Способы исследования физических процессов

Методы исследования в физике

Исследование как процесс научного изучения чего-либо, основные принципы и правила его осуществления, анализ полученных результатов. Особенности проведения в физической сфере, используемые методы и приемы: наблюдение, накопление фактов, гипотеза.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	24.05.2015
Размер файла	15,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы исследования в физике

Как появились научные знания и для чего они нам нужны в окружающем мире? Этот вопрос занимает человечество уже много тысяч лет. За это время человечество накопило огромные научные знания. Ученые доказали, что Земля вращается вокруг оси, магнит имеет силу притяжения, солнце в солнечный день дает тень и много других фактов. Много тысяч лет назад люди не знали, что такое исследование и познавали окружающий мир методом проб и ошибок. Со временем люди обобщили накопленный ими опыт и произошли первые открытия. В жизни человека происходили разные явления в окружающим его мире, эти явления он изучал и совершал открытия. С раннего возраста мы сами становимся исследователями, может быть не совсем опытными, но исследователями. Исследование — это то без чего человечество не смогло бы продвинуться дальше, об это я вам и расскажу в своем реферате!

Исследование — буквально «следование изнутри», процесс научного изучения чего-либо. Исследование помогает нам можно сказать «узнать» предмет либо проверить его, открытие нового — это главное задача исследования. Исследование очень важно человеку, без него нельзя было бы продавать таблетки, препараты, так как таблетки или другие предметы были бы для нашего организма вредны, если их не исследовать. Все люди уже практически с раннего возраста проводят исследования пищи, температуры воздуха, света и т.д., вы спросите, как это, я вам отвечу: при помощи вкусовых рецепторов, зрения, органов чувств. Мы все исследуем окружающий мир при помощи разных технологий и при помощи своих органов чувств. Если бы человечество не проводило исследований, не накапливало знаний, сейчас мы бы все жили в других условиях не имея электричества, не зная, чем лечиться. Исследование — это такой процесс, который в любое время останется и не исчезнет с лица Земли!

2. Какие методы исследование в физике

В физике есть четыре метода исследования. Первый из них — это наблюдение явлений, с помощью которого можно получить достоверные данные о предмете изучения и использовать их в дальнейшем для выведения научных теорий и создания практических рекомендаций.

Наблюдение — это то с чем человек сталкивается каждый день. Вокруг нас мир, который мы в первую очередь изучаем при помощи наблюдения. Наблюдения — это такой метод исследования, без которого нельзя накопить факты и вывести гипотезу. Например: движется автобус, мы за ним наблюдаем и видим, что у автобуса при сильной скорости колеса крутятся назад. Далее после неоднократных наблюдений мы уже накапливаем факты и на их сопоставление делаем вывод. Наблюдение-это такой процесс, без которого не один ученый не смог бы накопить факты и выдвинуть гипотезу!

Второй из методов исследования — это накопление фактов. Факт — это явление окружающего нас мира, ставшее достоянием нашего знания, это фиксация какого-либо явления, свойства и отношения. Накопление фактов — это когда они подвергаются отбору, классификации, обобщению и объяснению. Человек в результате повседневных наблюдений установил следующий факт, что некоторые предметы плавают на воде, другие тонут. Из собранных фактов человек построил деревянный плот и научился плавать.

Задача научного познания заключается в том, чтобы вскрыть причину возникновения данного факта, выяснить существенные его свойства и установить закономерную связь между фактами. Для прогресса научного познания особо важное значение имеет открытие новых фактов. Например, мы наблюдали, что при большой скорости, у автобуса колеса крутятся назад, в результате многоразовых наблюдений мы накопили факты, для того чтобы выдвинуть гипотезу.

Рождение гипотезы — это следующий шаг на пути исследования окружающего нас мира. Гипотеза (в переводе с греческого — предположение) — научное допущение или предположение, истинное значение которого неопределенно. Например, на основании накопленных фактов, мы можем выдвинуть гипотезу, что в любой точке земного шара при большой скорости колеса автобуса будут вращаться назад.

Последним шагом в исследовании является экспериментальная проверка. Эксперимент — это практическое доказательство гипотезы и подтверждение накопленных фактов в результате проведенных наблюдений. Цель экспериментальной проверки завершить исследования подтвердив правильность гипотезы или наоборот установить ошибочные выводы гипотезы. Например, для проверки гипотезы о вращении колеса автобуса, мы отправимся высоко в горы, в жаркую пустыню и в тропические леса, где на практике сможем наблюдать при большой скорости вращение колеса обратно. Значит, проведенный эксперимент доказывает правильность выдвинутой нами гипотезы.

3. Для чего проводятся исследования

научный физика гипотеза

Во все времена накопление знаний являлось чрезвычайно важным для человечества, ибо человек, в отличие от животных, выживает за счёт знаний о природе и способностей изменять окружающий мир под свои потребности. Развитие человека стало возможным благодаря проводимым на протяжении жизни исследованиям и способности делать открытия в результате накопленных фактов. От лучины до электрической лампочки, от водяной мельницы до атомных реакторов человечество прошло методом проб и ошибок, наблюдая явления, накапливая факты, выдвигая гипотезы, опираясь на экспериментальные проверки.

Важность исследований для развития человечества в настоящее время не вызывает ни у кого сомнений. А буквально 500-600 лет назад человек занимающийся опытами или экспериментами мог быть обвинен в колдовстве и сожжен на костре. Знания о явлениях природы и окружающем нас мире, о которых в те далекие времена могли думать и правильно понимать единицы, в наше время доступно каждому ученику из учебника физики. Само развитие наук, появление учебников по предметам обязано исследованиям, которые служат источником новых знаний. Исследования — это процесс непрерывного познания окружающего нас мира, благодаря которому мы не останавливаемся в развитии.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Интерес физиков к биологии и тяга к физическим методам исследования в биологических дисциплинах. Крупнейшие события в истории физической химии. Техническое перевооружение физиологии. Термодинамика систем вблизи равновесия (линейная термодинамика).

контрольная работа [17,8 K], добавлен 07.03.2011

Понятие о физической величине как одно из общих в физике и метрологии. Единицы измерения физических величин. Нижний и верхний пределы измерений. Возможности и методы измерения физических величин. Реактивный, тензорезистивный и терморезистивный методы.

контрольная работа [301,1 K], добавлен 18.11.2013

Сущность физики как науки о формах движения материи и их взаимных превращениях. Теснейшая связь физики с другими отраслями естествознания, ее методы исследований. Основные величины, используемые в механике, молекулярной физике, термодинамике и оптике.

лекция [339,3 K], добавлен 28.06.2013

Психолого-педагогические основы проверки знаний, умений и навыков по физике. Основные функции и формы проверки. Методика тестового контроля знаний, виды тестов по физике. Систематизация знаний по физике при подготовке к централизованному тестированию.

дипломная работа [3,6 M], добавлен 13.10.2009

Обработка и анализ результатов экспериментального исследования теплоотдачи конвекцией от вертикального цилиндра к закрученному потоку воздуха в циклонной камере. Оценка степени достоверности результатов обработки и погрешности полученных измерений.

курсовая работа [126,0 K], добавлен 12.09.2010

Источник

Физика. 10 класс

Конспект урока

Физика, 10 класс

Урок 1. Физика и естественнонаучный метод познания природы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

предмет изучения физики;

роль и место физики в формировании современной научной картины мира;

понятия: физическая величина, физический закон, физическая теория, эксперимент, моделирование;

методы исследования физических явлений и процессов;

распознавание и распределение конкретных физических понятий по структурным элементам логической цепочки: наблюдение – гипотеза – эксперимент — вывод.

Глоссарий по теме

Моделирование – это процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.

Модель – упрощенная версия реального объекта, процесса или явления, сохраняющая их основные свойства.

Научный факт – утверждение, которое можно всегда проверить и подтвердить при выполнении заданных условий.

Научная гипотеза – предположение, недоказанное утверждение, выдвигаемое для объяснения каких-нибудь явлений.

Постулат – исходное положение, допущение, принимаемое без доказательств.

Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.

Физическая величина – свойство материального объекта или явления, общее в качественном отношении для класса объектов или явлений, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Физический закон – основанная на научных фактах устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состоянием тел и других материальных объектов в окружающем мире.

Физический эксперимент – способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях.

Измерение — нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения. Способы измерения: прямой и косвенный

Список обязательной литературы:

Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н.Сотский. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 5 – 9.

1. В.А.Касьянов. Физика.10. Учебник для общеобразовательных учреждений: профильный уровень.

М.: Дрофа, 2005. С. 3-16.

2. Перельман М.Е. Наблюдения и озарения, или как физики выявляют законы природы. Издательство: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012.

Основное содержание урока

Физика тесно связна с астрономией, химией, биологией, геологией и другими естественными науками. Физическими методами исследования пользуются ученые всех областей науки. За последние четыре столетия люди освоили географию, проникли в недра Земли, покорили океан. Человек создал устройства, благодаря которым он может передвигаться по земле и летать, общаться с жителями других континентов, не покидая собственного жилища. Люди научились использовать источники энергии, предотвращать эпидемии смертоносных болезней. Эти и другие достижения – результат научного подхода к познанию природы

Физика – фундаментальная наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.

Физика основывается на количественных наблюдениях. Основателем количественного подхода является Галилео Галилей.

Материя – объективная реальность, существующая независимо от нас и нашего знания о нем. Материя существует в виде вещества и поля.

Формы материи: пространство, время. Движение – способ существования материи.

Все физические процессы и явления, происходящие в природе можно объяснить типами фундаментальных взаимодействий:

Естественнонаучное познание происходит по этапам: Наблюдение – Гипотеза – Теория – Эксперимент. Именно эксперимент является критерием правильности теории.

Особенности научного наблюдения: целенаправлено; сознательно организовано; методически обдумано; результаты можно записать, измерить, оценить; наблюдатель не вмешивается в ход наблюдаемого процесса.

Эксперимент, как исследование каких-либо явлений путем создания новых условий, соответствующих целям исследования, следует различать на мысленный и реальный.

Примерный план проведения эксперимента

1.Формулировка цели опыта

2.Формулировка гипотезы, которую можно было положить в основу опыта.

3.Определение условий, необходимых для проверки гипотезы, установления причинно-следственной связи.

4. Подбор оборудования и материалов, необходимых для опытов.

5. Практическая реализация опыта, сопровождаемая фиксированием результатов измерений и наблюдений выбранными способами.

6. Математическая обработка полученных данных.

Структура физической теории: основание (фундамент) – ядро – выводы (следствие) – применение. Особенностью фундаментальных физических теории является их преемственность.

Принцип соответствия — утверждение, что любая новая научная теория должна включать старую теорию и её результаты как частный случай.

Гипотеза (от греч. hypóthesis — основание, предположение) — предположение, выдвигаемое перед началом наблюдения или эксперимента, которое должно быть проверено в результате их проведения.

Стандартная формулировка гипотез: «Если …. (факт, следствие), то (значит, при условии) . (причина).

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. В ходе эксперимента гипотезу доказывают, превращая её в установленный факт (теорию, теорему, закон), ИЛИ же опровергают.

Примерный план изучения физических законов:

1. Связь между какими явлениями (или величинами) выражает закон

2. Формулировка и формула закона.

3. Каким образом был открыт закон: на основе анализа опытных данных или теоретически (как следствие из теории)

4. Опыты, подтверждающие справедливость закона.

5. Примеры использования и учета действия закона на практике.

6. Границы применимости закона.

Одним из важнейших методов исследования является моделирование. Модель – это идеализация реального объекта или явления при сохранении основных свойств, определяющих данный объект или явление. Примеры физических моделей: материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальный газ, др.

Для того, чтобы понять и описать эксперимент вводятся физические величины.

С развитием научных знаний появилась необходимость в развитии единой системы единиц измерений.

На Генеральной конференции мер и весов в 1968 г. достигнуто соглашение о международной системе единиц — «единиц измерения СИ», согласно которому базовыми единицами измерения являются семь следующих : метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела, моль (грамм-моль).

Измерить величину — это значит сравнить ее с эталоном, с единицей измерения. Прямое измерение — определение значения физической величины непосредственно средствами измерения. Косвенное измерение – определение значения физической величины по формуле, связывающей её с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.

При обработке результатов измерений нужно оценивать, с какой точностью проводится измерение, какую ошибку допускает ваш прибор, то есть определить погрешность измерений и как влияет сам процесс измерения на объект, который вы измеряете.

Объективность получаемых данных обеспечивают различные физические приборы. Следует различать: приборы наблюдения (микроскоп, телескоп, бинокль и др.) и приборы измерения (термометр, барометр, линейка, весы и др.).

Примеры и разбор тренировочных заданий

Вопросы к кроссворду:

1. Эксперимент, возможность проведения которого зависит от наличия соответствующей материально-технической и финансовой обеспеченности.
2. Процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.
3. Вид наблюдения, в котором информация получается при помощи приборов.
4. Наблюдение за тем, что происходит вокруг, без определенной цели.
5. Единица измерения, с которой сравнивают измеряемую величину.

2. Подчеркните слова, обозначающие приборы для измерения, одной чертой; приборы для наблюдения – двумя: термометр, бинокль, секундомер, микроскоп, транспортир.

Правильный вариант: Одной чертой: термометр, секундомер, транспортир. Двумя чертами: бинокль, микроскоп.

Источник