Projekt na tému: „Úloha experimentu vo vyučovaní fyziky. Experimentujte vo vedeckých poznatkoch. Určenie prejdenej vzdialenosti z domu do školy

Dagestanský inštitút pre rozvoj vzdelávania

Katedra prírodovednej výchovy

Projekt na:

„Úloha experimentu pri učení

Pripravené:

učiteľ fyziky na gymnáziu č. 3 v Khasavyurte

Gabibullaeva Khafiya Abdullaevna

Plán projektu:

1. Relevantnosť problému

2. Účel projektu

3.Predmet a predmet skúmania

4. Výskumná hypotéza

1.Vlastná skúsenosť

2.Záver

3. Použitá literatúra

Ach, koľko úžasných objavov máme

Pripravuje ducha osvietenia.

A skúsenosť, syn ťažkých chýb,

A génius, paradoxy priateľ,

A náhoda, boh je vynálezca.

Východiskovým bodom projektovej aktivity boli slová Rosenbergera „Grécka myseľ sa vyznačuje osobitnou silou tvorivosti v oblasti hypotéz. Dá sa povedať, že takmer vyčerpal všetky mentálne teórie na vysvetlenie vesmíru, takže naše moderné hypotézy možno rozpoznať ako priame pokračovanie neúspešných pokusov staroveku.

Relevantnosť problému

Rôznorodé situácie neistoty, ktorým čelí mladá generácia, stavia pred systém všeobecné vzdelanieširoká škála úloh spojených s hromadením pozitívnych skúseností žiakmi pri hľadaní odpovedí na otázky súvisiace s reálnymi javmi okolitého sveta

Moderné požiadavky na vyučovanie fyziky menia zásadný prístup k činnosti a obsahu predmetu.

vzhľadom na vyššie uvedené projektový problém formulované nasledujúcim spôsobom: ako vybudovať systém fyzikálneho experimentu pri vyučovaní fyziky na základnej škole tak, aby pri zachovaní systematického, vedeckého charakteru predmetovej prípravy žiakov bolo zabezpečené formovanie vedomostí a zručností.

Na úrovni všeobecného vzdelávania experimentálne fyzikálne problémy najjasnejšie odrážajú komplexný teoretický a experimentálny charakter štúdia reálnych systémov v priamom kontakte so študentmi. naliehavosť problému vzhľadom na rozpory medzi cieľmi vyučovania fyziky, súvisiacimi s potrebou formovania vedomostí a zručností žiakov metodického charakteru a charakterom vyučovania fyziky na strednej škole, vzhľadom na existujúcu softvérovú a metodickú podporu a pod podmienkou dosiahnutia pozitívne výsledky konečnej kontroly; medzi potrebou študentov rozvíjať skúsenosti s výučbou a výskumnou činnosťou, ktorá si vyžaduje veľa času, a trendom znižovania počtu vyučovacích hodín určených na prírodné vedy; medzi možnosťami vybavenia modernej učebne fyziky a nedostatočným vypracovaním metodiky jej využitia.

Účel môjho projektu ešte raz zdôrazniť význam tohto smeru a pomôcť učiteľovi pri aplikácii experimentálnych úloh

Predmet štúdia je proces vyučovania fyziky na základnej škole.

Predmet štúdia - systém fyzikálneho experimentu ako prostriedok predmetovej prípravy a rozvoja žiakov základných škôl.

Výskumná hypotéza. Ak systém fyzikálneho experimentu v hlavnej škole zahŕňa ukážky učiteľov, súvisiace domáce a triedne pokusy žiakov, ako aj experimentálne úlohy pre študentov na voliteľné predmety, a organizovať poznávaciu činnosť žiakov pri ich realizácii a diskusii na základe problémov, potom budú mať školáci možnosť získať popri znalostiach základných fyzikálnych pojmov a zákonitostí aj informačné, experimentálne, problémové, činnostné zručnosti, ktoré povedú k zvýšeniu záujmu o fyziku ako predmet.

Experimentálne fyzikálne problémy patria do kategórie otvorených kognitívne problémy, čo sa dá vyriešiť rôzne cesty. Zásadný význam má zhromažďovanie pozitívnych skúseností študentov s riešením experimentálnych problémov.

Moderné požiadavky na vyučovanie fyziky menia zásadný prístup k činnosti a obsahu predmetu. Na úrovni všeobecného vzdelávania experimentálne fyzikálne problémy najzreteľnejšie odrážajú komplexný teoretický a experimentálny charakter štúdia reálnych systémov v priamom kontakte so študentmi.

Systematický výcvik v riešení experimentálnych úloh môže školskú telesnú výchovu dostať do úrovne hľadania, spojenej s organizáciou. kognitívna aktivitaštudentov, v ktorých nielen študujú, ale aj aktívne využívajú podomácky vyrobené, štandardné a nové vybavenie na riešenie výchovno-vzdelávacích problémov nastolených na základe využitia možností moderného vzdelávacieho prostredia. Činnosť študentov zároveň smeruje nielen k osvojeniu a aplikácii konkrétnych programových poznatkov, ale aj k pochopeniu a aplikácii základov metodológie vedeckého poznania. Vedecké poznatky vo fyzike sa vyznačujú vysokou mierou rovnováhy medzi kvalitatívnym a kvantitatívnym popisom skúmaných objektov.

Experimentálne problémy sú už tradične prítomné v teórii a praxi vyučovania fyziky. Vylepšené spôsoby ich použitia v vzdelávací proces. V posledných rokoch sa pozornosť domácich a zahraničných fyzikov-metodológov upriamuje na vývoj integrované použitie tradičné a nové vybavenie učební fyziky. V skutočnosti hovoríme o vytvorení nového vzdelávacieho prostredia pre výučbu fyziky na rôznych stupňoch vzdelávania. Avšak nadmerné nadšenie pre nesystematické demonštrácie fyzikálnych javov podporované a replikované príležitosťami počítačová technológia vzdelávanie, je plné nebezpečenstva nesúrodého hromadenia žiakmi Vysoké číslo zaujímavé empirické fakty, ktoré dostatočne nereflektujú systém vedeckého poznania teoretickej úrovne vo vyučovaní fyziky.

V modernej škole sa vyvinula situácia, že prírodovedám sa venuje menej vyučovacích hodín pri zachovaní informačnej zložky programu. Zároveň všetky regulačné dokumenty vrátane federálnej zložky Štátneho vzdelávacieho štandardu a Národnej vzdelávacej iniciatívy „Naša nová škola“ zdôrazňujú, že najdôležitejšími podmienkami pre formovanie modernej osobnosti sú také vlastnosti ako iniciatíva, schopnosť kreatívne myslieť a nachádzať neštandardné riešenia. Osobitne sa poukazuje na potrebu zapájať školákov do výskumných projektov, tvorivých aktivít, pri ktorých sa žiaci učia navrhovať, vymýšľať a využívať získané poznatky v praxi.

Jeden z hlavných smerov vzdelávací proces je rozvoj schopnosti študentov bádať, projektové aktivity. Preto je formovanie výskumných zručností študentov jednou z kritických úloh moderná škola.

Práca vedcov V.I. Andreeva, L.I. Antsiferova, V.V. Mayera, V.A. Orlova, I.G. Pustilnika, V.G. .V. Usova a mnohých ďalších známych výskumníkov problémov všeobecného vzdelávania, v ktorých sa zdôrazňuje hodnota riešenia experimentálnych problémov ako najprirodzenejší proces spojený so štúdiom skutočných prírodných javov a prispievajúci k rôznorodému rozvoju žiakov. Rozbor zmenených podmienok školskej fyzikálnej výchovy, súvisiacich okrem iného s možnosťami moderného vzdelávacieho prostredia, ako aj požiadavkami na výsledky vzdelávania a organizáciu vyučovacej a výskumnej činnosti, však vyvoláva potrebu prehodnotiť problematika formovania bádateľských zručností v procese vyučovania fyziky s dôrazom na výskumnú orientáciu experimentálnych problémov.

Po prvé, treba konštatovať pokles záujmu mnohých kategórií školákov o štúdium fyziky vo všeobecnosti a najmä o riešenie fyzikálnych problémov, najmä experimentálnych, ako veľmi prácne. Spravidla sa to týka študentov, ktorí neplánujú absolvovať rôzne druhy záverečnej kontroly a prijímacie skúšky napríklad vo fyzike USE formulár, po ukončení základného alebo úplného stredného vzdelania.

Po druhé, v USE priradenia a rôzne typy záverečného testovania počas niekoľkých v posledných rokoch sú prezentované vizuálne úlohy, ktoré naznačujú, že školáci majú určité zručnosti v meraní, určovaní deliacej hodnoty zariadenia a ďalšie experimentálne zručnosti ako vzdelávacie a kognitívne kompetencie vo fyzike.Tieto úlohy pomocou fotografií, schém a nákresov vlastne napodobňujú experimentálne fyzické úlohy.

Po tretie, fyzikálne učebne mnohých škôl dostávajú nové vybavenie, ktoré otvára určité možnosti využitia tohto vybavenia pri rozvoji žiakov pri výučbe riešenia experimentálnych úloh.

Moderné požiadavky na vyučovanie fyziky menia zásadný prístup k činnosti a obsahu predmetu. Pre mňa je to toto:

po prvé, v zmene činnosti učiteľa a žiakov v triede i mimo nej (poskytovanie väčšej slobody konania, predstavivosti, reprezentácie v mysli, uvažovania, skúšania svojich dohadov v praxi, dokazovania a opäť vyvracania svojich záverov, teda robenia aby ukázali život vedy a praxe);

po druhé, v zmene obsahu predmetu (potreba ukázať zavádzanie určitých pojmov do vedy fyziky; budovanie fyzikálnych modelov, ich kontrola pomocou moderných nástrojov, najmä informatizácie).

Zovšeobecnená metóda na riešenie akéhokoľvek typického problému pozostáva z nasledujúceho systému akcií: 1) zvýrazniť vo vyhlásení o cieli konečný produkt, ktorý sa má získať, a jeho vlastnosti;

2) vybrať predmet činnosti, z ktorého možno získať požadovaný konečný produkt;

3) vyzdvihnúť vlastnosti predmetu činnosti, ktoré môžu byť významné pre vytvorenie požadovaného finálneho produktu s požadovanými vlastnosťami;

4) vyzdvihnúť javy, procesy, vplyvy, ktoré umožňujú premeniť predmet činnosti s jeho vlastnosťami na daný finálny produkt s požadovanými vlastnosťami (alebo ho ponechať nezmenený);

5) identifikovať podmienky potrebné na realizáciu (minimalizáciu) javov, procesov, vplyvov, ktoré umožňujú transformovať (alebo ponechať nezmenený) predmet činnosti s jeho vlastnosťami na daný konečný produkt s požadovanými vlastnosťami;

6) vypracovať schematický diagram technického zariadenia (experimentálnej inštalácie), pomocou ktorého môžete a) reprodukovať javy, procesy, vplyvy ab) vytvárať podmienky potrebné na ich realizáciu;

7) skontrolovať vypracovanú schému technického zariadenia (pokusná inštalácia) z hľadiska súladu s požiadavkami na bezpečnosť ľudí a životné prostredie;

9) vypracovať zoznam zariadení, z ktorých je možné namontovať technické zariadenie (experimentálna inštalácia);

10) vypracovať program premeny predmetu činnosti na požadovaný finálny produkt pomocou vyvinutého technického zariadenia (pokusná inštalácia).

Analýza metodologickú literatúru ukázali, že projekty súvisiace s hodnotením alebo zisťovaním hodnôt parametrov vlastností objektov v určitom stave a ako ich študenti vykonávajú, popisuje N.I. Odintsová, T.V. Ilina, L.A. Radkevič. Dielo G.P. Ustyugina, A.A. Knyazeva, E.M. Savelyeva. Obsah projektových aktivít na vytvorenie nového prakticky významného produktu a technológie na jeho výrobu nie je vypracovaný.

Práca vedcov V.I. Andreeva, L.I. Antsiferova, V.V. Mayera, V.A. Orlova, I.G. Pustilnika, V.G. .V. Usova a mnohých ďalších známych výskumníkov problémov všeobecného vzdelávania, v ktorých sa zdôrazňuje hodnota riešenia experimentálnych problémov ako najprirodzenejší proces spojený so štúdiom skutočných prírodných javov a prispievajúci k rôznorodému rozvoju žiakov. Rozbor zmenených podmienok školskej fyzikálnej výchovy, súvisiacich okrem iného s možnosťami moderného vzdelávacieho prostredia, ako aj požiadavkami na výsledky vzdelávania a organizáciu vyučovacej a výskumnej činnosti, však vyvoláva potrebu prehodnotiť problematika formovania bádateľských zručností v procese vyučovania fyziky s dôrazom na výskumnú orientáciu experimentálnych problémov

Napriek tomu, že projektová metóda je využívaná pomerne široko, s obsahom tejto metódy a metodikou jej aplikácie je spojených veľa problémov.

Rozvoj vedomostí – zahŕňa nepretržitú interakciu experimentu a teoretického myslenia

Metóda vedeckého poznania pozostáva z:

1. Teoretická predpoveď

2. Experimentálne overenie hypotézy.

3. Porovnanie teoretických a experimentálnych údajov, formulácia údajov.

Podstatná časť - ; funguje ako kritérium pravdivosti.

Učebnice majú experimentálne úlohy, ktoré sú uvedené na konci preberaných tém.

Myslím si, ako som sa vo svojej práci presvedčila, že je lepšie dať tieto úlohy deťom pred prejdením témy. Dlhé roky používam túto metódu vysvetľovania nových tém po pozorovaní experimentov.

Na konci hodiny, spolu so zvyškom domácej úlohy, dostanú študenti za úlohu, aby si doma urobili a pripravili experimentálnu úlohu na demonštráciu. Na nasledujúcej hodine jeden zo študentov predvedie experiment a potom učiteľ zapojí študentov do rozhovoru a vedie študentov k odhaleniu otázok na základe experimentu. Nová téma. Okrem úloh uvedených v učebnici sú žiakom ponúkané ďalšie pokusy na túto tému. Tento prístup je pre študentov veľmi pútavý. Študenti sú tiež vyzývaní, aby si prišli na svoje nový experiment týkajúce sa preberaných tém. Pomáha to zaujať pozornosť žiakov na opakovacích hodinách, ako aj upevniť a prehĺbiť vedomosti žiakov.

S týmto prístupom sa žiaci cítia ako objavitelia a pracujú na hodine so záujmom. Mnoho študentov sa po vyučovacej hodine doma snaží nájsť súvislosť medzi nejakým javom v bežnom živote a preberanou témou. Napríklad: Po absolvovaní témy „Tlak“ si študentka všimla, že keď pohár umyla horúcou vodou a otočila ho, samotný pohár sa začal po stole pohybovať. V opakovacej lekcii na tému: tlak ukázala tento zážitok, ktorý nazvala „Živé sklo“.

Keďže žiakom ponúkam experimentálne úlohy nielen z učebnice, ale aj z iných zdrojov, najskôr si deti zapisovali podmienky pokusov do zošita, postupne však žiaci začali dostávať úlohy vo forme súborov do počítača, ktorý okamžite prenesú na flash disk a niekto nasníma súbor do telefónu.

1. Vlastnosti kvapaliny

1. Z rôznych kúskov látky si vystrihneme štvorec 10x10 cm.
2. Zakryte pohár týmito kúskami.
3. Pripevnite ich na sklo gumičkou.
4. Na každý kúsok opatrne nalejte lyžicu vody.
5. Odstráňte klapky, dávajte pozor na množstvo vody v pohári.
6. Vyvodzujte závery.

2 . Rast kryštálov.

Vybavenie: sklo, voda, panvice, ceruzka, niť, cukor, sklo.

Pokrok:

1. Vezmite dva diely vody a jeden diel cukru. Zmiešať.
2. Požiadajte rodičov, aby vám pomohli zahriať roztok.
3. Nalejte roztok do pohára.
4. Na ceruzku priviažte niť tak, aby sa ponorila do roztoku.
5. Ceruzku položte na vrch pohára.
6. Nechajte pohár niekoľko dní.
7. Pozrite sa, čo sa vytvorilo na nite.

3. Pozorovanie difúzie.

1. Do pohára nasypte lyžičku kryštálového cukru.

2. Nalejte teplú vodu do pohára. Pokúste sa opatrne naliať vodu, nie

zmiešaním s cukrom. Po chvíli na dne pohára si

uvidíte vrstvu zakalenej kvapaliny. Toto je cukrový sirup.

3. Po 15-20 minútach ochutnajte vodu.

4. Aké pozorovanie ste urobili a ako ho môžete vysvetliť?

4. Čo určuje rýchlosť difúzie.

Vložte jeden pohár vody do chladničky, ďalší pohár rovnakého typu vložte do skrinky alebo na nejaké teplé miesto (nie však blízko batérie, aby v pohári nedochádzalo ku konvekcii).

Opatrne, bez pohybu pohárov, spustite kryštál manganistanu draselného na ich dno.

Dvakrát denne si všimnite, o koľko milimetrov je voda sfarbená. Veďte si denník pozorovaní.

Aký záver vyplýva z uskutočnených pozorovaní?

5. Určenie prejdenej vzdialenosti z domu do školy.

Vybavenie: zvinovací meter.

Pokrok:

Vyberte trasu.
2. Približne vypočítajte dĺžku jedného kroku pomocou zvinovacieho metra alebo centimetrovej pásky. ( S')
3. Vypočítajte počet krokov pri pohybe po zvolenej trase ( n).
4. Vypočítajte dĺžku cesty: S = S' . n, v metroch, kilometroch, vyplňte tabuľku.
5. Nakreslite trasu v mierke.

6. Urobte záver.

6. Interakcia telies.

Vybavenie: sklo, kartón

Pokrok:

1. Položte pohár na kartón.
2. Pomaly potiahnite kartón.
3. Rýchlo vytiahnite kartón.
4. Popíšte pohyb skla v oboch prípadoch.
5. Urobte záver.

7. Je vzduch ťažký?

Vybavenie: dva rovnaké balóny, drôtený vešiak, dva štipce na prádlo, špendlík, niť.

Pokrok:

1. Nafúknite dva balóny na jednu veľkosť a previažte niťou.
2. Zaveste vešiak na koľajnicu. (Na operadlá dvoch stoličiek môžete položiť palicu alebo mop a pripevniť naň vešiak.)
3. Na každý koniec vešiaka pripevnite pomocou štipca balónik.
4. Prepichnite jednu guľu špendlíkom.
5. Opíšte pozorované javy.
6. Urobte záver.

8. Cítiť trenie.

Vybavenie: prostriedok na umývanie riadu.

Pokrok:

1. Umyte si ruky a osušte ich.
2. Rýchlo trieť dlane o seba 1-2 minúty.
3. Naneste si do dlaní trochu prostriedku na umývanie riadu. Znova si trieť dlane 1-2 minúty.
4. Opíšte pozorované javy.
5. Urobte záver

9. Výpočet tlaku pevné telo na podpore.

Vybavenie: bar, váhy so závažím, pravítko.

Vypočítajte tlak tyče na stole.

Na určenie gravitačnej sily použite dynamometer
bar:

Tlaková sila v tomto experimente sa číselne rovná gravitačnej sile telesa:

Pomocou pravítka určite dĺžku, šírku pruhu a vypočítajte plochu jeho základne.

Zaokrúhlite hodnotu plochy na prvé dve platné číslice:

O. Vypočítajte tlak tyče na stole:

6. Zaokrúhlite hodnotu tlaku na prvé dve desatinné miesta.

10. Určenie závislosti tlaku plynu od teploty.

Vybavenie: balón, niť.

Pokrok:

1. Nafúknite balón, previažte ho niťou.
2. Zaveste loptu na balkón.
3. Po chvíli venujte pozornosť tvaru lopty.
4. Vysvetlite prečo:

a) Smerovaním prúdu vzduchu pri nafukovaní balóna jedným smerom ho nafúkneme do všetkých smerov naraz.
b) Prečo všetky gule nenadobudnú guľový tvar.
c) Prečo lopta pri znížení teploty mení svoj tvar?

5. Urobte záver.

11. Výroba spojovacích nádob.

Výroba spojovacích nádobiek z jednorazových injekčných striekačiek spojených priehľadnou hadičkou z použitého kvapkadla za účelom štúdia zákonitostí spojovacích nádob na kvapaliny rôznych hustôt.

12. Zmena vnútornej energie tela rôznymi spôsobmi.

Vybavenie: hliníkový drôt, zápalky, nádoba na vodu.

Návod na realizáciu.

Vezmite kúsok drôtu a zahrievajte ho, kým prsty nezaregistrujú zmenu jeho teploty. Potom vezmite ďalší kus drôtu a zlomte ho. Odpovedz na otázku:

a) Čo sa stane s drôtom v druhom prípade?

b) Sú dôvody zvýšenia vnútornej energie drôtu rovnaké?

c) Je možné pomocou práce dosiahnuť rovnaké zvýšenie teploty drôtu ako pri zahrievaní na otvorenom ohni?

13. Pozorovanie sublimácie jódu.

Vybavenie: skúmavka s kryštálmi jódu,

Alkoholová lampa.

na plameni sviečky zohrejte skúmavku s kryštálmi jódu.

Aký jav pozorujete? Ako to vysvetliť?

14. Meranie vlhkosti vzduchu.

Vybavenie: teplomer, alkohol, voda, kúsok gázy alebo bavlny.

Poradie správania:

všimnite si počiatočný údaj teplomera.

Navlhčite gázu, ktorá je obalená okolo zásobníka teplomera, alkoholom.

všimnite si najnižšiu teplotu, ktorú teplomer ukáže.

teplomer obalíme suchou vatou a pokus zopakujeme s vodou.

Odpovedz na otázku:

1) Ako sa mení teplota kvapaliny, keď sa vyparuje? vysvetliť dôvod

2) Mení sa rovnako teplota vody a alkoholu pri ich vyparovaní? Ako možno vysvetliť pozorovaný rozdiel?

3) ako sa to zmení vnútornej energie kvapalina ako sa vyparuje?

Urobte záver a zapíšte si ho do zošita.

15. Zhotovenie elektroskopu.

Vybavenie: plastová rúčka, sklenená dóza s vrchnákom, klinec, kovová fólia, niť, kúsok vlnenej látky.

Návod na realizáciu.

Vo veku dózy urobte dieru a vložte do nej klinec. Na ostrý koniec nechtu priviažte dva pásiky fólie. Nádobu uzavrite vekom. Otrite perom látku a priveďte ho k hlave nechtu. Popíšte princíp činnosti elektroskopu.

16. Výroba vysávača.

Pomocou starej plastovej misky na mydlo vyrobte vysávač a ukážte, ako funguje.

Možnosť vykonania: V spodnej časti jednej z polovíc plastovej misky na mydlo je vytvorených niekoľko zárezov širokých asi 5 mm. Oblečte si druhú polovicu. "Vysávač" je pripravený.

17. Výroba citrónovej batérie.

Vybavenie: citrón, nôž, medený a zinkový drôt, tenký drôt.

1. Citrón narežte naprieč ostrým nožom, pričom sa snažte, ak je to možné, neodstrániť a neroztrhnúť tenké priečky, ktoré delia citrón na hniezda.

2. Potom striedavo zapichnite do každej objímky kúsok (2 cm) medeného zinkového drôtu.

3. Spojte tieto konce do série tenkým drôtom.

4. Uveďte vysvetlenie.

18. Štúdium vykurovacích zariadení.

Vybavenie:žiarovka, elektrický sporák, žehlička, spájkovačka.

Najlepšie je vziať neúspešné zariadenia, ktoré je možné kedykoľvek rozobrať.

Návod na realizáciu.

Zvážte zariadenie každého zo zariadení. Pomocou nákresov v učebnici pomenujte hlavné časti elektrického sporáka a žehličky.

19. Výroba plávajúceho kompasu.

Vybavenie: korok, tanierik, špendlík, magnet.

Návod na realizáciu.

1. Do korku vyrežte otvor s hrúbkou 1 cm a vložte ho do vody.

2. Zmagnetizujte špendlík a potom ho opatrne umiestnite na korok.

3. Ako bude špendlík nasmerovaný.

20. Priamočiare šírenie svetla.

Vybavenie: sklenený pohár s vodou, vodové farby, laserové ukazovátko.

Návod na realizáciu.

Vo vode rozpustite malé množstvo akvarelu, aby bola voda mierne zakalená. Nasmerujte laserové ukazovátko na vodu. Opíšte, čo vidíte.

21. Pozorovanie odrazu svetla.

Vybavenie: sklenený pohár s vodou, akvarelové farby, laserové ukazovátko, malé zrkadlo (zrkadielko by sa malo zmestiť na dno sklenenej nádoby).

Návod na realizáciu.

Vo vode rozpustite malé množstvo akvarelu, aby bola voda mierne zakalená. Nasmerujte laserové ukazovátko v hornej časti skla na zrkadlo. Zmenou uhla dopadu vyhodnoťte správnosť zákona odrazu. .

22. Pozorovanie obrazov v sústave zrkadiel.

Vybavenie: dve ploché zrkadlá, ceruzka.

Návod na realizáciu.

nastavte dve zrkadlá blízko seba do pravého uhla.

vložte medzi ne ceruzku. Koľko obrázkov a kde by ste mali vidieť v tomto systéme zrkadiel?

otestujte svoje návrhy skúsenosťami a vysvetlite, čo vidíte.

umiestnite dve zrkadlá na stôl paralelne.

vložte ceruzku medzi zrkadlá. Koľko obrázkov a kde by ste mali vidieť v tomto systéme zrkadiel?

Otestujte svoje predpoklady skúsenosťami a vysvetlite, čo vidíte.

23. Pozorovanie fenoménu úplného odrazu.

Vybavenie: : pohár vody, skúmavka.

Návod na realizáciu

vhoďte malý predmet do skúmavky.

vložte ju do pohára vody.

vysvetliť pozorovaný jav.

24. Pozorovanie lomu svetla.

Vybavenie: pohár vody, kúsok hrubého hliníkového drôtu asi 20 cm dlhý.

Návod na realizáciu.

Narovnajte drôt a spustite ho do pohára s vodou. Zmeňte uhol drôtu vo vzťahu k hladine vody.

Odpovedz na otázku:

a) Ako sa mení vzájomná poloha ponorených a neponorených častí drôtu?

b) Ktoré z médií (voda alebo vzduch) sa považuje za opticky hustejšie?

25. Nechajte farby zmiznúť.

Vybavenie: biely kartón, nožnice, ceruzka, kružidlo, farby.

Pokrok:

1. Na kartón nakreslite kruh, vystrihnite ho a rozdeľte na 6 rovnakých častí.

2. Vyfarbite sektory: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, fialová v tomto poradí.

3. Stred kruhu prepichnite ostrou ceruzkou, aby ste vytvorili vrch. Rozvinúť to.

4. Akú farbu má kruh? Vysvetlite, čo vidíte.

26 . Prúdový pohon.

a) Nafúknite gumený detský balónik bez viazania otvorov, vy
dostať to z rúk. Čo sa s tým stane? prečo?

b) Naplňte banku do 1/3 vodou V. banka pre
prikryjeme zátkou, do ktorej vložíme dve sklenené trubičky, vopred ohnuté nad plameňom horáka. Zaveste banku na statív,
nechajte ho voľne sa otáčať, pomocou horáka zohrejte vodu do varu. Para vyráža silou zo sklenených trubíc, banky
prichádza do rotácie. Vysvetlite dôvod otáčania banky.

27. Určte výšku osoby pomocou hodiniek

Vybavenie: hodinky so sekundovou ručičkou (alebo stopkami), kovová gulička malého priemeru s priechodným otvorom v strede, dlhý závit (asi 2 m), statív so spojkou a prstencom.

Myšlienka zážitku. Vezmite vlákno, odložte naň segment rovnajúci sa výške osoby a potom vypočítajte dĺžku vlákna na základe vzorca pre periódu kmitania matematického kyvadla.

1. Ako sa z kyvadla môže stať dĺžkové meradlo? (Kmitanie guľôčky na dlhom závite pri malých uhloch odchýlky od rovnovážnej polohy možno považovať za vibrácie ma-

tematické kyvadlo. Jeho doba závisí od dĺžky vlákna a zrýchlenia voľného pádu a je určená vzorcom:

2. Čo vieme vo vzorci pre dĺžku?

3. Čo je neznáme?

4. Ako môžem určiť obdobie?

5. Aká je konečná podoba, s prihliadnutím na to vzorec nadobúda
vypočítať dĺžku?

Pokrok.

Priviažte loptičku na šnúrku

Požiadajte suseda, aby zmeral dĺžku vlákna tak, aby sa rovnala vašej výške. Za týmto účelom urobte na voľnom konci vlákna

správne umiestniť štítok (napríklad uzol).

Na stôl položte stoličku a na stoličku statív s krúžkom. Spustite niť na krúžok tak, aby sa závesný bod zhodoval so značkou (potom dĺžka nite prebudí rampu do mojej výšky), - vytvorí sa požadovaná dĺžka matematického centu

Kyvadlo vychýlite z rovnovážnej polohy o 5-10 cm a uvoľnite ho.

Zmerajte čas 20 úplných kmitov.

Zopakujte meranie času aspoň 5-krát bez zmeny podmienok experimentu a nájdite priemernú hodnotu času t .

Táto hodnota dĺžky je vaša výška.

Experimentálne úlohy sú napriek svojej špecifickosti a podmienenej tematickej príslušnosti výchovno-vzdelávacími problémami, ktoré si spravidla vyžadujú praktickú aplikáciu poznatkov z rôznych odvetví fyziky a prispievajú k rozvoju širokého spektra technických zručností a zručností. osobné kvality vlastné kognitívnej činnosti výskumného charakteru - od podrobného popisu javu pri prvotnom oboznámení sa až po vysvetlenie výsledkov a vypracovanie modelu reálneho javu s využitím teoretických poznatkov.

Je zrejmé, že dosiahnutie spoločensky významného cieľa - uvedenie všeobecnej telesnej výchovy do hľadačskej úrovne, ktorá pôsobí ako zdroj intelektuálneho rozvoja mladých ľudí, ktorí budú musieť riešiť nielen osobné, ale aj spoločensky významné problémy, prípadne v rôznych spôsoby, jedným z najintenzívnejších spôsobov je systematické využívanie experimentálnych úloh vo vyučovaní fyziky pre rôzne kategórie žiakov.

Aktuálny stav školské vzdelanie charakterizovaný prítomnosťou tradičného, ​​už mnoho rokov existujúceho a pomerne efektívneho vzdelávacieho systému zameraného na formovanie a akumuláciu vedomostí. Zároveň sa intenzívne rozvíjajú prístupy k zabezpečeniu vzdelania a výchovy žiaka, ktorý nielen veľa vie, ale aj bez problémov uplatní rôznorodé vedomosti a zručnosti v akejkoľvek situácii. Do obsahu telesnej výchovy sa zavádza aktívna zložka vyžadujúca vývoj a implementáciu nových metód, ktoré zavádzajú do praxe myšlienky modernizačného konceptu. Ruské školstvo.

Naliehavá sa stáva úloha vyvinúť takú metodiku, ktorá by prispievala k rozširovaniu a prehlbovaniu vedomostí a získavaniu informačných, experimentálnych, problémových a činnostných zručností žiakmi.

Zoznam použitej literatúry:

1. Bublíkov S.V. Metodické základy variabilnej výstavby obsahu vyučovania fyziky na strednej škole: Diss. .d.p.n. SPb., 2000. - 407 s.

2. Bublikov S.V., Kondratiev A.S. Vyučovacie metódy na riešenie úloh fyzikálnej olympiády: Príručka pre učiteľa. Petrohrad: Vydavateľstvo mesta Petrohrad Palác tvorivosti mládeže, 1997. - 102 s.

3. Bublikov S.V., Kondratiev A.S. Metodické základy riešenia úloh z fyziky na strednej škole: Učebnica. - Petrohrad: Vzdelávanie, 1996.-80 s.

4. Bublikov S.V., Regel A.A., Chernyshov R.B. Naučiť sa riešiť experimentálne problémy vo fyzike ako prostriedok intelektuálneho rozvoja študentov: Návod/ Ed. V.A. Bordovský. SPb.: Vydavateľstvo Ruskej štátnej pedagogickej univerzity im. A.I. Herzen; 2007. - 84 s.

5Golin G.M. Otázky metodológie fyziky v priebehu fyziky stredná škola: Kniha. pre učiteľa. M.: Osveta, 1987. - 127s.

6. Davydov V.V. Problémy vývinového vzdelávania: Skúsenosti teoretického a experimentálneho psychologického výskumu.-M: Pedagogika, 1986.

7. Davydov V.V. Teória vývinového učenia. M.: INTOR, 1996. -544s

8. Machmutov M.I. Problémové učenie: základné otázky teórie - M.: Education, 1975.

9. Machmutov M.I. Organizácia problémové učenie V škole. Kniha pre učiteľa. M.: Osveta, 1977. -240. roky.

10. Metódy vyučovania fyziky v 7.-8. ročníku strednej školy: Príručka pre učiteľa / A.V. Usova, V.P. Orekhov, S.E. Kamenetsky a ďalší; Ed. A. V. Usovoy. M.: Osveta, 1990. -319 s.

11. Metódy mimoškolských aktivít vo fyzike: Príručka pre učiteľov / Ed. O.F.Kabardina. M: Osveta, 1980. -191.

12. Demonštračný pokus z fyziky na strednej škole. / Ed. A.A. Pokrovsky. Ed.Z-e, revidované. 4.1, M.: Osveta 1978 -351s.

13. Demonštračný pokus z fyziky na strednej škole. / Pod jednotkami A.A. Pokrovsky. Ed.Z-e, revidované. 4.2, M.: Osveta 1979 -288s.

14Makhmutov M.I. Organizácia problémového učenia v škole. Kniha pre učiteľa. M.: Osveta, 1977. -240. roky.

15. Razumovský V.G. Metódy vedeckého poznania a kvalita vzdelávania. // Vzdelávacia fyzika, 2000, č. 1. Od 71 76.

16. Razumovský V.G. Vzdelávanie a vedecké poznanie// Pedagogika. 1997. č. 1 S. 7-13

17. Internetové zdroje.

História vedeckej metódy vložené do samotnej vedy. Z tejto pozície sa zostavovateľ rozhodol dôsledne oboznamovať s úvodmi k dielam, ktoré sa stali míľnikmi vo vývoji prírodných vied. Po vybratí úvodu a predslovu z celého súboru údajov však vykonáme výber a filtrovanie materiálu. Preto prirodzene vyvstáva otázka o reprezentatívnosti a úplnosti tohto obrazu, inými slovami, o miere jeho objektivity.

Každá skúsenosť reprezentovania minulosti je projekciou minulosti. Minulosť je multidimenzionálna a projekcia podáva iba jeden úsek rozmanitosti udalostí, osôb, myšlienok, ktoré kedysi existovali. Preto je dôležité, aby čitateľ aj kompilátor pochopili fungovanie selekčného mechanizmu, aby pochopili, ako funguje náš prístup k minulosti.

V tejto eseji naznačíme historické hranice sledovaného obdobia. Budeme sledovať faktory, ktoré určujú vybrané diela a pozastavíme sa nad tými medzerami, nevyhnutnými medzerami, ktoré sa objavujú v celkovom obraze, a zároveň sa pokúsime posúdiť jeho úplnosť a reprezentatívnosť. Všimneme si tie obsahové a formálne črty, ktoré sa odrážajú v predslovoch ako fenomény literatúry. Nakoniec poukážeme na oblasť použiteľnosti vyvinutej techniky a zadefinujeme niektoré závery, ku ktorým nás vedie analýza takto vytvoreného autoportrétu vedy.

Čas, ktorý zbierka pokrýva, sa začína renesanciou, inými slovami, úplne sa obraciame k rozvoju poznania Nového Času. Existuje niekoľko dôvodov pre takéto obmedzenie uvažovaného časového intervalu, ale najvýznamnejším je, že posledných päť storočí nám ukazuje jednotný a konzistentný reťazec udalostí v európskej a svetovej kultúre, ktoré vo svojom súhrne majú rozhodujúci vplyv v súčasnosti.

- to je názov úžasného času v našej histórii. Čas, keď sa s výnimočnou silou objavili nové sociálne sily, ktoré prelomili ideologické putá feudalizmu, ktoré spájali Európu na tisícročie. Rozvoj miest a formovanie buržoázie viedli k rozkvetu remesiel a obchodu. Vznikajúci kapitalizmus dal nové formy sociálno-ekonomických vzťahov. Skvelé geografické objavy rozšíril naše chápanie Zeme takmer na súčasné limity. Základy katolíckej cirkvi otriasla reformácia. Humanizmus a osvietenstvo zmenili morálku a etické normy spoločnosti: zmenil sa samotný postoj k osobnosti človeka. Duchovná emancipácia viedla k mimoriadnemu rozkvetu kultúry – vtedajšie maliarstvo a literatúra dodnes uchvacujú našu fantáziu.

Koniec tejto éry je poznačený začiatkom modernej etapy vo vývoji vedy. Vtedy sa začalo so štúdiom prírody, hmotného sveta, samotného človeka na základe pozorovania a experimentu, a nie cez scholastiku, kontempláciu a odvolávanie sa na dogmy. Dôkaz pravdy sa začal hľadať nie v súlade s autoritou, ale v údajoch skúseností. V prácach, ktoré zvažujeme, vidíme rozhodujúce skoky, ktoré znamenali vznik tohto nového, vedeckého svetonázoru. Snáď jediná užitočná vec, ktorá sa zdedila z tej minulosti, keď slovami Tertulliana - "... po evanjeliu nie je potrebný žiadny výskum" - bola určitá disciplína a kultúra myslenia vychovávaná v priebehu storočí. . Celé vzdelanie bude ešte dlhé roky v rukách cirkvi, no napriek tomu jej žiaci často už poslúžia novým poznatkom a novej kultúre.

Uvažovaný čas je obmedzený na dnešok. V tom, že tento prieskum uzatvárame súčasnosťou, je však viac ako hranica medzi minulosťou a budúcnosťou.

Žijeme v ére socializmu, v ére vedecko-technickej revolúcie. Po prevratnej zmene ekonomických vzťahov v spoločnosti sa radikálne zmenil nielen stav vedy, ale aj jej samotná spoločenská funkcia. Veda sa stala produktívnou silou.

Mnohým sa zdá, že kolektívnosť vedy sa stala podstatnou, ale veda ako súčasť spoločenského vedomia, ktorá dáva každej generácii súhrn vedomostí a určuje základné predstavy o svete, bola vždy kolektívna a medzinárodná, napriek tomu že zlomy v jeho vývoji sú jednoznačne spojené s jednotlivcami – ich mená sú v tejto knihe široko zastúpené.

Ak bola skoršia veda viac, aj keď nie výlučne spojená len s hľadaním vedeckých právd, ktorých dôležitosť bola často motivovaná ani nie tak praktickými ako skôr duchovnými potrebami spoločnosti, tak v ére vedecko-technickej revolúcie, keď využívanie vedeckých výsledkov sa stalo menej nepriamym, keď vedecké metódy začali prenikať priamo do techniky a priemyslu, povaha vedy aj jej verejná tvár sa nevyhnutne zmenili.

Nie je našou úlohou analyzovať, ako sa vývoj vedy v budúcnosti zmení, hoci práve táto otázka do značnej miery určuje zvýšený záujem o dejiny vedy, ktorý je dnes taký rozšírený. Záujem o minulosť sa zosilňuje v prechodných chvíľach histórie, keď obzvlášť prudko vyvstáva túžba pozerať sa do budúcnosti cez minulosť. Ak totiž predtým dejiny vedy priťahovali najmä filozofov a pedagógov, teraz ich otázky zaujímajú čoraz širšie kruhy vedcov a inžinierov. História vedy sa stala predmetom záujmu každého, kto chce pochopiť, ako vznikla táto veľkolepá a mocná sila, ktorá má dnes taký vplyv nielen na celú našu kultúru, ale aj na náš život. Preto sa každý pokus podať projekciu minulosti, pokryť cestu, ktorú prešla veda, javí nielen zaujímavý, ale aj prakticky poučný. Je pre nás nevyhnutné predstaviť si bohatstvo minulosti, pretože dnes nepochybne zažívame míľnik vo vývoji vedy. Bolo by pre nás jednoduchšie definovať tento historický míľnik, keby sme mali väčšiu časovú perspektívu. Toto nám však nie je dané.

Otázka historickej perspektívy stála pred zostavovateľom aj v užšom zmysle. Retrospektíva je potrebná aj na posúdenie toho či onoho diela zaradeného do zbierky. Čím ďalej vzadu sa dielo nachádza, tým je ľahšie ho posúdiť, keďže sa možno oprieť o stáročné hodnotenia mnohých generácií. Čím je nám dielo bližšie, tým viac sa tento úsudok zafarbuje subjektivizmom osobných názorov a zaujatosťou prchavej intelektuálnej módy. Preto zostavovateľ v tomto vydaní predsa len vylúčil diela žijúcich vedcov, hoci v tom sú celkom zjavné medzery.

Pri zostavovaní zborníka sa zostavovateľ zameral na úvody, v prvom rade predhovory, niekedy aj venovania a úvody k významným monografickým dielam, dielam, ktoré sa stali prelomovými vo vývoji vedy. Takýto prístup je možný v podstate až od 16. storočia, od čias, keď sa popri formovaní modernej vedy formovala aj vedecká monografia. Dôležitým technickým faktorom bol vynález tlače: veď dielo „Na nebeské sféry» Koperník vyšiel len 83 rokov po tom, čo Gutenberg vytlačil svoju prvú 46-riadkovú Bibliu (1460).

V 17. storočí zohral významnú úlohu vznik vedeckých časopisov vydávaných vtedajšími vedeckými spoločnosťami a akadémiami vied. Predtým sa výmena informácií medzi vedcami uskutočňovala najmä prostredníctvom korešpondencie. To nielen značne obmedzilo okruh korešpondentov, ale aj samotná kvalita vedeckých správ bola vynikajúca. Vznik vedeckých periodík, keď sa formovanie vedeckých myšlienok dostalo na verejnosť, zvýšilo požiadavky na práce na novú úroveň a následne sa začali vyvíjať metódy písania vedeckého článku, ktoré sú dodnes všeobecne akceptované. Vedeckým memoárom spravidla predchádzajú úvody a v mnohých prípadoch v nich zostavovateľ našiel užitočný a zaujímavý materiál.

Zostavovateľ si už všimol nevyhnutnú neúplnosť vyššie uvedeného obrazu vývoja vedy. Okrem chýb samotného zostavovateľa a čisto náhodných okolností, ktoré už ovplyvňujú samotnú kvalitu predslovov a úvodov, sa zdá významný jeden bod. Základom prírodnej vedy je vedecký fakt, objavenie nového javu, skúsenosti. K samotnému dizajnu objavov však zriedka dochádza napísaním veľkých pamätí alebo kníh. Napríklad vo fyzike sa najvýraznejšie, a teda neočakávané objavy často zverejňovali vo forme krátkej správy a až postupom času sa objavovalo stále hlbšie pochopenie dôležitosti toho, čo sa stalo. Tak to bolo s objavom Oersteda o spojení medzi elektrinou a magnetizmom, s objavom röntgenového žiarenia a rádioaktivity. Ak sa obrátime na tieto diela, nenájdeme v nich zaujímavé úvody. Navyše, intuitívne myslenie experimentátora, často oslobodené od akýchkoľvek formalizovaných predstáv a teórií, nepodnecuje takého vedca, aby hľadal príležitosť na vyjadrenie metód a motívov svojej práce. Takíto vedci to každopádne robili rezervovanejšie ako autori nasledujúceho sledu, čo však nijako neuberá na ich zásluhách ani na veľkosti ich počinu, pretože bez faktov a postrehov, nech by boli niekedy akokoľvek malé, by nikdy neboli boli všetky nasledujúce práce teoretikov.

Vedec sa totiž k žánru vedeckej monografie obracia v ďalšej fáze, keď prechádza od faktov k ich zovšeobecňovaniu a od konkrétnych hypotéz k vytvoreniu úplnejšej teórie. Možno aj preto môže čitateľ pri prvom zoznámení sa s touto zbierkou nadobudnúť dojem, úplne mylný dojem, istého prvenstva teórie nad experimentom. Nič však nemôže byť falošnejšie a treba dúfať, že dôkladné čítanie tejto antológie je toho dôkazom.

Vedecká metóda poznávania Sveta, založená na dialektickej interakcii skúsenosti a teórie, so všetkou rôznorodosťou individuálnych vlastností vedcov, sa odráža v jednote a kontinuite celého obsahu zbierky.

Základné pojmy, ktorých vznik sme vysledovali, by v podstate mal poznať každý vzdelaný človek z učebníc pre stredné školy alebo prvé ročníky vysokoškolského vzdelávania: preto teraz môžeme odbočiť od hlavného obsahu uvažovaných kníh a rozvinúť prístup, ktorý je základom zostavovania tejto knihy. Táto úvaha je základom aj odmietnutia zostavovateľa podrobne sa vyjadrovať k materiálom zborníka. Na druhej strane treba pripomenúť aj priamy účel predhovorov. Možno pre niektorých čitateľov bude potrebné zoznámiť sa s esejou, ktorú očakávajú.

Tí, ktorí nenájdu mená medzi autormi, ktorí, ako sa zdá, majú právo byť zastúpení, musia jasne pochopiť, že zostavovateľ dal na prvé miesto konkrétne diela, a nie priezviská. Túto zbierku treba vnímať ako dôsledný pokus o vytvorenie obrazu vedeckej metódy, a nie ako citát ilustrujúci určitú myšlienku: model vedy môže už z tohto materiálu vyplývať.

Ako už bolo uvedené, zbierka je venovaná rozvoju prírodných vied. Základ modernej vedy o prírode poskytuje fyzika, a preto je fyzike dané také významné miesto. Vo fyzike samotnej zostavovateľa najviac zaujal rozvoj mechaniky, ktorá je základom našich predstáv o priestore, čase a hmote. Je zrejmé, že mechanika by sa mala chápať širšie – teraz nevyhnutne zahŕňa elektrodynamiku, kvantovú mechaniku, teóriu relativity, riešenie tých istých problémov, ktoré boli v časoch klasiky údelom samotnej mechaniky. Vývoja molekulárnej fyziky, fyziky pevných látok a kvapalín sme sa dotkli len v ich počiatočných štádiách a všetko, čo sa týkalo aplikovanej mechaniky, dynamiky pevných látok a hydrodynamiky, muselo byť úplne vylúčené.

V susedných vedách, najmä v chémii, sa zostavovateľ pozastavil aj nad tými prácami, ktoré sú rozhodujúce pre rozvoj jeho hlavných pojmov, pojmov, ktoré stoja na hranici s fyzikou. Preto sa čisto chemickým otázkam, ako je organická chémia, štruktúrna teória, nevenovala dostatočná pozornosť. Bohužiaľ, kvôli úvahám o historickej perspektíve uvedenej vyššie, kvantová chémia zostala mimo našej pozornosti, nehovoriac o niektorých hlavných prácach o kvantovej mechanike.

V biológii sa zostavovateľ zameral na problém evolúcie a jej mechanizmu, ktorý odhalila genetika. Fyziológia a patológia sa vyčleňujú nielen ako vedecké základy medicíny. Fyziológia nám poskytuje metódu riešenia elementárnych problémov biológie, ukazuje nám cestu k odhaleniu mechanizmu biologických javov. Treba poznamenať, že hlavné udalosti spojené s tvorbou myšlienok molekulárnej biológie boli tiež mimo úvahy. Čitateľ však môže sledovať cesty, ktoré v tak nedávnej minulosti viedli k vzniku tzv súčasné myšlienky o mechanizme dedičnosti a práce bunky, keď spojené úsilie genetikov a fyziológov, biochemikov a fyzikov vyriešilo niektoré z hlavných problémov vedy o živote. Na druhej strane vidíme, že problémy vedomia, správania a pamäti ešte nenašli svoje riešenie a stále len tápame po samostatných prístupoch k týmto otázkam.

Rovnakým spôsobom sa uvažovalo o vedách o Zemi a vesmíre, kde sa hlavná pozornosť sústreďuje na práce zamerané na hľadanie fyzikálnych procesov vývoja sveta. Prezentovaný obraz vývoja vied o Zemi neodzrkadľuje práce dvoch vynikajúcich geológov 19. storočia Lyella a Suessa, ktorí dostatočne výstižne neuviedli ani Základy geológie, ani Tvár Zeme, práce, ktoré mal zároveň veľký vplyv na vývoj geológie. Z objemových dôvodov bolo potrebné ponechať mimo rozsahu zbierky aj geofyziku, meteorológiu a seizmológiu a deskriptívnu geografiu.

Pár slov o matematike. V tejto zbierke nenájdeme diela Pascala a Leibniza, Weierstrassa a Riemanna, Galoisa, Čebyševa, Cantora, Lebesguea – mená, bez ktorých je ťažké si predstaviť úplný obraz tejto vedy. Zdá sa, že navrhovaný prístup prostredníctvom kľúčových monografií je tu menej efektívny ako v iných vedách, kde sa takto nepochybne odohráva prehľadný výber hlavných udalostí. Možno sú tradície matematikov, tradície ich vedy také, že pri oslovovaní kolegov a čitateľskej verejnosti sa často nemusia uchyľovať k sprostredkovaniu úvodov.

Zbierka teda predstavuje najmä mysliteľov a vedcov, ktorí vo svojich prácach podávali široké zovšeobecnenia a formulovali nové smery vo vede. Niet divu, že mnohé knihy prezentované v zbierke sa právom považujú za základné pre celé odvetvia poznania. Úhrn takýchto diel určuje predovšetkým uzly kostry našich základných predstáv o prírode, ktoré v konečnom dôsledku dávajú človeku syntetický obraz sveta. Všimnite si, že medzi vznikom novej paradigmy v zmysle T. Kuhna a množstvom vyššie vybraných diel možno vysledovať jasnú paralelu.

Každá generácia pozná autorov, ktorí napísali recenzie, školenia ktorý mal veľký vplyv na svojich súčasníkov. Taký je Mersenne v sedemnástom storočí, v osemnástom storočí si pamätáme mená Muschenbrook, Jurgava a Buffon; Biot a Jung – v 19. storočí. Niekto by si mohol myslieť, že aj vedci, známi encyklopedickým charakterom svojich vedomostí, by mohli predpísať svoje obsiahle spisy zmysluplnými úvodmi. Skúsenosti však ukazujú, že sa to nedeje. Zdá sa, že nezávislosť myslenia, spoločná a najsilnejšia črta všetkých, ktorí sú v tejto knihe zastúpení, patrí v menšej miere tým vedcom, ktorí svoj talent podriadili erudícii a ktorých nezávislosť myslenia je často zaťažená nadmerným bremenom vedomostí. . Keď sa pozrieme na diela vedcov známych predovšetkým svojimi originálnymi tvorivými počinmi, nachádzame zaujímavé predslovy k ich kurzom a prednáškam.

Obzvlášť zaujímavé sú knihy napísané ako výsledok čítania prednáškového kurzu. Takéto knihy začali vychádzať od 19. storočia a ich vznik nepochybne súvisí s rozvojom svetského vysokého školstva. Tak bolo po Veľkej Francúzska revolúcia keď sa zakladali polytechnické a normálne školy, tak to bolo aj vtedy, keď technické a lekárske vzdelávacích zariadení, ktorý sa objavil predovšetkým v kontinentálnej Európe po takzvanej priemyselnej revolúcii. Zároveň staré univerzity, kde bol vzdelávací proces viac založený na dogmatickom prístupe ku klasike zašlých čias, museli reštrukturalizovať svoju činnosť a reagovať na nové požiadavky spoločenského vývoja.

Materiál prezentovaný v zborníku umožňuje sledovať úzku súvislosť medzi rozvojom vedy a vyššie vzdelanie. Vidíme spoluprácu medzi výskumnými ústavmi a univerzitami, clip-peak a lekárske akadémie. Toto spojenie je nevyhnutné pre normálny rozvoj vedy. Potreba vzdelávať študentov a nasledovníkov dáva vedcom silný dôvod písať eseje, ktorých vzhľad zároveň slúži ako dôležitý komunikačný kanál medzi vedou a spoločnosťou. Na úrovni intelektuálnych štandardov posudzovaných diel sa totiž to, čo sa bežne nazýva implementácia výsledkov vedecký výskum, často najefektívnejšie prebieha prostredníctvom študentov vyškolených vedcami, cez vedeckej škole, ktorú vytvoril učiteľ, prostredníctvom vyššie uvedených prác. Takto je zabezpečená kontinuita poznania a kultúry, ktorých príklady sa dajú ľahko nájsť v zbierke.

Ako už bolo uvedené, táto zbierka nezahŕňala práce súvisiace s praktickým výskumom a aplikovanými vedami. Zoznámenie sa s takýmito knihami totiž ukazuje, že len zriedka v nich nájdeme predslovy, ktoré by svojou úrovňou mohli koexistovať s vyššie vybranými. Zbierka preto obsahuje fragmenty diel venovaných tomu, čo sa niekedy nazýva „čistá veda“. Nič však neurčuje praktické možnosti vedy tak, ako jej úspechy v oblasti abstraktného poznania. Každý z týchto príkladov možno okamžite poukázať na konkrétne praktické dôsledky týchto štúdií. Prezentované diela sú spojené s najvyššími prejavmi tvorivého génia človeka. Motívy, ktoré poháňajú vedcov, sú zložitejšie a hlbšie ako jednoduché a okamžité výhody, ktoré možno získať z poznatkov. Uspokojovanie základných duchovných záujmov človeka - vytváranie obrazu sveta a neustále hľadanie zákonitostí jeho vývoja - to je to, čo viedlo a vedie ľudí po ceste, ktorú sme vysledovali za posledných päť storočí. Vyriešenie čo i len malého problému na grandióznom poli vedy, kedy je často jedinou a najvyššou odmenou duchovné uspokojenie z procesu poznávania - to je to, čo človek hľadá a čo sa snaží sprostredkovať druhým vo večnej štafete vedomostí.

Usporiadanie materiálu podľa odborov vedomostí je tradičné a nadväzuje na historicky ustálenú diferenciáciu vedomostí. V rámci každej sekcie sa zostavovateľ riadil chronológiou. Pri posudzovaní povahy poznania danej epochy je však užitočné navrhnúť obsah tak, aby sa spojili diela, ktoré sa objavili v rovnakom čase patriace do rôznych oddelení, pretože tak možno ľahko zachytiť myslenia dominantné v danej epoche. V 18. storočí je teda jasne vidieť túžbu po presnom vedeckom opise prírody. Nie nadarmo sa moderná chémia, biológia a fyziológia začína dielom Lavoisiera, Linného a Hallera. Dominantným motívom 19. storočia bol problém evolúcie (Kant, Hutton, Lamarck, Cuvier, Darwin).

Avšak v XX storočí. syntetický prístup, taký silný v minulosti, najmä v 17. storočí, sa stal opäť nevyhnutným. Moderná syntéza sa však neprejavuje ani tak vo vytváraní nejakej novej metavedy, ale vo vývoji problémov na priesečníku vied, čo je charakteristické pre našu dobu. Konkrétne sa to prejavuje v tom, že už je ťažké zaradiť udalosti modernej vedy do tradičnej klasifikácie: do ktorej sekcie by sa mala umiestniť napríklad kniha fyzika Schrödingera „Čo je život ...“, ktorý rovnako patrí do fyziológie, genetiky a fyziky? Vidíme však, že práve na kontaktoch starých disciplín vznikajú v súčasnosti najzaujímavejšie body rastu vedy. Takto sa zrodila biofyzika a biochémia, geofyzika, biogeochémia. Ešte širšie hranice blokujú pokusy o budovanie nových syntetických disciplín, z ktorých je asi najznámejšia kybernetika. Takto je celá budova vedy stmelená, kým odstredivé silyšpecializácie majú tendenciu rozdeľovať odvetvia vedomostí o prírode do úzkych, málo prepojených odborov, ktoré akoby nemali nič spoločné, iba ako hlavný predmet.

Zoznámenie sa s predslovami vyvoláva otázku ich formy a štýlu. Je prekvapujúce, ako málo sa zmenil ich štýl a forma za sledované obdobie v porovnaní so spôsobom prezentácie hlavného obsahu diel. Geometrická metóda, zdedená od starovekých klasikov, bola nahradená analytickou metódou. Vizuálne grafické obrázky v súčasnosti zohrávajú čoraz dôležitejšiu úlohu pri prezentácii informácií. Za posledné storočia sa náš vedecký jazyk mimoriadne obohatil. Tieto zmeny sa však dotkli intra najmenej zo všetkých; v podstate sú moderné predslovy písané podľa tých istých kánonov a takmer rovnakých slov ako pred 400 rokmi, keď aj teraz stoja pred autorom tie isté úlohy ako vtedy: vždy na niekoľkých stranách musí podať svoje krédo pre široký okruh čitateľov. Tieto okolnosti stavajú všetkých autorov do rovnakej pozície pred čitateľom a dávajú celému materiálu zbierky tú úžasnú uniformitu, ktorú nemožno ignorovať.

Pozoruhodná je poetika predslovov, považovaných za literárnych diel. Formovo uzavreté majú vlastnú expozíciu a záver. Preto môžu tieto fragmenty existovať samy o sebe a odtrhnutím od hlavného textu stratia len málo. Predslovy sa často píšu oddelene, keď sa autor sám pozerá na svoju esej trochu zboku, kým ju zverejní. Prejavilo sa to vo vydavateľskom stránkovaní predslovov, ktorých strany bývajú označené rímskymi číslicami, a v autorovej tradícii datovania. Najdôležitejšie však je, že týmto niekoľkým stránkam autor venuje mimoriadnu pozornosť a preto ich treba akceptovať ako najdôležitejšie dokumenty v dejinách vedy. To sa odráža v tom, že predslovy sú nepochybne citované častejšie ako hlavné dielo. Na druhej strane, mnohé z týchto vedeckých miniatúr možno považovať za najlepšie a najvyššie príklady vedeckej prózy, aké boli kedy napísané. Posledná okolnosť nás núti venovať ich prekladom veľa úsilia a pozornosti. Preklady, prevzaté z iných publikácií, vyrábali alebo upravovali väčšinou významní domáci vedci, medzi ktorými nájdeme akademikov N. I. a S. I. Vavilovsa, A. N. Krylova, D. N. Pryanishnikova, K. A. Timiryazeva, A. F. Ioffeho a mnohých ďalších. Treba poznamenať, že vlastné diela týchto vynikajúcich vedcov obsahujú zaujímavé predslovy. Predslovy však v nich, ako aj v rade iných veľmi významných diel úplne nezodpovedajú plánu knihy.

Úplnosť predslov v podstate neumožňuje ich zmenšenie. V tých istých ojedinelých a vždy spomenutých prípadoch, keď bol zostavovateľ nútený text skrátiť len z dôvodov zdĺhavosti, sa to vždy dialo tak, aby to nepoškodilo ani myšlienky autora, ani záujmy čitateľa. V prípadoch, keď sa zostavovateľ obrátil na úvody, je prirodzené, že samotný proces citovania viac narušil štruktúru autorského podania.

Pri práci s materiálom zostavovateľovi nedalo nedbať na to, že hlavný záujem je o predhovory k prvým vydaniam. Písané vtedy, keď autor ešte nie je ovplyvnený dôsledkami svojej práce, v predslove k prvému vydaniu odhaľuje svoje zámery najúplnejšie, bez toho, aby sa pokúšal čokoľvek stanovovať a opravovať, ako je to vždy pri dotlačoch. Okrem toho existuje množstvo prípadov, keď predslov nezaujíma ani všeobecne uznávané hlavné dielo, ale to, ktoré mu predchádzalo, ale v ktorom už našli svoje vyjadrenie hlavné myšlienky autora. Predhovory môžu nepochybne slúžiť ako cenný zdroj pre pochopenie psychológie práce vedca a poskytnúť materiál na posúdenie typu a rozsahu jeho myslenia. Všimnite si, že predhovory, ktoré sú vysoko osobným posolstvom autora, sú vo veľkej väčšine prípadov napísané v prvej osobe.

Predhovory sa často stávali dejiskom búrlivých ideologických bojov. Poukazme na predslov vydavateľa ku Kopernikovmu dielu, kde sa zbožný luteránsky mních Osiander snažil prezentovať Koperníkovu teóriu len ako pohodlný spôsob opisu slnečná sústava a nie ako skutočný obraz sveta. Pripomeňme si Kotsov nahnevaný predslov k tretiemu vydaniu Principia, kde mladý študent Newtona vystupuje proti karteziánstvu a Leibnizovi.

Na záver upriamime pozornosť na to, že súhrn materiálu knihy vedie k presvedčeniu o hlbokom spojení medzi ľudskými citmi a myšlienkami. Práve keď sa blížime k najvyšším prejavom, vidíme v poézii vedy a dráme myšlienky, že vzdialenosť medzi typom myslenia vedca v exaktných vedách a obrazným myslením umelca, ktorý sa bežne nazýva dva kultúr, nie je vôbec taký veľký, ako je niekedy prítomný. Chcel by som dúfať, že táto zbierka pomôže prekonať tieto bariéry, ktoré vznikli možno práve prudkým rastom kultúry samotnej, keď sa v jej členení začalo hľadať ospravedlnenie pre nedostatočnú úplnosť.

V tejto zbierke sa zostavovateľ obmedzil na prírodné vedy. Nič nám však nebráni aplikovať rozvinutý prístup aj do iných oblastí. Navyše, aj v beletrii sa spisovatelia často obracajú na predhovory a vyjadrujú v nich svoje názory na určité všeobecné otázky. Príkladom je predslov Victora Huga k jeho historickej dráme Cromwell: tento vášnivý manifest francúzskej romantickej literatúry prežil samotnú hru, ktorá bola napísaná podľa rovnakých estetických zásad. Je poučné porovnať predslovy s historickými knihami, kde autori od čias Thúkydida tradične formulovali svoj svetonázor a metódu. Takže každý, koho zaujíma prístup k ruská história, bude so ziskom čítať predhovory N. M. Karamzina či S. M. Solovjova k ich slávnym knihám o dejinách Ruska.

Veľkou zaujímavosťou sú predhovory k prácam z oblasti ekonómie. Čitateľovi možno odporučiť, aby si prezrel dve strany, ktorými Adam Smith predostrel svoje Vyšetrovanie príčin a podstaty bohatstva národov. Klasikou je predslov Karla Marxa Ku kritike politickej ekonómie, ktorý poskytuje päťstranové zhrnutie podstaty historického materializmu, neprekonateľnú jasnosťou a dokonalou formou.

Metodologická konzistentnosť vyššie zozbieraného materiálu je zrejmá. Navyše je to práve táto stránka v dielach klasikov vedy, ktorá nás dnes obzvlášť zaujíma. Obsah vybraných diel sa už dávno stal majetkom nielen vedy, dostal sa do mäsa a kostí našej materiálnej a duchovnej kultúry. Dokumentárne dôkazy o motívoch a metódach práce vedcov zašlých čias však majú trvalý význam a ak sa zostavovateľovi podarilo dostatočne presvedčivo znázorniť majestátnu cestu, ktorou veda prešla za posledných päťsto rokov, potom zváži svoje úloha dokončená.

Diela prezentované v zborníku nie sú nijako vzácne. Okrem toho prevažná väčšina diel vyšla vo forme samostatných vydaní v ruštine a spravidla obsahovala rozsiahle komentáre, ako aj životopisy autorov napísané poprednými vedcami. Pozoruhodné sú najmä knihy série Klasici vied vydávaných Akadémiou vied ZSSR, ktoré vychádzajú od roku 1947, a série Klasici prírodných vied, ktorá sa začala ešte pred prvou svetovou vojnou. Väčšina autorov sa venuje aj samostatným štúdiám a životopisom. Bez uvedenia všetkých použitých materiálov by si zostavovateľ rád všimol veľkú úlohu, ktorú preňho zohrala Veľká sovietska encyklopédia (2. vydanie bolo štandardne brané aj pri prepise mien). Nakoniec sa zostavovateľovi dostalo neoceniteľnej pomoci z fondov a referenčného aparátu Knižnice Akadémie vied v Leningrade a knižnice pomenovanej po A.I. V. I. Lenina v Moskve. Bez pomoci tohto najväčšieho knižného depozitára na svete a na druhej strane aj jeho skromnej sestry - knižnice Ústavu fyzikálnych problémov Akadémie vied ZSSR by práca zostavovateľa bola sotva možná.

Pri výbere materiálu o biologických problémoch boli veľkou pomocou rady akademikov V. A. Engelgardta a P. K. Anokhina. Zostavovateľ ďakuje aj akademikovi B. M. Kedrovovi za podporu a pozornosť dielu a za podrobné prerokovanie rukopisu v Ústave dejín prírodných vied a techniky Akadémie vied ZSSR.

Väčšina textov bola porovnaná s pôvodnými vydaniami a v mnohých prípadoch boli vykonané potrebné opravy a doplnenia. Štvrtá časť všetkých úvodov bola preložená špeciálne pre toto vydanie. Zostavovateľ ďakuje za pomoc L. A. Vainshteinovi, ktorý sa zároveň podujal preložiť z nemčiny najzaujímavejší úvod ku Keplerovi Astronomia Nova, a F. A. Petrovskému, ktorý tento preklad skontroloval s latinským originálom; Zostavovateľ ďakuje M. E. Sergienkovi za preklad úvodu k Hallerovmu dielu z latinčiny, I. N. Veselovskému za preklad Geriky, V. F. Shukhaevovi za pomoc pri preklade z francúzštiny, E. V. Smolyanitskopovi za preklady z nemčiny a pomoc pri organizácii práce na knihe. , N. G. Elkonina, Yu. I. Matveev, Yu.

Pri výbere portrétov sa zostavovateľ snažil použiť kresby a rytiny znázorňujúce autorov vo veku, keď popisované dielo bolo nami napísané. Pri výbere portrétov zostavovateľ využil slávnu zbierku rytín Štátneho múzea Ermitáž v Leningrade, rytiny múzea výtvarného umenia pomenovaná po A. S. Puškinovi a zbierka portrétov vedcov z Ústavu dejín prírodných vied a techniky v Moskve, Ústavu dejín vedy v Stuttgarte, Nemeckého múzea v Mníchove, laboratória Cavendshp v Cambridge a napokon, zbierka portrétov vedcov, ktorú vlastní akademik P. L. Kapitsa.

Vzhľadom na zložitosť predkladaného vydania ako prvého pokusu o takýto prístup k minulosti vedy by bol zostavovateľ veľmi vďačný za pripomienky a návrhy čitateľov, ktoré je potrebné zaslať na adresu: Moskva V-334, diaľnica Vorobyovskoye , 2, Ústav fyzikálnych problémov Akadémie vied ZSSR.

Experiment, podobne ako pozorovanie, patrí do skupiny univerzálnych metód - aké sa používajú v rámci rôzne vedy a typy vedeckých poznatkov.

• ilustrovať zákony a zákonitosti zavedené vo vede v prístupnej forme pre študentov a urobiť ich obsah zrozumiteľný pre študentov;
• zvýšiť viditeľnosť výučby;
• oboznámiť študentov s experimentálnou metódou výskumu;
• ukázať aplikáciu získaných vedomostí v strojárstve, technike a každodennom živote;
• zvýšiť záujem študentov o vzdelávanie;
• formovať experimentálne a experimentálne zručnosti u školákov.

Dnes je výchovný experiment, najmä školský, veľmi rozvinutý. Aby študenti získali solídne vedomosti, aby sa v nich vytvorili dôležité praktické zručnosti, je potrebná koordinácia pri aplikácii rôznych typov vzdelávacích experimentov.

V priebehu vedecko-technického pokroku a prechodu na nový obsah vzdelávania sa zvyšuje úloha experimentu vo vyučovaní v škole.

Proces učenia spočíva v dôslednom vytváraní nových konceptov a teórií pre študentov na základe niekoľkých základných ustanovení založených na skúsenostiach.

V priebehu tohto procesu sa prejavuje induktívny charakter stanovenia základných zákonov na základe experimentu a deduktívny charakter vyvodzovania dôsledkov z takto stanovených zákonov. Experiment vo výchovno-vzdelávacom procese teda zohráva dôležitú úlohu.

Na meranie vlhkosti vzduchu sa používajú rôzne prístroje. V našom prípade sme použili psychrometrický vlhkomer – psychrometer. Je známe, že rýchlosť odparovania závisí od relatívnej vlhkosti vzduchu. Čím nižšia je vlhkosť vzduchu, tým ľahšie sa vlhkosť odparí.

Psychromer má dva teplomery. Jedna je obyčajná, volá sa suchá. Meria teplotu okolitého vzduchu, banka ďalšieho teplomera je zabalená do látkového knôtu a spúšťaná do nádoby s vodou. Druhý teplomer neukazuje teplotu vzduchu, ale teplotu vlhkého knôtu, preto názov mokrý teplomer.

Čím je vlhkosť vzduchu nižšia, tým intenzívnejšie sa vlhkosť z knôtu vyparuje, čím viac tepla za jednotku času sa odoberie z vlhkého teplomera, tým nižšie sú jeho hodnoty, tým väčší je rozdiel medzi údajmi suchého a vlhkého teplomera.

Psychromer bol nainštalovaný na 30 minút v študovniach a po uplynutí času sa vykonali merania. Vypočíta sa rozdiel v údajoch medzi mokrými a suchými žiarovkami. Poznajúc rozdiel medzi údajmi suchých a mokrých teplomerov a teplotou okolia pomocou psychrometrických tabuliek meriame relatívnu vlhkosť vzduchu.

Skúsenosti s meraním relatívnej vlhkosti v miestnosti

Merania sa uskutočňovali počas týždňa, denne, potom sa údaje spriemerovali. Na meranie relatívnej vlhkosti bol použitý psychrometer a improvizované materiály. Výsledky merania sú uvedené v tabuľke

Stanovenie relatívnej vlhkosti vzduchu pomocou prístrojov a dostupných materiálov

1 spôsob

Vybavenie: dva plastové poháre do 200 ml (jeden priehľadný), nádoba s ľadovou vodou (jedna pre všetkých) a naberačka, nádoba s horúcou vodou (jedna pre všetkých) a naberačka, teplomer, tabuľka závislosti tlak nasýtenej vodnej pary na teplotu, (zbierkové úlohy vo fyzike, spracoval A. P. Rymkevich).

Riešenie: Nalejte ľadovú vodu do priehľadného pohára a spustite doň teplomer. Po určitom čase sa vonkajšie steny pohára zahmlia a meraním teploty, a to bude rosný bod, určíme parciálny tlak z tabuľky.

Potom pomaly pridávajte horúcu vodu z druhej šálky, kým nezmizne rosa na stenách. Všímame si teplotu, pri ktorej rosa zmizla a meraním izbová teplota, určíme maximálny tlak vodnej pary p0 v triede.

Pomocou vzorca φ=(p/p0)100% zistíme relatívnu vlhkosť v triede a dospejeme k záveru, či je výsledok normálny alebo nie.

2 spôsobom

Vybavenie: Augustový psychrometer, kondenzačný vlhkomer, vlasový vlhkomer.

A) Meranie vlhkosti vzduchu augustovým psychrometrom.

Údaje suchého teplomera tc = 22°C a údaje vlhkého teplomera tb = 16°C, rozdiel odčítania ∆t=6°C. Podľa psychrometrickej tabuľky pri 22o C a ∆t=6o C relatívnej vlhkosti φ = 54 %.

Psychrometrický stôl

Zisťovanie vlhkosti vzduchu v rôznych miestnostiach školy počas vykurovacieho obdobia

Experiment je metóda poznania, pomocou ktorej sa v kontrolovaných a kontrolovaných podmienkach študujú javy reality. Na rozdiel od pozorovania aktívnou prevádzkou skúmaného objektu sa E. uskutočňuje na základe teórie, ktorá určuje formuláciu problémov a interpretáciu jej výsledkov. Často je hlavnou úlohou E. overovanie hypotéz a predpovedí teórie, ktoré majú zásadný význam (tzv. rozhodujúca E.). V tomto ohľade E. ako jedna z foriem praxe plní funkciu kritéria pravdivosti vedeckého poznania vo všeobecnosti.

Experiment, výskumná metóda vznikla v prírodných vedách modernej doby (W. Gilbert , G. Galileo). Prvýkrát získal filozofické pochopenie v dielach F. Bacona , vyvinula prvú klasifikáciu E. Rozvoj experimentálnej činnosti vo vede sprevádzal v teórii poznania zápas racionalizmu. a empirizmu , rozdielne chápanie pomeru empirických a teoretických poznatkov. Prekonanie jednostrannosti týchto smerov, započaté nemeckou klasickou filozofiou, sa zavŕšilo v dialektickom materializme, v ktorom je téza o jednote teoretickej a experimentálnej činnosti konkrétnym vyjadrením všeobecného postoja o jednote zmyslového a racionálneho , empirickej a teoretickej rovine v procese poznávania.

moderná veda využíva rôzne typy E. V oblasti základného výskumu najjednoduchší typ E. - kvalitatívna E., s cieľom zistiť prítomnosť alebo neprítomnosť javu navrhovaného teóriou. Zložitejšie je meranie E., ktoré odhaľuje kvantitatívnu jednoznačnosť nejakej vlastnosti objektu. Ďalším typom E., ktorý je široko používaný v základnom výskume, je takzvaný mentálny E. V oblasti teoretických poznatkov ide o systém mentálnych, prakticky neuskutočniteľných postupov uskutočňovaných na ideálnych objektoch. Keďže ide o teoretické modely skutočných experimentov a situácií, mentálne E. sa vykonávajú s cieľom objasniť súlad základných princípov teórie. V oblasti aplikovaného výskumu sa využívajú všetky naznačené typy E. Ich úlohou je testovať konkrétne teoretické modely. Pre aplikované vedy je špecifický model E., ktorý je umiestnený na hmotných modeloch, ktoré reprodukujú tvory, črty skúmanej prírodnej situácie alebo technické zariadenie. Úzko súvisí s inscenáciami. E. Na spracovanie výsledkov E. sa používajú metódy. matematickej štatistiky, špeciálna časť, ktorá skúma princípy analýzy a návrhu experimentu

Od 20. rokov. 20. storočie sociálna ekonómia sa rozvíja.Prispievajú k zavádzaniu nových foriem sociálnej organizácie a optimalizácii manažmentu. Sociálna E., ktorá plní kognitívnu funkciu, preto patrí do sféry sociálneho manažmentu. Objekt sociálnej E., v úlohe ktorého vystupuje určitá skupina ľudí, je jedným z účastníkov E., ktorého záujmy treba brať do úvahy a do situácie, ktorú študuje, je zahrnutý aj samotný výskumník. Obsah a postupy sociálnych e. ​​určujú aj právne a mravné normy spoločnosti.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Hostené na http://www.allbest.ru/

Moskovskej univerzity. S.Yu. Witte

V disciplíne „Koncept moderných prírodných vied“

Téma: "Úloha experimentu vo vedeckom výskume"

Dokončené:

Mironov Michail Pavlovič

študent 1. ročníka

Denné vzdelávanie

Špecializácia "Personálny manažment"

Skupina UD 29,1 / B-13

Moskva 2013

Úvod

4. Experimentálne merania

Záver

Úvod

Už od vzniku filozofie človek premýšľa o možnostiach a hraniciach poznania. Filozofické úvahy boli vedené najmä buď v súlade s empirizmom, ktorý zanedbáva úlohu tvorivého myslenia a rozvoj pojmového aparátu, alebo v súlade s racionalizmom, ktorý nebral do úvahy prax ako kritérium pravdy, ako základ, počnúc bod a cieľ poznania. V dôsledku úspechu prírodné vedy mnohí empirici si to začali myslieť výskumu v tejto oblasti potrebuje len pragmatické zdôvodnenie, a nie filozofické zdôvodnenie. F. Engels však ukázal,

Že „najplochejší empirizmus, ktorý pohŕda každou teóriou a ku každému mysleniu pristupuje s nedôverou“, je najistejšia cesta od prírodnej vedy k mystike.

Dialektika poznania potrebuje filozofickú reflexiu. Zároveň hovoríme o materialistickom vysvetlení procesov myslenia a zložitých vzťahoch, ktoré vznikajú v procese teoretickej a praktickej asimilácie reality ľuďmi. Kantov pokus prekonať empirizmus a racionalizmus bol neúspešný.

Rozvoj teórie poznania, ktorá spĺňa moderný vývoj veda nemôže byť len úlohou filozofie. Pretože musí dať za jednotlivca vedných odborov svetonázor, epistemologické a metodologické základy, pretože to robí analýzou výsledkov týchto vied, histórie vedy a filozofických a epistemologických názorov vedcov. Filozofický aspekt skúmania procesu poznania spočíva v podložení teórie reflexie, v zohľadnení historickej podstaty poznania a dialektiky rozvoja poznania.

Filozofická formulácia otázky však presahuje problémy dejín teorémov poznania. Zahŕňa ideologické problémy týkajúce sa spojenia poznania s humanizmom a úvahy o efektívnosti výsledkov poznania. Zodpovednosť vedcov je dvojaká. Na jednej strane by sa mal brať do úvahy pomer medzi použitými nákladmi a získanými prínosmi, aby sa zabezpečil čo najefektívnejší výskum. To je obzvlášť ťažké urobiť vo vzťahu k základnému výskumu, keďže praktické výsledky sa tu často prejavia vo viac či menej vzdialenej budúcnosti. Na druhej strane, experimenty, keďže priamo alebo nepriamo ovplyvňujú ľudí, nemožno spájať len s kritériami ekonomickej efektívnosti. Experimenty s ľuďmi a na ľuďoch si vyžadujú dodržiavanie humanistických princípov. Verejnú potrebu vedeckých poznatkov možno uspokojiť len vtedy, ak existuje primeraný počet nevybavených vecí a plné uvoľnenie tvorivého potenciálu, na to sú potrebné určité podmienky.

1. Praktická orientácia experimentu

experimentálne štúdium prírodných vied

Rozvoj spoločnosti je do značnej miery determinovaný úrovňou prírodovedne náročných technológií, ktorých mnohé oblasti vychádzajú z výsledkov príslušných odborov prírodných vied. Moderná prírodná veda má širokú škálu výskumných metód, medzi ktorými je experiment najúčinnejším a najúčinnejším prostriedkom poznania.

Dnešný experiment charakterizujú tri hlavné črty: rastúca úloha teoretického základu experimentu. V mnohých prípadoch experimentu predchádza teoretická práca, v ktorej sa sústreďuje obrovská práca veľkého počtu teoretikov a experimentátorov;

Zložitosť technického vybavenia experimentu. Experimentálna technika je zvyčajne nasýtená multifunkčnými elektronickými zariadeniami, presnými mechanickými zariadeniami, vysoko citlivými prístrojmi, vysoko presnými prevodníkmi atď. medziľahlými experimentálnymi výsledkami a vykonáva sa ich postupné spracovanie;

Rozsah experimentu. Niektoré experimentálne nastavenia pripomínajú zložité objekty veľkého rozsahu. Výstavba a prevádzka takýchto zariadení je finančne náročná. Okrem toho môžu experimentálne objekty aktívne pôsobiť na životné prostredie.

Experiment je založený na praktickom vplyve subjektu na skúmaný objekt a často zahŕňa pozorovacie operácie, ktoré vedú nielen ku kvalitatívnym, popisným, ale aj kvantitatívnym výsledkom, ktoré si vyžadujú ďalšie matematické spracovanie. Z tohto hľadiska je experiment akousi praktickou činnosťou vykonávanou s cieľom získať vedomosti. V procese experimentálneho prírodovedného výskumu v kontrolovaných a kontrolovaných podmienkach sa študujú rôzne vlastnosti a javy prírody.

Na rozdiel od jednoduchého pozorovania aktívnym ovplyvňovaním objektu sa experiment vo väčšine prípadov vykonáva na základe jednej alebo druhej teórie, ktorá určuje formuláciu experimentálneho problému a interpretáciu výsledkov. Hlavnou úlohou experimentu je často testovanie hypotéz a predpovedí teórie, ktoré majú zásadný, aplikovaný a zásadný význam. Experiment je kritériom prírodnej vedeckej pravdy a je základom vedeckého poznania reality.

Mnohé experimentálne štúdie sú zamerané nielen na podloženie prírodnej vedeckej pravdy, ale aj na technológie spracovania na výrobu nových typov rôznych vysokokvalitných produktov. Práve v tom sa najvýraznejšie prejavuje praktická orientácia experimentu ako priama cesta k zlepšeniu akéhokoľvek technologického cyklu.

Experimentálne nástroje nie sú vo svojej podstate homogénne: možno ich rozdeliť do troch hlavných systémov, ktoré sa líšia svojim funkčným účelom:

Poskytnutie vplyvu na skúmaný objekt;

Komplexný inštrumentálny merací systém;

V závislosti od experimentálneho problému hrajú tieto systémy rôzne úlohy. Napríklad pri určovaní magnetických vlastností látky výsledky experimentu do značnej miery závisia od citlivosti prístrojov. Zároveň pri vykonávaní experimentov s látkou, ktorá sa za normálnych podmienok a dokonca aj pri nízkych teplotách v prírode nevyskytuje, zohrávajú dôležitú úlohu všetky systémy experimentálnych nástrojov.

Čím zložitejšia je experimentálna úloha, tým naliehavejšia je otázka čistoty experimentu a spoľahlivosti získaných výsledkov. Existujú štyri spôsoby, ako vyriešiť tento problém:

Viacnásobné opakovanie meraní;

Zlepšenie technických systémov a zariadení; zvýšenie ich presnosti, citlivosti, rozlíšenia;

Dôkladnejšie zváženie hlavných a nehlavných faktorov ovplyvňujúcich skúmaný objekt;

Predbežné plánovanie experimentu, ktoré umožňuje v maximálnej miere zohľadniť špecifiká skúmaného objektu a možnosti prístrojového vybavenia.

Čím čistejšie je experiment nastavený, tým dôkladnejšie sú predbežne analyzované všetky znaky skúmaného objektu a čím sú prístroje citlivejšie, tým presnejšie sú výsledky experimentu a čím viac zodpovedajú prírodnej vedeckej pravde.

V každom prírodnom vedeckom experimente možno rozlíšiť tri hlavné fázy:

Prípravné;

Získavanie experimentálnych údajov;

Spracovanie výsledkov experimentu a ich analýza;

Prípravná etapa zvyčajne zahŕňa teoretickú štúdiu experimentu, jeho plánovanie, prípravu skúmaného objektu, návrh a vytvorenie technickej základne vrátane prístrojového vybavenia. Na dobre pripravenom experimentálnom základe sa získané údaje spravidla ľahšie dajú použiť na zložité matematické spracovanie. Analýza výsledkov experimentu nám umožňuje vyhodnotiť jeden alebo druhý parameter skúmaného objektu a porovnať ho buď so zodpovedajúcou teoretickou hodnotou alebo s experimentálnou hodnotou získanou inými technickými prostriedkami, čo je veľmi dôležité pri určovaní správnosti a stupňa spoľahlivosti získaných výsledkov.

Teoretické pozadie experimentu

O vzájomnom podmieňovaní empirických a teoretických poznatkov nemožno pochybovať. Moderné experimenty a teória sú tak silne prepojené, že je takmer nemožné jednoznačne odpovedať na otázku, ktoré z týchto poznatkov možno považovať za absolútny začiatok prírodovedného poznania, hoci možno uviesť početné príklady vedeckého bádania, keď empirické princípy anticipujú teóriu, a naopak.

Vo všetkých fázach experimentálne štúdie veľmi dôležitá je duševná činnosť experimentátora, ktorá má najčastejšie filozofický charakter. Riešenie napríklad otázok: čo je to elektrón, či je to prvok reálneho sveta alebo čistá abstrakcia, či ho možno pozorovať, do akej miery sú poznatky o elektróne pravdivé a podobne - vedec, jeden tak či onak, týka sa filozofických problémov prírodných vied. Hlbšie prepojenie prírodných vied a filozofie svedčí o viac vysoký stupeň jeho rozvoj. Prirodzene, časom sa teoretické myslenie s filozofickým zameraním mení a nadobúda rôzne formy a obsahy. Najlepšie výsledky dosiahne prírodovedec, ktorý sa orientuje vo svojej úzko odbornej problematike a pomerne ľahko sa orientuje vo všeobecných filozofických otázkach týkajúcich sa predovšetkým dialektiky a teórie prírodovedného poznania.

Túžba vedcov vytvárať vedecký obraz sveta približuje prírodnú vedu k filozofii. Vedecký obraz sveta má väčšiu všeobecnosť ako teoretické schémy konkrétnych prírodovedných výrokov. Tvorí sa špeciálnymi spojeniami jednotlivých prvkov poznania a je veľmi všeobecným ideálnym modelom reálnych procesov, javov a vlastností hmoty, skúmaných v úzkych odvetviach prírodných vied. V širšom zmysle vedecký obraz sveta vyjadruje všeobecné poznatky o prírode, charakteristické pre danú etapu vývoja spoločnosti. Opis obrazu sveta vo všeobecnosti vytvára pojmy, ktoré sú viac-menej blízke pojmom každodenného, ​​každodenného jazyka.

V tých obdobiach rozvoja prírodných vied, keď sa starý obraz sveta nahrádza novým, pri zostavovaní experimentu zohráva úlohu filozofických myšlienok vo forme teoretických postulátov, na základe ktorých sa experiment realizuje. , zvyšuje.

V ére formovania fyziky ako vedy, keď neexistovali žiadne špeciálne prírodovedné teórie, sa vedci spravidla riadili všeobecnými filozofickými myšlienkami o jednote a vzťahu hmotných objektov a prírodných javov. Napríklad G. Galileo, ktorý položil základy klasickej mechaniky, sa opieral o všeobecný model jednoty sveta. Táto myšlienka pomohla pozrieť sa na oblohu „pozemskými očami“ a opísať pohyb nebeských telies analogicky s pohybom telies na Zemi, čo zase podnietilo vedcov k pozornejšiemu skúmaniu rôznych foriem. mechanický pohyb, v dôsledku čoho boli objavené klasické zákony mechaniky.

Filozofická myšlienka materiálnej jednoty sveta podnietila mnohé experimentálne štúdie a prispela k hromadeniu nových prírodných vedeckých faktov. Tak napríklad slávny dánsky fyzik H. Oersted, ktorý premýšľal o vzťahu medzi javmi rôznej fyzikálnej povahy - teplom, svetlom, elektrinou a magnetizmom - v dôsledku experimentálnych štúdií objavil magnetický účinok elektrického prúdu.

Dôležitá je najmä úloha teoretických predpokladov experimentu, keď existujúce teoretické poznatky slúžia ako základ pre nové prírodné vedeckých problémov a hypotézy vyžadujúce predbežné empirické zdôvodnenie.

IN moderné podmienkyúloha teoretickej práce sa zvyšuje v prípravnej fáze experimentu, pri každej operácii sú rôzne teoretické a praktické výskumné postupy zahrnuté. V prípravnej fáze experimentu existujú štyri hlavné operácie:

* stanovenie úlohy experimentu a predloženie hypotetických možností jeho riešenia;

* vývoj programu experimentálneho výskumu;

* príprava skúmaného objektu a vytvorenie experimentálneho nastavenia;

* kvalitatívna analýza priebeh experimentu a úprava výskumného programu a prístrojového vybavenia.

Empirické objavy so zdanlivou náhodnosťou zapadajú do presne definovanej logickej schémy, ktorej východiskovým prvkom je rozpor medzi známymi teoretickými poznatkami a novými empirickými údajmi. Takýto rozpor je logickým základom novovzniknutého problému – akási hranica medzi poznaním a nevedomosťou – prvým krokom k pochopeniu neznámeho. Ďalším krokom je predloženie hypotézy ako možného riešenia problému.

Predložená hypotéza spolu s dôsledkami z nej odvodenými slúži ako základ, ktorý určuje ciele, ciele a praktické prostriedky experimentu. V niektorých prípadoch pri súčasnej teoretickej schéme môže mať hypotéza vysoký stupeň spoľahlivosti. Takáto hypotéza pevne stanovuje program experimentu a smeruje ho k hľadaniu teoreticky predpovedaného výsledku. V iných prípadoch, keď teoretická schéma ešte len vzniká, nemusí byť stupeň spoľahlivosti hypotézy vysoký. Teória zároveň len načrtáva schému experimentu a počet pokusov a omylov sa zvyšuje.

V prípravnej fáze experimentu zohráva invenčná a dizajnérska práca ako vedecký tvorivý proces obrovskú, neoceniteľnú úlohu. Úspech každej experimentálnej práce závisí od talentu vedca, determinovaného jeho nadhľadom, hĺbkou abstraktného myslenia, originalitou pri riešení technických problémov, schopnosťou invenčnej činnosti, ktorá je dôsledným, cieľavedomým prechodom od teoretických vedomostí k praktickému hľadaniu.

Experiment je teda síce založený na praktickej činnosti, ale keďže ide o prírodovednú metódu poznávania reality, zahŕňa logické a teoretické prostriedky, harmonickú kombináciu, ktorá nám umožňuje úspešne vyriešiť problém.

Príprava skúmaného objektu a vytvorenie experimentálnej zostavy sú dôležitými krokmi pri realizácii výskumného programu, po ktorých začína hlavné obdobie samotných experimentálnych prác. Zdá sa, že takéto obdobie je charakterizované čisto empirickými znakmi: zmena kontrolovaných podmienok, zapínanie a vypínanie zariadení a rôznych mechanizmov, fixácia určitých vlastností, efektov atď. V priebehu experimentu sa zdá, že úloha teórie znížiť. Ale v skutočnosti naopak - bez teoretických znalostí sa to nedá nastaviť stredné úlohy a ich riešenie. Experimentálne nastavenie je zhmotnené, zhmotnené poznatky. Úloha teórie v priebehu experimentu zahŕňa objasnenie mechanizmu vzniku objektu poznania a interakcie subjektu, prístrojov a objektu, meranie, pozorovanie a registráciu experimentálnych údajov.

Teoretické predpoklady môžu prispieť k získaniu pozitívnych informácií o svete, vedecký objav alebo zasahovať, viesť opačným smerom zo správnej cesty - to všetko závisí od toho, či sú tieto premisy pravdivé alebo nepravdivé. Niekedy sa vedci v dôsledku objektívnych alebo subjektívnych okolností riadia falošnými premisami, čo, samozrejme, neprispieva k objektívnej reflexii reality. Napríklad falošná interpretácia vedeckých problémov kybernetiky a genetiky viedla k výraznému oneskoreniu v týchto odvetviach poznania.

V dejinách prírodných vied existuje tendencia vývoja procesu poznávania od kvalitatívneho skúmania objektu alebo javu až po stanovenie ich kvantitatívnych parametrov a identifikáciu. všeobecné vzory vyjadrené v prísnej matematickej forme. Striktnosť a presnosť experimentálnych informácií v tomto prípade závisí od dokonalosti metód merania a citlivosti rozlíšenia a presnosti meracej techniky.

Moderný experiment sa vyznačuje vysokou presnosťou merania. Existuje niekoľko spôsobov, ako zlepšiť presnosť:

1) zavedenie nových noriem;

2) používanie citlivých nástrojov;

3) zohľadnenie všetkých podmienok ovplyvňujúcich objekt;

4) kombinácia rôznych typov meraní;

5) automatizácia procesu merania.

Optimálna kombinácia týchto ciest je určená subjektívnou vlastnosťou prírodovedca a do značnej miery závisí od stupňa dokonalosti experimentálnej techniky. Organizáciu neustálej interakcie pozorovania, merania a kvantitatívneho opisu v procese experimentu sprostredkúvajú teoretické poznatky, vrátane filozofického chápania obrazu sveta, hypotéz atď.

2. Moderné prostriedky prírodovedný výskum

Špecifiká moderného, ​​experimentálneho a teoretického výskumu

Vo všetkých fázach experimentu sa prírodovedec v tej či onej forme riadi teoretickými poznatkami. V minulom storočí sa z viacerých objektívnych príčin hlav odborná činnosť niektorí vedci sa stali výlučne teoretickými prácami. Jedným z prvých vedcov, ktorí nerobili žiadne experimenty, bol nemecký fyzik Max Planck.

Došlo tak k rozdeleniu prírodovedcov na profesionálnych teoretikov a experimentátorov. V mnohých odvetviach prírodných vied vznikli experimentálne a teoretické smery av súlade s nimi vznikli špecializované laboratóriá a dokonca ústavy, napríklad Ústav teoretickej fyziky. Tento proces prebieha najaktívnejšie v druhej polovici 20. storočia. V minulosti nielen Newton a Huygens, ale aj takí významní teoretici ako Maxwell experimentálne testovali svoje teoretické závery a tvrdenia. V posledných desaťročiach však len výnimočne teoretik vykonáva experimentálne práce, aby potvrdil závery svojho teoretického výskumu.

Jedným z podstatných objektívnych dôvodov profesionálnej izolácie experimentátorov a teoretikov je, že technické prostriedky experimentu sa značne skomplikovali. Experimentálna práca si vyžaduje sústredenie veľkého úsilia, je nad sily jedného človeka a vykonáva ju vo väčšine prípadov celý tím vedcov. Napríklad na uskutočnenie experimentu s použitím urýchľovača, reaktora atď. je potrebný pomerne veľký personál výskumníkov. Preto ani pri silnej túžbe nie je teoretik schopný otestovať svoje teoretické závery a návrhy v praxi.

Ešte v 60. rokoch tohto storočia, keď boli takmer všetky odvetvia prírodných vied na vzostupe, akademik P.L. Kapitsa so znepokojením hovoril o priepasti medzi teóriou a experimentom, medzi teóriou a životom, medzi teóriou a praxou, pričom zaznamenal oddelenie teoretickej vedy od života, nedostatočne vysokú kvalitu experimentálnej práce, ktorá narúša harmonický rozvoj vedy.

Harmonický rozvoj prírodných vied je možný, ak je teória založená na pomerne veľkej experimentálnej základni. A to znamená, že experimentátor potrebuje dobrú materiálnu základňu: miestnosť so všetkými druhmi špeciálneho vybavenia, veľký súbor vysoko citlivých nástrojov, špeciálne materiály, dielne atď. Tempo rozvoja prírodných vied je do značnej miery určené dokonalosťou taký materiálny základ.

Oddelenie teórie od experimentu, skúsenosti, praxe spôsobuje obrovské škody v prvom rade samotnej teórii a následne aj vede ako celku. Odlúčenosť od skúsenosti a života je charakteristická nielen pre prírodovedcov, ale aj pre filozofov zaoberajúcich sa filozofickými problémami prírodných vied. Pozoruhodným príkladom je postoj niektorých filozofov ku kybernetike koncom 40. a začiatkom 50. rokov 20. storočia, keď sa kybernetika v ruských filozofických slovníkoch nazývala reakčná pseudoveda. Ak by sa vedci riadili takouto definíciou kybernetiky, potom by sa prieskum vesmíru a vytváranie moderných technológií náročných na vedu nestali realitou, pretože zložité multifunkčné procesy, bez ohľadu na oblasť ich použitia, sú riadené kybernetickými systémami.

Práca významných prírodovedcov, ktorí sa veľkou mierou zaslúžili o rozvoj modernej prírodovedy, sa nepochybne uskutočnila v r blízky vzťah teória a experiment. Preto pre rozvoj prírodných vied na zdravom základe musí byť akékoľvek teoretické zovšeobecnenie nevyhnutne overené experimentom. Iba harmonický rozvoj experimentu a teórie je schopný pozdvihnúť všetky odvetvia prírodných vied na kvalitatívne novú úroveň.

Dosiahli experimentálne metódy a technické prostriedky moderného prírodovedného výskumu vysoký stupeň dokonalosť. Mnohé technické zariadenia experimentu sú založené na fyzikálnych princípoch. Ich praktická aplikácia však ďaleko presahuje rámec fyziky – jedného z odvetví prírodných vied. Sú široko používané v chémii, biológii a iných príbuzných prírodných vedách. S nástupom laserovej technológie, počítačov, spektrometrov a ďalších vyspelých technológií sa pre experimentálny výskum stali dostupné dovtedy neznáme prírodné javy a vlastnosti hmotných objektov a umožnila sa analýza rýchlych fyzikálnych a chemických procesov.

3. Najdôležitejšie výdobytky moderných prírodných vied

Napriek tomu, že experimentálny výskum zaostáva za teoretickým, v druhej polovici 20. storočia sa vďaka rozvoju experimentálnej základne dosiahol značný pokrok v prírodných vedách. Nie je možné vymenovať všetky úspechy vo všetkých odvetviach prírodných vied, ale možno jednoznačne konštatovať, že väčšina z nich bola stelesnená v moderných, na vedu náročných technológiách. Vysokoteplotná supravodivosť, molekulárne lúče, chemické lasery, pokroky v jadrovej chémii, chemická syntéza DNA, klonovanie atď. dôležité úspechy moderná prírodná veda.

Vysokoteplotná supravodivosť. História supravodivosti sa začína v roku 1911, keď dánsky vedec X. Kamer-ling-Onnes pri štúdiu elektrického odporu chladených kovov zistil, že keď sa ortuť ochladí na teplotu kvapalného hélia asi 4,2 K, elektrický odpor tohto kovu náhle klesne na nulu. A to znamená, že kov pri danej teplote prechádza supravodivým stavom. Keď sa syntetizovali nové supravodivé materiály, teplota ich prechodu do supravodivého stavu sa neustále zvyšovala. V roku 1941 bola pre binárnu zliatinu NaN stanovená teplota supravodivého prechodu približne 15 K av roku 1973 približne 23 K pre ďalšiu binárnu zliatinu NvGe.

Od roku 1986 sa začína nová etapa štúdia supravodivosti, ktorá znamenala začiatok vysokoteplotnej supravodivosti: bol syntetizovaný štvorzložkový materiál na báze oxidov medi, ktorého teplota prechodu bola približne 37 K. Potom po krátkom času sa teplota prechodu zvýšila na 40, 52, 70, 92 atď. nad 100 K. V dôsledku mnohých experimentov sa zistilo, že štvorzložkové oxidy medi, ktoré majú zložitú kryštálovú štruktúru, prechádzajú do supravodivého stav okolo 94 K.

V roku 1992 bol syntetizovaný materiál, ktorý prechádza do supravodivého stavu už pri 170 K. Takýto supravodivý stav je možné realizovať chladením nie kvapalným dusíkom, ale lacnejším chladivom - kvapalným xenónom. Tento supravodivý materiál sa skladá z oxidu medi, vápnika stroncia; jeho štruktúra je pomerne jednoduchá.

Široké používanie supravodičov výrazne zníži rozptyl energie rôzneho druhu. elektrické obvody, a najmä pri prenose výkonu, ktorého straty sú pri použití klasických vodičov okolo 20 %.

Chemické lasery

Experimentálna štúdia miešania dvoch plynných zlúčenín, ktorá sa uskutočnila pred viac ako 10 litrami, umožnila stanoviť distribúciu energie medzi molekulami. Napríklad reakciou atómového vodíka s molekulárnym chlórom v plynnej forme vzniká chlorovodík a atómový chlór, ktoré vyžarujú infračervené svetlo. Analýza emisného spektra ukazuje, že významnú časť energie (asi 40 %) tvorí energia vibračného pohybu molekuly HC1. Za objav tohto druhu javov bol ocenený John Polanyi (University of Toronto). nobelová cena v chémii. Tieto štúdie viedli k vytvoreniu prvého chemického lasera – lasera, ktorý prijíma energiu z výbuchu zmesi vodíka a chlóru. Chemické lasery sa od konvenčných líšia tým, že na koherentné žiarenie nepremieňajú energiu elektrického zdroja, ale energiu chemická reakcia. Boli objavené desiatky chemických laserov, vrátane tých, ktoré sú dostatočne silné na to, aby ich iniciovali termonukleárna fúzia(jódový laser) a na vojenské účely (fluorovodíkový laser).

Nové jadrové zariadenie

Jedným z hlavných problémov jadrovej energetiky je nájsť také podmienky pre priebeh jadrových procesov, za ktorých by bolo možné znížiť množstvo jadrového odpadu a predĺžiť životnosť jadrových reaktorov. vedci rozdielne krajiny Pracujem na mnohých spôsoboch, ako pomôcť vyriešiť tento veľmi dôležitý problém. Spomedzi rôznych smerov v jeho riešení sa už v kove stelesňuje nový smer v jadrovej energetike – takzvaný elektronukleár, do ktorého vedci vkladajú veľké nádeje. Na Ústave teoretickej a experimentálnej fyziky Ruská akadémia vied a ústavov iných krajín sa buduje v praxi zatiaľ nepoznaný prototyp jadrových zariadení, ktoré sa stanú bezodpadovými, ekologickými, bezpečnejšími zdrojmi energie ako mnohé z existujúcich. Súčasný model novej jadrovej elektrárne tvoria dva bloky – urýchľovač elementárne častice a deka - špeciálny typ jadrového reaktora. Na technickú realizáciu tohto nového nápadu sa má použiť starý jadrové reaktory ktoré vyčerpali svoje zdroje.

Chemická syntéza DNA

V polymérnych molekulách DNA príroda kóduje informácie potrebné na vytvorenie živého organizmu. Reťazec opakujúcich sa esterfosfátových väzieb medzi cukrami tvorí tuhú DNA kostru, na ktorú sa zapisuje informácia pomocou špeciálnej abecedy štyroch amínov adenínu, tymínu, cytozínu a guanínu (A, T, C, G). Sekvencia takýchto cyklických amínov kóduje informáciu. Každý z amínov obsahuje niekoľko atómov dusíka kovalentne viazaných na cukrové skupiny. Dvojitý helix DNA obsahuje vodíkové väzby medzi amínmi. Informáciu zaznamenanú v molekule DNA je možné prečítať rozbitím a opätovným vytvorením relatívne slabých vodíkových väzieb bez toho, aby to vôbec ovplyvnilo silnejšie väzby cukor-fosfát v matricovom reťazci.

Prvá chemická syntéza génu, ktorá sa uskutočnila pred viac ako 20 rokmi, si vyžiadala mnoho rokov tvrdej práce. Gény pre inzulín a interferón už boli syntetizované v priemyselných laboratóriách. Bol syntetizovaný gén pre enzým ribonukleóza, ktorý otvára možnosť zmeny fyzického a Chemické vlastnosti veverička. Najmodernejšie metódy však produkujú fragmenty génov dlhé stovky párov báz a ďalšie štúdie vyžadujú fragmenty 100-krát alebo viackrát dlhšie.

Pokroky v genetickom inžinierstve

Vo vyšších organizmoch, vrátane ľudského tela, je podiel nukleotidov v reťazci DNA, ktoré skutočne kódujú sekvenciu aminokyselín v proteínoch, len asi 5 %. Zistilo sa, že informácie o tvare molekúl DNA sú zakódované vo zvyšku nukleotidových sekvencií DNA. Napríklad ohyb furanózového kruhu (päťčlenný cyklický monosacharid), ktorý existuje v DNA aj RNA, vedie k pohyblivosti ich kostry.

Moderné molekulárna biológia umožňuje vložiť poštou akýkoľvek segment DNA do mikroorganizmu, aby ho prinútil syntetizovať proteín, ktorý kóduje túto DNA. A slamová organická chémia umožňuje syntetizovať nukleotidové sekvencie – génové fragmenty. Takéto génové fragmenty sa môžu použiť na zmenu pôvodnej sekvencie báz v géne kódujúcom požadovaný proteín. Týmto spôsobom je možné získať modifikovaný proteín so zmenenou sekvenciou aminokyselín, teda proteín so štruktúrou a funkciou, ktorá predtým v prírode neexistovala.

Tento spôsob uskutočňovania špecifických mutácií v normálnych proteínoch sa nazýva mutagenéza. Umožňuje vám získať proteíny akejkoľvek požadovanej štruktúry. Navyše, akonáhle je molekula génu kódujúceho proteín syntetizovaná silou mikroorganizmov, môže reprodukovať proteín v príjemnom množstve.

Klonovanie

Úspechy dosiahnuté v rôznych odvetviach prírodných vied otvorili nové možnosti v pochopení štruktúry genómu človeka a iných zložitých organizmov. Vedci sa naučili, ako kombinovať DNA z rôznych organizmov, identifikovať a izolovať segmenty DNA kódujúce požadovaný proteín a určiť požadované sekvencie vo veľkých fragmentoch DNA.

Nájsť medzi obrovským množstvom genetického materiálu ľudskej bunky jediný potrebný segment DNA, obsahujúci iba jeden gén, je rovnako ťažké ako nájsť ihlu v kope sena. Riešením tohto problému je použitie rekombinantnej DNA. Fragmenty bunkovej DNA sú uložené v milióne rýchlo sa deliacich baktérií. Každá z baktérií, ktoré sa pestujú oddelene, dáva celú kolóniu svojich potomkov. Pomocou diagnostických metód, ktoré sú citlivé na špecifickú funkciu génu, sa nájde bakteriálna kolónia, ktorá obsahuje nový gén. Každá z rýchlo rastúcich kolónií baktérií produkuje miliardy identických kópií každého génu. Preto môže byť takýto gén izolovaný z baktérií v chemicky čistej forme. Pomocou takéhoto procesu – klonovania – boli vyčistené segmenty DNA viac ako 100 rôznych ľudských génov. Ešte viac génov bolo izolovaných z najjednoduchších organizmov, ako sú kvasinky.

V roku 1997 bola hlásená ovca chovaná naklonovaním. Škótsky vedec Ian Wilmuth a jeho kolegovia získali z bunky dospelej ovce jej geneticky identickú kópiu – dnes už svetoznámu jahniatku Dolly. Ovečka Dolly v bežnom jazyku nemá otca – vznikla jej bunka obsahujúca dvojitú sadu matkiných génov. Ako viete, každá bunka dospelého organizmu, takzvaná somatická bunka, nesie kompletný súbor dedičných látok. Pohlavné bunky majú iba polovigény. Pri počatí sa takéto polovice – otcovská a materská – spájajú a tvoria nový organizmus. Umelé pestovanie nového zvieraťa z somatickej bunky- ide o vytvorenie geneticky identickej bytosti, proces, ktorý sa nazýva klonovanie. Práce na klonovaní rastlín najjednoduchších živých organizmov sa začali v 60. rokoch minulého storočia. Rozsah a náročnosť takejto práce rástla. Klonovanie cicavcov zo somatickej bunky bolo prvýkrát možné až v roku 1997. Takéto experimenty boli už dlho snom niekoľkých generácií genetikov. Niektorí vedci sú presvedčení o skutočnej možnosti zopakovať tento experiment pre ľudí. Otázka morálnych, sociálnych, biologických a iných dôsledkov takýchto experimentov však zostáva predmetom diskusie.

3. Experimentálne merania

Akýkoľvek hmotný objekt má celkom určité vlastnosti, z ktorých väčšina je charakterizovaná číselnými hodnotami. Napríklad pre kus medeného drôtu možno určiť tieto veličiny: priemer, dĺžku, hmotnosť, elektrickú vodivosť, koeficient tepelnej rozťažnosti, elektrický odpor atď. Niektoré vlastnosti predmetov prírodného javu sa kvantifikujú ťažšie. Patrí medzi ne napríklad farba, lesk, schopnosť odolať viacerým ohybom. Aj v takýchto prípadoch je však potrebné určiť kvantitatívne charakteristiky zodpovedajúce týmto vlastnostiam, bez toho, aby sme vedeli, že nie je možné opísať predmet pre jeho dostatočne presnú reprodukciu.

Bez ohľadu na metódu merania je určenie konkrétnej fyzikálnej veličiny sprevádzané chybou, ktorá ukazuje, ako veľmi sa požadovaná hodnota líši od jej skutočnej hodnoty.

Chyby merania

Žiadne meranie nemôže byť úplne presné. Inými slovami, pri meraní akejkoľvek hodnoty akýmkoľvek spôsobom je jej absolútna hodnota nedosiahnuteľná, čo znamená, že výsledok merania obsahuje nejakú chybu – chybu merania. Takýto záver vyplýva z jedného z kritérií teórie prírodovedného poznania reality – akékoľvek vedecké poznanie je relatívne. Obmedzené možnosti meracie prístroje, nedokonalosť zmyslových orgánov, heterogenita meraných predmetov, vonkajšie a vnútorné faktory pôsobiace na predmety a pod. - to sú hlavné dôvody nedosiahnuteľnosti absolútnej hodnoty nameranej hodnoty.

Presnosť merania sa zvyšuje so zvyšujúcou sa citlivosťou meracieho prístroja. Pri meraní ľubovoľne citlivým prístrojom však nie je možné urobiť chybu merania menšiu ako je chyba meracieho prístroja ani pri viacnásobnom opakovaní meraní. Napríklad, ak vám pravítko umožňuje merať dĺžku s relatívnou chybou 0,1 %, čo zodpovedá 1 mm na metrovom pravítku, potom pomocou neho na meranie dĺžky akýchkoľvek predmetov nemôžete určiť dĺžku s chybou. menej ako 0,1 %. Absolútna hodnota je ideálna, v praxi nedosiahnuteľná. Čím presnejšie je experiment nastavený, dokonalejšia meracia technika a pod., tým je nameraná hodnota bližšie k absolútnej hodnote. Jedným z dôležitých cieľov experimentátora je priblížiť získané experimentálne dáta ich absolútnym hodnotám.

Vo vzťahu k skutočnej hodnote existujú absolútne a relatívne chyby merania. S prihliadnutím na dôvody, ktoré spôsobujú chyby, sa zvyčajne rozlišujú systematické, náhodné a inštrumentálne chyby. Táto klasifikácia nezohľadňuje hrubé chyby spôsobené nepozornosťou pri odčítaní údajov prístroja, nesprávnym záznamom nameraných údajov, chybami vo výpočtoch a pod.

Systematické chyby sú spôsobené faktormi, ktoré pôsobia rovnakým spôsobom, keď sa merania opakujú mnohokrát. Najčastejšie sa vyskytujú pri poruche meracích prístrojov, nepresnom spôsobe merania a pri použití nepresných údajov na výpočty.

Záver

Experimentálne aktivity a pozorovania poskytujú množstvo údajov. Pomocou elektronickej výpočtovej techniky sa hromadia. Ich analýza naznačuje, že hovoríme o podstatných údajoch, teda údajoch, ktoré určujú povahu skúmaných objektov alebo procesov. S cieľom identifikovať podstatné, potrebné teoretické koncepty, ktoré na úrovni hypotéz vysvetľujú možné výsledky experimentov a pozorovaní.

Teoretický rozbor dát, ich vysvetlenie pomocou teórie je dôležitým krokom v rozvoji vedy, ktorý môže viesť k následným cieleným experimentom. Účelný zber základných údajov zahŕňa teoretické uvažovanie a nedostatky v teórii sa môžu veľmi skoro zmeniť na metodologické hranice pre analýzu údajov.

Je zaujímavé, že skúmaním procesu tvorby štruktúr v nezvratných procesoch fyzika vytvára typické fyzikálne teórie biologická evolúcia, v ktorej sa v nových aspektoch uvažuje o starom probléme vzťahov medzi tvorbou štruktúr a zachovaním entropie. Jednota experimentálnej a teoretickej činnosti teda koreluje s historickým procesom, počas ktorého vznikajú a zanikajú objekty a procesy, menia sa mechanizmy evolúcie a štruktúry, ktoré v súčasnosti existujú, si zachovávajú stopy minulosti.

K. Fuchs predložil tézu: „Teória vedného odboru je súbor poznatkov o pravidelných súvislostiach v danej oblasti. Je to spoločný výsledok experimentálnej a teoretickej činnosti.“

Hostené na Allbest.ru

Podobné dokumenty

História vývoja vedeckého poznania. Všeobecná klasifikácia vedeckých výskumných metód. Štruktúra a obsah výskumného procesu. Aplikácia logických zákonov a pravidiel uvažovania. Registrácia výsledkov výskumnej práce.

priebeh prednášok, pridané 16.02.2011


Pojem vedecký fakt. Názor vedcov na povahu a vlastnosti vedeckých faktov. Vnútorná štruktúra a vlastnosti empirického faktu. Metódy zisťovania vedeckých faktov: pozorovanie, porovnávanie, meranie. Náuka o úlohe vedeckých faktov pri rozvoji poznania.

abstrakt, pridaný 25.01.2010


Špecifickosť a metodológia sociálnej filozofie a jej vývoj v dejinách ľudstva. Tri aspekty sociálneho poznania (ontologické, epistemologické a hodnotové). Úloha sociálnej filozofie pri hľadaní konštrukcie a opodstatnenosti teoretického modelu spoločnosti.

abstrakt, pridaný 21.05.2015


Prevaha racionálneho momentu – teórie, zákony a iné „mentálne operácie“ v teoretickej rovine vedeckého poznania. Orientácia na seba (vnútrovedecká reflexia) ako charakteristický. Formy myslenia ako spôsoby odrážania reality.

abstrakt, pridaný 16.04.2009


Dialektika ako teória a metóda poznávania skutočnosti, veda o zákonitostiach vývoja prírody, spoločnosti a myslenia. Historické formy a alternatívy dialektiky, jej základné princípy. Metódy poznávania dialektiky, analýza špeciálnych prípadov vedeckých metód.

test, pridané 08.08.2011


Pojem, štruktúra a formy vedomia. Kognitívne schopnosti človeka. Vlastnosti vedecké poznatky, úrovne výskumu a úloha filozofie v ňom. Klasická definícia pravdy je súd alebo negácia, ktorá zodpovedá realite.

test, pridané 15.02.2009


„Živá kontemplácia“ alebo zmyslové poznanie, jeho znaky, formy a úloha v procese poznávania. Úloha zmyslového odrazu reality pri poskytovaní všetkých ľudských vedomostí. Abstraktno-mentálne chápanie sveta, jeho foriem a úlohy v poznávaní.

test, pridané 12.8.2010


Integračné tendencie v súčasnej etape fungovania a rozvoja vedeckého poznania. Analýza zákonitostí dynamiky procesu poznávania a identifikácia mechanizmov interdisciplinárnej a transdisciplinárnej syntézy. Problém pravdy vo vedeckom poznaní.

abstrakt, pridaný 27.12.2016


všeobecné charakteristiky heuristické metódy vedeckého poznania, štúdium historických príkladov ich aplikácie a rozbor významu týchto metód v teoretickej činnosti. Hodnotenie úlohy analógie, redukcie, indukcie v teórii a praxi vedeckého poznania.

semestrálna práca, pridaná 13.09.2011


Rozdvojená jednota, dialektika a metaprincípy bytia vo vedeckom poznaní moderná spoločnosť. Charakteristika problémov racionality. Princípy trojjedinosti bytia a organizačná relativita bytia. Vlastnosti chápania jednoty vesmíru.