Повторим пройденное. МОДУЛЬ 9. МОДУЛЬ 10. Вы узнаете. Вы научитесь. Теоретический материал

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 15Следующая ⇒

Повторим пройденное

· Чем различаются задачи в исследовательской работе и в курсе физики?

· Зачем для реализации цели нужно формулировать задачи?

· Сформулируй 5 задач, необходимых для достижения цели, поставленной тобой на прошлом занятии.

МОДУЛЬ 9

Гипотеза

МОДУЛЬ 10

Методы исследования и проектирования

Вы узнаете

· Что такое метод или достижение проектной цели.

· Какие бывают методы исследования в области естественных наук.

· Зачем а каждом эксперименте нужен контроль

· О всех способах использования барометра для измерений.

Вы научитесь

· Подбирать методы, подходящие для достижения цели работы.

· Учитывать влияние разных факторов на данные, полученные с помощью выбранного метода.

Теоретический материал

Словарь говорит нам о том, что метод — это путь исследования, способ достижения цели, совокупность приёмов и операций практического и теоретического освоения действительности. Таким образом, метод — это твой инструмент решения задач и достижения цели. И чем более эффективен и точен метод, тем проще её достигнуть.

Представим, что у тебя есть два инструмента — совковая и штыковая лопаты. Если цель заключается в том, чтобы вскопать грядку, то мы возьмём штыковую лопату, а если надо погрузить земли на носилки — то совковую. Если тебе нужно быстро сделать фотографию и разместить её в соцсети, то ты воспользуешься сотовым телефоном, но если нужно набрать длинный текст, то это удобнее делать на клавиатуре ноутбука. При этом цели ты достигнешь в любом случае — просто с разной степенью усилий и затрат времени.

Итак, цель работы может быть достигнута с помощью разных методов. Приведём интересные рассуждения про разные методы по материялам книги «Физики шутят» под общей редакцией доктора физико-математических наук В. Турчина (М.: Мир, 1966).

Данное действительно имело место на квалификационном экзамене по физике в Копенгагене. Вопрос был следующий: «Объясните, как рассчитать высоту небоскрёба с помощью барометра». Один из студентов ответил так:

- Привяжите кусок прочной верёвки к основанию барометра, затем опустите барометр на верёвке с крыши небоскрёба так, чтобы он достал до земли. Длина верёвки и длина барометра в сумме дадут высоту небоскрёба. Высокооригинальный ответ настолько поразил преподавателя (в плохом смысле этого слова), что студент получил неуд. Студент подал жалобу, утверждая, что его ответ был абсолютно точен, и университет попросил независимого судью решить дело.

На суде студент сказал следующее:

Для начала вы можете поднять барометр на крышу, перекинуть его через парапет и засечь время, за которое он достигнет земли. Высота здания в таком случае может быть рассчитана по формуле.

К сожалению, барометр в таком случае мы потеряем.

В случае если стоит солнечная погода, вы можете измерить длину барометра, а затем вычислить отношение полученного числа к высоте его тени. Затем вы измеряете длину тени небоскрёба, и нахождение решения будет возможно путем несложных арифметических вычислений.

- Но, если вы хотите себя показать настоящим учёным, вы можете привязать барометр к верёвке и качать его, как маятник, с нижней точкой| у земли и верхней на уровне крыши небоскрёба. Высота находится путем вычисления разницы между силой гравитации.

Если пожарная лестница находится на внешней стене небоскрёба, будет легче пройти её и вычислить длину небоскрёба в барометрах, затем соответственно умножив на длину прибора.

Конечно, если вы скучный сторонник консервативных методов, вы можете использовать барометр для измерения давления воздуха на крыше небоскрёба и на земле, перевести разницу в метры и получить искомое число.

Но пока мы упражняем нашу силу ума в применении исключительно научных методов, несомненно, лучшим способом было бы постучать к швейцару и сказать ему: «Если вы хотите получить отличный новенький барометр, Bcего лишь скажите мне высоту этого небоскрёба».

На этом примере мы видим, что методы бывают простые и сложные, эффективные и экзотические. Кроме того, у метода есть его чувствительность, показывающая, насколько точно он способен определить нужную величину. Рассмотрим такой пример: мы захотели определить средний размер рыб в озере. Для этого поставили сетку с ячейкой 30 мм. По результатам проверки улова выяснилось, что в пруду обитают рыбы длиной от 20 до 40 см. Корректны ли наш результаты? Оказывается, что нет, поскольку в сети запутываются только рыбы с такими размерами. Если размер меньше, то рыба проскакивает через ячейку сетки, а если больше, то просто не запутывается в ней. Поэтому наш метод ловли чувствителен только к рыбам указанного размера. Чувствительностью метода определяется достоверность полученных с помощью него результатов (об этом - на следующих занятиях).

Тоже самое можно сказать и о проектах. Например, какие методы используют при строительстве дома? Как правило, при помощи подъёмного крана поднимают и устанавливают на нужном этаже железобетонные блоки. А теперь перенесёмся в Египет, в один из крупнейших в мире храмовых комплексов — Карнакский храм, который был построен во втором тысячелетии до нашей эры. Как древние египтяне поднимали огромные каменные блоки и гранита и песчаника? У них не было подъёмных кранов, и они использовали другой метод. Установив блоки, они засыпали промежутки между ними песком и по этому песку подвозили новые блоки. Завершив строительство, песок убирали, и получались огромные залы. Это был весьма оригинальный метод подъёма тяжестей на большую высоту, который использовался при отсутствии технических средств.

Методы работы в области естественных и гуманитарных наук м гут быть различными. В гуманитарных науках нередко имеет значение прецедент, единичный случай, который подробно анализируется. В естественных науках главное значение имеет статистическая достоверность и чувствительность метода.

В области естественных наук имеется много методов исследования, однако в последнее время их стало ещё больше - например, были разработаны такие современные методы, как электронная и лазерная микроскопия, биохимический анализ, спектрометрия, хроматография и др. Все это — частные методы экспериментального исследования.

При выполнении школьной проектной или исследовательской работы используются в основном более общие методы, которые может применить, каждый школьник. Приведём главные из них:

- наблюдение - один из самых простых, эффективных и древних способов познать мир. Это качественный метод, не предполагающий проведения измерений с помощью приборов. Научное и наблюдение характеризуется целенаправленностью. Для этого обычно выделяется объект наблюдений и фиксируются его особенности. Например, если вы в жаркие летние дни наблюдаете процесс зарастания пруда ряской, то каждый день необходимо визуально оценивать увеличение площади, покрытой ряской;

- измерение используется для оценки параметров конкретных объектов живой и неживой природы. Примером может служить измерение термоклина в озере (когда с помощью термометра определяются изменения температуры от поверхности до дна водоёма и строится график этих изменений);

- эксперимент позволяет получить количественный результат и по нему сделать вывод об особенностях исследуемого явления. При этом экспериментатор изменяет один из параметров и определяет, какое влияние на исследуемый объект это оказало. Примером может служить исследование скорости роста всходов овса в зависимости от минерального состава воды, применяемой для полива.

Каждый метод, помимо «опытного» наблюдения или эксперимента, должен включать в себя «контрольный» эксперимент ил наблюдение — проще говоря, «контроль». Для наглядного примера: вернёмся к экспериментам с растениями. Допустим, ты хочешь экспериментально определить, как антигололёдные препараты влияют и рост однолетних растений. Ты ставишь эксперимент, во время которого поливаешь тестируемые растения раствором соответствующего препарата. С чем сравнивать фиксируемые количественные показатели роста этих растений? Может быть, с растениями, которые не поливают? Конечно нет, поскольку метод предполагает наличие адекватного контроля, то есть выращивание тех же растений с поливом водой в том же количестве и с той же частотой, что и в эксперименте, но без внесения этого антигололёдного препарата.

Подбор методов в твоей работе является важнейшим условие: её успеха. Правильно

Подобрать нужный метод тебе поможет твой руководитель.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒