Вступ
Зазвичай наукове дослідження починається з спостереження над об'єктом або явищем. Після узагальнення отриманих в результаті даних висуваються гіпотези (припущення), які можуть пояснити спостереження (рис. 2).
На наступному етапі дослідження розробляються і проводяться експерименти для перевірки висунутих гіпотез. Науковий експеримент повинен неодмінно супроводжуватися контрольним досвідом, умови якого відрізняються від умов експерименту одним (і тільки одним) фактором. Аналіз результатів експерименту дозволить вирішити, яка з гіпотез вірна.
Гіпотеза, яка була перевірена та виявилася відповідної фактами і здатної служити основою для вірних прогнозів, може бути названа теорією або законом. Називаючи будь-яке положення закону, вчені як би підкреслюють його універсальність, незаперечність, велику вірогідність. Однак часто терміни «закон» і «теорія» вживаються як рівнозначні.
Розглянемо етапи наукового дослідження на прикладі вивчення умов, необхідних для проростання насіння.
Спостереження за насінням показали, що вони далеко не завжди проростають. Очевидно, для їх проростання необхідні певні умови.
Отже, ми можемо сформулювати проблему дослідження: які умови необхідні для проростання насіння?
Наступний етап - висування гіпотез. Ми можемо припустити, що для проростання насіння необхідні світло, темрява, вода, певна температура, повітря, грунт.
Тепер, для того щоб перевірити, які умови дійсно необхідні для проростання насіння, розробимо і проведемо експеримент.
Візьмемо шість проб по 100 насінин одного виду, наприклад кукурудзи, і помістимо в умови, що розрізняються лише за однією ознакою.
Посудина з першою пробою помістимо в світле тепле місце. У посудину наллємо води так, щоб вона до половини покривала насіння. У цьому випадку повітря буде вільно проникати до насіння.
Другу пробу насіння помістимо в такі ж умови, що і першу, але посудину заповнимо кип'яченою водою доверху, позбавивши таким чином насіння повітря.
Посудина з третьої пробою помістимо в такі ж умови, що і перший, але в темному місці.
У четвертому посудині залишимо насіння сухими.
П'яту пробу будемо тримати при температурі 1 ° С.
Шостий посудину заповнимо вологим ґрунтом і поставимо в тепле місце.
Проаналізувавши результати експерименту, ми прийдемо до висновку, що світло і грунт не є обов'язковими умовами для проростання насіння. Насіння кукурудзи проростає при наявності води, повітря і певної температури. Однак якщо ми уважно розглянемо наші проби, то побачимо, що і при сприятливих умовах не всі насіння проросли. Вивчивши ці насіння, ми з'ясуємо, що їх зародок мертвий. Отже, прорости можуть тільки насіння з живим зародком.
Якщо ви будете порівнювати умови, необхідні для проростання насіння рослин різних видів, то переконаєтеся, що вони сильно розрізняються. Наприклад, для проростання зернівок кукурудзи води буде потрібно в два рази менше їх власної маси, а для проростання конюшини води повинно бути в півтора рази більша за масу насіння. У той же час насіння конюшини проростають вже при температурі 1 ° С, кукурудзи - при температурі вище 8 ° С, а для насіння дині температура проростання становитиме 15 ° С. Ви встановите, крім того, що більшість насіння проростає як на світлі, так і в темряві, але є рослини (наприклад, тютюн, череда), для проростання насіння яких світло необхідне. Навпаки, насіння рижію мелкоплодного проростають тільки в темряві.
Отже, навіть найпростіше наукове дослідження вимагає чітко продуманого і ретельно проведеного експерименту, на підставі якого можна зробити науково достовірні висновки. При проведенні спостережень і експериментів застосовують найсучасніші прилади, апаратуру, інструменти - електронні мікроскопи, радіолокатори, хроматографи та ін.
нові поняття
Наукове дослідження. Науковий метод. Науковий факт. Спостереження. Експеримент. Гіпотеза. Закон. теорія
Дайте відповідь на питання
1. Яка основна мета науки? 2. Що таке науковий метод? У чому його основний принцип? 3. Що таке науковий експеримент? 4. Який факт може вважатися науковим? 5. Чим гіпотеза відрізняється від закону або теорії? 6. Яка роль прикладних і фундаментальних досліджень в науці?
виконайте завдання
Сформулюйте проблему дослідження, цікаву для вас. Запропонуйте етапи цього дослідження.
Наступний параграф >>>
Отже, ми можемо сформулювати проблему дослідження: які умови необхідні для проростання насіння?1. Яка основна мета науки?
2. Що таке науковий метод?
У чому його основний принцип?
3. Що таке науковий експеримент?
4. Який факт може вважатися науковим?
5. Чим гіпотеза відрізняється від закону або теорії?
6. Яка роль прикладних і фундаментальних досліджень в науці?