Урок естествознания ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ СВЯЗИ В ОКРУЖАЮЩЕМ МИРЕ
Причины и следствия вокруг нас. Окружающий нас мир удиви- тельно разнообразен. Человек познает окружающий мир с раннего возраста, объясняя свой опыт наблюдений. Он учится понимать его, начинает задавать вопросы, как происходят изменениях в тех или иных природных явлениях.
Природные явления по характеру возникновения и проявлений можно разделить на независимые, зависимые и контролируемые переменные.
Независимая переменная (причина) – в исследовании выбирает- ся с целью выяснить ее влияние на зависимую переменную.
Зависимая переменная (следствие) – это изменения, которые связывают с изменениями независимой переменной. Например, яв- ление, повлекшее за собой другое явление, будет называться так: первое – причина, второе – следствие.
Рассмотрите рис. 3. Подумайте и найдите в этой цепочке причинно-след- ственных связей контролируемые и зависимые переменные. Обоснуйте ваш ответ.
Рис. 3. У каждого следствия есть своя причина
Явление-следствие сохраняет в своей структуре и свойствах следы воздействия явления-причины. Например, горные породы могут сохранять следы магнитных полей, воздействовавших на них в период их формирования. Отпечатки остатков животных или растений могут объяснить, какие природные условия были харак- терны в период их роста.
Существует закономерность, что любая причина при опреде- ленных условиях порождает определенное следствие. Например, повышение температуры в горах привело к интенсивному таянию снега и ледников. По этой причине в горных реках наблюдается по- вышенный уровень воды. В свою очередь, повышение уровня воды
может привести к селевым процессам. Это пример причинно-след- ственной связи, которая может иметь продолжение в сложных схе- мах причинно-следственных отношений.
Сложные природные причины и следствия. Чем глубже люди познавали мир, тем сложнее становились их представления о свя- зях между причинами и следствиями. Простая схема выявления причинно-следственных отношений не всегда дает ответы на вопро- сы. Сложные причины вызывают многочисленные и долго развива- ющиеся следствия.
Например, катастрофические стихийные бедствия, такие как тайфуны, ураганы, землетрясения, наводнения, оползни, сели, на- носят большой вред окружающей природе, человеку и его хозяй- ственной деятельности (рис. 4). Такие природные явления требуют детального изучения для их предупреждения и прогноза.
Рис. 4. Последствия стихийного бедствия
Рассмотрите рис. 4. Какое стихийное бедствие может привести к таким разрушениям? Объясните и обсудите работу с другими группами. Оцени-
В причинно-следственных связях природы существует меха- низм открытости взаимодействий. В мире все взаимосвязано и не имеет устойчивого состояния. В природе, общественной жизни и технике часто совсем незначительное событие может дать толчок
сложным, а иногда мощным и даже катастрофическим процессам. Так, снежные лавины случаются из-за какой-то «последней капли» в причинной цепочке, например, из-за сильных источников звука. Громкий звук, грохот или крик могут быть причиной схода снеж- ной лавины (рис. 5).
Снежная лавина Снежные завалы
Проанализируйте рис. 5. Подумайте, что могло быть причиной схода снежной лавины. Определите, какое из явлений представляет причину, а какое – следствие.
1. Оцените роль человека в проведении мероприятий по предотвращению опасных природных явлений, а также по уменьшению/снижению их последствий.
2. Предположите, что является причиной возникновения природных ка- тастрофических явлений. Предложите пути по уменьшению их опасного влияния.
3. Разделитесь на группы. Установите причинно-следственные связи и постройте логическую цепочку к следующим процессам и явлениям:
– рост заболеваемости людей. Обсудите выполненную работу.
Источник
Что такое корреляция простыми словами
Слово «корреляция» – математический термин, название которого пришло в нашу речь из языка древних римлян – латыни. «Relatio» означало отношение, «correlatio» – взаимное отношение, или взаимосвязь.
Раздел математики, изучающий случайные явления и вероятность их возникновения, называется статистика. Любые события в природе и в обществе, подчиняющиеся статистическим закономерностям, могут быть связаны друг с другом. Исследования корреляции направлены на выявление таких зависимостей одних явлений от других.
Какие бывают типы взаимосвязи событий?
Каждый день на бытовом уровне мы переживаем череду событий. Одни из них влияют на другие, хотя не всегда такое влияние очевидно. По степени логической обусловленности можно выделить два главных класса последовательностей событий:
- функционально зависимые, имеющие очевидную жесткую причинно-следственную связь: злоупотребление алкоголем приводит к болезням печени; использование зимних шин уменьшает риск аварии на скользкой и заснеженной дороге;
- стохастические, или случайные: в понедельник самые большие дорожные пробки; средний уровень интеллекта у блондинки ниже, чем у брюнетки; люди, рожденные зимой, более серьезны и ответственны, чем те, у кого день рождения летом. Такая зависимость не может быть доказана логическим путем.
Подтвердить или опровергнуть стохастические утверждения можно только с помощью статистики, которая занимается подсчетом количества совпадений между независимыми явлениями. В результате можно сделать прогноз о том, насколько вероятно наступление того или иного события.
К числу подобных предсказаний можно отнести, например, народные приметы. Например, если человек утром встал с левой ноги, принято считать, что день сложится неудачно. Физиология не выявляет взаимной связи между этими событиями. Однако прямой подсчет может показать, что такое утверждение справедливо в трех случаях из четырех. Значит, можно предсказывать наступление события с соответствующей вероятностью в 75%.
Взаимосвязь явлений в природе и обществе
Впервые термин «корреляция» был использован в палеонтологии – изучении ископаемых животных. Находя похожие части скелетов динозавров, ученые могли обосновать принадлежность их к одному виду. Схожие биологические останки в горных породах в Азии и Африке позволили сделать вывод о формировании этих слоев в один геологический период.
Как правило, необходимость в статистических методах возникает при изучении сложных систем. Организм человека или отношения в социуме представляют собой тонкое переплетение взаимосвязей, которые бывает необычайно трудно проследить. Здесь и приходит на помощь статистика.
Например, есть убеждение, что полные люди добры и великодушны. Современная психология не может найти прямой логической связи темперамента и физиологии. Можно сделать два предположения:
- человек с философским и гуманным складом ума находит удовольствие в еде, а не в том, чтобы пакостить окружающим;
- человек с хорошим аппетитом сосредоточен на питании, а не на том, чтобы строить козни.
Статистик не ставит себе задачу: выяснить, какое из предположений правильное? Он лишь постарается проверить, верное ли утверждение в принципе. Позднее, возможно, физиолог изучит функции печени и сделает вывод о ее влиянии на гормональный фон и образование жиров в организме. Гормоны ответят за хорошее настроение, а отложение жиров – за внешний облик. Причина же будет лежать в области генетики.
Измерение корреляции
Статистика предлагает измерять корреляционную взаимосвязь с помощью числового коэффициента, в который будет входить ее величина и направление. Чем больше это число, тем сильнее взаимная связь параметров. Направление взаимодействия будет определяться знаком коэффициента корреляции.
Отрицательный знак будет означать, что уменьшение одной величины ведет к росту другой. Например, уменьшение количества бензина, выдаваемого полицейским патрульным машинам, приведет к повышенным показателям хулиганских действий на улицах.
Положительный знак коэффициента, соответствует случаю, когда увеличение одной величины приводит к повышению уровня другой. Так, частота проведения родительских собраний в школе может быть связана с ростом успеваемости.
При отсутствии корреляции говорят, что она равна нулю. Уровень воды в реке во время паводка может быть никак не связан с количеством заболеваний гриппом.
Корреляция и вероятность
Величина коэффициента корреляции говорит о частоте совпадений, но не доказывает причинно-следственной связи между событиями. Например, снижение успеваемости в университете и частота обращений в медпункт общежития могут иметь одну и ту же причину – плохое качество пищи, приготовленной в студенческой столовой. В целом сильная корреляция соответствует 70% совпадений и более, а слабая – менее 20%.
Источник