ما هو النموذج العلمي؟ (مثال) - علم - 2026

في نموذج علمي هو تمثيل مجردة من الظواهر والعمليات لشرح لهم. النموذج العلمي هو تمثيل مرئي للنظام الشمسي يتم فيه تقدير العلاقة بين الكواكب والشمس والحركات.

من خلال إدخال البيانات في النموذج يسمح بدراسة النتيجة النهائية. لعمل نموذج ، من الضروري طرح فرضيات معينة ، بحيث يكون تمثيل النتيجة التي نريد الحصول عليها دقيقًا قدر الإمكان ، وكذلك بسيطًا بحيث يمكن التلاعب بها بسهولة.

مثال على النموذج العلمي

هناك عدة أنواع من الأساليب والتقنيات والنظريات لتشكيل النماذج العلمية. ومن الناحية العملية ، لكل فرع من فروع العلم طريقته الخاصة في صنع النماذج العلمية ، على الرغم من أنه يمكنك تضمين نماذج من فروع أخرى للتحقق من تفسيرك.

تسمح مبادئ النمذجة بإنشاء نماذج وفقًا لفرع العلم الذي يحاولون شرحه. يتم دراسة طريقة بناء نماذج التحليل في فلسفة العلوم ونظرية النظم العامة والتصور العلمي.

في جميع تفسيرات الظواهر تقريبًا ، يمكن تطبيق نموذج أو آخر ، ولكن من الضروري تعديل النموذج المراد استخدامه ، بحيث تكون النتيجة دقيقة قدر الإمكان. قد تكون مهتمًا بالخطوات الست للمنهج العلمي وما تتكون منه.

الأجزاء العامة للنموذج العلمي

قواعد التمثيل

لإنشاء نموذج ، هناك حاجة إلى سلسلة من البيانات وتنظيم نفس الشيء. من مجموعة بيانات الإدخال ، سيوفر النموذج سلسلة من بيانات الإخراج مع نتيجة الفرضيات المطروحة

الهيكل الداخلي

سيعتمد الهيكل الداخلي لكل نموذج على نوع النموذج الذي نقترحه. عادة ، تحدد المراسلات بين المدخلات والمخرجات.

يمكن أن تكون النماذج حتمية عندما يتوافق كل إدخال مع نفس المخرجات ، أو غير حتمية أيضًا ، عندما تتوافق مخرجات مختلفة مع نفس المدخلات.

أنواع النماذج

تتميز النماذج بشكل تمثيل هيكلها الداخلي. ومن هناك يمكننا وضع تصنيف.

النماذج المادية

ضمن النماذج الفيزيائية يمكننا التمييز بين النماذج النظرية والعملية. أكثر أنواع النماذج العملية استخدامًا هي النماذج بالأحجام الطبيعية والنماذج الأولية.

إنها تمثيل أو نسخة من الشيء أو الظاهرة المراد دراستها ، مما يسمح بدراسة سلوكهم في مواقف مختلفة.

ليس من الضروري أن يتم تمثيل هذه الظاهرة على نفس النطاق ، بل يتم تصميمها بحيث يمكن استقراء البيانات الناتجة للظاهرة الأصلية بناءً على حجمها.

في حالة النماذج الفيزيائية النظرية ، فإنها تعتبر نماذج عندما لا تكون الديناميكيات الداخلية معروفة.

من خلال هذه النماذج ، يتم السعي إلى إعادة إنتاج الظاهرة المدروسة ، ولكن دون معرفة كيفية إعادة إنتاجها ، يتم تضمين الفرضيات والمتغيرات لمحاولة شرح سبب الحصول على هذه النتيجة. يتم تطبيقه في جميع متغيرات الفيزياء ، باستثناء الفيزياء النظرية.

النماذج الرياضية

في النماذج الرياضية ، يتم السعي إلى تمثيل الظواهر من خلال صياغة رياضية. يستخدم هذا المصطلح أيضًا للإشارة إلى النماذج الهندسية في التصميم. يمكن تقسيمها إلى نماذج أخرى.

النموذج القطعي هو النموذج الذي يُفترض فيه أن البيانات معروفة ، وأن الصيغ الرياضية المستخدمة دقيقة لتحديد النتيجة في أي وقت ، ضمن الحدود التي يمكن ملاحظتها.

النماذج العشوائية أو الاحتمالية هي تلك التي تكون فيها النتيجة غير دقيقة ، بل احتمالية. والتي يوجد فيها عدم يقين بشأن ما إذا كان نهج النموذج صحيحًا.

من ناحية أخرى ، فإن النماذج العددية هي تلك التي تمثل من خلال المجموعات العددية الشروط الأولية للنموذج. هذه النماذج هي التي تسمح بمحاكاة النموذج عن طريق تغيير البيانات الأولية لمعرفة كيف سيتصرف النموذج إذا كان لديه بيانات أخرى.

بشكل عام ، يمكن أيضًا تصنيف النماذج الرياضية اعتمادًا على نوع المدخلات التي يعمل بها المرء. يمكن أن تكون نماذج إرشادية حيث يتم البحث عن تفسيرات سبب الظاهرة التي يتم ملاحظتها.

أو يمكن أن تكون نماذج تجريبية ، حيث يتم فحص نتائج النموذج من خلال المخرجات التي تم الحصول عليها من الملاحظة.

وأخيرًا ، يمكن أيضًا تصنيفها وفقًا للهدف الذي يريدون تحقيقه. يمكن أن تكون نماذج محاكاة حيث يحاول المرء التنبؤ بنتائج الظاهرة التي يتم ملاحظتها.

يمكن أن تكون نماذج تحسين ، حيث يتم النظر في تشغيل النموذج ومحاولة للعثور على النقطة التي يمكن تحسينها لتحسين نتيجة الظاهرة.

أخيرًا ، يمكن أن تكون نماذج تحكم ، حيث يحاولون التحكم في المتغيرات للتحكم في النتيجة التي تم الحصول عليها والقدرة على تعديلها إذا لزم الأمر.

نماذج الجرافيك

من خلال الموارد الرسومية يتم تمثيل البيانات. هذه النماذج هي عادة خطوط أو ناقلات. تسهل هذه النماذج رؤية الظاهرة ممثلة من خلال الجداول والرسوم البيانية.

نموذج تناظري

إنه التمثيل المادي لكائن أو عملية. يتم استخدامه للتحقق من صحة فرضيات معينة كان من المستحيل اختبارها لولا ذلك. هذا النموذج ناجح عندما يكون من الممكن إثارة نفس الظاهرة التي نلاحظها ، في نظيرتها

النماذج المفاهيمية

هي خرائط لمفاهيم مجردة تمثل الظواهر المراد دراستها ، بما في ذلك الافتراضات التي تسمح بإلقاء نظرة خاطفة على نتيجة النموذج ويمكن تعديلها.

لديهم مستوى عال من التجريد لشرح النموذج. إنها النماذج العلمية في حد ذاتها ، حيث يتمكن التمثيل المفاهيمي للعمليات من شرح الظاهرة التي يجب ملاحظتها.

تمثيل النماذج

النوع المفاهيمي

يتم قياس عوامل النموذج من خلال تنظيم الأوصاف النوعية للمتغيرات التي سيتم دراستها داخل النموذج.

النوع الرياضي

من خلال صياغة رياضية يتم إنشاء نماذج التمثيل. ليس من الضروري أن تكون أرقامًا ، لكن التمثيل الرياضي يمكن أن يكون رسوم بيانية جبرية أو رياضية

النوع المادي

عند إنشاء النماذج الأولية أو النماذج التي تحاول إعادة إنتاج الظاهرة المراد دراستها. بشكل عام ، يتم استخدامها لتقليل الحجم اللازم لإعادة إنتاج الظاهرة قيد الدراسة.

المراجع

1. بوكس ، جورج إي بي. المتانة في إستراتيجية بناء النموذج العلمي ، المتانة في الإحصاء ، 1979 ، المجلد. 1 ص. 201-236.
2. بوكس ، جورج إي بي ؛ هانتر ، وليم جوردون ؛ هانتر ، جي ستيوارت إحصائيات المجربين: مقدمة للتصميم وتحليل البيانات وبناء النماذج. نيويورك: وايلي ، 1978.
3. VALDÉS-PÉREZ ، راؤول إي. ZYTKOW ، جان م. سيمون ، هربرت أ. بناء النموذج العلمي كبحث في فضاءات المصفوفة. EnAAAI. 1993. ص. 472-478.
4. HECKMAN، James J. 1. النموذج العلمي للسببية. Sociological methodology، 2005، vol. 35 ، لا 1 ، ص. 1-97.
5. كراججيك ، جوزيف ؛ ميريت ، جوي. إشراك الطلاب في الممارسات العلمية: كيف يبدو إنشاء النماذج ومراجعتها في الفصل الدراسي للعلوم؟ The Science Teacher، 2012، vol. 79 ، لا 3 ، ص. 38.
6. أدريز برافو ، أغوستين ؛ LEFT-AYMERICH ، ميرسي. نموذج لنموذج علمي لتدريس العلوم الطبيعية ، المجلة الإلكترونية للبحوث في تعليم العلوم ، 2009 ، رقم ESP ، ص. 40-49.
7. غالاجوفسكي ، ليديا ر. أدريز برافو ، أغوستين. نماذج وقياسات في تدريس العلوم الطبيعية. مفهوم النموذج التعليمي التناظري ، تدريس العلوم ، 2001 ، المجلد. 19 ، لا 2 ، ص. 231-242.