند.

•         آزمایش فرضیه :

·

فرانچسکو ردی

قطعاتی از گوشت را در ظروف مختلف با درب باز و بسته قرار داد.

·         مشاهده کرد که نوزادان مگس فقط در ظروف درب باز ظاهر می شود.

·         درون ظروف درب بسته نوزاد مگسی به وجود نمی آید.

•         آزمایش را تکرار کرد – نتیجه گرفت که مگس خود به خود از گوشت گندیده به وجود نمی آید، بلکه هر مگس حاصل تخم گذاری مگسی دیگر است.

•         نظریه : فرانچسکو ردی تفکر خلق الساعه (پیدایش خود بخودی ماده زنده) را باطل کرد.

•         ردی آزمایشات و نتایج خود را در سال 1668 در کتابی به نام « آزمایش هایی درباره ی پیدایش حشرات» منتشر کرد.

·        علوم زیستی : مجموعه ی علومی که منجر به شناخت علمی موجودات زنده و عوامل موثر بر آنها می شود.

·         دانش علوم زیستی : مجموع آگاهی هایی که پژوهشگران علوم زیستی با استفاده از روش علمی، در آزمایشگاه یا محیط زیست طبیعی موجودات زنده به دست آورده اند.