Рисунок на тему осторожно газ: Рисунок на тему газ — 77 фото

Рисунок на тему газ — 77 фото

Рисунок на тему осторожно ГАЗ

Газовая безопасность для детей

Шалости детей с огнем

Пожарная безопасность глазами детей

Газовая безопасность для детей

Рисунок на тему безопасное пользование газом

Рисунок на тему безопасность в быту

Безопасность газа в быту рисунки

Газовая плита безопасность для детей

Пожарная безопасность рисунки

Рисунок по газовой безопасности

Безопасность в доме для детей пожар

Полезный и вредный огонь

Рисунок на тему безопасный ГАЗ

Рисунки про газовую безопасность

Конкурс рисунков Газпром

Осторожно ГАЗ

Рисунок на тему пожарная безопасность

Газовая безопасность в быту

Безопасный ГАЗ рисунки конкурс

Детские рисунки на тему безопасность

Охрана труда Газпром трансгаз

ГАЗ глазами детей

Конкурс рисунков Газпром

Рисунки на тему Газпром

Пожарная безопасность рисунки

Рисунки на день газовика детские

Промышленная безопасность рисунки

Конкурс рисунков Газпром

Рисунок на тему пожарная безопасность

Опасности на кухне для детей

Рисунок на тему пожар

Пожарная безопасность глазами детей

Рисунок на тему пожарная безопасность

Техническое обслуживание ВДГО

Рисунки на тему Газпром

Рисунки по пожарной безопасности в детском саду

Рисунок берегите электричество

Пожарная безопасность рисунки

Рисунок на конкурс спасатель глазами детей

Рисунок на тему пожарная безопасность

Рисунок на тему пожарная безопасность

Рисунок на тему Лесные пожары

Рисунок на тему будущее

Пожарный глазами детей

Рисунки на тему пожарная безопасность глазами детей

Охрана труда

Рисунок на тему охрана природы

Профессия Нефтяник глазами детей

Рисование на тему пожарная безопасность

Энергетика будущего глазами детей

Безопасный труд глазами детей конкурс рисунков

Пожарная машина рисунок карандашом

Композиция пожарная безопасность

Пожарная безопасность рисунки

Нефть иллюстрация

Рисунки на тему производственная безопасность

Рисунок на пожарную тему

Энергетика рисунки детей

Пожарная безопасность рисунки

Рисунок на тему пожарная безопасность

Огнетушитель нарисовать

Загрязнение окружающей среды рисунки

Иллюстрации по химии

Гидроэлектростанции иллюстрации для детей

Огонь-друг огонь-враг

Энергия рисунок

Рисунок на тему пожар

Рисунок берегите природу

Рисунки детей по противопожарной безопасности

Охрана труда глазами детей рисунки

Пожарная тематика для детей

Нефтяник глазами детей

Рисование по пожарной безопасности в подготовительной группе

Охрана труда глазами детей

Рисунок на тему пожарная бе

Комментарии (0)

Написать

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Газ – щедрый и беспощадный. Большая Переменка

В 1932 году человек открыл такое полезное вещество как газ. Он используется во многих сферах жизнедеятельности. С его помощью нам представилось множество возможностей: отопление помещений, снабжение транспортных средств топливом, подогрев различных веществ и т. д. Но вы никогда не обращали внимание на то, сколько людей поплатилось жизнью, казалось бы, за удобства? Кто‑то смог увернуться от гнева прозрачного убийцы и запомнил на всю оставшуюся жизнь тот страх, осознание того, что правила созданы далеко не для их нарушения. В своём повествовании не побоюсь представить пример одной из ужаснейших ситуаций, произошедших с теми самыми невнимательными смельчаками.

Представьте себе ситуацию…

Вечер. Небольшой посёлок, основавшийся буквально несколько лет назад, живёт довольно тихо. Происшествий здесь не происходит. А с чего бы им происходить? Здесь же все друг друга знают. Соседи отзывчивые, готовы в любой момент помочь нуждающемуся с хозяйством и небольшими проблемами. Так вот, в одной из местных семей родители решили съездить в супермаркет за покупками, оставив детишек одних. Не спешите представлять себе совершенно маленьких и беспомощных чад, оставленных на произвол судьбы безответственными кормильцами. Нет, всё совсем не так. В доме остались два достаточно самостоятельных ребёнка. Стоило бы отметить, что старший был подростком, достигшим четырнадцати лет, а значит, он считается вполне дееспособным. Второй ребёнок немного младше предыдущего, ему фактически исполнилось девять лет.

Ребята вели себя совершенно спокойно в течение нескольких первых часов отсутствия старших, но вскоре их настигла такая гадкая вещь как скука. Как в общем всегда это и происходит, младший член семьи докучает более старшему, когда его что‑то не устраивает. К сожалению, здесь судьба не обошла стороной подростка, который до безобразия не выносил старых добрых: «Давай сыграем во что‑нибудь подвижное», «Хочу гулять!», «А какие игры у тебя есть на телефоне?», «Мама с папой скоро вернутся?», ну и всё в этом духе. Не сказать, что нашему мученику было интересно, ведь он по обыкновению влип в экран телефона. По правде говоря, самому хотелось бы чем‑то заняться, но уж точно не включающим в себя бег или ответы на бесконечные вопросы. И тут из уст младшего вылетает такая фраза: «Может, приготовим что‑нибудь вкусненькое? Мама так обрадуется, посчитает нас самостоятельными». И вправду, родители были бы рады.

Как я уже говорила, мы живём в удивительном мире новых технологий. Мы способны найти всё что угодно на просторах Интернета за считанные секунды. Так же быстро наши герои нашли рецепт простейшего и полезнейшего блюда – супа. Почти все ингредиенты имелись, остальные же посчитались ненужными, так как не были найдены. В процессе подготовки продуктов к отправке в кастрюлю ребята успели обсудить уйму тем. Скука развеялась, а все присутствующие почувствовали себя значительно взрослее, ведь не каждому ребёнку доведётся самостоятельно, без подготовки сотворить блюдо. Но подобные чувства длились недолго.

Пришёл момент варки. Дети в недоумении стояли возле плиты. Сколько кнопок, не поймёшь, куда нажимать! Решили сначала изучить предмет. Освоившись, старший принялся за дело. Вырисовав силуэт мамы, включающей плиту, он попытался сделать так же. Не могу упустить то, что он предварительно покопался в механизме прибора. Действия первенца выглядели довольно убедительно, будто парень не впервые такое проворачивает. Младшему же это всё не внушало доверия, но что он мог поделать?

Наконец‑то дети включили плиту, поставили на неё кастрюлю со всеми нужными ингредиентами и стали наблюдать за процессом. Правда, про важную деталь они все же забыли – поджечь газ.

«Нам лучше заняться чем‑нибудь другим на время. Суп ещё долго будет вариться» – отметил старший, удалившись с этими словами в другую комнату, за ним побежал и младший. В доме становилось душно, но ребята не поспешили открывать окно, так как не посчитали это правильным при готовке. Такой поступок оказался крайне нерассудительным, не говоря о поправке прибора не приученным к данному действию человеком.

В какой‑то момент дети почувствовали настораживающий запах, доносящийся из кухни, но не придали этому особого значения. Диффузия всё больше распространялась по дому. Когда вонь стала невыносимой, старший решил разобраться с неполадкой. На кухне в это время творился хаос, не заметить который мог лишь недоумок. Слишком поздно истина дошла до наших героев. Задыхаясь в угарном газе, они с трудом могли оценить происходящие действия, уж тем более как‑то их исправить. Газ отключал разум, входил в грудь… Но самым страшным было то, что никто из соседей не замечал подвоха. Они не могли почувствовать даже тончайших ноток яда, которым давились бедные детишки.

Враг был невидим, с кучей преимуществ, а люди были беззащитны и уязвимы. Сказанное мной предложение касается не только наших героев. Так выглядит противостояние человека, попавшего в смертельное положение, и газа – всевластного князя своей стихии, который способен уничтожить всё на своём пути, если не выполнять определённые требования.

К великому счастью, задымлённое сознание ребят рассеял звон ключей за дверью.

— Матерь Божья!

Вот оно – спасение! Мама сразу почувствовала неладное и влетела в дом, отбросив сумки с покупками. Отец в оцепенении стоял у порога. Он был строг, но рассудителен. Эта ситуация повергла его в шок. Придя в сознание, он рванул с места, закинул детей на плечи и выбежал из дома, ранее такого уютного и родного. Мать в это время звонила в службу спасения и скорую помощь, закрыв лицо нежным платочком. Вскоре приехала скорая, немедленно погрузила ребят и увезла в больницу. Следом приехала следующая машина, но с другой целью — спасти дом от катастрофы. Глава семейства на месте пытался вникнуть в проблему, в то время как мать уехала в больницу с чадами. Соседи толпились возле места происшествия, многие (естественно, ничего не поняв) уже рыдали.

К счастью, неудачный случай миновал. Ребята очухались, им поставили диагноз – отравление угарным газом в лёгкой форме. Если бы родители немного задержались, то могло произойти что‑то необратимое. Дома мальцам читал нотации отец, тем самым строгим тоном с отголосками страха, так как трудно было выдержать потрясение после прошедшего. Так же им подробно дали рассмотреть правила обращения с газом.

Не судите меня строго за вышеперечисленное. Лично я считаю, что газ является неотъемлемой частью нашей жизни. Чтобы не происходило ничего катастрофического, нужно просто соблюдать определённые правила. Если же вы всё‑таки попали в неприятную ситуацию, придерживайтесь правил поведения при ЧС. Запомнить их легко, знать их полезно. Любите дары природы и цените каждый момент своей жизни.

Алина Немыкина, г. Белгород

 

 

 

Знакомство с научным языком

Эта основная идея исследуется через:

• Противопоставление студенческих и научных взглядов
• Критические идеи обучения
• Педагогическая деятельность

Противопоставление студенческих и научных взглядов

Повседневный опыт студентов

Знакомство учащихся с новым научным языком может вызвать значительную путаницу, особенно когда у учащихся может сложиться понимание терминов, отличное от их повседневного использования.

Необходимо тщательно продумать выбор новых научных терминов, выбор языка, используемого в определениях, и последствия предшествующего понимания, основанного на повседневном использовании.

Например, молодые учащиеся уже хорошо знакомы с термином «газ», который используется для описания ряда горючих видов топлива (например, сжиженный нефтяной газ для кемпинга, газовые баллоны для барбекю или сжиженный нефтяной газ для автомобилей). Этот термин также может использоваться для описания природного газа, используемого в домах для приготовления пищи или отопления помещений. Слово «газ» во всех этих контекстах используется для описания легковоспламеняющегося топлива, которое сжигается для получения тепла. Разумно ожидать, что это обычное использование слова приведет к некоторой путанице, когда вводится научное использование слова. Хорошо задокументировано, что из трех основных состояний вещества газы хуже всего понимают учащиеся начальных классов. Когда большинство студентов просят привести примеры газа, они неизменно дают только

использует газов, т. е. они прочно связаны с газовым пламенем и горением. Учащиеся (до 12 лет) часто не определяют воздух как газ, потому что газ рассматривается как нечто горючее, а воздух — нет.

Эта путаница возникает и при использовании других научных терминов в разных контекстах. Например, обычное использование слова «растение» обычно относится к небольшому низкорослому кустарнику. Когда учащиеся знакомятся с научным термином «Царство растений», у них часто возникают трудности с классификацией, охватывающей очень большие деревья или маленькие несосудистые мхи. Другой пример: рабочая сила часто используется в контексте властных отношений, например: «Мой родитель заставил меня заправить постель».

Исследования: Russell, Longden & McGuigan (1991), Skamp (2004)

Научный взгляд

Когда люди занимаются наукой, язык общения, который они используют, старается быть более точным и последовательным. Наука часто вводит технические слова с определенным значением, а также придает научное значение словам, которые могут иметь различное употребление в повседневном языке.

При рассмотрении вопроса о введении новых научных слов для учащихся учителя должны учитывать свои ответы на следующие вопросы:

• Слово важно? – Является ли этот термин часто используемым и имеет ли оно научное значение для учащихся? Термин «орогенез» имеет точное научное значение, но будет ли его использование полезным для студентов на их уровне?
   
• Улучшает ли это понимание учащихся, если оно используется? –
  Часто значение слова конструируется учащимися посредством частого использования и проверки его правильного применения в новых контекстах.
   
• Должен ли ученик сейчас знать это слово? – Разница между терминами «вес» и «масса» дает хорошие примеры терминов, которые следует использовать, когда они концептуально подходят для учащегося.
   
• Будет ли полезно для ребенка настаивать на использовании этого слова? – Термин «плавление» описывает изменение состояния, которое имеет полезные применения в различных контекстах; он полезен для студентов, потому что может заменить длинное описание одним словом.

Исследования: Харлен (1993)

Критические идеи преподавания

• Трудности, возникающие при введении нового научного языка, повторяются во всех контекстах.
• Введение и использование соответствующего научного языка важны для описания опыта учащихся.
• Обыденное значение научных терминов не является неверным, но может вызвать у учащихся значительную путаницу.
• Сомневайтесь в использовании научных терминов и в том, когда они концептуально подходят для учащихся.

Подумайте о введении научного языка всякий раз, когда вы исследуете отношения между идеями в Карты развития концепции.

Для маленьких детей способность идентифицировать процесс, событие или группу объектов с помощью точного научного термина часто является очень вдохновляющим опытом. Они часто стремятся определить другие области в своем мире, где этот новый термин может быть применен, и их понимание этого термина может быть проверено.

Часто бывает полезно использовать обсуждение, чтобы вызвать у учащихся потребность в новом научном термине, который дает ярлык или удобно описывает процесс в краткой форме. Это позволяет избежать длинных описаний и подтверждает полезность нового термина.

Всем учащимся требуется возможность практиковать языковые модели, которые используются, чтобы говорить и писать о научных знаниях, научных процессах и навыках. На уроках естественных наук студентов часто просят «оценивать», «измерять», «наблюдать» и «описывать» события и вещества. Их могут попросить «сделать прогнозы» и «сделать выводы». Не следует предполагать, что все учащиеся имеют четкое представление о том, что эти термины требуют от них делать, или что у них есть устоявшиеся языковые модели, которые позволяют им делать это эффективно.

Уделите особое внимание разъяснению значений научных терминов, когда учащиеся, возможно, уже установили повседневное понимание, отличное от того, чему обучают. Например, табличка с надписью «Движение животных запрещено» подразумевает, что люди не являются животными.

Научный язык часто бывает усеченным, неинтуитивным и, как правило, выходит за рамки повседневного опыта студентов. При рассмотрении используемого языка важно учитывать весь язык, который мы используем, а не только технические термины. Точный способ использования языка в классе как учителем, так и учениками важен для влияния на концептуальные изменения учащихся.

Исследование: Parker (1992)

Преподавательская деятельность

Практика использования и создания воспринимаемой полезности научной модели или идеи

Поощряйте деятельность, которая способствует знакомству учащихся с языком научного дискурса. Сосредоточьтесь на том, чтобы помочь учащимся определить новые для них научные термины или термины, значение которых остается неясным. Поощряйте учащихся практиковать языковые модели, которые помогают им описывать события, объекты и процессы, делать прогнозы и делать выводы. Поощряйте краткие устные отчеты учащихся или презентации своим сверстникам, в которых следует использовать определенные научные термины.

Прояснить и закрепить идеи для/путем сообщения другим

Работайте со студентами над составлением таблицы полезных научных терминов. Это можно было бы постоянно демонстрировать в классе, и студентов можно было бы поощрять вносить дополнения по мере появления или введения новых научных терминов. Предложите учащимся собрать или разработать ряд изображений, которые помогут понять значения терминов в контексте, в котором они используются. Студенты могут работать над созданием своего собственного научного словаря для использования в конкретном контексте исследования. Научные определения могут быть написаны своими словами, или учащиеся могут рисовать или собирать визуальные изображения, чтобы улучшить свое понимание встречающихся терминов.

Помогите учащимся определить, чем научное понимание термина отличается от их повседневного понимания термина. Раздайте учащимся серию карточек, на которых два определения предлагаются в качестве отвлекающих факторов, а одно является приемлемым с научной точки зрения. Попросите трех учащихся прочитать каждое из определений, чтобы класс выбрал определение, приемлемое с научной точки зрения. Это могло бы работать как панельная викторина. В качестве варианта студентов можно попросить записать разницу между их повседневным пониманием и приемлемым научным использованием термина. Хорошей аналогией является полезность и удобство текста SMS для быстрой телефонной связи. Короткие комбинации букв пишутся быстро (например, «лол» или «киа»), но, тем не менее, передают смысл тем, кто знает, как их интерпретировать. То же самое с химическими уравнениями и многочисленными научными терминами. Уместно использовать термины по-разному в разных контекстах.

Прояснение и консолидация идей для/посредством сообщения другим

Используйте подходы к обучению, которые позволяют учащимся практиковать устные, визуальные и письменные навыки. Для учащихся важно иметь опыт «занятия» наукой, а также развивать навыки передачи своих открытий другим.

Отчеты не всегда должны быть официальными лабораторными отчетами.

Поставьте перед учащимися задачу написать письмо для разных аудиторий. Расследование:

• написание сценария для детской телевизионной программы, объясняющей научный процесс или событие
• устное изложение результатов исследований небольшой группы перед всем классом
• написание научно приемлемой адаптации к сценарию фильма или мультфильма, где наука в оригинале явно неверна событие или процесс
• разработка цифровых мультимедийных клипов «slowmation» для объяснения научного процесса.

Практика использования и создания воспринимаемой полезности научной модели или идеи

Поощряйте публикацию научных наблюдений и отчетов учащихся в школьном информационном бюллетене, на школьном веб-сайте или в местной газете. Например, учащиеся могут сообщить об измерении качества воды в местном ручье или исследовать распространение инвазивных сорняков в данной местности и описать их влияние на среду обитания местных лягушек.

Предоставить учащимся опыт работы в научно-популярных репортажах с помощью телевизионных научных шоу, таких как Катализатор или CSIRO Журнал Double Helix или другие научно-популярные издания.

• Катализатор ABC
  
• Журнал Double Helix

1.2 The Process of Science – Concepts of Biology – 1st Canadian Edition

Перейти к содержанию

Глава 1: Введение в биологию

К концу этого раздела вы сможете:

• Определять общие характеристики естественных наук
• Понимать процесс научного исследования
• Сравните индуктивное рассуждение с дедуктивным рассуждением
• Описать цели фундаментальной и прикладной науки

Посмотрите видео о научном методе. Рис. 1.14. Ранее называемые сине-зелеными водорослями, (а) цианобактерии, наблюдаемые в световой микроскоп, являются одними из древнейших форм жизни на Земле. Эти (б) строматолиты вдоль берегов озера Фетида в Западной Австралии представляют собой древние структуры, образованные наслоением цианобактерий на мелководье.

Как и геология, физика и химия, биология — это наука, собирающая знания о мире природы. В частности, биология изучает жизнь. Открытия в биологии делаются сообществом исследователей, которые работают индивидуально и вместе, используя согласованные методы. В этом смысле биология, как и все науки, является общественным предприятием, как политика или искусство. Методы науки включают тщательное наблюдение, ведение записей, логические и математические рассуждения, экспериментирование и представление выводов на рассмотрение другим. Наука также требует значительного воображения и творчества; хорошо спланированный эксперимент обычно называют элегантным или красивым. Как и политика, наука имеет большое практическое значение, и некоторые науки посвящены практическим приложениям, таким как профилактика болезней. Другая наука развивается в основном из любопытства. Какова бы ни была ее цель, несомненно, что наука, включая биологию, изменила человеческое существование и будет продолжать это делать.

Рис. 1.15. Биологи могут выбрать для изучения Escherichia coli (E. coli), бактерию, которая в норме обитает в нашем пищеварительном тракте, но иногда также является причиной вспышек заболеваний. На этой микрофотографии бактерия визуализируется с помощью сканирующего электронного микроскопа и цифровой окраски.

Посмотрите видео о редукционном подходе западной науки.

 

Биология — это наука, но что такое наука? Что объединяет изучение биологии с другими научными дисциплинами? Наука (от латинского scientia, — «знание») можно определить как знание о мире природы.

Наука — это очень специфический способ изучения или познания мира. История последних 500 лет показывает, что наука — очень мощный способ познания мира; он в значительной степени ответственен за технологические революции, которые произошли за это время. Однако есть области знаний и человеческого опыта, к которым нельзя применить научные методы. К ним относятся такие вещи, как ответы на чисто моральные вопросы, эстетические вопросы или вопросы, которые в целом можно отнести к категории духовных вопросов. Наука не может исследовать эти области, потому что они находятся вне области материальных явлений, явлений материи и энергии, не могут быть наблюдаемы и измерены.

Научный метод — это метод исследования с определенными этапами, который включает эксперименты и тщательное наблюдение. Шаги научного метода будут подробно рассмотрены позже, но одним из наиболее важных аспектов этого метода является проверка гипотез. Гипотеза – это предполагаемое объяснение события, которое можно проверить. Гипотезы или предварительные объяснения обычно производятся в контексте научной теории. научная теория — это общепринятое, тщательно проверенное и подтвержденное объяснение совокупности наблюдений или явлений. Научная теория является основой научного знания. Кроме того, во многих научных дисциплинах (в меньшей степени в биологии) существуют научные законы, часто выраженные в математических формулах, которые описывают, как элементы природы будут вести себя в определенных конкретных условиях. Нет эволюции гипотез через теории к законам, как если бы они представляли некоторый рост уверенности в отношении мира. Гипотезы — это повседневный материал, с которым работают ученые, и они разрабатываются в контексте теорий. Законы — это краткие описания частей мира, поддающиеся формульному или математическому описанию.

Естественные науки

Что вы ожидаете увидеть в музее естествознания? Лягушки? Растения? Скелеты динозавров? Экспонаты о том, как работает мозг? Планетарий? Драгоценные камни и минералы? А может все перечисленное? Наука включает в себя такие разнообразные области, как астрономия, биология, информатика, геология, логика, физика, химия и математика. Однако те области науки, которые связаны с физическим миром и его явлениями и процессами, считаются естественными науками. Таким образом, музей естественных наук может содержать любой из перечисленных выше предметов.

Рисунок 1.16 Некоторые области науки включают астрономию, биологию, информатику, геологию, логику, физику, химию и математику.

Нет полного согласия, когда речь заходит об определении того, что включают в себя естественные науки. Для некоторых специалистов естественными науками являются астрономия, биология, химия, науки о Земле и физика. Другие ученые предпочитают делить естественные науки на науки о жизни, которые изучают живые существа и включают биологию, и физические науки, которые изучают неживую материю и включают астрономию, физику и химию. Некоторые дисциплины, такие как биофизика и биохимия, основаны на двух науках и являются междисциплинарными.

Научное исследование

Одна вещь является общей для всех форм науки: конечная цель «познать». Любознательность и исследование — движущие силы развития науки. Ученые стремятся понять мир и то, как он устроен. Используются два метода логического мышления: индуктивное рассуждение и дедуктивное рассуждение.

Индуктивное рассуждение — это форма логического мышления, которая использует связанные наблюдения, чтобы прийти к общему заключению. Этот тип рассуждений распространен в описательной науке. Специалист по жизни, такой как биолог, делает наблюдения и записывает их. Эти данные могут быть качественными (описательными) или количественными (состоящими из чисел), а исходные данные могут быть дополнены рисунками, картинками, фотографиями или видео. Из многих наблюдений ученый может сделать выводы (индукции), основанные на доказательствах. Индуктивное рассуждение включает в себя формулирование обобщений, сделанных на основе тщательного наблюдения и анализа большого количества данных. Исследования мозга часто работают таким образом. Многие мозги наблюдают, пока люди выполняют задачу. Часть мозга, которая загорается, указывая на активность, затем демонстрируется как часть, контролирующая реакцию на эту задачу.

Дедуктивное рассуждение или дедукция — это тип логики, используемый в науке, основанной на гипотезах. В дедуктивных рассуждениях модель мышления движется в противоположном направлении по сравнению с индуктивными рассуждениями. Дедуктивное рассуждение — это форма логического мышления, использующая общий принцип или закон для прогнозирования конкретных результатов. Исходя из этих общих принципов, ученый может экстраполировать и предсказать конкретные результаты, которые будут верны до тех пор, пока верны общие принципы. Например, прогноз может заключаться в том, что если климат в регионе становится теплее, распределение растений и животных должно измениться. Были проведены сравнения между распределениями в прошлом и настоящем, и многие обнаруженные изменения согласуются с потеплением климата. Обнаружение изменения в распределении свидетельствует о том, что вывод об изменении климата является верным.

Оба типа логического мышления связаны с двумя основными направлениями научного исследования: описательной наукой и наукой, основанной на гипотезах. Описательная (или исследовательская) наука направлена ​​на наблюдение, исследование и открытие, в то время как наука, основанная на гипотезах, начинается с конкретного вопроса или проблемы и потенциального ответа или решения, которое можно проверить. Граница между этими двумя формами исследования часто размыта, потому что большинство научных усилий сочетают оба подхода. Наблюдения приводят к вопросам, вопросы приводят к формированию гипотезы как возможного ответа на эти вопросы, а затем гипотеза проверяется. Таким образом, описательная наука и наука, основанная на гипотезах, находятся в постоянном диалоге.

Биологи изучают живой мир, задавая вопросы о нем и ища научно обоснованные ответы. Этот подход характерен и для других наук, и его часто называют научным методом. Научный метод применялся еще в древние времена, но впервые он был задокументирован английским сэром Фрэнсисом Бэконом (1561–1626), который разработал индуктивные методы для научных исследований. Научный метод используется не только биологами, но может применяться практически ко всему как метод логического решения проблем.

Рис. 1.17 Сэр Фрэнсис Бэкон считается первым, кто задокументировал научный метод.

Научный процесс обычно начинается с наблюдения (часто проблемы, которую нужно решить), которая приводит к вопросу. Давайте подумаем о простой задаче, которая начинается с наблюдения, и применим научный метод для ее решения. Однажды утром в понедельник ученик приходит в класс и быстро обнаруживает, что в классе слишком жарко. Это наблюдение также описывает проблему: в классе слишком тепло. Затем ученик задает вопрос: «Почему в классе так тепло?»

Напомним, что гипотеза — это предполагаемое объяснение, которое можно проверить. Для решения проблемы можно предложить несколько гипотез. Например, одной из гипотез может быть: «В классе тепло, потому что никто не включил кондиционер». Но могут быть и другие ответы на вопрос, и поэтому могут быть предложены другие гипотезы. Второй гипотезой может быть: «В классе тепло, потому что отключилось электричество, и поэтому кондиционер не работает».

После выбора гипотезы можно сделать прогноз. Прогноз похож на гипотезу, но обычно имеет формат «Если . . . тогда . . . ». Например, предсказание для первой гипотезы может быть таким: « Если ученик включит кондиционер, , а затем , в классе не будет слишком жарко.

Гипотеза должна быть поддающейся проверке, чтобы убедиться, что она верна. Например, гипотеза, основанная на том, что думает медведь, не поддается проверке, потому что никогда нельзя узнать, что думает медведь. Он также должен быть фальсифицируемым, то есть его можно опровергнуть экспериментальными результатами. Примером неопровержимой гипотезы является «Боттичелли Рождение Венеры прекрасно». Нет никакого эксперимента, который мог бы показать, что это утверждение ложно. Чтобы проверить гипотезу, исследователь проведет один или несколько экспериментов, направленных на устранение одной или нескольких гипотез. Это важно. Гипотеза может быть опровергнута или исключена, но никогда не может быть доказана. Наука не занимается доказательствами, как математика. Если в ходе эксперимента не удается опровергнуть гипотезу, то мы находим подтверждение этому объяснению, но это не означает, что в будущем не будет найдено лучшего объяснения или будет найден более тщательно спланированный эксперимент, опровергающий гипотезу.

В каждом эксперименте будет одна или несколько переменных и один или несколько элементов управления. Переменная — это любая часть эксперимента, которая может варьироваться или изменяться в ходе эксперимента. Контроль – это часть эксперимента, которая не изменяется. Найдите переменные и элементы управления в следующем примере. В качестве простого примера можно провести эксперимент для проверки гипотезы о том, что фосфат ограничивает рост водорослей в пресноводных прудах. Ряд искусственных прудов наполняется водой, и половина из них обрабатывается путем добавления фосфата каждую неделю, а другая половина обрабатывается путем добавления соли, которая, как известно, не используется водорослями. Переменной здесь является фосфат (или отсутствие фосфата), экспериментальные или лечебные случаи — это пруды с добавлением фосфата, а контрольные пруды — это пруды с добавлением чего-то инертного, например, соли. Простое добавление чего-то также является контролем против возможности того, что добавление дополнительного вещества в пруд может иметь эффект. Если в обработанных прудах наблюдается меньший рост водорослей, то мы нашли подтверждение нашей гипотезы. Если нет, то мы отвергаем нашу гипотезу. Имейте в виду, что отказ от одной гипотезы не определяет, могут ли быть приняты другие гипотезы; он просто исключает одну неверную гипотезу. С помощью научного метода отвергаются гипотезы, противоречащие экспериментальным данным.

Рис. 1.18 Научный метод представляет собой серию определенных шагов, включающих эксперименты и тщательное наблюдение. Если гипотеза не подтверждается данными, может быть предложена новая гипотеза.

В приведенном ниже примере научный метод используется для решения повседневной проблемы. Какая часть в приведенном ниже примере является гипотезой? Какой прогноз? По результатам эксперимента подтверждается ли гипотеза? Если это не подтверждается, предложите несколько альтернативных гипотез.

1. Мой тостер не поджаривает мой хлеб.
2. Почему мой тостер не работает?
3. Что-то не так с электрической розеткой.
4. Если что-то не так с розеткой, моя кофеварка тоже не будет работать при подключении к ней.
5. Я включаю кофеварку в розетку.
6. Моя кофеварка работает.

На практике научный метод не такой жесткий и структурированный, как может показаться на первый взгляд. Иногда эксперимент приводит к выводам, благоприятствующим изменению подхода; часто эксперимент ставит перед головоломкой совершенно новые научные вопросы. Во многих случаях наука не работает линейно; вместо этого ученые постоянно делают выводы и делают обобщения, находя закономерности в ходе своих исследований. Научное рассуждение сложнее, чем предполагает сам по себе научный метод.

 

Посмотрите видео о прогрессе науки.

Последние несколько десятилетий в научном сообществе ведутся споры о ценности различных видов науки. Стоит ли заниматься наукой просто ради получения знаний, или научные знания имеют ценность только в том случае, если мы можем применить их для решения конкретной проблемы или улучшения нашей жизни? Этот вопрос фокусируется на различиях между двумя типами науки: фундаментальной наукой и прикладной наукой.

Фундаментальная наука или «чистая» наука стремится расширить знания независимо от краткосрочного применения этих знаний. Он не ориентирован на разработку продукта или услуги, представляющих немедленную общественную или коммерческую ценность. Непосредственной целью фундаментальной науки является знание ради знания, хотя это не означает, что в конечном итоге оно не может привести к применению.

Напротив, прикладная наука или «технология» направлена ​​на использование науки для решения реальных проблем, что позволяет, например, повысить урожайность, найти лекарство от конкретной болезни или спасти животных, которым угрожает естественная опасность. стихийное бедствие. В прикладной науке проблема обычно определяется для исследователя.

Некоторые люди могут воспринимать прикладную науку как «полезную», а фундаментальную науку как «бесполезную». Вопрос, который эти люди могут задать ученому, выступающему за приобретение знаний, будет звучать так: «Зачем?» Однако внимательное изучение истории науки показывает, что базовые знания привели к множеству замечательных применений, имеющих большое значение. Многие ученые считают, что перед разработкой приложения необходимо иметь базовое понимание науки; поэтому прикладная наука опирается на результаты, полученные с помощью фундаментальной науки. Другие ученые считают, что пора отходить от фундаментальной науки и вместо этого искать решения актуальных проблем. Оба подхода действительны. Это правда, что есть проблемы, которые требуют немедленного внимания; однако немногие решения были бы найдены без помощи знаний, полученных благодаря фундаментальной науке.

Один из примеров того, как фундаментальная и прикладная наука могут работать вместе для решения практических проблем, произошел после того, как открытие структуры ДНК привело к пониманию молекулярных механизмов, управляющих репликацией ДНК. Нити ДНК, уникальные для каждого человека, находятся в наших клетках, где они дают инструкции, необходимые для жизни. Во время репликации ДНК создаются новые копии ДНК незадолго до деления клетки с образованием новых клеток. Понимание механизмов репликации ДНК позволило ученым разработать лабораторные методики, которые сейчас используются для выявления генетических заболеваний, выявления лиц, находившихся на месте преступления, и установления отцовства. Без фундаментальной науки маловероятно существование прикладной науки.

Другим примером связи между фундаментальными и прикладными исследованиями является проект «Геном человека», исследование, в ходе которого была проанализирована и нанесена на карту каждая хромосома человека для определения точной последовательности субъединиц ДНК и точного местоположения каждого гена. (Ген — это основная единица наследственности; полная коллекция генов человека — это его или ее геном.) Другие организмы также изучались в рамках этого проекта, чтобы лучше понять хромосомы человека. Проект «Геном человека» основывался на фундаментальных исследованиях, проведенных с нечеловеческими организмами, а затем и с геномом человека. В конечном итоге важной конечной целью стало использование данных для прикладных исследований в поисках лекарств от генетически связанных заболеваний.

Рис. 1.19 Проект «Геном человека» — это 13-летняя совместная работа исследователей, работающих в нескольких различных областях науки. Проект был завершен в 2003 году.

Несмотря на то, что исследования как в фундаментальной, так и в прикладной науке обычно тщательно планируются, важно отметить, что некоторые открытия делаются по счастливой случайности, то есть благодаря счастливой случайности или счастливому сюрпризу. Пенициллин был открыт, когда биолог Александр Флеминг случайно оставил чашку Петри с Бактерии Staphylococcus открыты. Нежелательная плесень выросла, убивая бактерии. Плесень оказалась Penicillium , и был открыт новый антибиотик. Даже в высокоорганизованном мире науки удача — в сочетании с наблюдательным и любопытным умом — может привести к неожиданным прорывам.

Независимо от того, является ли научное исследование фундаментальной наукой или прикладной наукой, ученые должны делиться своими открытиями с другими исследователями, чтобы расширять и развивать свои открытия. Коммуникация и сотрудничество внутри и между поддисциплинами науки являются ключом к продвижению научных знаний. По этой причине важным аспектом работы ученого является распространение результатов и общение с коллегами. Ученые могут обмениваться результатами, представляя их на научном собрании или конференции, но такой подход может охватить лишь ограниченное число присутствующих. Вместо этого большинство ученых представляют свои результаты в рецензируемых статьях, которые публикуются в научных журналах. Рецензируемые статьи — это научные статьи, которые рецензируются, как правило, анонимно коллегами ученого или коллегами. Эти коллеги являются квалифицированными специалистами, часто экспертами в той же области исследований, которые судят о том, подходит ли работа ученого для публикации. Процесс рецензирования помогает гарантировать, что исследование, описанное в научной статье или заявке на получение гранта, является оригинальным, значимым, логичным и тщательным. Предложения о грантах, которые представляют собой запросы на финансирование исследований, также подлежат экспертной оценке. Ученые публикуют свои работы, чтобы другие ученые могли воспроизвести свои эксперименты в аналогичных или других условиях, чтобы расширить результаты. Экспериментальные результаты должны согласовываться с выводами других ученых.

Многие журналы и популярные издания не используют систему рецензирования. В настоящее время доступно большое количество онлайн-журналов с открытым доступом, журналы со статьями, доступными бесплатно, многие из которых используют строгие системы рецензирования, но некоторые из них этого не делают. Результаты любых исследований, опубликованных на этих форумах без рецензирования, ненадежны и не должны служить основой для другой научной работы. В одном из исключений журналы могут разрешить исследователю цитировать личное сообщение другого исследователя о неопубликованных результатах с разрешения цитируемого автора.

Биология — это наука, изучающая живые организмы и их взаимодействие друг с другом и с окружающей их средой. Наука пытается описать и понять природу Вселенной полностью или частично. Наука имеет много областей; те области, которые связаны с физическим миром и его явлениями, считаются естественными науками.

Гипотеза – это предварительное объяснение наблюдения. Научная теория — это хорошо проверенное и последовательно проверенное объяснение ряда наблюдений или явлений. Научный закон — это описание, часто в форме математической формулы, поведения аспекта природы при определенных обстоятельствах. В науке используются два типа логических рассуждений. Индуктивное рассуждение использует результаты для получения общих научных принципов. Дедуктивное рассуждение — это форма логического мышления, которая предсказывает результаты, применяя общие принципы. Общей чертой всех научных исследований является использование научного метода. Ученые представляют свои результаты в рецензируемых научных статьях, публикуемых в научных журналах.

Наука может быть фундаментальной или прикладной. Основная цель фундаментальной науки — расширить знания, не ожидая краткосрочного практического применения этих знаний. Однако основной целью прикладных исследований является решение практических задач.

прикладная наука: форма науки, которая решает проблемы реального мира

фундаментальная наука: наука, которая стремится расширить знания независимо от краткосрочного применения этих знаний

контроль: часть эксперимента, которая не меняется в ходе эксперимента стремится наблюдать, исследовать и находить вещи

фальсифицируемые: могут быть опровергнуты экспериментальными результатами

гипотеза : предполагаемое объяснение события, которое можно проверить

наука, основанная на гипотезах: форма науки, которая начинается с конкретного объяснения, которое затем проверяется : область науки, например биология, изучающая живые существа

естествознание: область науки, изучающая физический мир, его явления и процессы

рецензируемая статья: научный отчет, который рецензируется коллегами ученого перед публикацией : знание, которое охватывает общие истины или действие общих законов, особенно когда они получены и проверены научным методом

научный закон: описание, часто в форме математической формулы, поведения некоторых аспектов природы при определенных условиях

научный метод: метод исследования с определенными этапами, который включает эксперименты и тщательное наблюдение

научная теория: тщательно проверенное и подтвержденное объяснение наблюдений или явлений изменить или изменить

Атрибуция СМИ

• Рисунок 1.