العلم والتفكير العلمي

منذ فجر الإنسانية وبداياتها الأولى كانت المعرفة تقوم على أساس براجماتي نفعي. فهي مجرد وسيلة لاستمرار الحياة، وبما إن العلم هو أحد ألوان المعرفة التي تولدت من صراع الإنسان مع البيئة المحيطة به ومحاولته للسيطرة عليها، إلا أنه يعتبر مرادفاً للمعرفة، لكنه يتميز عنها بكونه مجموعة معارف تتصف بالوحدة والتعميم، ويقال إن مفهوم العلم أخص من مفهوم المعرفة. بمعنى أن المعرفة مفهوم شامل يحوي بين طياته العلم بكل خصوصياته.

فالعلم نشاط عقلي يتميز به الإنسان عن غيره من الكائنات الحية، وما زال هذا النشاط مستمراً حتى وقتنا الحاضر وسيبقى ما بقي الإنسان على وجه هذه الأرض، علماً بأن هذا النشاط ينشأ من حاجة هذا الكائن لتفسير وفهم ما يحيط به من مكونات لهذه البيئة، وبعبارة أخرى هو تاريخ تطور البشرية.

كما أن العلم نشاط إنساني مستمر، لا ينتهي في سبيل المعرفة، مادته الكون والإنسان والحياة، والغرض منه معرفة وفهم الإنسان والظواهر الطبيعية وقوانينها، ثم الاستفادة منها وتسخيرها لخدمته، مما يساعد في رقي هذا الإنسان ورفع مستوى حياته، فهو في حقيقته يلبي مطالب الإنسان في كسب معرفة أشمل، وفهم أعمق للعالم الذي وجد نفسه فيه. وفي الظروف الراهنة غدا العلم واحداً من مجالات الفعالية البشرية التي تتطور بأسرع ما يكون التطور. العلم والمعرفة لهما نفس المعنى، إنما يكمن الفرق بينهما في العمومية فقط لا من حيث الجوهر، وبذلك تكون المعرفة أوسع وأعم وأشمل من العلم. كما ينظر للأخير على أنه نوع من المعرفة إلا أنها معرفة منظمة هادفة، مما يجعلنا نقول إن كل علم هو معرفة ولكن ليس كل معرفة هي بالضرورة علماً. فالطموح نحو معرفة الحقيقة والبحث عنها يشكلان خصوصية العلم ويسهمان بتفريقه عن بقية مجالات المعرفة، فهو يمثل ذروة التطور في سائر أنواع المعرفة الإنسانية وقمة عبقريتها، وشكلاً أعلى لها لكونه منظومة من المعارف الموضوعية المعللة نظرياً، والذي يتطور من خلال التجميع البسيط للوقائع، مروراً بدراسة واستجلاء قوانينها الخاصة، وانتهاء بالنظرية العلمية التي تنسجم وتتسق منطقياً، والتي تفسر الوقائع السابقة المعروفة لنا من قبل، وتتنبأ بوقائع جديدة. يقول (أرنست ناجل): (إن الذي يولد العلم هو الرغبة في التوصل إلى تفسير منطقي للظواهر يمكننا التحقق منه).

فالعلم ليس أي معرفة، وإنما هو معرفة من نوع خاص يلتزم بشروط منطقية منهجية، فهو يتميز عنها بكونه مجموعة من المعارف التي تتصف بالوحدة والتعميم، والعلم كمعرفة من نوع خاص وكتخصص وكممارسة لم يكتسب ملامحه إلا منذ عهد قريب، فقد مر مفهوم العلم بسلسلة من التطورات عبر العصور، فكلمة علم كانت تعني في العصور الوسطي التراكم المعرفي من حقائق ومفاهيم وتعميمات وقوانين ونظريات، والتي تتصل بكافة فروع المعرفة التي عرفتها البشرية منذ ذلك الحين.

ومع مطلع القرن العشرين بدا حجم المعرفة وتطبيقاتها العلمية آخذاً بازدياد، الأمر الذي وجه أنظار المختصين إلى أهمية دراسة الأسلوب الذي تم عن طريقة التوصل إلى هذا الكم الهائل من المعرفة. وقد أشار هوبسون E-W Hobson إلى هذا الأمر بقوله: (منذ بداية القرن العشرين، بدأ الناس يشعرون بالأهمية العلمية للعلم في حياتهم، بعد أن كان مجرد وسيلة لجمع المعارف عند الطبقات التي تتمتع بالفراغ ) (محمد – 2001). ففي مرحلته الأولى مرحله الفائدة المباشرة تبلور العلم في مجموعة من المعارف البسيطة والمتناثرة عن الأشياء المفيدة. أما في المرحلة الثانية (مرحلة التفسير والفهم) فقد تحولت فيها لغة العلم من لغة ذات رموز شخصية لا تعني شيء إلا لصاحبها إلى لغة رموزها غير شخصية. لذا فإن تطور مضمون العلم من عصر إلى آخر لا بد أن يترك أثراً على عناصر المنهج وترتيبها المنطقي ووظيفة كل منها.

ويطرح حسن زيتون تصورين للعلم التصور المحافظ Conservative ويشير إلى التصور الكلاسيكي الصارم للعلم، إذ يشترط القائلون بهذا التصور شروطاً قاسية، لقيام العلم فيرون أنه يجب أن تتوفر فيما يطلق عليه تسمية علم شروط ثلاثة مجتمعة هي:

إن يحتوي هيكله المعرفي على أقل عدد ممكن من التعميمات الكبرى الموحدة، من ذوات القدرة التفسيرية والتنبؤية، والتي تعمل على إيجاز مدى واسع من الظواهر في عدد من الجمل المحكمة الصياغة مما يترتب عليه اقتصاد رائع في الفكر.
أن يتفق المشتغلون به حول تلك التعميمات الكبرى لا استناداً إلى اجتماعهم على أهواء أو مصالح معينة، وإنما استناداً إلى أنه تم التوصل إلى تلك التعميمات بطرق موضوعية في البحث والتفكير، كما يمكن لهؤلاء إعادة التوصل إليها مرة أخرى بإتباع ذات الطرق، أو بطرق أخرى تتصف بالموضوعية أيضاً.
أن يكون له منهج في البحث قوامه الأساسي الملاحظة والتجربة.

أما التصور الآخر فهو التصور التحرري للعلم: ويشير إلى التصور الجوازي Permissive أو الفضفاض للعلم، والذي يجب أن يتوافر فيه ثلاثة شروط:

أن يكون على شكل نسق منظم من المعرفة المترابطة فيما بينها.
أن يختص هذا النسق بفهم وتفسير موضوعات أو ظواهر معينة تقع في مجاله، ويعمل على الكشف عما بينها من علاقات ضرورية.
أن يكون له منهجه في البحث، أو في استقصاء تلك الموضوعات، أو الظواهر التي هي محل دراسته، بما يتفق مع طبيعتها، وبما يؤدي إلى سمو هذا النسق وتطوره.

وطبقاً للتصورين السابقين فإن معظم مجالات المعرفة التي تنطوي تحت ما يسمى العلوم الإنسانية (التاريخ ـ السياسة ـ الاقتصاد ـ علم النفس ـ التربية) والتي يمكن اعتبارها علما في ظل التصور التحرري.

أما العلوم الطبيعية (الفيزياء – الكيمياء – البيولوجيا) فتنطبق عليها شروط قيام العلم طبقاً للتصور المحافظ له (زيتون ـ 2004).

تعريف العلم

إن محاولة تعريف العلم تعريفاً يأخذ به الجميع يكاد يكون ضرباً من ضروب الخيال، وبخاصة بعد أن دخل هذا المصطلح دائرة الخلاف المذهبي بين الفلسفات المختلفة، وهذا الاختلاف والتضارب لا يعود للعلماء فقط بل إلى كثرة الأنشطة التي تحاول الانتساب إلى العلم.

العلم في اللغة: إدراك الشيء بحقيقته، أو هو إدراك الشيء على ما هو به. يطلق العلم في الاصطلاح على مجموعة مسائل وأصول كلية تجمعها جهة واحدة. كعلم الكلام، علم النحو، علم الأرض، علم الكونيات، علم الآثار، وجميعها علوم.

والعلم كما يراه (أرسطوAristotle ) هو معرفة العلل، والبحث عن المشابهات الثابتة، واستنباط منها علاقات عامة تسمى بالقوانين الطبيعية، كما أنه ربط المجهول بالمعلوم.

أما أندريـه لالاند A. Lalande 1963 – 1867)) فيطـرح في قاموسه الفلسفي تصوراً خاصاً للعلم فيقول: (إننا نطلق لفظة العلم على مجموع المعارف والدراسات التي بلغت درجة كافية من الوحدة والشمول والانضباط، بحيث تصل نتائجها إلى مرتبة التناسق).

لذا يمكن النظر إلى العلم على أنه جملة من المعارف المرتبة في نسق، بحيث ترتبط هذه الوقائع والقوانين بعلاقات محددة فيما بينها، بشرط أن يستدعي بعضها بعض. أما دائرة المعارف البريطانية فإن نظرتها للعلم مختلفة إذ ترى بأن هناك ميلاً متزايداً نحو النظر إلى العلم على أنه طريقة للبحث وليس بناءً إستاتيكياً من المعارف والقوانين.

كما عرفه (نيل وليبرت ـ 1982) بأنه البحث عن المعرفة الموضوعية المستمدة من الملاحظة.

أما جون ديوي John Dewey فقد عرف العلم بأنه كل دراسة منظمة قائمة على منهج واضح، مستنداً إلى الموضوعية، يمكن أن نسميها علماً سواء أفضت بنا إلى قوانين محددة، ونظريات مقننة، أو أدت بنا إلى قواعد عامة تقريبية. والعلم ما هو إلا المنهج الذي نتناول به الظاهرة المراد دراستها، بهدف الكشف عن المتغيرات التي تحكمها والوصول إلى القانون العلمي الذي تُحكم في الظاهرة موضوع الدراسة.

أما (الكبيسي والجنابي ـ 1987) فقد عرفه على أنه مجموعة من الحقائق الثابتة نسبياً، التي يتوصل إليها بطرائق وأساليب وأدوات علمية.

كما عرفه جيمس كونانت James B. Conant 1961 بأنه سلسلة من التصورات الذهنية (المفاهيم Concepts) والمشروعات التصوريةConceptual Schemes والفروض والنظريات Theories and Hypotheses)) المترابطة والمتواصلة، والتي هي جميعاً نتاج لحدثين هما الملاحظة والتجريب Experimenting and Observation، والتي من شأنهما أن تؤدي إلى الجديد من الملاحظة والجديد من التجريب (عمر والديب ـ 1982). أما (كوليت) فقد أشار إلى إن العلم هو (مجموعة لها نهاية من الملاحظات العلمية، التي يمكن أن تخضع للتعديل المستمر في ضوء ما يستمد من ملاحظات، والعلم ليس البناء المعرفي فقط ولكنه أيضا يتضمن طريقة الحصول على المعرفة وتفسيرها).

أهداف العلم

العلم قرين الإنسان منذ وجوده الأول على هذا الكوكب ولو في اشد صوره سذاجة وعفوية. وهو احد وسائله التي اصطنعها للسيطرة على ما يحيط به. لذا كان للعلم ومنذ نشأته هدف أساسي وهو تقديم نسق من المعارف والقواعد والمهارات وطرق التفكير، والتي تهدف لفهم الظواهر والأحداث التي تجري حوله، ومحاولة السيطرة عليها وتسخيرها من اجـل بقائه واستمرار بقاء نوعه. لذا يمكنا أن نوجز أهداف العلم بما يأتي :

الوصف Description
هو الهدف الأساسي لأي علم، وخطوة هامة في سبيل تحقيق المعرفة الكلية، يسعى إلى وصف الظواهر المحيطة بالإنسان للتوصل إلى تكوين صورة عقلية دقيقة منظمة ومختصرة عنها من خلال جمع الحقائق عن تلك الظواهر القابلة للملاحظة وبيان علاقاتها مع بعضها البعض. فالوصف هو تصوير الظاهرة تصويراً دقيقاً، والتعرف على جميع المتغيرات المرتبطة بها، وتحديد درجة كل متغير من هذه المتغيرات (أبو علام ـ 1998). إلا أنه مهما كان الوصف دقيقاً فإنه لا يؤدي إلى فهم ما نقصده بالظاهرة، أو معرفة أسباب حدوثها، أو الطريقة التي حدثت بها، والعوامل المؤثرة فيها، وهو لا يكتفي في وصف الواقع في اللحظة الراهنة بل يقوم على وصف الملاحظات التي لم تقع بعد.والوصف عملية عقلية بسيطة تؤدي دوراً أولياً تقود إلى أدوار أخرى تقوم بها عمليات منهجية أشد تعقيداً منها، وهو ينطوي على عدة عمليات منها التصنيف Classifying، التسلسل Chaining، الارتباط Correlation، فالتصنيف يتعلق باكتشاف روابط ثابتة نسبياً بين الصفات والخصائص، كما يتعلق بترميز هذه الروابط عن طريق صياغة المفاهيم.أما التسلسل فهو ترتيب السمات والخصائص المشتركة في درجات ومقادير على خط متصل معين وبطريقة ثابتة، بينما الارتباط فهو تعلق سمتين أو خاصيتين أو أكثر الواحدة بالأخريات وجوداً وعدداً، زيادة أو نقصانا (قنصوه ـ 1998).
التفسير Explanation
هو العثور على الأسباب التي من أجلها تقع الإحداث، أو البحث عن الشروط، أو الظروف المحددة التي تعين وقوع تلك الإحداث، وهو أكثر وظائف المنهج العلمي أهمية، وأكثر تقدما من الوصف لأنه يعتمد على مزيد من التجريد، وعلى مفترضات عقلية لا تخضع للملاحظة والتجريب المباشر ويتألف من تكوين شبكة من علاقات السبب والأثر من خلال معرفة العوامل المسببة، والتي تؤدي إلى حدوث الظاهرة. وهذا التفسير المنطقي العقلاني يمثل فرضا، ومصطلح الفروض يطلق بصفة عامة على التفسيرات المعقولة لهذا المصطلح.كما يمثل بدوره تفسيراً محتملاً كمياً وكيفياً للظاهرة موضوع الدراسة، وتحديد الأسباب التي تؤدي إلى وقوعها، وتحديد علاقاتها بعضها ببعض، والتي من الممكن أن تختبر بواسطة التجريب المضبوط.والتفسير مهماً جداً في الانطلاق بالمعرفة إلى الإمام، والكشف عن الثغرات القائمة في فهمنا الحالي، ومحاولة تدبير الظروف التي تشيد فيها الجسور والروابط التي تصل بين تلك الثغرات، علماً بان تفسير الظواهر لا يأتي من فراغ إنما يقوم على خبرات الماضي كي ييسر لنا فهم خبرات الحاضر والمستقبل، والكشف عن دلالات عميقة لتلك المعطيات من خلال المعالجات العقلية.
التنبؤ Prediction
هو صورة خاصة من الاستدلال، نحاول من خلاله تحديد ما سيحدث مستقبلاً على أساس البيانات المتجمعة لدينا، أي أنه استقراء للمستقبل من المشاهدات الحالية، وهو يعتمد على الوصف والتفسير، ويعتبر الوظيفة أو الهدف الذي لابد أن يتحقق ما إذا كان المشروع العلمي ناجحاً، إذ يعد التنبؤ أحد اختبارات الفروض التي يعول عليها، فلو كان فرض ما دقيقاً فإنه يجب أن يكون قادراً على وصف ما سوف يحدث في بعض المواقف المرتبطة به، كما يعمل على التنبؤ بنتائج جديدة مبينة على فهم وتفسير الظواهر وقوانينها ووصفها.والتنبؤ هو القدرة على توقع حدثا ما قبل وقوعه فعلاً، وضعف قدرتنا على التنبؤ بظاهرة ما يعني فجوة في فهمنا لها (أبو علام ـ 1998). وتختلف عملية التوقع Expectancy كلية عن التخمين Guessing، فالتوقع يعتمد على البيانات أو على الخبرة السابقة، بينما التخمين لا أساس له من البيانات أو الخبرات السابقة. أن الهدف المباشر للتفكير العلمي هو إقامة تنبؤات صحيحة للحوادث أو الظواهر، ويأتي التنبؤ عند محاولة الباحث تطبيق التعميمات والقوانين على ظواهر أو علاقات أو مواقف جديدة، غير تلك التي نشأ عنها التعميم.فالعلم لا يقتنع بصياغة التعميمات، وإنما يتعدى ذلك إلى التنبؤ بالطريقة التي يعمل بها ذلك التعميم في المستقبل، فوظيفة العلم هي التنبؤ بتكرار وقوع الحوادث والظواهر.
التحكم Control
يعد التحكم الوظيفة الرئيسية للمنهج العلمي، وهو المعيار الأصيل للعلم ويعتبر امتداداً للتفسير والتنبؤ، والهدف النهائي للعلم. فالتحكم هو تناول الظروف التي تحدد حدوث الظاهرة بشكل يحقق لنا الوصول إلى هدف معين. والباحث لا يقتنع بمجرد صياغة تعميمات تفسر الظواهر، بل يسعى أيضا إلى التنبؤ بالطريقة التي سوف يعمل بها التعميم في المستقبل، وأن يتعامل مع المعلومات والتعميمات بحيث يستطيع أن يتنبأ بحدث مستقل أو ظاهرة لم تلاحظ. والذي يتم من خلال التدخل في بيئة الظاهرة لإنتاج ظاهرة أخرى مرغوب فيها، أو لمنع حدوث نتائج غير مرغوب بها، حيث يتم تعديل أو ضبط الشروط التي يعتقد أنها تسبب حدوث ظاهرة ما، وذلك لمعرفة ما إذا كانت الظاهرة تتغير وفقا لهذا التعديل أم لا.إن قدرة الإنسان على ضبط الظاهرة والتحكم بها يزداد كلما زادت قدرته على تفسيرها والتنبؤ بها، كما أن منع وقوع الظاهرة، أو العمل على وقوعها يتم من خلال التحكم بالعوامل الأساسية التي تسبب حدوثها.

خصائص العلم

هناك مجموعة من الخصائص والمميزات، والتي اتصف بها العلم وأصبحت من مميزاته. هذه الخصائص هي التي ميزت العلم والمعرفة العلمية عن باقي جوانب ومجالات المعرفة الإنسانية، ومن هذه الخصائص ما يأتي :

يعبر عن مواقف موضوعية بعيدة عن التحيز والأحكام الذاتية، علما بان أحكامه تقريرية لما هو في الواقع الخارجي.
يتمتع بقدرته على الوصف الكمي، والذي يعتمد على الاختبارات واستخدام الوسائل الإحصائية، إضافة إلى الوصف الكيفي.
حقائق العلم قابلة للتعديل والتغيير، إذ أن النتائج التي يتوصل إليها غير نهائية قابلة للنقاش والتقصي.
يتصف بالبناء التراكمي المتكامل، حيث يبدأ من حيث انتهى الآخرون.
يتصف بالدقة والتكامل والتجريد.
يتصف بالشمولية والتعميم.
يهدف إلى وصف الظواهر وكيفية حدوثها.
يتصف بالبحث بما هو كائن.
يهتم بالبحث في العلل القريبة والمباشرة ولا يتجاوز الواقع الحي والجزئي الملموس.
له أدواته الخاصة به في دراسته للظواهر يستعين بها في عملية جمع البيانات والبحث العلمي.
يقوم على المنهج التجريبي كلما أمكن ذلك.
النتائج والحقائق التي يتم التوصل إليها، من الممكن أن يصل إليها باحثون آخرون، مع القدرة على تدقيق صحتها وصحة إجراءاتها.
غير قطعي حيث لا تعتبر النتائج التي يتم التوصل إليها حقائق نهائية لا تقبل النقاش.
يسعى للاستعانة بالعلوم الأخرى كلما كان ذلك ممكنا.
يسعى لإخضاع كل الادعاءات للاختبار المنهجي.
الحوادث التي يسعى لدراستها تتصف بالتكرار كلما تلازمت شروط حدوثها.
فرضياته ومقولاته تصاغ بطريقة يمكن اختبارها عن طريق

مفهوم العلم

استخدم الإنسان قديما أنماطاً متعددة من التفكير منها: التفكير الخرافي، والتفكير عن طريق المحاولة والخطأ، ومن ثم التفكير العلمي. وكان يسعى من خلالها التوصل إلى حل بعض المشكلات التي تعترض حياته.

وقد مر مفهوم العلم بسلسلة من التطورات عبر العصور، فكلمة علم كانت في العصور الوسطي تعني التراكم المعرفي، من حقائق ومفاهيم وتعميمات وقوانين ونظريات، والتي تتصل بكافة فروع المعرفة التي عرفتها البشرية. ومع بداية القرن العشرين ازداد حجم المعرفة العلمية، والتطبيقات التكنولوجية، الأمر الذي أدى إلى أهمية دراسة الطريقة (أو الأسلوب) التي تم عن طريقها حدوث هذا الازدياد المعرفي. ما جعل المتخصصين يتساءلون عن الأسلوب أو الطريقة التي ساعدت في التوصل إلى هذا الكم الهائل من المعارف (عبد السلام ـ 2001).

لذا فإن البعض ينظر إلى العلم على أنه طريقة للتفكير، أو البحث، تعين الإنسان على حل ما يعترضه من مشكلات، وتفسير ما يلاحظ من ظواهر. هذه النظرة ترى العلم بوصفه طريقة أفضل منه بناءً معرفياً. أما الفريق الثاني فينظر إلى العلم على أنه مجرد كم متراكم، من الحقائق Facts والنظريات Theories، التي يضمها مجال. في حين يرى الفريق الثالث انه نسق ديناميكي Dynamic للمعرفة، يشتمل على هيكل أو نسيج مترابط من الحقائق والمفاهيم والمبادئ العلمية، إلا انه ليس مجرد كومة غير منظمة من المعلومات والبيانات غير المترابطة، بل هو نسيج دينامكي تترابط وحداته وجزيئاته في هياكل، تترابط بدورها معا لتشكل هيكلاً معرفياً عاماً واحداً، وبناءً على ذلك فإن مفهوم العلم يتميز بجانبين هما مادة العلم، وطريقة الوصول إلى تلك المادة. وبذلك فإننا نستطيع أن نميز مفهوم العلم بما يلي :

العلم مادة وبناء معرفي
:وهو هيكل منتظم، أو رصيد من المعرفة العلمية، وما تتضمنه من مفاهيم وقوانين ونظريات وتعميمات، التي تساعدنا في تفسير الظواهر الطبيعية وفهم الكون، وتعتبر وجهة النظر هذه نظرة تقليدية للعلم، وهو ما يعرف بالاتجاه الإستاتيكي ويطلق عليها نواتج العلم. وينقسم البناء المعرفي إلى:
- الحقائق والوقائع العلمية Facts
- المفاهيم Concepts
- التعميمات Generalizations المبادئ والقواعد
- القوانين Laws
- النظريات Theories
العلم طريقة ومنهج في البحث والتفكير:
اعتبر البعض الأخر من العلماء، أن طريقة الوصول إلى المعرفة العلمية هي الجانب الأكثر أهمية بالنسبة للعلم، فالعلم عملية مستمرة للبحث وللاستقصاء والاستكشاف المنظم، تساعد في بناء الهيكل ألإدراكي بمجال معين، وبناءً على ذلك فإن الطرق أو العمليات التي يتم بواسطتها التوصل إلى المعرفة العلمية، هي التي ينبغي أن يوجه إليها الإهتمام. وعليه اعتبرت الطريقة التي يتبناها الباحث أو العالم معياراً أساسياً، في تحديد مدى علمية المعرفة الإنسانية المكتشفة، وهو ما يعرف بالاتجاه الديناميكي للعلم، ويطلق عليها مهارات التفكير وتسمى بعمليات العلم Science Processe.
العلم مادة معرفية وطريقة للتفكير:
هناك رأي آخر يحاول أن يجمع بين وجهتين النظر، إذ يعتبر العلم عبارة عن تفاعل ديناميكي بين العمليات والنتائج أكثر من أنه مجرد وصف للظواهر الطبيعية، علماً أن القيمة الأساسية للعلم لا تكمن فقط في أنه يبحث عن حلول لمشكلات طارئة أو جزئية، بل في وصوله إلى مجموعة من الحقائق والمفاهيم والتعميمات والقوانين والنظريات التي يمكن استخدامها في مواقف جديدة متشابهة.

التفكير العلمي Scientific Thinking

طالعتنا الصفحات السابقة بأن العلم مجال من مجالات النشاط البشري، يهدف إلى دراسة الأحداث والوقائع في الطبيعة والمجتمع والفكر من حيث صفاتها وعلاقاتها، حيث يتم تنظيم الحقائق في نموذج ذي معنى، وهو سلسلة متصلة الحلقات من المفاهيم والنظريات، والتي اشتقاقها من تلك الأحداث والوقائع، التي يمكن مشاهدتها بشكل مباشر، أو غير مباشر، وقد تطور هذا العلم نتيجة الملاحظة والتجريب، والبحث والتحقق والاستقصاء. علماً بأن وصول العلم إلى هذه المرحلة من التطور والنضج، لم يكن عبر طرق ووسائل عشوائية لا هدف لها، إنما كان عبر نشاط عقلي هادف مرن ومنظم، يوصل الفرد إلى فهم وتفسير وتنبؤ وضبط لما يحدث من حوله ذلك هو التفكير العلمي.

فالتفكير العلمي يمثل أعقد أنواع السلوك، فهو يتربع في أعلى قمة هرمية لمستويات النشاط العقلي، كما يعتبر من أهم الخصائص التي تميز بها هذا الإنسان عن غيره من المخلوقات، هذا السلوك هو نتيجة للتركيبة الفيسيولوجية للدماغ، وتعقد تلك التركيبة لديه مقارنة مع مثيلاتها البسيطة عند باقي الكائنات الحية، (في حين قد يثير نوعاً من الاشمئزاز حينما يقول بعض أدعياء العلم إن الإنسان يستطيع أن يفكر وأن ينجز الكثير من الأعمال بدون تلك تركيبية الفيسيولوجية)، والذي استطاع الإنسان من خلاله أن يتميز عن الحيوان بقدرته على التطور العلمي والتقدم الاجتماعي والصناعي من خلال قدرته على تحديد أهدافه والسعي لتحقيقها.

والتفكير العلمي عملية إرادية واعية، تم بواسطتها التوصل إلى منهج أصبح يرتبط إلى حد كبير بالدراسات العلمية، يبدأ بالملاحظة القصدية المنظمة للظاهرة، ثم وضع تفسير أولي لها على صيغة فرضية يتم التحقق منها بالتجريب. ومن ثم الاستعانة بالقوانين الجزئية المتعددة وضمها في نظرية واحدة، أو قد يلجأ إلى الاستنباط العقلي.

وقد عرفت دينا كوهين Deana Kuhn التفكير العلمي، بأنه التفكير المنبثق من المعرفة العلمية، ويتضمن المنطقية أو التفكير المنطقي، وتفكير بحل المشكلات، والتفكير بأحداث الحياة اليومية بشكل منظم ومتراكم.

وهناك من يعرفه بأنه مجموعة المهارات العقلية التي يقوم بها الفرد لحل مشكلة معينة أو تفسير ظاهرة ما بطريقة موضوعية دقيقة (قطامي ـ 2003). أما روبرت سولسو Robert Solso فيصف التفكير العلمي بأنه عمليات عقلية معرفية للاستجابات للمعلومات الجديدة بعد معالجات معقدة، تشمل التخيل والتعليل وإصدار الأحكام وحل المشكلات (قطامي ـ 2001).

وعليه يمكننا النظر إلى التفكير العلمي بأنه كل نشاط عقلي هادف مرن، يتصرف بشكل منظم، في محاولة لحل المشكلات، ودراسة وتفسير الظواهر المختلفة، والتنبؤ بها والحكم عليها، باستخدام منهج معين، يتناولها بالملاحظة الدقيقة والتحليل، وقد يخضعها للتجريب، في محاولة للتوصل إلى قوانين ونظريات (النجدي وآخرون ـ 2002).

وقد قدم ماير Mayer أنواعاً من أنماط التفكير التي تركز على العمليات العقلية الموصلة إلى النتيجة التي يرومها الفرد وهذه الأنماط هي:

التفكير بالمحاولة والخطأ (السلوك الترابطي Thinking Trialed Error
التفكير حل المشكلات (بإعادة بناء الموقف؛ Problem ـ Solving Thinking
التفكير الاستقرائي Inductive Thinking
التفكير الاستنباطي Deductive Thinking (قطامي ـ 2003).

كما ينظر الكثيرون إلى التفكير العلمي كمهارة قابلة للتعلم والتدريب وبالتالي فمن الممكن تنميته، ومن خصائص التفكير العلمي أنه:

نشاط منظم وليس نشاطاً ارتجالياً.
نشاط مقصود وليس نشاطاً تلقائياً.
يتصف بالدقة والضبط.
يتصف بأنه يقوم على الواقع والمشاهدة والحقائق الملموسة.
يتميز بالمرونة فهو بعيد عن الجمود والتعصب.
يتميز بالموضوعية.
يقوم على التعميم، فأحكامه ونتائجه لا تقتصر على تفسير حالة جزئية واحدة.
يتميز بإمكانية اختبار ومراجعة صدق نتائجه وتعميماته. (النجدي وآخرون ـ 2002).
الحقائق العلمية التي يتوصل إليها تتخذ شكلاً تراكمياً، أي أنه يتشكل من خلال إضافات جديدة إلى ما هو قديم.
يهدف للبحث عن الأسباب ويكشف عنها بقصد التحكم بها.
يتميز بالتجريد من خلال استخدام رموز كمية واضحة متصفة بالدقة العالية.
يتصف باليقين الموضوعي القائم على أدلة منطقية مقنعة.
حقائقه غير ثابتة، فالعلم لا يعترف بالحقائق النهائية.

وللتفكير العلمي وظائف فهو يقوم بفهم الظواهر البيئية المحيطة في الإنسان، كما أنه يؤدي إلى حل المشكلات المختلفة والتي تعترض الإنسان في حياته العملية والفكرية، وإلى التحكم بالظواهر والتنبؤ بها من خلال الكشف عن الأسباب المؤدية لها، ما يؤدي إلى إضفاء معان جديدة على تلك الأحداث والأشياء.

كما أن للتفكير العلمي طريقة لتعلم الحقائق الجديدة، وهي ما يعرف بالطريقة العلمية أو المنهج العلمي، فالمعرفة العلمية بأشكالها المختلفة تنمو وتزداد نتيجة لاستخدام الطريقة العلمية، ومهارات التفكير العلمي في إجراء البحوث والتجارب العلمية.

ويتمثل المنهج العلمي في طريقة التفكير، وفي الأساليب التي يتبعها الباحثون، سعياً لاكتشاف المتغيرات في الطبيعة والإنسان والربط بينهما ومحاولة تفسيرها فيتسم التفكير بسمات هذا المنهج وينعت بتسمية (التفكير العلمي). وقد يتصور البعض أن خطوات هذا التفكير تمثل أساساً نظرياً ثابتاً يمكن الاعتماد عليه لحل مشكلة ما، إلا أن هذه التصور غير صحيح، فهو مجرد تصورات نظرية واضحة المعالم لحل المشكلات العلمية، تتمثل في كون المشكلات تأتي متباينة في أنواعها ومختلفة في أحجامها، ولا يوجد تصنيف ثابت لأحجام المشكلات وأشكالها، الأمر الذي يجعل العمليات التي قد تستخدم في حل مشكلة ما قد لا تستخدم في حلول مشكلات أخرى.

كما أن ترتيب خطوات التفكير العلمي بهذا التسلسل، قد يوحي بأن المشكلات العلمية يمكن حلها بإتباع هذه الخطوات بطريقة متسلسلة، إلا أن ذلك غير صحيح، فالمنهج العلمي ليس خطوات محددة ينبغي الالتزام بتسلسلها، بل هو مجموعة من العمليات العقلية المتداخلة، والتي يؤثر كل منها على الآخر. إذ لا توجد مجموعة من الخطوات المحددة، والتي يتبعها الباحثون دائماً، كما لا يوجد مسار محدد يقود إلى المعرفة العلمية، بل توجد ملامح معينة يمكن التدريب عليها من خلال التفكير بطريقة علمية.

إن طريقة التفكير هي المنهج الذي يتبعه الباحث للقيام بتنفيذ بحثه، وهو ما يعرف بالطريقة العلمية والمنهج العلمي. كما أن البحث ليس مجرد تجميع للبيانات والمعلومات والحقائق، ولكنها إضفاء تغيرات لتلك الحقائق وبيان صفاتها من قبل الباحث، ووضعها في إطار منطقي مفيد، وهذا هو الذي يميز التفكير العلمي عن سواه لذا فالبحث يتطلب الفكر، ومن هنا سميه التفكير الذي يتضمنه البحث التفكير العلمي أو الطريقة العلمية، وتتميز الطريقة العلمية بجملة من الخصائص منها:

الاعتقاد بان هناك تفسيراً طبيعياً لجميع الظواهر التي نلاحظها.
تفترض أن العالم هو كون منظم ولا توجد نتيجة فيه بدون سبب.
رفض الاعتماد على مصادر الثقة، وتؤكد بأن النتائج لا تعتبر صحيحة إلا إذا دعمها الدليل.
الاعتماد على الملاحظة المباشرة مادام ذلك ممكنا، واستبدالها بالمنطق، وان الأفكار والحقائق مهما كان الطريق الذي أوصلنا إليها، يجب أن تخضع للاختبار والتجربة لإظهار صحتها أو بطلانها.
أن تكون النتائج التي نصل إليها لا تتعارض مع الدليل أو الحقائق المعروفة أو مع التجربة داخل مجال الدراسة، أي أن تكون منطقية.

إن الطريقة العلمية أو المنهج العلمي هو سبيلنا الوحيد للوصول إلى الحقيقة الموضوعية. من خلال مجموعة من العمليات العقلية الأزمة لتطبيق طرق العلم والتي يتضمنها التفكير العلمي، والمسماة بعمليات العلم.

عمليات العلم Science Processes

هي خطوات أو مهارات التفكير العلمي كما يطلق عليها البعض، أو الطريق للوصول إلى المعرفة العلمية فهي مجموعة من القدرات والعمليات العقلية الخاصة اللازمة لتطبيق طرق العلم والتفكير العلمي بشكل صحيح، وتعتبر الجانب الأكثر أهمية بالنسبة للعلم، حيث توضح كيف توصل العلماء إلى اكتشافاتهم وكيف يحققون المعرفة العلمية لذا فهي ذات أهمية بالغة في البحوث العلمية.

وعمليات العلم ما هي إلا أنشطة وأفعال وممارسات يقوم بها العلماء، أثناء التوصل إلى النتائج المختلفة للعلم من جهة، وأثناء الحكم على هذه النتائج من جهة أخرى، كما أنها مجموعة من القدرات والمهارات العلمية والعملية اللازمة لتطبيق طرق العلم والتفكير العلمي بشكل صحيح، ويشير جيروم برونر Jerome S. Bruner إلى أن عمليات العلم ما هي إلا عادات تعليمية يكتسبها المتعلم أثناء تعلمه، كما يسميها روبرت جانييه Robert Gagne بأنها قدرات ومهارات عقلية متعلمة. ويؤكد جانييه Gagne أن عمليات العلم هي أساس التقصي والاكتشاف العلمي. وتتضمن تلك العمليات بصورة أساسية مواجهة الأفكار بالخبرة، أي تصميم التجارب لاختبار الأفكار والفروض والتنبؤات التي بنيت عليها، والتي تسهم في تطوير المعرفة. كما أنها أسلوب في التفكير لحل مشكلات معقدة بهدف الوصول إلى تفسيرات دقيقة وصادقة، وبذلك تتكامل عمليات العلم (مهارات التفكير العلمي) مع الطريقة العلمية في البحث، وتتميز عمليات العلم بأنها:

عمليات تتضمن مهارات عقلية محددة يستخدمها العلماء والأفراد لفهم الظواهر الكونية المحيطة بهم.
سلوك مكتسب، أي يمكن تعلمها والتدريب عليها.
يمكن تعميم عمليات العلم ونقلها إلى الجوانب الحياتية المختلفة.

إن عمليات العلم هي فئة معقدة من المهارات، التي يستخدمها العالم في مواصلة تقصيه العلمي، وتمثل عمليات العلم كما يقول (جانييه) المكونات الأساسية للتحقق العلمي، حيث نحتاج إليها للوصول إلى الاستنتاجات والتصورات العقلية المختلفة، ولذا تعتبر مهارات عقلية قابلة للتعميم، كما يؤكد (جانييه) أن التحقق العلمي يبدأ بالملاحظة، ويتقدم من خلال التنظيم المنطقي للبيانات، ثم بناء الاستنتاجات، ويلي ذلك اختبار تلك الاستنتاجات، وهذه هي الطبيعة الاستقرائية لعمليات العلم (زيتون ـ 2004).

وتقسم عمليات العلم إلى قسمين :

العمليات الأساسية Basic Processes وهي عمليات علمية أولية بسيطة نسبيا، تشكل القاعدة الأساسية لتعلم العمليات وهي تمثل القاعدة في هرمية العلم وتشتمل على :الملاحظة، القياس، التصنيف، الاستنتاج، الاستنباط، الاستدلال، التنبؤ، التوقع، مهارة الاتصال، استخدام العلاقات المكانيه الزمانية، ومهارة استخدام الأرقام.
العمليات التكاملية Integrated Processes وهي عمليات عقلية عالية ومتقدمة، أعلى من عمليات العلم الأساسية في هرم تعلم العمليات العلمية، و تشتمل :
- التعريف الإجرائي.
- ضبط المتغيرات.
- التفسير.
- فرض الفروض واختبارها.
- مهارات العمل التجريبي.