Повторим пройденное. МОДУЛЬ 13. Вы узнаете. Вы научитесь. Теоретический материал

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 15Следующая ⇒

Повторим пройденное

· Что должно быть главным объектом анализа в ходе выполнения работы?

· Каковы типичные ошибки при корректировке плана работы?

· Найди в Интернете случай успешной корректировки исследования или проекта в науке или инженерии.

МОДУЛЬ 13

Результаты и их обработка

Вы узнаете

· Что такое первичные результаты и как их обрабатывают.

· Что такое достоверность результатов.

· Что такое эпициклы Птолемея и что с ними случилось.

Вы научитесь

· Надежно фиксировать результаты экспериментов (наблюдений).

· Проводить статистическую обработку результатов.

Теоретический материал

Результат представляет собой то главное, что ты получишь после проведения экспериментов или достижения задуманного в проекте.

Результат – это вроде бы то, что должно приносить практическую пользу. Однако (и мы это обсуждали, когда говорили про актуальность) кому он приносит эту самую пользу - тебе, учителям, ребятам из класса, родителям? Конечно же, результат в твоем первом исследовании или проекте должен быть интересен и важен прежде всего тебе. Но главное заключается в том, что ты должен уметь обосновать его значимость для окружающих.

Результаты бывают первичные (например, когда ты, пройдя по определённому маршруту, собрал образцы растений или пробы воды из пруда, болота, ручья и определил её прозрачность) и вторичные, то есть результаты обработки данных (для анализа)

Все особенности наблюдений должны быть записаны максимально подробно, потому что через несколько дней многие из них забудутся, а они могут очень пригодиться при анализе результатов и подготовке отчёта о работе.

Все первичные результаты необходимо записывать в дневник (например, в полевой дневник) или журнал (лабораторный журнал), который может иметь такую форму:

№	Место	Время	Характеристика измерения	Примечание

Обработка данных позволяет определить средние показатели за несколько измерений (например, в разных частях озера или в одной| точке, но на протяжении месяца) или связь динамики изменен двух величин (например, температуры воды в озере в зависимости | температуры воздуха) — такие взаимосвязи называют корреляций.

Важной характеристикой результата является его достоверность. Она зависит от чувствительности применяемого метода (это мы обсуждали, когда говорили о методе), способа обработки первичны данных и др. Далеко не всегда по единичному измерению можно судить об измеряемой величине.

Представь, что ты сидишь у окна в жаркий день и смотришь на проплывающие в небе кучерявые облака. Каждое из них имеет свою форму и на что – нибудь похоже, например на корову. Если ты бросишь взгляд в окно и увидишь одно облако в форме коровы, то еще нельзя сказать, что все облака похожи на корову. Но еслиты будешь наблюдать некоторое время, например, за 20 облаками, то окажется, что на корову было похоже только одно из них. Были еще «слоны», «рыбы», но больше всего было «барашков».

Если записать эти наблюдения в дневник, то окажется следующая картина; «барашков» - 10, «коров» - 1, «слонов» - 2, «хомяков» - 4. Поэтому можно сказать, что частота появления облаков- барашков составляет 50%, или ½, а облака-коровы — 1/20.

Как видим, одно измерение может не дать точный результат изучаемого явления, следовательно, необходимо провести несколько измерений и вычислить среднюю величину. Например, мы определяем скорость, с которой мальчики твоего класса пробегают 100-метровкупа уроке физкультуры. Если мы измерим время, с которой дистанцию пробегает самый сильный мальчик (назовём его Петя), то получим один результат. Если мы измерим это время за три последовательных недели и вычислим среднее, то окажется, что это время будет другим (Петя на первой неделе был в хорошей форме, на второй неделе он получил «двойку» по физике и у него было плохое настроение, на третьей неделе простудился, но всё равно пошёл на урок, и результат, естественно, оказался хуже). Если же мы будем вычислять среднее время всех мальчиков в классе на одном уроке физкультуры, то получим уже совсем другую картину.

Отклонение результатов измерений от среднего значения называется погрешностью, которая показывает, насколько отличаются от средней величины лучшие и худшие показатели (либо одного и того же мальчика, либо разных мальчиков в классе). Поэтому при проведении| измерений всегда нужно делать серию замеров и обязательна вычислять погрешность.

Невнимательное отношение к обработке и интерпретации результатов сыграли злую шутку со многими учёными в истории науки.

Со времён древнегреческого философа и астронома Птолемея считалось, что Земля находится в самом центре Вселенной. Птолемей создал геоцентрическую модель Солнечной системы (от греч. gea - земля). Как мы знаем теперь, это было заблуждение, однако оно просуществовало более тысячи лет. И всё это время учёные наблюдали на небе так называемое попятное движение планет. Представим себе, как видит наблюдатель с Земли движение, например, Марса. На участке орбиты, когда Земля обгоняет Марс, наблюдатель увидит, что Марс на небе сменил направление движения и стал перемещаться в другую сторону.

В гелиоцентрической системе этот факт имеет ясное и понятие объяснение, но как это понять, если предположить, что Марс движется вокруг Земли по круговой орбите? Учёные считали, что он обращается по небольшой дополнительной орбите, центр которой вращается вокруг Земли. С увеличением точности наблюдений постоянно появлялись новые несовпадения, но многие поколения ученых придумывали ухищрения Марса, которые позволили бы объяснить его движение. Ответ сформулировал польский учёный Никола Коперник в XVI веке, и он оказался очень простым.

И ещё одна правдивая современная история, иллюстрирующая важность грамотного представления результатов проекта или исследования. Все знают, что озеро Байкал — это мировое природное достояние. Многие знают, что в последние годы в Байкале наблюдается массовое цветение цианобактерий (мы это видим ка зеленоватый налёт на воде), вырабатывающих специфические токсины. В прежние годы такого эффекта не было. Легко догадаться, что многие специалисты предположили, что цветение связано с загрязнением речных вод, пополняющих Байкал. На проверку этой гипотезы удалось выделить государственные деньги.

Проведенные исследования показали, что концентрация потенциальных загрязнителей (нитраты и нитриты, фосфаты, железо, соли тяжёлых металлов, углеводороды и др. ) в водах рек и ручьев, протекающих через населённые пункты и впадающих в Байкал, находится в пределах установленных норм (ПДК). Расшифруем, что ПДК — это предельно допустимая концентрация соединений, выше которой воду не рекомендуется использовать в пищевых и бытовых нуждах. Выходит, что загрязнения нет? Такой вывод был ошибочен. И ошибка таилась в формальном представлении результатов проведённых исследований! Концентрация вносимых веществ (загрязнителей) была представлена в долях ПДК, а не в объективных показателях — в миллиграммах или микрограммах в литре воды. Оказалось, что фосфаты (соли фосфорной кислоты) в концентрации, допустимой для использования в пищевых целях, стимулируют массовый рост цианобактерий в водах Байкала.

После детального анализа правильно представленных результатов изменились проектные решения. На водосборных территориях, прилегающих к Байкалу, решили ограничить продажу и использование моющих средств, содержащих повышенное содержание фосфатов, заменив их на более дорогие, но менее опасные для вод Байкала.

Пришлось также выделить деньги на дотации производства таких препаратов, поскольку это оказалось намного дешевле, чем строить новые очистные сооружения на всех реках, впадающих в Байкал.

Именно поэтому к полученным результатам нужно относиться очень внимательно, аккуратно записывать и обрабатывать их, а также не пытаться втиснуть полученные данные в собственную умозрительную теорию или гипотезу.

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 10 111213 14 15 Следующая ⇒