Чем пользуются при изучении природы

Какие измерения проводят при изучении природы?

Вообще говоря, РАЗНЫЕ. Потому что на каждое явление природы и на каждый её закон, даже на каждое ПРОЯВЛЕНИЕ одного и того же закона требуется и различное оборудование, и различная методика измерений.

И всякий раз для того, чтоб «измерить природу», надо для начала понять, какую именно конкретную физическую величину мы собираемся измерять, в каких пределах и с какой точностью. И уже исходя из этого подбирать — или изобретать — и метод измерения, и измерительную аппаратуру. Если мы изучаем погоду — значит, измерять нам надо параметры атмосферы (температуру, давление, влажность, направление ветра, причём ещё и распределение этих параметров по высоте и по территориям), а до кучи и динамику солнечного излучения. Если мы изучаем, как тут уже упоминали, биологию, ну, скажем, динамику популяции волков в Тамбовской области, то измерять придётся не только численность волков, но и численность зайцев, а значит — видовой и количественный состав растительности в ареале обитания зайцев, численность лис (конкурирующих с волками за пищевой ресурс — зайчатину) и массу других факторов.

Измерение даже одной и той же физической величины часто требует радикально разного инструментария и методик. Простой пример: напряжение. Электрическое напряжение. Одно дело — напряжение между облаками при грозе, совсем другое — электрические потенциалы в живой клетке или даже их внутриклеточное распределение (что крайне важно для изучения процессов, происходящих в нервной ткани).

И такие примеры можно приводить до бесконечности. НЕ СУЩЕСТВУЕТ ничего универсального. Каждый раз, при каждом исследовании, при каждом измерении «в природе» надо для начала чётко разобраться, что именно мы хотим получить (познать), что именно нам для этого надо измерить, и как именно это измерение провести, чтоб получить осмысленный результат, а не набор бессвязных данных.

Источник

Естествознание: методы изучения природы

Люди с древнейших времен стремились к изучению и объяснению объектов и явлений окружающего их мира и использовали для этого различные методы изучения природы. 5 класс средней школы — это тот возраст, когда пытливость ребенка сочетается с серьезностью юного исследователя.

Наука о природе

Естествознание — это особенная область человеческой деятельности. Целью ее является приобретение новых сведений об окружающем мире и накопление знаний.

Что значит изучать природу?

Изучать природу — это значит изучать все, рядом с чем мы живем, все, что нас окружает: растения, птиц, животных, человека, погоду, климат, землю, небо, космос, воду, почву, города, страны.

В каком классе начинают познавать методы изучения природы?

Метод — это весь спектр систематизированных мероприятий, необходимых для достижения желаемого результата.

Познавать окружающий мир малыши начинают с рождения (тянут в рот незнакомые предметы, ощупывают, облизывают, кусают), в детском садике ведутся занятия по познанию мира. В начальной школе уже немного затрагиваются методы изучения природы. 5 класс — это начало более серьезного, более детального, более научного изучения естественных наук.

Природоведение: методы изучения природы

На протяжении всей истории человечества люди изучали то, что их окружает, и в процессе этого делали удивительные, неожиданные открытия.

Науки, изучающие природу, объединяет слово «естествознание». Слово это раскладывается на две основы: «естество» и «знание». В современное естествознание входят следующие области научного знания:

• физика;
• химия;
• география;
• астрономия;
• экология;
• геология;
• астрофизика;
• биология.

Наблюдение

Основным самым простым и доступным, а потому наиболее распространенным методом изучения природы является наблюдение. В нем человеку помогают все органы чувств: зрение, слух, обоняние, осязание.

Наблюдение может быть прямым и косвенным. В первом случае за поведением объекта наблюдают непосредственно, во втором информация суммируется на основании физических признаков закончившихся действий.

При помощи наблюдения можно изучить типичное поведение какого-либо вида животного в естественных для него условиях или влияние определенных погодных условий на рост, цветение или плодоношение определенного вида растения, кроме того, можно изучить расположение и движение небесных тел и космических объектов.

В стародавние времена обобщение и сопоставление наблюдений складывалось в так называемые приметы:

• Жаворонки прилетают к теплу.
• Кот на полу спит — жди тепла.
• Облака плывут высоко — ожидается хорошая погода.
• Увидел воробья, барахтающегося в песке — скоро соберется дождь.
• Березы перед дождливым летом дают много сока.
• Высоко летящие гуси — к половодью.
• Золотистый или розовый закат — к ясной погоде.
• Накануне непогоды кровососущие насекомые наедаются вдоволь, муравьи поглубже прячут коконы с детьми и запечатывают выходы из муравейника, гаснут светляки, а стрекозы хаотично мечутся, сбившись в стайки.
• Деревья и другие растения накануне грозы крепче пахнут.
• Лягушки громко квакают к ясной и жаркой погоде.

Чтобы сделать полезный вывод из прямых или косвенных наблюдений, нужно добросовестно обработать и тщательно проанализировать полученные данные.

Обработка и анализ —это обобщение, объяснение, суммирование, сопоставление и сравнение наблюдаемых явлений и фактов. Сначала производится анализ отдельных наблюдений (изменение количества выпавших осадков, температуры, давления, облачности, скорости ветра, качества), после этого их результаты обобщаются и сравниваются.

При наблюдении часто используются увеличительные приборы: лупа, микроскоп, бинокль, телескоп.

Эксперименты и опыты

Для подтверждения научных фактов часто требуются определенные условия, причем не всегда получается дождаться этих условий естественным путем, и тогда на помощь нам приходит научный эксперимент, в ходе которого требуемые условия воспроизводятся искусственно.

Итак, эксперименты (или опыты) проводятся учеными в лабораторных условиях. В ходе такого рода исследований экспериментатор сам воспроизводит различные условия или же природные явления. Например, с помощью такого способа исследования можно выяснить, что происходит с предметом в процессе нагревания или, наоборот, охлаждения или замораживания.

Измерения

И в ходе наблюдений, и во время экспериментов, исследователям приходится проводить различного рода измерения. Измеряют температуру, влажность, давление, скорость, продолжительность, силу, площадь, емкость, мощность, объем, массу. Измерения производят при помощи специальных инструментов. Это:

• термометр;
• весы;
• телескоп;
• микроскоп;
• флюгер;
• гигрометр;
• барометр;
• вольтметр;
• амперметр;
• силомер;
• метеоспутник;
• тонометр;
• лактометр;
• глюкометр;
• облакометр;
• метеозонд;
• рулетка;
• нивелир;
• компас;
• транспортир;
• линейка;
• портновский метр;
• мерный цилиндр;
• мензурка;
• секундомер;
• часы;
• ростомер.

Кстати, измерениями занимается особая отрасль науки — метрология.

Подведение итогов наблюдений, экспериментов и опытов

Когда обработка наблюдений, экспериментов или опытов закончена, их результаты фиксируют в виде:

В отчете записывают цель и задачи, средства и методы, перечисляют всех участников исследований, фиксируют данные об условиях, далее — полученные результаты с подробным описанием и подтверждением фактическими данными.

Различия методов

Основным различием наблюдения и эксперимента является то, что первый метод описывает явление, а второй объясняет его.

Итак, мы познакомились с несколькими методами изучения природы: наблюдением, экспериментом и измерением.

Источник

Оборудование и приборы для изучения природы

Сейчас трудно представить, чтобы человек исследовал природу только с помощью собственных органов чувств. Во время проведения наблюдений, измерений и экспериментов используется разнообразное оборудование — приборы и устройства. Они помогают человеку не только в научных исследованиях, но и в повседневной жизни.

Изучая различные темы, ты сможешь ознакомиться со многими подобными устройствами. О некоторых из приборов ты уже знаешь с начальной школы.

Увеличительные приборы

Возможности органов чувств человека ограничены. Ведь если рассматривать листок растения невооруженным глазом, то можно заметить жилки листа, но не разглядеть на его поверхности волоски. На звездном небе видна Луна, на которой без увеличительных приборов можно увидеть только темные и светлые участки поверхности. Однако чтобы выяснить, что они собой представляют, требуется специальное оборудование.

Итак, чтобы расширить свои возможности вести наблюдение за природой, человек создал различные увеличительные приборы. К ним относятся бинокль, лупа, телескоп, микроскоп.

С помощью микроскопа изучают тела наименьших размеров. Лупа увеличивает изображение тел природы в несколько раз, а мощный микроскоп — в сотни тысяч раз. Телескоп дает возможность рассматривать небесные тела, которые находятся на очень больших расстояниях от человека. Так, с помощью телескопа рассматривают Луну, звезды и их скопления.

Измерительные приборы

К измерительным приборам относятся весы, часы, секундомер, термометр, линейка и другие. С начальной школы ты уже знаешь, что такие приборы имеют шкалу с определенной ценой деления. Ее следует обязательно учитывать, выполняя измерения. Например, рассмотри линейку, которой ты пользуешься на уроках, и выясни цену деления на ней.

Для измерения массы тел используют весы. Рассмотри рисунок и ты увидишь, насколько они бывают разные.

Линейные размеры тел — длину, высоту, ширину — измеряют линейкой и угольником или метром или рулеткой.

Температуру воздуха, тела человека, воды измеряют термометрами. Цена деления на них обычно равна 1 °С (один градус Цельсия).

Измерить время помогают такие измерительные приборы, как часы и секундомер. Часами измеряют время в часах, минутах, секундах.

Лабораторное оборудование и работа с ним

Лабораторное оборудование используют для проведения опытов по физике, химии, биологии.

Внимательно рассмотри рисунок.

На нем изображено лабораторное химическое оборудование, а именно: мерный цилиндр, мерный стакан, колба, химический стакан, пробирка, воронка, стеклянная палочка, фарфоровая чашка, лабораторный штатив. Как видишь, преобладает среди этого стеклянное оборудование. Поэтому по правилам безопасности следует работать с ним осторожно, внимательно, не сильно нагревать, ставить на привычное для него место, например пробирку — в штатив для пробирок. Таким оборудованием удобно пользоваться при проведении химических, физических и биологических опытов.

Мерный цилиндр или мерный стакан имеют деления, поэтому ими отмеряют нужный объем жидкости. Химические стаканы, колбы, пробирки делений не имеют. Их используют для хранения жидкостей, приготовления растворов веществ в воде, выполнения опытов с веществами. Пипетками набирают небольшие объемы жидкости. Назначение воронки — наливать жидкость аккуратно без разбрызгивания. Стеклянной палочкой перемешивают вещества в сосуде. В фарфоровой чашке осуществляют выпаривания жидкости из растворов.

Помни! При работе с любыми приборами или устройствами нужно соблюдать правила пользования ими и правила безопасности. Поэтому внимательно слушай объяснения учителя, как правильно пользоваться оборудованием.

Итоги

Для изучения живой и неживой природы используют различные приборы и устройства, лабораторное оборудование.

К увеличительным приборам относятся лупа, бинокль, микроскоп, телескоп.

Массу измеряют с помощью весов, время — с помощью часов и секундомера, а температуру — термометром.

Для определения линейных размеров тел используют линейки, угольники, метры, рулетки.

Лабораторное оборудование используют для проведения опытов по физике, химии, биологии.

Источник