مشاهده در خدمت علم: از شمارش ساده تا کشف قوانین طبیعت
چشمان همیشه بیدار علم: تعریف و اهمیت مشاهده
احتمالاً اولین علمی که بشر با آن آشنا شد، «مشاهده» بود. انسانهای اولیه با مشاهدهی حرکت خورشید، تغییر فصلها و رفتار حیوانات، توانستند بقای خود را تضمین کنند. در دنیای امروز نیز مشاهده، همان فرآیند دقیق و نظاممند نگاه کردن به پدیدهها و ثبت ویژگیهای آنهاست. تفاوت اصلی مشاهدهی علمی با نگاه کردن روزمره در «هدفمندی» و «ساختارمندی» آن است. یک پژوهشگر از قبل میداند که به دنبال چه چیزی میگردد و چگونه باید آن را ثبت کند .
برای درک بهتر، به یک مثال ساده توجه کنید: فرض کنید میخواهید بدانید دانشآموزان یک مدرسه در زنگ تفریح چه میزان از بطریهای آب خود را مصرف میکنند. اگر فقط نگاهی کلی به حیاط بیندازید، این یک نگاه ساده است. اما اگر با یک کاغذ و خودکار بایستید و تعداد دفعاتی که هر دانشآموز از بطری آب مینوشد را بشمارید و حجم تقریبی هر جرعه را تخمین بزنید، در حال انجام یک مشاهدهی علمی هستید . این دادهها میتوانند به مدیر مدرسه در برنامهریزی برای تأمین آب سالم کمک کنند. اهمیت این روش در این است که دادهها مستقیماً از دل واقعیت استخراج میشوند و تحت تأثیر نظرات یا تمایلات افراد (پاسخدهندگان) قرار نمیگیرند .
سنجش دنیای اطراف: اندازهگیری مستقیم در قلب مشاهده
بسیاری از مشاهدات علمی به «اندازهگیری مستقیم»2 ختم میشوند. اندازهگیری یعنی نسبت دادن یک عدد به یک ویژگی (کمیت) بر اساس یک استاندارد جهانی . وقتی شما طول یک میز را با متر اندازه میگیرید، یا وزن یک سیب را با ترازو میسنجید، در حال انجام یک مشاهدهی کمّی هستید. دقت ابزار اندازهگیری در اینجا حرف اول را میزند.
به عنوان مثال، یک هواشناس برای پیشبینی وضع هوا، از ابزارهای دقیقی استفاده میکند: دماسنج برای اندازهگیری دما، فشارسنج برای اندازهگیری فشار هوا، و بادسنج برای اندازهگیری سرعت باد. تمام اینها نمونههایی از مشاهده و اندازهگیری مستقیم هستند که دادههای خام را بدون نیاز به پرسش از هیچ کس فراهم میکنند. در آزمایشگاه علوم، وقتی دانشآموزی دمای آب در حال جوش را با دماسنج اندازهگیری میکند و به عدد ۱۰۰ درجه سانتیگراد میرسد، در واقع یک مشاهدهی علمی را با موفقیت انجام داده است.
| کمیت مورد اندازهگیری | ابزار مشاهده/اندازهگیری | واحد استاندارد (SI)3 | مثال عینی از مشاهده |
|---|---|---|---|
| طول | متر، کولیس، خطکش | متر (m) | مشاهده و ثبت رشد روزانه یک گیاه به مدت یک ماه |
| جرم | ترازوی دیجیتال، ترازوی دو کفهای | کیلوگرم (kg) | وزنکردن محصول یک درخت پرتقال در پایان فصل |
| زمان | کرنومتر، ساعت | ثانیه (s) | اندازهگیری مدت زمان واکنش یک ماده شیمیایی در آزمایشگاه |
| دما | دماسنج، ترمومتر | کلوین (K) | ثبت دمای آب دریاچه در طول یک سال برای مطالعه تغییرات اقلیمی |
مشاهده در میدان عمل: کاربردهای عملی و مثالهای عینی
مشاهده فقط محدود به آزمایشگاههای مجهز نیست. این روش در زندگی روزمره و بسیاری از مشاغل کاربرد دارد. یک جامعهشناس ممکن است با حضور در یک میدان عمومی، نحوه تعامل افراد با یکدیگر را مشاهده و ثبت کند (مشاهده غیرمشارکتی) . یک کارشناس ترافیک با ایستادن در یک چهارراه و شمارش تعداد خودروهای عبوری در ساعات مختلف، دادههای لازم برای روانسازی ترافیک را جمعآوری میکند.
مثال عینی در علوم زیستی: پژوهشگری میخواهد عادت غذایی یک گونهٔ نادر از پرندگان را مطالعه کند. او نمیتواند از خود پرنده بپرسد چه میخورد! پس باید به طور پنهان در زیستگاه آن مستقر شود و با یک دوربین چشمی و دفترچه یادداشت، نوع و تعداد طعمههایی که پرنده به لانه میآورد را ثبت کند. این مشاهدهی دقیق میتواند اطلاعات ارزشمندی برای حفاظت از آن گونه فراهم آورد .
مثال عینی در فیزیک: گالیله، دانشمند بزرگ، برای مطالعهی قانون سقوط آزاد اجسام، از بالای برج کج پیزا گویهایی با جرمهای مختلف را رها کرد و زمان رسیدن آنها به زمین را اندازهگیری نمود (مشاهدهی کمی). این مشاهدهی ساده، پایهای برای قوانین بعدی حرکت نیوتن شد. رابطهٔ ریاضی این پدیده به صورت زیر قابل نمایش است که در آن $t$ زمان، $h$ ارتفاع و $g$ شتاب گرانش است:
چالشهای مفهومی در روش مشاهده
❓ سوال 1: اگر در یک مشاهده، حضور من (پژوهشگر) باعث شود افراد رفتار عادی خود را نشان ندهند، آیا دادههای من معتبر است؟
این یک چالش اساسی به نام «اثر هاثورن»4 است. برای کاهش این اثر، پژوهشگر میتواند از مشاهدهی پنهان (در مواردی که اخلاقی باشد) استفاده کند، یا مدت زمان طولانیتری در محیط بماند تا افراد به حضور او عادت کرده و رفتار طبیعی خود را بازیابند .
❓ سوال 2: آیا میتوان گفت مشاهده، همیشه از پرسشنامه بهتر است؟
خیر، هر روشی جایگاه خود را دارد. مشاهده برای مطالعهی رفتارها و پدیدههای عینی عالی است، اما برای فهم نگرشها، عقاید و احساسات درونی افراد (مثلاً میزان رضایت از زندگی) ناتوان است. در این موارد، پرسشنامه یا مصاحبه ابزار مناسبتری هستند . بهترین پژوهشها معمولاً از ترکیب هر دو روش (چندروشی) استفاده میکنند.
❓ سوال 3: چطور بفهمم مشاهدهام دقیق بوده است؟ ملاک دقت چیست؟
دقت یک مشاهده به دو عامل بستگی دارد: «دقت ابزار اندازهگیری» و «دقت مشاهدهگر». ابزار دقیق، دستگاهی است که کوچکترین تغییرات را نشان دهد (مثلاً خطکش میلیمتری دقیقتر از خطکش سانتیمتری است) . دقت مشاهدهگر نیز به تمرکز، آموزش و نبود سوگیری (تعصب) در او بستگی دارد. تکرار مشاهده توسط چند نفر و مقایسه نتایج، یکی از راههای سنجش دقت است.
چهارچوبی برای مشاهده: انواع روش از نگاهی دیگر
روشهای مشاهده را میتوان از زوایای مختلفی طبقهبندی کرد. یکی از رایجترین تقسیمبندیها بر اساس میزان مشارکت پژوهشگر و ساختار مشاهده است. درک این انواع به ما کمک میکند تا برای هر هدف پژوهشی، بهترین شیوه را انتخاب کنیم .
| معیار تقسیمبندی | نوع مشاهده | توضیح کوتاه | یک مثال ساده |
|---|---|---|---|
| میزان مشارکت | مشارکتی | پژوهشگر در فعالیتهای گروه شرکت میکند. | پیوستن به یک تیم ورزشی برای مطالعه روحیه همکاری |
| غیرمشارکتی | پژوهشگر از بیرون نظارهگر است و دخالت نمیکند. | بررسی تعداد مشتریان یک فروشگاه در ساعات مختلف | |
| آگاهی افراد | آشکار | مشارکتکنندگان میدانند که مورد مشاهده هستند. | معلمی که برای ارزشیابی در کلاس حاضر میشود. |
| پنهان | افراد از مشاهده شدن بیخبرند. | بررسی رفتار خرید مشتریان با دوربینهای مداربسته فروشگاه | |
| ساختار | ساختاریافته | از قبل چکلیست یا فرم ثبت داده تهیه شده است. | پرستاری که علائم حیاتی بیمار را هر ساعت ثبت میکند. |
| بدون ساختار | مشاهده آزاد و اکتشافی است. | کاوشگرانی که برای اولین بار وارد یک غار ناشناخته میشوند. |
پاورقی
1 داده (Data): مجموعهای از واقعیتها، اعداد، یا نشانههای خام است که پردازش نشده و به تنهایی معنای خاصی ندارند، اما میتوانند مبنای استدلال، بحث یا محاسبه قرار گیرند.
2 اندازهگیری مستقیم (Direct Measurement): نوعی از اندازهگیری است که در آن کمیت مورد نظر مستقیماً با استفاده از یک ابزار مدرج و مقایسه با یک استاندارد معلوم به دست میآید.
3 دستگاه بینالمللی یکاها (SI): یک سیستم متریک و استاندارد شده از یکاها است که در سراسر جهان برای اندازهگیریهای علمی و روزمره پذیرفته شده است.
4 اثر هاثورن (Hawthorne Effect): پدیدهای که در آن افراد به دلیل آگاهی از حضور ناظر یا شرکت در یک آزمایش، رفتار خود را تغییر میدهند.
