Другая физика » Большая книга физики » Методология » Путь исследователя

Путь исследователя

1. Вопросы… Вопросы…  Вопросы…

Роль знаний в жизни человека трудно переоценить. Открытия и изобретения не появляются без знаний. Но откуда появляют­ся у человека знания? Что значит изучить явление?   Почему «Путь исследователя», а не «Путь физика»? Дело в том, что методы, которые применяют физики в своих исследованиях, используются для изучения природных явлений химиками, биологами, географами.

2. А мне это надо? или Применение физики

В результате исследований появляются научные теории, которые не только позволяют объяснить наблюдаемые явления, но и использовать их в жизни человека. Большинство открытий физики приводит к развитию техники. Изучение электромагнитных явлений позволило применять в быту электротехнику, телевидение, сотовую связь. Да и освоение просторов Интернет стало возможным лишь на основе развития науки физики.

Смотрите презентацию (инструкция по просмотру всех интерактивных возможностей на 2 слайде), но прежде приготовьте бланк с Заданием 2.

Знаете ли вы кто является основоположником метода исследования, являющегося критерием научности? Разгадайте кроссворд.  Скачайте кроссворд и задание здесь  (в формате docx для редактирования ответа),  или  здесь  (в формате pdf)

 

 

3.Истина где-то рядом или От исследований к теории

Исследовать -  это не просто наблюдать явление, но и искать его причины, его последствия, существующие связи с другими явлениями. Это поиск закономерностей, использование их на практике. Какие же методы исследований применяют для изучения физических явлений?

Закончите фразы:

  1. Если дотронуться до пламени, то….     
  2. Если цветок не поливать, то….
  3. Если сверкнула молния, то….

Откуда мы это знаем? (Из наблюдений)

Наблюдение. Многократные наблюдения какого-то явления позволяют учёному выдвинуть гипотезу (предположение, догадку), как это явление будет происходить при других условиях или с другими телами. Но одно дело догадаться. Это надо доказать (подтвердить, проверить). А как это сделать?  (Провести эксперимент (опыт)).

4. Территория эксперимента.

Вспомните некоторые из наблюдаемых Вами ситуаций. Что происходит с мячом после броска? Со спортсменом после прыжка? С листом, оторвавшимся от дерева? С каплями дождя?

Как Вы думаете, что произойдёт с карандашом и ластиком, если их поднять над столом и отпустить? Вы предполагаете, что и эти физические тела тоже будут падать вниз? Ваше предположение называется гипотезой.

Как можно проверить Ваше предположение?

 Очень просто: подняв карандаш на некоторую высоту от поверхности Земли и отпустив его. Карандаш притянулся к поверхности Земли так же, как мяч, спортсмен, лист и капли дождя. То же самое произошло и с ластиком? Поздравляю! Вы только что провели научный эксперимент (опыт)!

Изучая падение разных тел с разной высоты, Вы установили что: « Все тела падают вниз, причиной чего является притяжение тел Землёй». И ещё раз – поздравляю! Гипотеза, подтвержденная опытом, называется физическим законом. Значит, Вы открыли один из физических законов! И не важно, что он прост и уже давно открыт. Важно, что Вам теперь доступны методы исследования явлений! Методы исследований объединены в систему, которую называют научный метод познания.

Изучением свободного падения тел занимался итальянский учёный Галилео Галилей (1564—1642). Чтобы изучить, как изменяется скорость тела в процессе падения, он проводил специальные опыты. Легенда рассказывает, что он поднимался на знаменитую наклонную Эйфелеву башню и сбрасывал оттуда разные шары. Наблюдая за их падением и выполняя при этом необходимые измерения (например, определяя время падения), он установил законы падения тел.

5. Перезагрузка или В заключении.

Итак, источником физических знаний являются наблюдения, эксперименты и измерения. При проведении экспериментов учёные часто проводят измерения. И, конечно же, ни один эксперимент не происходит без наблюдений.

Схема практических методов исследования, составляющих научный метод познания:

Схема Практические методы исследований

Схема теоретических методов исследования, составляющих научный метод познания:

Схема Теоретические методы исследований

Схема  научного метода познания:

Возможно, через какое-то время Вы обнаружите факты, которые противоречат сделанным выводам. Гелиевый шар, выпущенный из рук, не упадёт на землю, а будет подниматься вверх. Что это значит: теория оказалась неверной, или, может быть, в теории есть исключения?

В данном случае теория верна и нет исключений. Но есть другая теория. Согласно этой теории гелиевый шар поднимается вверх по той же причине, по которой мяч всплывает в воде, а не падает на дно.  А вот, если других теорий нет – значит надо что-то изменять в этой. Снова наблюдать, собирать факты, чтобы можно было выдвинуть новую гипотезу. Круг замкнётся…

 

Новые слова: гипотеза, теория, закон, наблюдения, опыт, эксперимент. Значения терминов можно уточнить в словаре определений здесь.

 

Остались вопросы? Загрузите файл ЦОР – school-collection.edu.ru (всего 213 кб) здесь Наблюдение и опыты. Просмотрите ресурс и выполните задания с самопроверкой.

Это интересно!

Наблюдения и эксперимент представляют собой практические методы исследований, а гипотеза и выводы – теоретические. Учёные в своей практике могут использовать оба вида исследований: и теоретический, и практический. Есть учёные преимущественно теоретики, например Джеймс Максвелл. Сделал теоретически предположение о существовании электромагнитных волн, а вот доказывать это экспериментально предоставил возможность другим. Генрих Герц не верил в существование каких-то там невидимых волн и очень хорошо продумал эксперимент, доказывающий это. Но удивительно – он не только обнаружил, что электромагнитные волны существуют, но ещё попутно определил скорость распространения этих волн! Она оказалась равной 300 000 км/с!

 

Категория: Методология | Добавил: Лана (27.08.2015)
Просмотров: 307 | Теги: гипотеза, методы исследований, эксперимент, наблюдения | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar