ل المستوى التجريبيتشمل المعرفة العلمية كل تلك الأساليب والتقنيات وأساليب النشاط المعرفي، فضلا عن صياغة وتوحيد المعرفة التي هي محتوى النشاط الحسي المادي البشري. من وجهة نظر طرق الحصول على المعرفة ودورها في العملية المعرفية، يمكن تقسيمها إلى مجموعتين: 1) طرق عزل ودراسة الموضوع التجريبي؛ 2) طرق معالجة وتنظيم المعرفة التجريبية التي تم الحصول عليها.
تشمل طرق عزل ودراسة الموضوع التجريبي ما يلي:الملاحظة، القياس، التجربة، التجربة النموذجية.
ويتوافق الترتيب الذي رتبنا به هذه الأساليب مع درجة نشاط الباحث. ويزداد هذا النشاط من الملاحظة إلى تجربة النموذج. يتم تضمين جميع الطرق السابقة (الأبسط) في الطرق اللاحقة (الأكثر تعقيدًا).
أ) الملاحظة العلمية
الملاحظة، باعتبارها الطريقة الأكثر بدائية، تكمن وراء جميع الأساليب التجريبية. يتضمن كل من القياس والمقارنة الملاحظة، لكن الأخيرة يمكن إجراؤها دون الأولى. في العلوم، تُستخدم الملاحظة للحصول على معلومات تجريبية فيما يتعلق بالمجال قيد الدراسة ولاختبار صحة الأحكام التجريبية والتحقق من صحتها.
الملاحظة العلمية هي طريقة للمعرفة تتكون من الإدراك المتعمد والهادف والمباشر والمنهجي للأشياء والظواهر في العالم الخارجي.
في الفعل الملاحظة العلميةيمكننا التمييز بين: 1) كائن الملاحظة؛ 2) موضوع الملاحظة (المراقب)؛ 3) معدات المراقبة. 4) شروط المراقبة. 5) نظام معرفي يتم على أساسه تحديد غرض الملاحظة. وينبغي التأكيد على السمات التالية للملاحظة العلمية:
يعتمد على النظرية المتقدمةأو أحكام نظرية فردية؛
يعمل على حل مشكلة نظرية محددة، أو طرح مشكلات جديدة، أو طرح فرضيات جديدة أو اختبار فرضيات موجودة؛
له طبيعة مبررة ومنهجية ومنظمة؛
إنه منهجي، باستثناء الأخطاء ذات الأصل العشوائي؛
يستخدم معدات المراقبة الخاصة - المجاهر والتلسكوبات والكاميرات وما إلى ذلك، وبالتالي توسيع نطاق وقدرات المراقبة بشكل كبير.
وأهم شرط للملاحظة العلمية هو متطلبات الذاتية المتبادلة. وهذا يعني أنه يمكن تكرار الملاحظة من قبل كل مراقب بنفس النتيجة. فقط في حالة استيفاء هذا المطلب، سيتم تضمين نتيجة الملاحظة في العلم. تعتبر الذاتية المتبادلة للملاحظة مهمة لأنها تشير إلى موضوعية نتيجة الملاحظة. فإذا حصل جميع المراقبين الذين كرروا الملاحظة على نفس النتيجة، فهذا يعطينا سببا لاعتبار نتيجة الملاحظة دليلا علميا موضوعيا. بالطبع، لا يمكن للملاحظة المتبادلة أن تثبت نتائجها بشكل موثوق، حيث يمكن أن يكون جميع المراقبين مخطئين (إذا، على سبيل المثال، ينطلقون جميعًا من مقدمات نظرية خاطئة)، ومع ذلك، فإن الذاتية المتبادلة تحمينا من أخطاء مراقب معين أو آخر.
وتنقسم الملاحظات إلى مباشرة وغير مباشرة. في المراقبة المباشرة يلاحظ العالم الكائن المختار نفسه. ومع ذلك، هذا ليس ممكنا دائما. على سبيل المثال، الكائنات ميكانيكا الكمأو لا يمكن ملاحظة العديد من الأجسام الفلكية بشكل مباشر. لا يمكننا الحكم على خصائص هذه الأشياء إلا على أساس تفاعلها مع الأشياء الأخرى. ويسمى هذا النوع من المراقبة ملاحظات غير مباشرة. تعتمد الملاحظة غير المباشرة على افتراض وجود علاقة طبيعية معينة بين خصائص الأشياء المرصودة بشكل مباشر والمظاهر المرصودة لهذه الخصائص، وتحتوي على الاستنتاج المنطقيحول خصائص كائن غير قابل للملاحظة بناءً على التأثير الملحوظ لعمله. على سبيل المثال، عند دراسة سلوك الجسيمات الأولية، يلاحظ الفيزيائي بشكل مباشر فقط مساراتها في حجرة السحابة، والتي تكون نتيجة تفاعل جسيم أولي مع جزيئات البخار التي تملأ الحجرة. واستنادا إلى طبيعة المسارات، يحكم الفيزيائي على سلوك وخصائص الجسيم قيد الدراسة.
وتجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن رسم خط حاد بين الملاحظة المباشرة وغير المباشرة. في العلوم الحديثة، أصبحت الملاحظات غير المباشرة منتشرة بشكل متزايد مع زيادة عدد الأدوات المستخدمة في المراقبة واتساع نطاقها. البحث العلمي. ويؤثر الجسم المرصود على الجهاز، ولا يلاحظ العالم بشكل مباشر إلا نتيجة تفاعل الجسم مع الجهاز.
في الملاحظة، لا يهدف نشاط الموضوع بعد إلى تحويل موضوع الدراسة. يظل الكائن إما غير قابل للوصول إلى التغيير المقصود، أو محمي عمدا من التأثيرات المحتملة من أجل الحفاظ على حالته الطبيعية. فرصة إصلاح كائن في حالته الطبيعية- الميزة الرئيسية لطريقة الملاحظة.
ما هي طرق البحث العلمي التي تعرفها؟ أي منهم يستخدم في علم الأحياء؟ الأمثلة لا بد منها! !!
إجابة:
الطريقة التاريخية- واحدة من الرئيسية والشائعة ل العلوم الطبيعيةطريقة تسمح لك بتحليل المسار الكامل لتطور وتكوين الكائن قيد الدراسة. طريقة المراقبة - تجعل من الممكن تحليل ووصف الظواهر البيولوجية. ويعتمد المنهج الوصفي على المنهج الملاحظة. من أجل معرفة جوهر الظاهرة، من الضروري أولا جمع المواد الواقعية ووصفها. كان جمع الحقائق ووصفها هو الأسلوب الرئيسي للباحثين في هذا المجالفترة مبكرة تطور علم الأحياء، لكنه حاليا لم يفقد أهميته. هذه الطريقة منتشرة على نطاق واسع في علم النبات وعلم الحيوان والبيئة وعلم الأخلاق.وقد انتشر الأسلوب المقارن منذ القرن الثامن عشر، ويتيح من خلال المقارنة دراسة أوجه التشابه والاختلاف بين الكائنات الحية وأجزائها. كان التصنيف مبنيًا على مبادئه التي تم إنشاؤها نظرية الخليةإلخ. التطبيق طريقة المقارنةفي علم التشريح وعلم الحفريات وعلم الأجنة والعلوم الأخرى ساهم في الموافقة الأفكار التطوريةفي علم الأحياء. الطريقة التجريبية- يرتبط بالخلق الهادف لموقف يساعد الباحث على دراسة خصائص وظواهر الطبيعة الحية. تتيح لك هذه الطريقة دراسة الظواهر بمعزل عن غيرها وتحقيق تكرارها عند إعادة إنتاج نفس الظروف. توفر التجربة نظرة أعمق على جوهر الظاهرة وإتقان هذه العملية. قال المجرب العبقري آي بي بافلوف: "الملاحظة تجمع ما تقدمه لها الطبيعة، لكن التجربة تأخذ من الطبيعة ما تريده". هناك تجربة ميدانية (طبيعية) يتم تنفيذها فيويعود المزيد من التجارب إلى حسابات رياضية معينة. تتمثل مزايا التجربة النموذجية في أن المحاكاة يمكنها إعادة إنتاج ذلك المواقف المتطرفة، والتي غالبًا لا يمكن إنشاؤها على الكائن نفسه. تعتمد أي طريقة على فكرة النمذجة، ولكن ما يترتب على ذلك هو تبسيط الظاهرة أو الكائن أو العملية قيد النظر. وغيرها مما هو أكثر خصوصية لمختلف العلوم البيولوجية وسيتم أخذها في الاعتبار عند دراسة أساسيات هذه التخصصات.لماذا من الضروري دراسة علم الأحياء؟ ما هي أهمية علم الأحياء؟ كتب توماس هكسلي في إحدى محاضراته: "بالنسبة لرجل غير ملم بالتاريخ الطبيعي، فإن التواجد بين الطبيعة يشبه زيارة معرض فنيحيث أن 90% من جميع الأعمال الفنية التي يتم مشاهدتها تواجه الحائط. عرّفيه على الأساسيات التاريخ الطبيعي- وستزوده بالدليل على هذه الروائع الجديرة بأن يخاطب بها النظر البشري المتعطش للمعرفة والجمال. ولكن بالإضافة إلى الجانب المعرفي والجمالي،المعرفة البيولوجية لديك والتطبيق العملي في العديد من مجالات النشاط البشري.البحوث والإنجازات العلوم البيولوجيةتستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية، الصيدلة، إنتاج السلع استهلاك المستهلك. أهم مشكلة في زراعةهو الحصول على أصناف عالية الإنتاجية من النباتات وسلالات عالية الإنتاجية من الحيوانات وسلالات الكائنات الحية الدقيقة، فضلا عن التنمية على أساس البحوث البيولوجية
الظروف المثلى
- زراعة النباتات و تربية الحيوانات .
- علم الأحياء هو الأساس النظريبدأت في اليوم الخامس من الأسبوع (اليوم الأول من الأسبوع - الاثنين، الثاني - الثلاثاء، الثالث - الأربعاء، ...، السابع - الأحد). حدد عدد أيام الجمعة غير المحظوظة بشكل خاص في قبيلة Chunga هذا العام. الإدخال يحتوي السطر الأول من ملف الإدخالعدد طبيعي<=10в девятой степени) - оличество месяцев в календаре племени Чунга, вторая - номер дня недели k (от 1 до 7), на который приходиться первое число первого месяца нового (текузего) года Выходные данные Единственная строка выходного файла должна содержать число несчастливых пятниц в этом году.
ن(ن
تعتبر الملاحظة الشكل الأولي للمعرفة التجريبية، حيث أنها تستخدم أيضًا في إطار التجربة والقياسات، على الرغم من إمكانية تنفيذها بشكل مستقل، خاصة في المراحل الأولى من تطور العلم. لذلك، يُنصح ببدء مناقشة طرق المعرفة التجريبية بتحليل وظائف وخصائص الملاحظات في العلوم.تفاصيل الملاحظات في العلوم. الملاحظة العلمية هي تصور هادف ومنهجي ومنظم للأشياء والظواهر التي تتم دراستها. إن العلاقة بين الملاحظة والإدراك الحسي واضحة، لأن عملية إدراك الواقع ترتبط بمعالجة وتوليف تلك الأحاسيس والانطباعات والصور التي يتلقاها المراقب من العالم الخارجي. كل منهم بمثابة انعكاس للخصائص والجوانب والعلاقات الحسية الفردية للأشياء والظواهر المرصودة. في بعض الأحيان يمكن أن تشير الملاحظة أيضًا إلى إدراك التجارب والمشاعر والحالات العقلية الأخرى للموضوع نفسه. وتسمى هذه الملاحظة
الاستبطان.
نشاط الوعي في عملية الملاحظة لا يقتصر
فقط من حيث أنه يجمع ويجمع في صورة حسية واحدة، أو إدراك، نتائج الأحاسيس المختلفة. ويتجلى الدور النشط للملاحظات العلمية في المقام الأول في حقيقة أن العالم لا يسجل الحقائق التي يواجهها فحسب، بل يخلق<<теоретически нагружены>يسعى إليهم بنشاط وبشكل هادف، مسترشدًا بفكرة أو افتراض أو فرضية أو نظرية محددة. ولذلك، كثيرا ما يقال أن الملاحظات في العلوم
>، أي يفترض التفاعل مع المفاهيم النظرية.
<<чистоту>أنصار التجريبية والوضعية لضمان
> وموثوقية الملاحظات تتطلب أن نرفض
من أي صلة بين الحقائق التجريبية والنظريات الأولية
الأفكار والفرضيات النظرية. الايجابيون مثلا<<чистый язык наблюдений>حتى أنهم ترددوا في الإنشاء
>، والتي لا تتضمن أو توحي بأي صلة باللغة النظرية للمفاهيم والأحكام. ومع ذلك، ليس من الصعب أن نفهم أن كل هذه البرامج تبين أنها طوباوية بشكل واضح. حتى في المعرفة اليومية، عند إجراء الملاحظات، يعتمد الناس على الأفكار والخبرات والتعميمات السابقة. موجهة نحو الهدفشخصية. عند إجراء الأبحاث، يضع كل عالم لنفسه هدفًا محددًا للغاية: تأكيد أو دحض الافتراض أو الفرضية أو النظرية التي تهمه. وبالتالي، فإن العالم لا يسجل أي حقائق فحسب، بل يختار عمداتلك التي يمكنها تأكيد أو دحض افتراضه أو فرضيته. الملاحظات في العلوم لديها أيضا منهجيو أمرشخصية. من الواضح أن حالة واحدة أو عدة حالات من ملاحظة الظاهرة لا تكفي عادةً للحكم على هذا الأساس فيما إذا تم تأكيد الفرضية أو دحضها.
تتطلب العديد من الملاحظات في العلوم، كقاعدة عامة، معينة
تفسير جديد لنتائجها. ينطبق هذا المطلب في المقام الأول على تلك الظواهر والعمليات التي لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر أو بمساعدة أبسط الأجهزة المساعدة.
معدات المراقبة. على سبيل المثال، حركة الجسيمات الدقيقة في
نلاحظ في غرفة السحابة باستخدام المسار أو الأثر الذي يتشكل عندما يمر جسيم دقيق مشحون عبر البخار المتأين. في جميع الحالات المماثلة نحكم
o الظواهر غير القابلة للرصد فقط بشكل غير مباشر، لأننا لا نلاحظ الظواهر نفسها، ولكن نتائج تفاعلها مع بعض الأجهزة والمنشآت الكلية. ومن أجل الحكم بشكل صحيح على نتائج هذه الملاحظات غير المباشرة، من الضروري اللجوء إلى نظرية معينة يتم من خلالها تفسير هذه النتائج.
إن الترابط والتفاعل بين الملاحظات العلمية والمفاهيم النظرية يجعل من الممكن ليس فقط البحث بشكل هادف عن حقائق جديدة، ولكن أيضًا تفسيرها بشكل صحيح، وبالتالي فصل الحقائق الأساسية عن الحقائق غير المهمة. ولهذا السبب نادرًا ما يحدث في العلم أن يتم التوصل إلى اكتشافات مهمة من قبل غير المتخصصين، وذلك فقط لأن الصدفة، كما أشار لويس باستور، لا يمكن أن تعلم شيئًا إلا للعقل المستعد.
على الرغم من أن الملاحظات العلمية، مثل الملاحظات اليومية،
تعتمد، من حيث المبدأ، على الإدراك الحسي للأشياء و
الظواهر، في العلوم، فهي منظمة بشكل أفضل، ومنهجية، والأهم من ذلك، يتم توجيهها والسيطرة عليها من قبل النظرية. الملاحظات اليومية متناثرة وعشوائية بطبيعتها وتستند إلى الخبرة التجريبية الضيقة والمعرفة المكتسبة خلال هذه التجربة.
فيتستخدم الملاحظات العلمية أيضًا على نطاق واسع أدوات وأجهزة خاصة (المجاهر، التلسكوبات، الكاميرات،
أجهزة السينما والتلفزيون وغيرها)، والتي تعمل على تعويض القيود الطبيعية لحواس الإنسان، لزيادة دقة وموضوعية نتائج الملاحظة.
لتحديد تفاصيل الملاحظات العلمية، والنظر في
أهم مميزاتها بمزيد من التفصيل.
الطبيعة الذاتية للملاحظات العلمية.وبما أن الملاحظات تخدم، من ناحية، كأساس لبناء الفرضيات، ومن ناحية أخرى، كوسيلة للتحقق التجريبي منها، إذن
أنها تعطي نتائج لا ينبغي أن تعتمد على إرادة الموضوع ورغباته ونواياه. يجب أن تكون هذه النتائج قابلة للتكرار من قبل أي باحث على دراية بالمشكلة ذات الصلة. ولذلك، كثيرا ما يقال أن الملاحظات يجب أن تبلغنا عن الخصائص الموضوعية وأنماط الظواهر والعمليات الحقيقية. ولكن يبدو لنا أنه من الأفضل استخدام المصطلح في هذه الحالة<<интерсубъективность>> النتائج الرصدية، واستقلاليتها عن الباحث الفردي، وإمكانية تكرارها وإعادة إنتاجها من قبل علماء آخرين. ومع ذلك، فإن تحقيق مثل هذا الهدف ينطوي على صعوبات كبيرة.
على الرغم من أن الملاحظات تعتمد على الإدراك الحسي، إلا أن هذه التصورات ليست تأملًا سلبيًا بحتًا للواقع، لأن الوعي لا يعكس العالم فحسب، بل يخلقه أيضًا. فيفي عملية هذا الاستكشاف النشط والإبداعي للعالم، حتى في المرحلة الحسية من الإدراك، من الممكن حدوث أخطاء ومفاهيم خاطئة وحتى أوهام بسيطة مرتبطة بنشاط الحواس. يعلم الجميع، على سبيل المثال، أن العصا التي سقطت في الماء تبدو وكأنها مكسورة. إن مغالطة مثل هذا الوهم تم دحضها بالتجربة، ويتم تفسيرها نظريًا بقانون انكسار الضوء عند حدود الوسطين. ويكون الوضع أكثر صعوبة مع أخطاء الملاحظة المرتبطة بالأفكار المسبقة والإعدادات الأولية الخاطئة وغيرها من العوامل الذاتية، خاصة مع الملاحظات غير المباشرة. لذلك، فإن الشرط الأول الضروري، وإن لم يكن كافيًا، للحصول على نتائج ملاحظة موضوعية هو اشتراط أن تكون هذه النتائج ذات طبيعة ذاتية ويمكن الحصول عليها من قبل مراقبين آخرين.
من وجهة النظر هذه يصبح من الواضح أن البيانات المباشرة للتجربة الحسية للموضوع الفردي، ما يسمى
البيانات الحسيةالتي طرحها التجريبيون كمصدر حقيقي للمعرفة، ليس لها قيمة كبيرة في العلم على وجه التحديد لأن الأحاسيس والتصورات الفردية غير قابلة للتحكم الموضوعي والتحقق. في النهج العلمي للبحث، تعد الذاتية المتبادلة بمثابة خطوة مهمة نحو تحقيق المعرفة الحقيقية الموضوعية. ولكن حتى في هذه الحالة، يتم تحليل نتائج الملاحظات التي أجراها باحثون مختلفون بعناية في ضوء المفاهيم النظرية الموجودة، ويتم التحقق من دقتها وموثوقيتها باستخدام أدوات خاصة وأجهزة تسجيل.
للوهلة الأولى، قد يبدو أن استخدام أجهزة المراقبة التي تعزز دقة الملاحظات يلغي تماما، إن لم يكن الأخطاء، ثم الذاتية في عملية المراقبة. ومع ذلك، ليس من الصعب أن نفهم أن البيانات المسجلة بواسطة الأجهزة لا تخبرنا بأي شيء في حد ذاتها. وهي تتطلب تفسيرا مناسبا من قبل الباحث، والذي يتم على أساس المفاهيم النظرية المناسبة.
تفسيربيانات المراقبة. شرط<<данные>> قد تعطي انطباعًا خاطئًا بأنها تُعطى للمراقب في شكل جاهز تقريبًا. ويتوافق هذا الانطباع إلى حد ما مع الفكرة اليومية لنتائج الملاحظة، ولكنه يتعارض بوضوح مع الممارسة العلمية. كقاعدة عامة، في العلوم، البيانات هي نتيجة بحث طويل ودقيق ومدروس. وهناك ثلاث نقاط مهمة يجب ملاحظتها هنا.
أولاً، لأن البيانات تم الحصول عليها من دراسات منفصلة
vators، فيجب تحريرهم من طبقات مختلفة وانطباعات ذاتية. كما ذكرنا أعلاه، فإن العلم مهتم حقائق موضوعية،والتي تسمح بالتحكم والتحقق، في حين أن الانطباعات الحسية المباشرة هي ملكية حصرية للموضوع.
ثانيًا، العلم لا يشمل الأحاسيس فقط كبيانات.
المعرفة والإدراك من الأشياء والظواهر المرصودة ونتائج معالجتها العقلانية بما في ذلك توحيد بيانات المراقبةباستخدام النظرية الإحصائية للأخطاء، وكذلك فهمها من وجهة نظر مفاهيم فرع العلوم المقابل. يتضمن التقييس جلب البيانات إلى بعض ظروف المراقبة العادية (القياسية) بحيث يمكن إخضاعها للتنظيم الأولي. ولهذا الغرض، يتم تجميع الجداول وإنشاء الرسوم البيانية والرسوم البيانية. يمكن استخدام هذه المادة لطرح تعميمات أولية وبناء فرضيات تجريبية بسيطة.
ثالثا، التفسير الحقيقي لبيانات الرصد في ثالثا
يتم تنفيذ مناجم النظرية المقابلة عندما يبدأ استخدامها كدليل لتأكيد أو دحض بعض الفرضيات. شرط أساسي ل
استخدام هذه البيانات هو بهم الملاءمةإلى الفرضية التي يتم اختبارها، أي. الفرصة لاختبار الفرضية بمساعدتهم، أي. إما تأكيده أو دحضه. عادة، فقط تلك الملاحظات التي ترتبط مباشرة بفرضية والتي تنبأت بها نظرية معينة تعتبر أدلة.
لماذا نعتبر أثر السحب في غرفة ويلسون شاهدا؟
لصالح حقيقة أنه تم تركه بواسطة جسيمات دقيقة مشحونة؟ من الواضح، لأنه تم التنبؤ به من خلال نظرية التأين. وبالمثل، ملاحظات أورستد عن انحرافات الإبرة المغناطيسية المذكورة أعلاه
الموصل الذي يتدفق من خلاله التيار، دفع فكرته إلى ذلك
أنه في هذه الحالة يشكل التيار مجالًا مغناطيسيًا. يوضح هذا المثال أن الملاحظات المعدة جيدًا وذات المغزى يمكن أن لا تخدم فقط في اختبار الفرضيات والنظريات الجاهزة، بل أيضًا
ولكنها أيضًا تكون بمثابة وسيلة للبحث الإرشادي عن أشياء جديدة.
جميع الأمثلة المذكورة أعلاه تظهر أن بيانات الرصد
أنفسهم، دون تفسيرهم النظري، لا يمكن أن يخدموا
شهادة<<За>> أو<<против>> أي فرضية. وإلى أن يكون هناك فهم نظري لبيانات الرصد، فإن الحقائق المكتشفة حديثا يمكن، في أحسن الأحوال، أن تظل اكتشافات عشوائية وغير مفهومة. على سبيل المثال، فإن اكتشاف اليونانيين القدماء لخاصية العنبر عند فركه على القماش لجذب الجزيئات الصغيرة (ما يسمى الآن بالكهرباء عن طريق الاحتكاك) أو خاصية خام الحديد المغناطيسي لجذب الأجسام المعدنية (المغناطيسية الطبيعية) ظل غير واضح حتى ظهور النظرية الكهرومغناطيسية، على الرغم من محاولات تفسيرها باستخدام النماذج الميكانيكية للسوائل الكهربائية والمغناطيسية.
وبالتالي، فإن الفرق بين الملاحظة العلمية والملاحظة اليومية لا يكمن فقط في موضوعية ودقة نتائج الملاحظة، ولكن أيضًا في الاستخدام الواسع النطاق للمفاهيم والقوانين النظرية لتفسيرها وتفسيرها.
وظائف الملاحظة في البحث العلمي.الملاحظة والتجربة، كما هو معروف، نوعان من التجريبية
المعرفة النظرية في العلوم، والتي بدونها يستحيل الحصول على معلومات أولية لمزيد من الإنشاءات النظرية والتحقق منها لاحقًا.
الفرق الأساسي بين الملاحظة والتجربة هو
والمقصود أنها تتم دون أي تغيير في الظواهر قيد الدراسة ودون تدخل الراصد في العملية الطبيعية لحدوثها. تم التعبير عن هذه الميزة للملاحظات العلمية بوضوح شديد من قبل العالم الفرنسي الشهير سي. برنارد:<<Наблю дение, - писал он, - происходит в естественных условиях, кото рыми мы не можем распоряжаться>>. وهذا لا يعني بالطبع أن الملاحظات العلمية هي انعكاس سلبي لكل شيء
التي تدخل في نطاق الإدراك المباشر للحواس. لقد لاحظنا بالفعل أنها تمثل عملية منظمة ومضبوطة وموجهة نظريًا بشكل هادف. ولذلك فإننا لا نتحدث هنا عن غياب نشاط الموضوع بشكل عام، بل عن النشاط العملي، المرتبط باستحالة التأثير عمليا على الأشياء والظواهر المرصودة.
في أغلب الأحيان نضطر إلى قصر أنفسنا على الملاحظات والبحث.
لتطبيقها في الظروف الطبيعية لعدم توفرها للتأثير العملي. وهذا هو الحال بالنسبة لمعظم الظواهر الفلكية، على الرغم من أنه في العقود الأخيرة، وبسبب التطور الواسع النطاق لأبحاث الفضاء، بدأ استخدام التجارب العلمية بشكل متزايد في هذا المجال. ومع ذلك، فإن المراقبة بمساعدة أدوات متطورة بشكل متزايد ستظل في المستقبل الطريقة الأكثر أهمية لدراسة النجوم والسدم والمجرات والأشياء الأخرى في الكون.
في كثير من الأحيان، عند دراسة الظواهر الاجتماعية، يلجأون إلى
تسمى ملاحظة المشاركين، عندما يبدأ عالم الاجتماع العمل كعضو في الفريق المعني من أجل استكشاف المشكلة بموضوعية أكبر ودون تدخل كبير في سلوك الفريق وأفعاله. الملاحظة المباشرة من الخارج، وحتى التجربة الاجتماعية في هذه الحالة، من شأنها أن تشوه الصورة الحقيقية بشكل كبير.
تم تصميم الملاحظة في البحث العلمي لتحقيق ثلاث وظائف رئيسية.
أولاًوأهمها الحصول على المعلومات التجريبية اللازمة لطرح المشكلات الجديدة التي تنشأ مع اكتشاف التناقضات بين الحقائق الجديدة والطرق القديمة لتفسيرها. هذه الميزة مميزة في المقام الأول للحقائق التي لا يمكن دراستها تجريبيا (الفلكية والجيولوجية والعديد من الظواهر والعمليات الاجتماعية وغيرها).
ثانيةترتبط وظيفة الملاحظات بالاختبار التجريبي لتلك الفرضيات والنظريات التي لا يمكن تنفيذها باستخدام التجربة. وبطبيعة الحال، فإن التأكيد التجريبي أو دحض الفرضيات أفضل من التحقق باستخدام الملاحظات. ومع ذلك، عندما يكون من المستحيل إجراء تجربة، فإن الدليل الوحيد يمكن أن يكون بيانات المراقبة. ومن خلال الملاحظات المصحوبة بقياسات دقيقة، يمكن أن تكون نتائج اختبار الفرضيات أقل موثوقية من الفرضيات التجريبية، وهو ما يؤكده تاريخ تطور علم الفلك.
ثالثتتمثل وظيفة الملاحظات في أنه في عملية اختبار الفرضيات والنظريات، فإن عواقبها التي يمكن التحقق منها تجريبيا هي التي ترتبط بالحقائق التي يمكن ملاحظتها مباشرة.
mi، والتي تمت صياغتها بلغة الملاحظات. فالعالم يلجأ إلى النظرية من أجل إجراء ملاحظات مستهدفة، ومن ناحية أخرى، فإنه يضطر إلى اللجوء باستمرار إلى الملاحظات والتجارب للتحقق من استنتاجاته. الملاحظة هي بالضبط الرابط الذي يربط النظرية بالخبرة، والبحث النظري بالبحث التجريبي.
أساسي يخصص البحث للكشف عن الأنماط أو الظواهر الأكثر عمومية للكائن قيد الدراسة.
محركات البحث يرتبط البحث بتطوير الاتجاهات العلمية المختلفة بناءً على نتائج البحوث الأساسية.
مُطبَّق يهتم البحث بجلب البحوث الأساسية والاستكشافية إلى التنفيذ العملي.
2. ما هي أساليب البحث العلمي التي تعرفها؟
نظري، والتي على أساسها يتم وصف المعلمات أو الخصائص قيد الدراسة من خلال التبعيات الرياضية بناءً على المعلومات المتاحة من النظريات الأساسية.
تجريبي الدراسات التي تتيح، على أساس القياسات المباشرة للخاصية قيد الدراسة، الحصول على اعتمادها على المعلمات المتغيرة.
النظرية التجريبية الأساليب التي تعتمد على إنشاء نموذج رياضي لكائن ما وإجراء مزيد من التحليل لهذا النموذج على الكمبيوتر.
3. ما هي الأساليب المستخدمة لدراسة أنماط تكوين السطح؟
ويتم البحث في اتجاهين رئيسيين:
البحث في العمليات التكنولوجية لتشكيل السطح عن طريق القطع والتشوه البلاستيكي واستخدام طرق المعالجة الكهربائية والفيزيائية والكيميائية؛
بحث العمليات التكنولوجية لتشكيل السطح باستخدام الطرق المدمجة وغيرها (القطع باستخدام SPD؛ القطع بالاهتزازات؛ القطع باستخدام اختبار الموجات فوق الصوتية؛ القطع بالتسخين؛ القطع بإدخال تيار عالي الكثافة، وما إلى ذلك).
4. ما هي المعلمة المستخدمة لتقييم درجة التشوه البلاستيكي للمعدن أثناء القطع؟
تعتمد دراسة قوانين تشوه البلاستيك أثناء قطع المعادن على نمط معين لتكوين الرقاقة. هناك نوعان من مخططات تشكيل الرقائق. أحدهما عبارة عن مخطط بمستوى قص واحد، والثاني بمناطق التشوه الأولية والثانوية. عند استخدام أبسط مخطط التحول النسبيفي المادة المعالجة كمؤشر لدرجة التشوه البلاستيكي يتم تحديده من خلال العلاقة:
أين ل ل- معامل انكماش الرقاقة، - زاوية أشعل النار للقاطع.
5. ما هي المعلومات التي يتم الحصول عليها عند إجراء دراسة لمتانة أداة القطع؟
تهدف مثل هذه الدراسات إلى إقامة علاقة بين معلمات الطبقة المقطوعة والمعلمات الهندسية لإسفين القطع، وتحديد أنماط وهندسة التآكل، ودراسة طبيعة التآكل، وتحديد أنماط تدمير أداة القطع ووضع معايير لها يرتدي.
6. ما هي المعلمات التي تحدد بشكل كامل جودة الأسطح المعالجة؟
ارتفاع التفاوت ر ضوالعمق ودرجة التصلب.
7. ما هي المؤشرات التي تحدد جودة أداء الأسطح المعالجة؟
بعض مؤشرات الخشونة (طول الدعم للملف الشخصي، شكل المخالفات والانخفاضات)، مقاومة التآكل، المتانة، القوة الدورية (التعب). بالنسبة لأجزاء ناقل الحركة الميكانيكي، تتم دراسة مؤشرات مثل الدقة الحركية وسلاسة التشغيل.
8. كيف يتم تصنيف طرق المعالجة في الهندسة الميكانيكية؟
يمكن تقسيم جميع الطرق المستخدمة لمعالجة قطع العمل إلى ثلاث فئات وفقًا لطريقة التأثير على عنصر الإنتاج: دون إزالة المواد من سطح قطعة العمل؛ مع إزالة المواد مع تطبيق المواد على السطح.
9. ما هي المجموعات التي تنقسم إليها طرق التشوه البلاستيكي السطحي؟
وهي مقسمة إلى ثابتة وصدمة.
تشمل تلك الثابتة: المتداول (مع الكرات والبكرات)؛ المتداول (مع الكرات والبكرات) ؛ تجانس (الماس، بلاط السيراميك المعدني)؛ اهتزاز PPD. تلميع.
تشمل التأثيرات ما يلي: التفجير بالرصاص؛ تأثير المتداول المتداول بالطرد المركزي تعزيز النقش. معالجة تأثير الاهتزاز الحجمي؛ المعالجة باستخدام أدوات الأسلاك.
10. ما هي التأثيرات التي تحدث عند إزالة المعادن أثناء المعالجة الكهروكيميائية؟
أثناء المعالجة الكهروكيميائية، يتم تكوين سطح الجزء بسبب الذوبان الأنودي للمعدن. في هذه الحالة، يتم التمييز بين المعالجة بقطب كهربائي ثابت؛ ثقوب الخياطة تحول الأسطح الخارجية والداخلية. تمتد الأسطح الخارجية والداخلية. قطع الشغل.
11. ما هي التأثيرات التي تحدث عند إزالة المعادن أثناء طرق المعالجة بالشعاع الإلكتروني؟
تستخدم طريقة معالجة المواد هذه شعاعًا إلكترونيًا قويًا تكفي طاقته لتنفيذ العملية التكنولوجية. ينتج شعاع الإلكترون التسخين والذوبان والتبخر لجميع المواد تقريبًا واللحام ومعالجة الأبعاد والطلاء.
12. ما هو جوهر عملية القياس؟
جوهر القياس.
عملية القياس هي إدراك الكمية الفيزيائية وتطبيعها اللاحق، أي. تعيين لها قيمة عددية معينة (الحجم).
13. كم عدد الكميات الفيزيائية الأساسية التي تكمن وراء القياسات؟
هناك سبع كميات فيزيائية أساسية: الطول (متر)، الكتلة (كيلوجرام)، الزمن (الثانية)، درجة الحرارة (كلفن)، التيار الكهربائي (أمبير)، شدة الإضاءة (كانديلا)، وكمية المادة (مول).
14. ما هو جوهر طرق القياس المباشر؟
تتميز طريقة القياس المباشر بأن القيمة المقاسة المطلوبة لكمية فيزيائية يتم العثور عليها عن طريق المقارنة المباشرة مع المقياس القياسي لهذه الكمية. على سبيل المثال، يتم قياس الوزن عن طريق المقارنة مع وزن الأوزان القطرانية (مقياس الوزن)؛ قياس لزوجة السائل بالمقارنة مع لزوجة السائل المرجعي (مقياس اللزوجة).
15. ما هو جوهر الطرق غير المباشرة لقياس الكمية الفيزيائية؟
وتتميز طريقة القياس غير المباشرة بأن القيمة المقاسة المطلوبة تعتمد على كميات فيزيائية أخرى ويتم تحديدها على أساس استخدام هذا الاعتماد.
16. ما هي خاصية طريقة القياس التناظري؟
باستخدام طريقة القياس التناظري، يتم إنشاء اتصال مباشر بين قيمة الكمية المقاسة وقيمة الكمية المادية للإشارة. على سبيل المثال، في مقياس الحرارة الزئبقي، يتوافق ارتفاع العمود مع درجة حرارة معينة. وبالتالي، لا يتم استخدام القيمة العددية نفسها، بل القيمة التناظرية.
وفقا للغرض المترولوجي، وتنقسم أدوات القياس إلى القياسية والعمل.
أدوات القياس المثالية هي تلك المستخدمة للتحقق من أدوات القياس الأخرى والمعتمدة رسميًا كأدوات مثالية.
وسائل العمل هي أدوات قياس تستخدم لإجراء قياسات مختلفة، ولكنها لا تستخدم للتحقق من أدوات القياس الأخرى.
18. ماذا يعني تمثيل القيمة المقاسة؟
للاستخدام العام لتقنية القياس بغرض فهم عملية أو حالة ما، يجب استيفاء شرط واحد - يجب أن يكون القياس تمثيليًا. يتم ضمان ذلك إذا كان من الممكن استخلاص نتيجة من القيمة المقاسة باستخدام علاقة كمية ومنتظمة (ما يسمى بالقانون المعطى) حول جودة كائن القياس. إذا لم يتم استيفاء هذا الشرط، أي. إذا كان القانون المحدد المستخدم غير صحيح أو لم تتوفر شروط تطبيق القانون المحدد الصحيح، فيحدث ما يسمى بالخطأ التمثيلي.
هل تعلم؟
3. ما هي طرق البحث المستخدمة في علم الأحياء التي تعرفها؟
عادة ما نقول "المعرفة العلمية"، "الحقيقة العلمية"، "الصورة العلمية للعالم". ما هو الفرق بين العلمية معرفةمن غير علمي؟ ما هي الحقيقة التي يمكن اعتبارها علمية؟
العلم هو إحدى الطرق لدراسة وفهم العالم من حولنا. علم الأحياءيساعد على فهم عالم الطبيعة الحية.
نحن نعلم بالفعل أن الناس كانوا يدرسون الطبيعة الحية منذ العصور القديمة. أولاً، قاموا بدراسة الكائنات الحية الفردية، وجمعوها، وجمعوا قوائم بالنباتات والحيوانات التي تعيش في أماكن مختلفة. عادة ما تسمى هذه الفترة من دراسة الكائنات الحية وصفية، ويسمى الانضباط نفسه التاريخ الطبيعي. التاريخ الطبيعي هو سلف علم الأحياء.
كل علم له طرق البحث الخاصة به.
ومع ذلك، وبغض النظر عن الأساليب المستخدمة، فإن المبدأ الأكثر أهمية لكل عالم يجب أن يظل هو مبدأ "لا تأخذ أي شيء كأمر مسلم به". وهذا هو مبدأ رفض الثقة العمياء بالسلطة.
الطريقة العلمية هي مجموعة من التقنيات والعمليات المستخدمة في بناء نظام المعرفة العلمية.
ويستخدم علم الأحياء أساليب مختلفة أهمها الملاحظة والتجربة والمقارنة.
المصدر الأساسي لجميع البيانات العلمية هو الملاحظة والتجربة الدقيقة والدقيقة وغير المتحيزة.
يجب فحص النتائج التي تم الحصول عليها من الملاحظات والتجارب وإعادة فحصها من خلال الملاحظات والتجارب الجديدة. عندها فقط يمكن اعتبارها حقائق علمية.
على سبيل المثال، تناقلت وسائل الإعلام مرارا وتكرارا ما يسمى بـ "بيج فوت"، حيث قدمت روايات شهود عيان عن لقاءات معه، ورسومات تخطيطية ومقاطع فيديو. صورمن المفترض آثاره وحتى "بيج فوت" نفسه. تم تنظيم عدة رحلات استكشافية للبحث عن Bigfoot. لكن حتى الآن لم يتمكن أحد من تقديم "بيج فوت" الحي أو بقاياه أو أي دليل آخر لا يقبل الجدل على وجوده. لذلك، على الرغم من روايات شهود العيان العديدة، لا يمكن الاعتراف بوجود Bigfoot كحقيقة علمية.
عادة، يبدأ البحث العلمي بملاحظة كائن أو ظاهرة. بعد تلخيص البيانات الناتجة، يتم طرح الفرضيات (الافتراضات) التي يمكن أن تفسر الملاحظات.
وفي المرحلة التالية من البحث، يتم تصميم التجارب وإجراؤها لاختبار الفرضيات. يجب بالضرورة أن تكون التجربة العلمية مصحوبة بتجربة مراقبة تختلف شروطها. من الظروف التجريبية بعامل واحد (وواحد فقط). سيسمح لك تحليل النتائج التجريبية بتحديد الفرضية الصحيحة.
إن الفرضية التي تم اختبارها وتبين أنها متسقة مع الحقائق وقادرة على العمل كأساس للتنبؤات الصحيحة يمكن أن تسمى نظرية أو قانون. ومن خلال تسمية أحد النصوص بالقانون، يبدو أن العلماء يؤكدون على عالميته، وعدم قابليته للجدال، وزيادة موثوقيته. ومع ذلك، غالبا ما يتم استخدام مصطلحي "القانون" و"النظرية" بالتبادل.
دعونا ننظر في مراحل البحث العلمي باستخدام مثال دراسة الظروف اللازمة لإنبات البذور.
أظهرت ملاحظات البذور أنها لا تنبت دائمًا. من الواضح أن شروطًا معينة ضرورية لإنباتها.
لذا يمكن صياغة مشكلة البحث: ما هي الشروط اللازمة لإنبات البذور؟
المرحلة التالية هي توليد الفرضيات. يمكننا أن نفترض أنه لكي تنبت البذور، فإنها تحتاج إلى الضوء والظلام والماء ودرجة حرارة معينة والهواء والتربة.
الآن، من أجل التحقق من الشروط اللازمة حقا لإنبات البذور، سنقوم بتطوير وإجراء تجربة.
لنأخذ ست عينات من 100 بذرة من نوع واحد، الذرة مثلا، ونضعها في ظروف تختلف في صفة واحدة فقط.
ضع الوعاء الذي يحتوي على العينة الأولى في مكان دافئ ومشرق. صب الماء في الوعاء بحيث يغطي البذور في منتصف الطريق. في هذه الحالة، سوف يخترق الهواء البذور بحرية.
سنضع العينة الثانية من البذور في نفس ظروف العينة الأولى، لكن نملأ الوعاء إلى الأعلى بالماء المغلي، وبالتالي نحرم البذور من الهواء.
سنضع الوعاء الذي يحتوي على العينة الثالثة في نفس ظروف الأول ولكن في مكان دافئ.
في السفينة الرابعة سنغادر بذورجاف.
سنحتفظ بالعينة الخامسة عند درجة حرارة +1 درجة مئوية.
املأ الوعاء السادس بالتربة الرطبة وضعه في مكان دافئ.
وبعد تحليل نتائج التجربة توصلنا إلى استنتاج مفاده أن الضوء و تربةليست شروطا ضرورية لإنبات البذور. تنبت بذور الذرة بوجود الماء والهواء ودرجة حرارة معينة. ومع ذلك، إذا فحصنا عيناتنا بعناية، فسنرى أنه حتى في ظل الظروف المواتية، ظهرت البذور الأولى. وبعد دراسة هذه البذور اكتشفنا أن جنينها قد مات. وبالتالي، فإن البذور التي تحتوي على جنين حي هي فقط التي يمكن أن تنبت.
إذا قارنت الظروف اللازمة لإنبات بذور النباتات من مختلف الأنواع، فسوف تكون مقتنعا بأنها تختلف اختلافا كبيرا. على سبيل المثال، بالنسبة لإنبات حبوب الذرة، سيتطلب الماء نصف وزنها، ولإنبات البرسيم، يجب أن يكون الماء مرة ونصف وزن البذور. في الوقت نفسه، تنبت بذور البرسيم عند درجة حرارة +1 درجة مئوية، والذرة - عند درجات حرارة أعلى من +8 درجة مئوية، وبالنسبة لبذور البطيخ ستكون درجة حرارة الإنبات +15 درجة مئوية، وستجد أيضًا أن معظم البذور تنبت كما لو كان في الضوء، وفي الظلام، ولكن هناك نباتات (على سبيل المثال، التبغ، سلسلة)، فإن الضوء ضروري لإنبات البذور، على العكس من ذلك، بذور الكاميلينا صغيرة الثمار تنبت فقط في الظلام.
لذلك، حتى أبسط البحث العلمي يتطلب تجربة مدروسة بوضوح ومُنفذة بعناية، والتي يمكن على أساسها استخلاص استنتاجات موثوقة علميًا. عند إجراء الملاحظات والتجارب، يتم استخدام أحدث الأجهزة والمعدات والأدوات - المجاهر الإلكترونية والرادارات والكروماتوجرافات وما إلى ذلك.
الحياة متنوعة بشكل مدهش.
ولفهم هذا التنوع، من الضروري تحديد وتنظيم الرموز والاختلافات في الكائنات الحية. ولحل هذه المشكلات يتم استخدام الطريقة المقارنة. يسمح لك بمقارنة نتائج الملاحظات لتحديد الأنماط العامة.
يستخدم علماء الأحياء أيضًا طرق بحث أخرى. على سبيل المثال، تم استخدام الطريقة الوصفية على نطاق واسع من قبل العلماء القدماء، لكنها لم تفقد أهميتها اليوم.
يساعد المنهج التاريخي على فهم الحقائق التي تم الحصول عليها من خلال مقارنتها بالنتائج المعروفة سابقًا.
في العلوم، أي اكتشافات جديدة تساعد في إزالة المفاهيم الخاطئة السابقة وتشير إلى العلاقات بين الظواهر. في علم الأحياء، تشكل الاكتشافات الجديدة الأساس للعديد من التطورات العملية في الطب والزراعة والصناعة وغيرها من مجالات النشاط البشري.
يعتقد الكثير من الناس أنه ينبغي للمرء أن يشارك فقط في البحوث البيولوجية التي من شأنها أن تساعد في حل مشاكل عملية محددة في يومنا هذا. وبطبيعة الحال، فإن تطوير العلوم التطبيقية مهم للغاية، ولكن يجب ألا ننسى أهمية البحث في العلوم "البحتة". قد تبدو المعرفة المكتسبة في الأبحاث الأساسية عديمة الفائدة للحياة البشرية اليومية، ولكنها تساعد على فهم القوانين التي يتطور بها العالم من حولنا، ومن المؤكد أنها ستجد تطبيقًا عمليًا عاجلاً أم آجلاً.
بحث. حقيقة علمية. ملاحظة. فرضية. تجربة. قانون. نظرية.
1. ما هو الهدف الرئيسي للعلم؟
2. ما هو المنهج العلمي؟ ما هو مبدأها الرئيسي؟
3. ما هي التجربة العلمية؟
4. ما هي الحقيقة التي يمكن اعتبارها علمية؟
5. كيف تختلف الفرضية عن القانون أو النظرية؟
6. ما هو دور البحوث التطبيقية والأساسية في العلوم؟
Kamensky A. A.، Kriksunov E. V.، Pasechnik V. V. علم الأحياء الصف التاسع
مقدمة من القراء من الموقع