Методы изучения природы
На протяжении нескольких веков ученые разрабатывали различные методы изучения природы. На самом деле совершенно новые методы в массовом порядке стали появляться только в двадцатом веке, до этого лишь совершенствовались наиболее древние методы исследования. Это:
Более современными считаются методы:
Эти методы универсальны – их используют для изучения почти всех объектов живой природы. Однако ученые, изучающие природу, делятся на группы в зависимости от объекта, который они изучают. Например:
Рассмотрим каждый из методов исследования подробно.
Наблюдение – не вмешиваясь в природные процессы, ученый наблюдает и фиксирует данные, изучая, таким образом, природу.
Этот метод приводит нас ко второму методу – описанию. Этот метод позволяет зафиксировать данные, полученные с помощью наблюдения.
Пример. Ученый этолог (изучающий поведение животных) наблюдает за жизнью львов. Описывает состав их семей, количество детенышей, способы добычи пищи, образ жизни. Он использует методы наблюдения и описания.
В проведении наблюдения ему помогает специальный прибор – бинокль, в проведении описания он использует полевой дневник и карандаш.
Измерение – метод изучения природы, позволяющий узнать длину, ширину, объем и другие количественные характеристики живого объекта.
Например, ученому селекционеру (создающему новые виды растений и животных), требуется узнать длину колосьев нового вида ржи. Он использует метод измерения с помощью специального прибора – линейки.
Следующий метод исследования эксперимент, предусматривает создание неких специальных условий для исследования природного объекта.
Например, необходимо исследовать дозу лекарственного препарата для достижения максимального эффекта на крысах. Ставят эксперимент: делят животных на несколько групп и каждой группе дают разную дозу.
Проведение этого эксперимента тесно соприкасается со следующим методом исследования – сравнением. Необходимо сравнить действие разных доз препарата, сравнив параметры особей в разных группах.
И самым аналитически сложным методом исследования является моделирование.
Моделирование — это метод, позволяющий ученому, на основании всех полученных данных, вывести некие закономерности в живой природе и спрогнозировать дальнейшее протекание природного процесса.
Например, зная примерное количество мышей-вредителей, скорость и условия их размножения в поле, можно узнать количество потребляемой ими в неделю пищи, и на основании этого смоделировать примерную потерю урожая от этих вредителей в год.
Этот метод широко используется в настоящее время благодаря развитию компьютерной техники.
Остались вопросы по теме? Наши педагоги готовы помочь!
- Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
- Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
- Повысим успеваемость по школьным предметам
- Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ
Источник
16 Моделирование как один из методов изучения природы.
многообразно и потому до конца принципиально не познаваемо и не изучаемо.
Поэтому, приступая к изучению явления или процесса, исследователь заменяет
его схематической моделью, которая выбирается тем более сложной, чем
подробнее и точнее нужно изучить упомянутое явления. В моделе сохраняется
только самые существенные стороны изучаемого явления, а все мало
существенные свойства и закономерности отбрасываются [
Какие стороны изучаемого явления необходимо сохранить в модели и
какие отбросить, зависит от постановки задачи исследований. Цель и задачи
исследований формулируются перед началом разработки теории еще неизученного
явления или уточнения уже существующей теории с целью более адекватного
описания изучаемого процесса или явления Построение теории начинается
с выбора некоторого достаточного множества понятий и определения тех
объектов, с которыми будет оперировать формируемая теория. Иногда список
исходно определяемых понятий и объектов называют терминами теории. Они
должны быть определены так, чтобы воспринимались любым исследователем
Далее необходимо ввести, при построении модели явления, самые
необходимые свойства определяемых объектов (“кирпичей” теории) и правила их
взаимодействия и преобразования. Список введенных свойств и правил должен
быть полным, т. е. таким, оперируя с которым можно осуществить любое
действие по решению поставленных в исследовании задач и доведения решения
логического и однозначного результата. Указанный список должен быть
логически непротиворечивым, иначе создаваемая теория приведет к ошибочным
заключениям. Вводимые правила должны быть выполнимы, а результаты их
использования однозначными и определенными.
Выделенное множество объектов-терминов теории и правил их
преобразования должно допускать проверку практикой или иными надежными
методами. При этом выбранная модель должна обеспечивать необходимую
В философском смысле дать определение некоторому понятию-термину —
это значит подвести более узкое определяемое понятие или подпонятие под
более широкого и указать отличительную особенность. Это означает, что,
давая определения вводимым в теорию терминам, мы определяем их в конце
концов через ряд неопределимых исходных понятий. Тем самым становится
возможным неоднозначное толкование, которое позволяет прилагать
сформулированную теорию к любым явлениям, имеющим в своей основе
аналогичные структуры исходных понятий.
17 карта на уроках естествознания. Методика работы с картой.
Что такое карта. Сегодня (на первом уроке) мы будем рассматривать карту. Карта — это изображение какой-нибудь страны, или ее части, или сразу многих и даже всех стран с окружающими их морями и океанами. На карте можно увидеть, где в какой стране расположены города, куда текут реки, где высятся горы и как изгибается берег моря. Это изображение, конечно, уменьшено во много раз. Большие полноводные реки на карте извиваются тонкими голубыми линиями, а высочайшие горы, до вершин которых нужно добираться много дней, превратятся в маленькие точки. В общем, земля на карте выглядит примерно так, как мы бы рассматривали ее с очень большой высоты, и все большое казалось бы нам совсем маленьким. Но для того, чтобы важные вещи не терялись из виду, для карты придумали специальные значки и особую раскраску. Например, города обозначают кружочками, горы закрашивают коричневой краской, а моря — голубой.
Наша первая карта — это карта нашей страны, России, только вся страна на ней не поместилась — уж очень велика Россия, и нам долго придется еще путешествовать по ее лесам и озерам, по рекам, по горам, по морям. А пока мы видим только центральную часть России — и самые близкие к ней моря и горы. Центральная часть — это не обязательно середина страны, это земли вокруг столицы — ее главного города. Столица России — древний город Москва. Мы видим его в середине нашей карты.
На юг. Теперь попробуем «доехать» от Москвы до какого-нибудь моря. Возьмем карандаш и проведем линию от Москвы к нижней стороне листа. Наш карандаш «приедет» к Черному морю. Если ехать по-настоящему, на поезде, этот путь займет у нас много часов. Предположим, мы сядем на поезд вечером; тогда нужно будет спать в поезде всю ночь, потом ехать по рельсам еще целый день, спать еще день — и только тогда наутро мы увидим море.
Это теплое море. И солнце здесь греет теплее, чем в начале нашего пути, и деревья, и птицы здесь такие, какие любят тепло. Летом песок и камни на морском берегу так нагреты солнцем, что больно наступить босиком, вода в море теплая, и стаи дельфинов прыгают на волнах. Мы ехали на юг — запомним, что нам стало теплее.
На север. Теперь снова возьмем карандаш, «вернемся» в Москву и проведем линию не «к себе», а «от себя», к верхней стороне листа. И тоже «через ночь, день и еще ночь» мы приедем к морю. Только теперь это будет холодное, суровое море. Его называют Белым морем — ведь оно действительно белое: целых полгода скрыто подо льдом и снегом. В его холодных водах живут тюлени — морские звери с гладкой и толстой кожей. Они не боятся морозов и спят на льдинах.
На этот раз мы попали на север. И направление, в котором мы двигались, назовем северным.
Карту всегда вычерчивают так, чтобы север был вверху листа, а юг — внизу. Именно так и надо карту класть перед собой и рассматривать.
Солнце над землей. Путешествуя по нашей карте на север и на юг, мы можем себе представить, какая большая земля изображена на ней. Ведь как долго мы «ехали на поезде» и какая большая разница между севером и югом нашей земли: разная погода, разные звери и рыбы здесь обитают, и вообще все выглядит по-разному. Значит, это очень большая земля, много в ней больших рек и малых речек, озер, лесов и полей. И по ночам вся эта земля окутана тьмой, а утром восходит солнце — и освещает все, до последней травинки, и светит целый день до вечера.
Проследим за солнцем: какой путь совершает оно над землей?
Представим себе, что мы стоим где-нибудь в поле — утром рано, на рассвете — и будем смотреть в ту сторону, где солнце появляется. Эту сторону называют востоком. Если мы никуда не уйдем и будем следить за солнцем целый день, то увидим, как оно поднимется высоко в небо, пройдет почти над нашими головами и опустится за лесом с другой стороны. Когда мы вечером встанем лицом к солнцу и будем смотреть на закат — наши глаза будут глядеть на запад. Там солнце «западает» за край земли. Чтобы теперь снова посмотреть на восток, нам придется повернуться в противоположную сторону.
Итак, восток — это та сторона света, где солнце восходит, а запад — где солнце заходит. Как же расположены восток и запад на карте? Если карта лежит перед нами правильно, то восток будет всегда справа, а запад слева. Если ты положишь правую ладонь у правого края карты, будешь медленно поднимать ее и «пронесешь над землей», а затем опустишь у левого края, то твоя ладонь пройдет примерно такой путь, как солнце.
На восток. Мы снова «отправимся в путь» по карте — на этот раз на восток. Возьмем карандаш и поведем его от Москвы направо. Наша линия пересечет реки и окажется перед цепочкой гор. Горы не очень высокие, с круглыми вершинами и все поросли густым лесом. На карте кажется, что горы вытянуты узкой полосой, но на самом деле это целая горная страна; когда летишь над этими горами на самолете, то кажется, что им нет конца. Это Урал — древняя и очень красивая горная страна.
В глухих уральских лесах водятся медведи, олени и много других диких зверей, а каменные недра гор таят в себе много сокровищ: железную и медную руду, уголь и драгоценные камни. Знаменитый уральский камень — малахит; он темно-зеленый, с закрученными прожилками. Из него вытачивают бусы, шкатулки, вазы и много других красивых вещей.
Издавна на Урале жили храбрые и умелые люди, которые охотились и добывали руду, ковали металл и искали в горах камни-самоцветы.
На запад. Нам осталось отправиться на запад. Берем карандаш и ведем «путь», как помним, в левую сторону по карте — вслед заходящему солнцу. Миновав реки и города, мы снова прибыли к морю — Балтийскому.
Как мы уже можем догадаться, это море не такое теплое, как Черное, и не такое холодное, как Белое. Песчаный берег, высокие сосны, пенистые волны набегают на песок. А в этом прибрежном песке иногда находят прозрачно-желтые камушки — янтарь. Если посмотреть сквозь янтарь на солнце, то внутри он будет как будто пронизан желтым лучистым светом. Янтарь — это окаменевшая смола древних сосен, которые росли на берегу Балтийского моря в далекие времена. Внутри янтаря иногда можно увидеть жуков, мух или пауков, когда-то попавшихся в эту липкую смолу.
Источник