Что такое наблюдение естествознание

Естествознание. 10 класс

Конспект урока

Естествознание, 10 класс

Урок 3. Экспериментальные методы в естественных науках

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Открытые электронные ресурсы по теме урока:

Метрологический музей URL: http://www.vniim.ru/etalon.html

Рубрика «Эксперименты» // Учебно-методическая газета «Физика» (электронной версии) URL: http://fiz.1september.ru/topic.php?TopicID=14&Page=5

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Познание природы развивало наблюдательность древнего человека. Это позволило ему сделать множество замечательных открытий. Люди постепенно научились разбираться в окружающем их растительном мире. Они научились отличать полезные растения от тех, которые могут причинить вред. Многие растения они стали употреблять в пищу, узнали лечебные свойства некоторых из них.

Охотясь или занимаясь собирательством, человек ориентировался на местности. Этому он научился, наблюдая за положением Солнца и звезд на небе.
Наблюдение звездного неба с древнейших времен формировало самого человека как мыслящее существо. Звездное небо до сих пор притягивает людей разных стран, поколений и профессий. Наблюдая за движением планет, звезд и галактик мы продолжаем ставить вопросы и искать на них ответы.

Наблюдение. Каковы особенности научного наблюдения?

Научное наблюдение отличается от обычного созерцания тем, что позволяет приходить к ответам на поставленный исследователем вопрос. Оно всегда целенаправленно, сознательно организовано, методически обдумано. Результаты наблюдения можно оценить, записать, измерить. Главным в научном наблюдении являются условия, в которых оно проходит и то, что сам наблюдатель не вмешивается в ход наблюдаемого процесса.

Наблюдения могут быть прямыми или косвенными, они могут вестись с помощью технических приспособлений или без таковых. Так, орнитолог видит птицу в бинокль и может слышать ее, а может фиксировать прибором звуки вне слышимого человеческим ухом диапазона; гистолог наблюдает с помощью микроскопа зафиксированный и окрашенный срез ткани, а, скажем, для молекулярного биолога наблюдением может быть фиксация изменения концентрации фермента в пробирке.

Исследователь знает, ради чего проводится наблюдение, какая поставлена цель. Наблюдателя интересуют все детали исследуемого процесса. Чем больше деталей он заметит, тем больше получит материала для обдумывания, обработки, размышлений. Поэтому обязательно ведется журнал наблюдений, где записывают все особенности происходящих процессов и их условия. Впоследствии часто приходится снова и снова возвращаться к этим описаниям. Журналы наблюдений должны долго храниться, они становятся материалом для сравнения результатов разных исследователей. Наблюдение дает материал для дальнейших исследований, позволяет сформулировать вопросы, на которые надо ответить, обозначить проблемы, которые следует решить.

Эксперимент. Чем эксперимент отличается от наблюдения?

Самой крупной экспериментальной установкой в Мире является андронный коллайдер. Это ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в ЦЕРНе, находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции. Большой адронный коллайдер располагается в туннеле с длиной окружности 26,7 км. Специалисты надеются, что с помощью ускорителя смогут получить наиболее достоверную информацию о происхождении Вселенной.

Иногда используют так называемый мысленный эксперимент, когда исследователь мысленно моделирует процессы или системы, прогнозирует и описывает их поведение.

Научная деятельность Галилея, Ньютона, Максвелла, Карно, Эйнштейна и других ученых, заложивших основы современного естествознания, свидетельствует о существенной роли мысленного эксперимента в формировании теоретических идей.

Экспериментатор должен четко представлять, какие параметры процесса он изменяет, чтобы определить, что влияет на результат, установить причину и следствие. При этом в эксперименте обязательно сравнивают поведение системы в обычных и специально измененных условиях. Результаты и условия эксперимента строго фиксируют и описывают. Если при соблюдении одних и тех же условий результаты нескольких опытов совпадают, то можно делать выводы о достоверности полученных данных.

И. П. Павлов в своей лаборатории, расположенной недалеко от Санкт-Петербурга, ставил эксперименты, изучая механизмы образования условного рефлекса. Суть знаменитого эксперимента состоит в изучении рефлексов животного, в данном случае собаки на внешнее воздействие. Именно Павлов вводит понятие безусловного рефлекса, данного от природы и условного рефлекса выработанного на протяжении жизни или в результате жизненного опыта. Все свои наблюдения Иван Петрович фиксировал в дневниках и журналах.

Павлову было уже почти 50 лет, когда он начал свои знаменитые исследования условных рефлексов. Этот новый интерес родился из случайного наблюдения одной особенности слюноотделения у собак. Обычно слюна начинает выделяться у собаки, когда пища попадает на ее язык, это врожденный рефлекс. Но Павлов заметил, что у его собак слюна выделялась еще до того, как пища попадала им в рот; у собак начинала течь слюна, когда они видели, что им несут еду, или даже тогда, когда они слышали шаги человека, который их кормил. Получалось, что рефлекс теперь вызывался новыми, прежде нейтральными, раздражителями. Сначала появилась гипотеза, в дальнейшем подтвержденная экспериментально.

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (теорию, теорему, закон), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений. Таким образом, из гипотезы, подтвержденной экспериментом, рождается теория.

Измерение. Что значит измерить величину?

С развитием научных знаний возникает необходимость в более точной фиксации наблюдений. Для решения этой задачи начинают изобретаться различные измерительные приборы: линейка, секундомер, термометр, весы, транспортир и т.д.

Характеристики объектов, получаемые в результате измерений, называют параметрами. Для измерения параметров служат специальные приборы, например манометр для измерения давления, вольтметр для измерения напряжения в электрической цепи. Результаты измерений могут позволить рассчитать параметры объектов или характеристики процессов. Например, объем куба можно рассчитать, измерив его ребро, а скорость равномерно движущегося автомобиля можно оценить, зная путь и время, за которое он пройден.

С развитием торговых отношений и научных знаний появилась необходимость в развитии единой системы единиц измерений. Постепенно складывается метрическая система мер. На сегодняшний день международная система единиц (СИ) определяет семь базовых единиц измерения, являющихся основой для остальных единиц СИ: 1. Метр для длины; 2. килограмм для массы; 3.секунда для времени; 4. ампер для силы тока; 5. кельвин для термодинамической температуры; 6. кандела для силы света; 7. моль для количества вещества.

При обработке результатов измерений всегда нужно оценивать:

Экспериментатор должен четко представлять себе, какие параметры процесса он измеряет, чтобы определить, что влияет на результат и установить причину и следствие.

Как правило, естественнонаучное исследование происходит по следующим этапам: Наблюдение – Гипотеза – Эксперимент – Вывод (научно обоснованный факт).

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1. Выпишите номера характерных черт научного наблюдения:

Верные ответы: 1, 2, 5,6,7

Задание 2. Выберите один правильный вариант ответа:

А) предположение, выдвигаемое перед началом наблюдения;

Б) действия, показывающие отношения одной величины относительно другой;

В) исследование каких-либо явлений путем создания новых условий, соответствующих целям исследования;

Г) специально организованное исследователем наблюдение.

Источник

Наблюдение как метод изучения природы в начальной школе

В последние годы в начальной школе наметилась тенденция к интеллектуализации природоведческого образования. Акцент на увеличение объема все более абстрактных, теоретических знаний без опоры на развитие эмоциональной и познавательной сферы приводит к равнодушию детей к объектам окружающего мира Природы. Давно известно, что для познания окружающего мира нужна культура восприятия. Эта задача решается в процессе систематических наблюдений. В литературе по методике естествознания можно найти разные определения наблюдения. Вот только некоторые из них:

Наблюдение- это целенаправленное восприятие предметов и явлений природы, в процессе которого выделяют общие и отличительные признаки, устанавливают закономерности и на основе этого делают определения, выводы, обобщения [4, 137].

Наблюдение — целенаправленное, более или менее длительное восприятие, дающее возможность всесторонне рассматривать объект окружающего мира, увидеть происходящие в нем изменения, определить их причины и условия протекания [3, 142].

Наблюдение как один из основополагающих методов обучения природоведению известен давно, но в современной методике преподавания не утратил своей актуальности, а наоборот, приобретает все новые черты и является для естественных дисциплин обязательным.

В процессе наблюдения за объектами и процессами природы необходимо выявить их существенные признаки, что является важнейшей ступенью в формировании понятий. Школьники должны уметь наблюдать за предметами и объектами и выделять в них общие и отличительные признаки, за явлениями природы и фиксировать их изменения, за работой приборов и объяснять принципы их действия.

Для успешного проведения наблюдения большое значение имеет предварительная подготовка к нему, прошлый опыт, знания наблюдателя. Чем богаче опыт человека, тем больше у него знаний, тем богаче его восприятие. Эти закономерности наблюдения и должен учитывать учитель, организуя деятельность учащихся.

В ходе наблюдений у младших школьников начинает формироваться целостный материалистический взгляд на окружающую природную среду:

1) окружающий мир реально существует и познается человеком;

2) предметы и явления природы взаимосвязаны, природа представляет собой единое целое;

Наблюдения способствуют накоплению у младших школьников запаса достоверных конкретно-образных представлений об окружающей действительности, фактических знаний, которые являются материалом для последующего его осознания, обобщения, приведения в систему, раскрытие причин и взаимосвязей, существующих в природе. В ходе наблюдений учащиеся получают и специальные практические умения и навыки. К.Д. Ушинский обращался к учителям: “Идите в поле, в парк, пейте из источника мысли. И эта живая вода сделает ваших питомцев мудрыми, пытливыми, любознательными людьми” [6, 89].

Наблюдение при изучении курса естествознания применяется широко, потому что способствует наилучшему изучению предметов, объектов и явлений природы. Наблюдение как метод естествознания тесно связано со словесными и наглядными методами и применяется тогда, когда новые знания необходимо получить в процессе активной практической и мыслительной деятельности, что позволяет не только усвоить новые знания, но и выработать практические умения. Наблюдения за предметами и явлениями сопровождают проведение лабораторных опытов, практических работ в уголке живой природы и на учебно-опытном участке.

Выводы и сообщения.

Необходимость учить детей видеть, наблюдать возникла не только сейчас, в XXI веке. Истоки уходят к концу XVIII века. Именно в это время было введено преподавание естествознания в русских школах. И вопросам организации наблюдений уделяли внимание такие известные учёные как В.Ф. Зуев, А.Я. Герд, В.П. Вахтеров, И.И. Полянский и др.

Не обходят вниманием вопрос о наблюдениях и наблюдательности современные ученые. Так, построение программы Зои Александровны Клепининой позволяет и предполагает наблюдать живую природу. Это могут быть задания учебника или учителя. Порядок наблюдений определяется последовательностью изменений в природе данной местности. Проведенные наблюдения фиксируются в тетрадях и календарях природы и являются основой формирования знаний о природе, важным условием развития ребенка.

Большое место в своей программе отводит наблюдениям и Андрей Анатольевич Плешаков. Он считает, что большое значение следует уделять целенаправленной работе по формированию у детей экологической культуры. Одним из средств является наблюдение. Он рекомендует проводить по возможности как можно большее экскурсий. Кроме того, им разработан “Научный дневник”. Заполнение его позволяет проводить как краткосрочные, так и длительные наблюдения уже с первоклассниками.

Таким образом, наблюдения – один из наиболее доступных и эффективных для младших школьников практических методов получения знаний о природе. Объекты для наблюдений младших школьников должны быть доступными, а сами наблюдения – систематическими и целенаправленными Полученные в ходе наблюдений знания о природных объектах, явлениях, закономерностях для младшего школьника конкретны, убедительны, при этом образовательная эффективность наблюдений, тем выше, чем больше органов чувств участвуют в восприятии.

Источник

Наблюдение и специфика его применения в современном естествознании

Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание

Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание

Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание

Современное естествознание характеризуется усилением в нем роли наблюдения. Основные причины этого явления такие:

1) развитие самого метода наблюдения: создаваемая для наблюдения аппаратура может длительное время работать в автоматическом режиме, управляться на расстоянии; ее подключение в ЭВМ дает возможность быстро и надежно обрабатывать данные наблюдений;

3) возникновение новых возможностей наблюдения Земли с развитием космической техники. Наблюдения Земли из космоса позволяют получать информацию о целостных земных образованиях в интегративном виде, которые нельзя получить в условиях нахождения субъекта наблюдения на Земле. Они позволяют наблюдать целостные картины взаимодействий сразу нескольких подсистем Земли, наблюдать динамику ряда процессов на Земле;

4) вынос средств наблюдения за пределы атмосферы Земли и даже за пределы поля ее тяготения расширил возможность астрономических наблюдений. Так, с помощью автоматов удалось увидеть обратную сторону Луны, обозреть поверхность и окружение иных планет солнечной системы. Дело в том, что за пределами земной атмосферы отсутствует поглощение электромагнитного космического излучения в широком диапазоне частот атмосферой. После выноса инструментов за пределы земной атмосферы возникла и стала бурно развиваться рентгеновская и гамма-астрономия.

Что же такое научное наблюдение?

Возникающие задачи наблюдения вызваны внутренней логикой развития естествознания и запросами практики.

Научное наблюдение всегда связано с теоретическим знанием. Именно оно показывает, что наблюдать и как наблюдать. Оно задает и степень точности наблюдения.

Наблюдения могут быть:

-непосредственными – свойства и стороны объекта воспринимаются органами чувств человека;

косвенными – при которых наблюдаются не объекты, а результаты их воздействия на какие-то другие объекты (поток электронов, который фиксируется свечением экрана со специальным покрытием).

Условия наблюдения должны обеспечивать:

а) однозначность замысла наблюдения;

б) возможность контроля либо путем повторного наблюдения, либо путем применения новых, иных методов наблюдения. Результаты наблюдения должны быть воспроизводимыми. Конечно, абсолютной воспроизводимости результатов наблюдений нет. Результаты наблюдений фиксируются лишь в рамках определенных научных знаний.

В процессе наблюдения субъект не вмешивается в природу наблюдаемого явления. Это порождает недостатки наблюдения как научного метода познания:

2. Нельзя воспроизводить явление столько раз, сколько требуется для этого изучения; необходимо ждать, когда оно повторится само.

3. Нельзя исследовать поведение явления в различных условиях, т.е. невозможно его всесторонне изучить.

Именно эти недостатки наблюдения и заставляют исследователя переходить к эксперименту. В заключение этого вопроса отметим, что в современном естествознании наблюдение все больше приобретает форму измерения количественной величины свойств системы. Результаты наблюдения фиксируются в протоколах. Ими выступают таблицы, графики, словесные описания и т.д. Получив протоколы наблюдения, исследователь пытается установить зависимости между теми или иными свойствами: количественные, следования во времени, сопутствия, взаимоисключения и т.д.

Что такое наблюдение естествознание. Смотреть фото Что такое наблюдение естествознание. Смотреть картинку Что такое наблюдение естествознание. Картинка про Что такое наблюдение естествознание. Фото Что такое наблюдение естествознание

10. Метод эксперимента

Эксперимент— это метод познания, базирующийся на управлении поведением объекта с помощью ряда факторов, контроль за действием которых находится в руках исследователя.

Эксперимент не вытеснил полностью наблюдение. Наблюдение в условиях эксперимента фиксирует воздействие на объект и реакцию объекта. Без этого эксперимент идет вхолостую. Например, закон Ома для участка цепи гласит: для металлов и электролитов сила тока в цепи пропорциональна приложенному напряжению. Чтобы эту закономерность проверить экспериментально, надо менять напряжение в цепи и наблюдать (фиксировать), как при этом меняется сила тока.

Главное отличие эксперимента от наблюдения заключается в том, что даже в самом простом эксперименте создается искусственная система элементов, ранее не встречающаяся в практике человека. Эта искусственная система будет экспериментальной установкой.

В зависимости от предмета исследования эксперимент подразделяют на естественнонаучный, технический и социальный. Выбор то или иного вида эксперимента, как и план его осуществления, зависит от исследовательской задачи. В этой связи эксперименты подразделяют на: поисковые, измерительные, контрольные, проверочные.

Поисковые эксперименты ставятся для обнаружения неизвестных объектов или свойств. Измерительные – для установления количественных параметров изучаемого предмета или процесса.

Контрольные – для проверки полученных ранее результатов. Проверочные – для подтверждения или опровержения определенной гипотезы или некоторого теоретического утверждения.

Современный эксперимент теоретически нагружен. Действительно:

— в эксперименте используются приборы, а они представляют собой материализованный результат предшествующей теоретической деятельности;

— всякий эксперимент строится на основе какой-то теории, и если теория разработана хорошо, то заранее известно, к какому результату приведет эксперимент;

— эксперимент, как правило, дает не непрерывную картину процесса, а лишь его узловые точки. Только теоретическое мышление способно восстанавливать по ним весь процесс;

— при обработке данных экспериментов надо проводить усреднения, применять теорию ошибок.

Чтобы хорошо понимать возможности и границы применимости теории планирования эксперимента, создания автоматизированных систем управления экспериментом, необходимо учитывать, что все решения и действия экспериментатора условно можно разбить на два типа:

1) основанные на подробном и скрупулезном изучении конкретного явления;

2) основанные на более общих свойствах, характерных для множества явлений и объектов.

Важнейшим понятием теории планирования эксперимента является понятие фактора. Фактором называется управляемая независимая переменная, соответствующая одному из возможных способов воздействия на объект исследования. Часто такие переменные называют регулируемыми факторами. В качестве регулируемых факторов могут выступать температура, давление, состав реакционной смеси, концентрация и т.д. В каждом конкретном случае количество этих факторов и их числовые значения четко определены. Выбирая факторы, желательно учесть как можно большее их количество. Они устанавливаются по результатам обзора литературы, изучения физической сущности процесса, логических рассуждений и опроса специалистов.

Выбранные для эксперимента количественные и качественные состояния факторов носят название уровней фактора. В качестве факторов целесообразно выбирать такие независимые переменные, которые соответствуют одному из разумных воздействий на объект исследования и могут быть измерены имеющимися средствами с достаточно высокой точностью.

Основные требования, предъявляемые к факторам, такие:

а) управляемость, т.е. возможность установки и поддержания выбранного нужного уровня фактора постоянным в течение всего опыта и его изменения по заданной программе. Требование управляемости связано с необходимостью изменять факторы в ходе эксперимента на нескольких уровнях, причем в каждом отдельном опыте уровень варьирования должен поддерживаться достаточно точно.

б) совместимость, т.е. осуществимость любых комбинаций факторов. Совместимость факторов означает, что все их комбинации могут быть осуществлены на практике. Это требование серьезно, поскольку в ряде случаев несовместимость факторов может привести к разрушению установки (например, в результате образования смеси газов, склонных к самовзрыванию) или измерительных приборов.

в) независимость, т.е. возможность установления факторов на любом уровне вне зависимости от уровня других факторов. Понятие независимости предполагает, что фактор не является функцией других факторов. В частности, такой фактор, как температура помещения, является функцией других факторов: числа излучателей тепла и их расположения, и т.д.

г) точность измерения и управления должна быть известна и достаточно высока (хотя бы на порядок выше точности измерения выходного параметра). Низкая точность измерения факторов уменьшает возможность воспроизведения эксперимента;

д) между факторами и выходным параметром должно существовать однозначное соответствие, т.е. изменение факторов повлечет за собой изменение выходного параметра;

е) области определения факторов должны быть таковы, чтобы при предельных значениях факторов выходной параметр оставался в своих границах.

Следующим важным понятием математической теории эксперимента является понятие “функция отклика”. Что же стоит за эти понятием?

Протекание процесса количественно характеризуется одной или несколькими величинами. Такие величины в теории планирования эксперимента называются функциями отклика. Они зависят от влияющих факторов.

Под математическим описанием процесса будем понимать систему уравнений, связывающих функции отклика с влияющими факторами. В простейшем случае это может быть одно уравнение. Часто такое математическое описание называют математической моделью изучаемого процесса. Ценность математического описания изучаемого явления заключается в том, что оно дает информацию о влиянии факторов, позволяет количественно определить значение функции отклика при заданном режиме ведения процесса, может служить основой для оптимизации изучаемого процесса.

При выборе выходного параметра необходимо учитывать такие требования:

а) выходной параметр должен иметь количественную характеристику, т.е. должен измеряться;

б) он должен однозначно оценивать (измерять) работоспособность объекта исследования;

в) он должен быть таким, чтобы было возможно четко различать опыты;

г) он должен отражать как можно более полно сущность исследуемого явления;

д) он должен иметь достаточно четкий физический смысл.

Удачный выбор выходного параметра в значительной степени определяется уровнем знания изучаемого явления.

Можно применять два и более выходных параметра, но тогда задача резко усложняется. Необходимо учитывать, что факторы выбираются только после того, как выбран выходной параметр (или параметры).

Пространство, координатами которого являются факторы, принято называть факторным пространством, или пространством независимых переменных. Математический анализ планирования эксперимента сводится к выбору оптимального расположения точек в факторном пространстве, обеспечивающих получение наилучших в определенном смысле результатов исследования.

Современные экспериментальные исследования обладают такими особенностями:

1. Невозможностью наблюдения исследуемых явлений с помощью только органов чувств субъекта-экспериментатора (низкие или высокие температуры, давление, вакуум и т.д.);

2. Естествознание XIX века старалось в эксперименте иметь дело с хорошо организованными системами, т.е. изучать системы, зависящие от небольшого числа переменных. Идеалом, например, физика-экспериментатора был однофакторный эксперимент. Его суть в следующем: предполагалось, что исследователь мог с любой степенью точности стабилизировать все независимые переменные изучаемой системы. Затем, поочередно изменяя некоторые из них, он устанавливал интересующие его зависимости. Вот пример однофакторного эксперимента. Рассмотрим газ, который находится при определенных температуре, давлении, объеме. Каждый из названных параметров системы (температура, давление, объем) можно сделать постоянным. Так можно, скажем, изучать изменение объема газа при изменении давления, если температура постоянная, т.е. провести изотермический процесс. Аналогично проводят изобарический и изохорический процессы.

Во второй же половине XX века возникла необходимость проводить эксперименты с диффузными, т.е. плохо организованными системами. Их особенность заключается в том, что в таких системах одновременно проходит несколько различных по своей природе процессов. Причем они настолько тесно связаны друг с другом, что их в принципе нельзя рассматривать изолированно друг от друга. Например, это физические процессы, которые происходят между катодом и анодом в лампе, это эмиссионный спектральный анализ и др.;

З. Использование фильтрующих приборов. Суть: далеко не все сигналы, выдаваемые экспериментально, имеют одинаковую ценность. Нередко трудно из большого количества информации выявить ту, которая является существенной. В таких ситуациях применяются фильтрующие приборы. Это автоматы, способные проводить отбор поступающих сигналов и выдавать исследователю ту информацию, которая нужна для решения поставленной задачи.

4. Для современных экспериментов характерны использование сложного оборудования, большой объем измеряемых и регистрируемых параметров, сложность алгоритмов обработки полученной информации.

Все эксперименты ставятся с такими целями:

1) для получения новых эмпирических данных, подлежащих дальнейшему обобщению;

2) для того, чтобы подтвердить или опровергнуть уже имеющиеся идеи и теории, причем надо уяснить, что эксперимент в теории подтверждает, а что нет.

В эксперименте проверяется не теория в целом, а ее наблюдаемые следствия. Посредством измерений сопоставляются две группы фактов: предсказываемые теорией и находимые в результате измерения. Если нет хотя бы приблизительного их совпадения, теория, даже будучи логически стройной, не может быть признана удовлетворительной. Вместе с тем, эксперимент не позволяет сделать абсолютного вывода о правильности теории. Получив экспериментальное подтверждение теоретического положения, далеко не всегда можно гарантировать, что эксперимент подтвердил только его. Исследователю не всегда известно, скольким еще другим допустимым предположениям удовлетворяет полученный результат. С этим, в частности, связана невозможность “решающего эксперимента”. Эксперимент с абсолютностью подтверждает не само теоретическое построение, а его специфическую интерпретацию.

В ряде случаев наблюдение и во всех случаях эксперимент связаны с измерением определенных характеристик изучаемой системы.

Что же такое измерение?

Процедура установления одной величины с помощью другой, принятой за эталон, называется измерением. Измерение связывает наблюдение с математикой и позволяет создавать количественные теории.

Способ измерения включает в себя три главных момента:

а) выбор единицы измерения и получение соответствующего набора мер;

б) установление правила сравнения измеряемой величины с мерой и правила сложения мер;

в) описание процедуры измерения.

Итак, измерение предполагает проведение той или иной физической процедуры, но не сводится к ней. Измерение для выполнения своей цели должно привлекать также определенную теорию. Необходимо также знать и теорию прибора, так как без такого знания его показания останутся для нас непонятными.

В литературе встречаются разные определения факта. Будем считать фактом эмпирическое знание, которое или выполняет функцию исходного момента в построении научной теории, или играет роль проверки ее истинности. Кстати, теоретическое знание тоже может выполнять эти две названные функции. И тогда оно будет выступать в роли факта.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *