Что обычно возникает раньше гипотеза или эксперимент
Опыт и эксперимент – что это и отличия
Опыт и эксперимент – слова, которые слышал каждый человек. Часть людей посвящает им свою дальнейшую жизнь, производя научные исследования, открывая новые направления в науке. Обычные же люди не сразу могут объяснить, чем опыт отличается от эксперимента. Для того чтобы выяснить, существуют ли между терминами отличия, потребуется провести детальное сравнение, затрагивающее основные характеристики каждого из них.
Определение понятий
Для того чтобы провести эксперимент или поставить опыт, необходимо иметь набор знаний, умений и навыков в определенном научном направлении. Здесь не достаточно только одного энтузиазма или любопытства, поскольку, как опыт, так и эксперимент базируются на уже имеющихся научных знаниях или выдвинутых гипотезах, которые нуждаются в подтверждении. Для обычного человека, далекого от научных изысканий, может показаться, что между опытом и экспериментом нет существенной разницы, но это не так. Объединяет термины то, что каждый из них имеет отношение к науке и исследованиям, но подходы к исполнению отличаются, так же как и цели, поставленные перед человеком.
Эксперимент представляет собой метод научного изыскания, познания и поиска новых путей. В ходе его проведения выделяются определенные исследовательские объекты, которые будут перенесены в особые условия. Затем происходит их погружение в искусственно или специально переделанную под них среду. За всеми происходящими после этого изменениями следят специальные люди — экспериментаторы. Основная цель проведения эксперимента – проверка существующих сведений или выдвинутой гипотезы, которая требует практического подтверждения, поиск новых доказательств и фактов по определенной научной теме.
Опыт – основной метод исследования в различных научных сферах, процесс, целенаправленное действие, направленное на решение конкретной задачи. Основная цель опыта заключается в подтверждении или опровержении имеющейся гипотезы, мнения. Для реализации задач может использоваться специальное оборудование, приспособления или наборы инструментов. Особенность – пространство для проведения опытов всегда ограничено.
Сравнение
Экспериментом принято называть метод исследования, осуществляемый в управляемых человеком (специалистом в данной области) условиях для подтверждения гипотезы. В процессе он активно принимает участие в происходящем, влияет на ситуацию. Опыт предполагает, что его проведение может осуществляться командой непрофессионалов. Некоторые опыты ставятся с целью обучения. Также нужно учитывать и еще одно различие между понятиями: эксперимент – научная работа, проводящаяся впервые. Необходимость ее заключается в том, чтобы найти обоснованное подтверждение гипотезе. Опыт же осуществляется для того, чтобы подтвердить, что заранее определенный результат достижим. Общим для терминов является тот факт, что люди принимают участие во всех процессах, управляют ими и при необходимости вносят коррективы в созданную среду.
Эксперимент преследует определенную заранее цель, которая является для ученого основной. Это научный способ проверки идей или мнений, подтверждение гипотезы, уже возникшей в представлении специалиста или исследователя. Опыт может выполняться без конкретной цели. Его можно провести неожиданно. Конечный результат не определен, но примерный результат известен благодаря теоретическим сведениям по теме опыта.
Выводы
Различия между опытом и экспериментом имеются. Они не столь значительны, но оказывают влияние на ход выполнения и подготовки к работе. Их главная цель – подтверждение уже известных сведений. Люди принимают в них активное участие, не ведут простое наблюдение, но взаимодействуют с объектом, определяют его направление, среду, в которой он находится, время начала и окончания работ, этапы. Эксперимент призван подтвердить гипотезу, а опыт необходим, чтобы закрепить теоретические знания практическими действиями. Эксперимент ставится 1-2 раза, опыты можно проводить неопределенно много. Цели при проведении эксперимента обозначаются заранее. Опыт же не имеет строго обозначенных задач, он осуществляется спонтанно.
История развития представлений о происхождении жизни на Земле
Вопрос 1. Какие условия необходимы для возникновения живых организмов, по мнению древнегреческих философов?
Древнегреческие философы считали, что живые организмы возникают из неживых путем самозарождения. По мнению Аристотеля, должно существовать некое «активное начало», которое способно, используя неживую материю, создать живой организм. Он считал, что такое активное начало присутствует в оплодотворенном яйце, солнечном свете и гниющем мясе.
Вопрос 3. Опишите опыты Л. Пастера, доказывающие невозможность самозарождения жизни в обычных условиях.
Сторонники теории абиогенеза («виталисты», лат. вита — жизнь) считали, что существует «жизненная сила», с помощью которой неживое может стать живым. Опровержением этой точки зрения послужили опыты Луи Пастера, доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни; в 1862 г. Пастер за эти опыты получил премию Французской Академии наук.
Луи Пастер в своих опытах пользовался колбами собственного изобретения с длинным тонким горлышком в форме буквы S. Он наливал в колбу питательный бульон и кипятил его на огне, оставляя горлышко открытым. Это было важно, поскольку считалось, что причиной отсутствия самозарождения жизни в закрытых сосудах является невозможность проникновения в них «жизненной силы», необходимой для самозарождения. Пастер в своих опытах не препятствовал возможному проникновению «жизненной силы» в колбу, однако не давал попасть туда микроорганизмам (они оседали на изгибах трубки). В итоге бульон мог храниться долгое время, оставаясь стерильным. Если же горлышко отламывали, то бульон очень быстро мутнел из-за появления в нем бактерий.
Вопрос 4. Что вам известно о гипотезе вечности жизни?
Гипотеза вечности жизни, или гипотеза стационарного состояния, утверждает, что жизнь на Земле никто не создавал, поскольку она существует вечно. Виды тоже никогда не возникали, они были и есть, а эволюции не существует. Может происходить лишь изменение численности видов или их вымирание. Гипотеза вечности жизни была выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г. Он предполагал, что даже раскаленные области внутри земного шара могут являться скоплением живых организмов со своим обменом веществ.
Вопрос 5. Какие вы знаете материалистические теории возникновения жизни?
Существует несколько основных концепций возникновения жизни:
• жизнь была создана Творцом в определенное время (креационизм);
• жизнь возникла самопроизвольно из неживого вещества (этой точки зрения придерживался, в частности, Аристотель);
• жизнь существовала всегда — концепция стационарного состояния (выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г.);
• концепция панспермии — внеземного происхождения жизни (была выдвинута шведским физиком и химиком, создателем теории электролитической диссоциации и гипотезы о парниковом эффекте Сванте Аррениусом (1859—1927).);
• концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.
Полностью идеалистической является только первая из этих концепций, полностью материалистической — только последняя. Правильность ее основных положений была подтверждена в дальнейшем многими учеными.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Возможно, вы слышали, как кто-то пренебрежительно отзывается об эволюции — «ведь это всего лишь теория». С другой стороны, гравитация должна быть на 100% реальной — в конце концов, это «закон». Но эти общие впечатления не совсем правильные. Слова «факт», «гипотеза», «теория» и «закон» имеют очень специфические значения в мире науки, и они не совсем соответствуют тем, которые мы используем в повседневном языке.
«Если вы уроните карандаш, он упадет на землю».
Этот довольно простой факт, но не все так просто. В науке факт — это наблюдение, которое было подтверждено так много раз, что ученые могут, во всех смыслах, принять его как «правдивое». Но ничто с научной точки зрения не является абсолютно «истинным». Вы можете сказать, что «все лебеди белые» — это факт, но всегда есть шанс, что вы увидите черного лебедя, и факт перестанет быть истинным.
Точно так же вы могли бы сказать, что по факту, каждый раз, когда вы роняете карандаш, он падает на пол, но наука оставляет место для бесконечно малой вероятности, что этого может и не произойти (например, в условиях невесомости).
«Карандаш падает, потому что сила гравитации тянет его вниз».
Гипотеза — это предварительное объяснение наблюдения, которое можно проверить. Это только отправная точка для дальнейшего расследования. Любое наблюдение обычно сопровождается множеством гипотез. Если вы заметили, что лебедь белый, ваша гипотеза может заключаться в том, что он окрашен, или его перья выцвели на солнце, или его перьям просто не хватает пигмента. Затем вы можете исследовать все эти гипотезы и найти ту, которая больше всего подтверждается доказательствами, если таковые имеются.
На протяжении всей истории было много гипотез о том, почему предметы падают, когда вы их роняете. Аристотель полагал, что это происходит потому, что материальные объекты имеют тенденцию падать по направлению к центру Вселенной, а центром Вселенной древние греки считали Землю. Ньютон рассуждал, что все связанные с Землей предметы должны притягиваться к Земле, но также все планеты должны притягиваться другими планетами, и так далее для каждого объекта во Вселенной. Его гипотеза состояла в том, что все это происходит благодаря силе притяжения, которую он назвал гравитацией.
«Каждая частица во Вселенной притягивает любую другую частицу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними».
В науке закон — это подробное описание какого-то явления естественного мира, обычно с участием математики. Закон всемирного тяготения Ньютона, приведенный выше, описывает с впечатляющей точностью, как материя ведет себя. Это позволяет легко предсказать, как поведет себя Луна, если она будет очень большой и близкой к своей планете, а не такой, какая она сейчас — очень маленькая и далекая. Закон все это описывает, но не объясняет почему.
«Масса и энергия вызывают искривление пространства-времени, сила гравитации возникает из-за искривления пространства-времени».
Теория — это объяснение каких-то явлений мира природы, которые подтверждены фактами, проверены гипотезами и законами. Выше приведенная цитата — упрощенный вариант общей теории относительности Эйнштейна. Ньютон сказал, что сила притяжения между двумя объектами зависит от их массы и расстояния между ними; Эйнштейн сказал, что притяжение происходит потому, что масса каждого объекта буквально искажает ткань Вселенной, и чем больше масса, тем больше искажение.
Теория — это дедушка всех научных утверждений, поэтому нет смысла говорить, что эволюция — это «просто теория».
Но, как уже было сказано, наука никогда не говорит ничего со 100-процентной уверенностью. Теория Эйнштейна не работает, когда вы применяете ее к квантовой механике, которая имеет дело с поведением крошечных субатомных частиц. В результате многие ученые выдвигают новые гипотезы о гравитации. Но это не значит, что Эйнштейн был неправ. Общая теория относительности объясняет подавляющее большинство наших наблюдений, и каждый раз, когда ученые пытались доказать, что она ошибочна, они терпели неудачу. В этом сила научной теории: она построена на достаточно прочном основании, так что, даже если вы обнаружите в ней несколько трещин, вы можете быть уверены, что структура в целом устоит.
ГИПОТЕЗА – ЭКСПЕРИМЕНТ – ПРАКТИКА
ГИПОТЕЗА о способах решения исследуемой проблемы выдвигается в процессе исследовательской (поисковой) работы, правильность гипотезы проверяется в эксперименте, а новое научное решение исследуемой проблемы внедряется в практику.
Первый этап исследовательской работы – это выдвижение гипотезы. Гипотеза должна содержать элементы новизны и оригинальности. Она должна подтверждаться экспериментально и соответствовать общим законам диалектики. Гипотетический метод исследования является самым распространенным.
Гипотеза составляет суть, методологическую основу, стержень предпринятых исследований. Являясь руководящей идеей всего исследования, она определяет направление и объем теоретических разработок.
Сформулировать четко и полно рабочую гипотезу, как правило, трудно, но этим определяется степень ее приближения к окончательному решению проблемы, а также трудоемкость и продолжительность теоретических разработок. Успех зависит от четко сформулированных целей и задач, от полноты собранной информации. Когда выдвинута гипотеза, наступает этап ее экспериментальной проверки, который является важнейшей частью научных исследований.
ЭКСПЕРИМЕНТ служит для получения новых научных знаний. От обычного пассивного наблюдения эксперимент отличается активным воздействием исследователя на изучаемое явление. Основная цель эксперимента – проверка теоретических положений, подтверждение рабочей гипотезы, а также более широкое и глубокое изучение темы научного исследования.
Различают эксперименты естественные и искусственные. Первые эксперименты характерны для социальных явлений, например, производства. Искусственные эксперименты широко применяются, в первую очередь, в технических науках. Экспериментальные исследования в свою очередь делятся на лабораторные и производственные.
Лабораторные опыты проводят с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок с целью изучения одних характеристик при варьировании других. При достаточно полном научном обосновании эксперимента они позволяют получить хорошую научную информацию с минимальными затратами времени и средств. Однако такие опыты не всегда полностью моделируют реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает необходимость в проведении производственно эксперимента
Производственные эксперименты нужны для изучения процесса в реальных условиях с учетом воздействия различных факторов производственной среды. Их проводят на различных производственных объектах. Разновидностью такого эксперимента является сбор материалов в организациях, которые накапливают по стандартным формам те или иные данные. Ценность этих материалов заключается в том, что они систематизируются в течение ряда лет по единой методике статистики и теории вероятности.
Если результаты экспериментальной проверки гипотезы подтверждают ее, то итогом исследования является применение полученных новых данных на практике.
ПРАКТИКА есть прежде всего материально-производственная деятельность людей, ибо от нее зависит существование общества, она есть основа жизни людей. Практические данные, имеющиеся в распоряжении людей, ограничены конкретными историческими условиями и не могут считаться исчерпывающими. Новые исторические условия расширяют практическую деятельность людей и требуют пересмотра тех или иных теоретических положений в свете.
Следовательно, без практики нет и не может быть научной теории. Практика ставит перед теорией вопросы, на которые теория должна дать ответ. Таким образом, практика является не только первоосновой и источником развития науки, теории, но и единственно научным критерием истинности.
Предназначение гипотезы в исследовании
людмила казарина
Предназначение гипотезы в исследовании
Виды гипотез:
1)По иерархической значимости: • Генеральные • Вспомогательные
2)По широте использования: • Универсальные • Частные
3)По степени обоснованности: • Первичные • Вторичные.
Требования к гипотезам:
1. Целенаправленность – обеспечивающая объяснение всех фактов, характеризующих решаемую проблему.
2. Релевантность – опора на факты, обеспечивающая допустимость признания гипотезы, как в науке, так и на практике.
3. Прогностичность – обеспечивающая прогнозирование результатов исследования.
4. Проверяемость – позволяет принципиальную возможность проверки гипотезы, эмпирическим путем, на основе наблюдения или эксперимента. Это должно обеспечить или опровержение гипотезы или подтверждение.
5. Непротиворечивость – достигаемая логической согласованностью всех структурных компонентов гипотезы.
6. Совместимость – обеспечивающая связь выдвигаемых предположений с существующими научно-теоретическими и практическими знаниями.
7. Потенциальность – включает возможности использования гипотезы по количеству и качеству сделанных выводов и следствий.
8. Простота – основывающаяся на системности и большом числе содержащихся в гипотезе исходных посылок для получения выводов и следствий, а так же на достаточно большом числе объясняемых ею фактов.
Формирование и развитие гипотезы включает в себя:
1) Подготовительный этап
2) Формирующий этап
3) Экспериментальный этап
После разработки гипотезы формируется концепция исследования – это система основополагающих взглядов, идей и принципов исследования, т. е. общий его замысел (идея).
ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И ГИПОТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель исследования – это тот научный результат, который должен быть получен в итоге всего исследования.
Следует отметить, что цель исследования некоторые ученые рекомендуют расположить после проблемы исследования, т. е. перед объектом и предметом, а некоторые – после объекта и предмета. Здесь выбор за научным руководителем.
Формулировку цели рекомендуется обычно начинать глаголом совершенного вида в неопределенной форме: выявить, обосновать, разработать, определить и т. п. Например, если тема исследования – «Контроль уровня достижений учащихся в системе развивающего обучения»,то цель можно сформулировать следующим образом: «Выявить и теоретически обосновать особенности контроля уровня достижений учащихся как компонента развивающего обучения».
После определения объекта, предмета и цели исследования выдвигается его гипотеза. Гипотеза – это предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления, которое не подтверждено и не опровергнуто. Гипотеза – это предполагаемое решение проблемы. Она определяет главное направление научного поиска и является основным методологическим инструментом, организующим весь процесс исследования.
К научной гипотезе предъявляютсяследующие два основных требования:
— гипотеза не должна содержать понятий, которые не уточнены;
— она должна быть проверяема при помощи имеющихся методик.
Формулируя гипотезу, исследователь должен строить предположение о том, каким образом, при каких условиях проблема исследования и поставленная цель будут успешно реализованы.
Что значит проверить гипотезу? Это значит проверить те следствия, которые логически из нее вытекают. В результате проверки гипотезу подтверждают или опровергают.
Гипотеза обязательно выдвигается в исследованиях, предполагающих педагогический эксперимент, направленный на подтверждение гипотезы. В исследованиях по истории педагогики гипотеза, как правило, не предусматривается.
Приведем пример формулирования гипотезы по теме: «Контроль как компонент развивающей системы будет обеспечивать развитие школьников,если:
— стимулирует и способствует единству в достижении образовательных, воспитывающих и развивающих целей обучения;
— в единстве учитывает процесс и результат деятельности;
— определяет динамику продвижения учащихся;
— способствует саморазвитию учащихся.
Сформулированные цель и гипотеза исследования определяют задачи исследования, т. е. задачи вытекают не только из цели, но и гипотезы. Задачи исследования – это те исследовательские действия, ко-торые необходимо выполнить для достижения поставленной в работе цели, решения проблемы или для проверки сформулированной гипотезы исследования. Как правило, различают три группы задач,которые связаны с:
1) выявлением сущностных признаков и критериев изучаемого явления или процесса;
2) обоснованием способов решения проблемы;
3) формулированием ведущих условий обеспечения эффективного решения проблемы.
Последовательность решения задач исследования определяет его структуру, т. е. каждая задача должна найти свое решение в одном из параграфов работы. В процессе разработки системы задач необходимо определить, какие из них требуют преимущественно изучения литературы, какие – модернизации, обобщения или комбинирования имеющихся подходов и, наконец, какие из них являются проблемными и их нужно решать именно в данном исследовании.
К примеру, в качестве задач исследованиямогут быть сформулированы следующие:
1) на основе анализа психолого-педагогической литературы выделить понятийно-категориальный аппарат исследования и систематизировать даваемые учеными определения этих понятий;
2) выявить основные подходы, точки зрения ученых к решению поставленной проблемы (или состояние разработанности в изучаемой литературе поставленной проблемы);
3) изучить состояние решения поставленной проблемы в практике обучения (изучить опыт работы учителей в решении проблемы).
Ис. предполагает проведение эксперимента,то к перечисленным задачам добавить:
1) разработать организационно-педагогическую систему (или дидактическую модель, или методику) формирования. ;
2) экспериментально проверить ее эффективность.
Формулировку задач исследования рекомендуется начинать глаголами совершенного вида в неопределенной форме: выявить, обосновать, разработать, экспериментально проверить и т. д.
Задачи должны быть взаимосвязаны и должны отражать общий путь достижения цели. Единых требований и алгоритмов для формулировки задач исследования не существует. Можно наметить лишь общие ориентиры для их определения.
Одна из задач может быть связана с характеристикой предмета исследования, с выявлением сущности проблемы, теоретическим обоснованием путей ее решения.Приведем несколько примеров возможного формулирования первой задачи:
— провести анализ теоретических подходов по проблеме …;
— проанализировать психологическую литературу по проблеме …;
— раскрыть и конкретизировать сущность понятия «….».
Вторая задача нацелена на раскрытие общих способов решения проблемы, на анализ условий ее решения.Например:
Третья задача имеет прикладной и рекомендательный характер.Например:
— разработать рекомендации по формированию …;
В исследовании следует различать цель и результат. Как отмечалось, цель – это то, что предполагают получить при проведении исследования. А результат – это то, что реально получили. На вопрос о том, как мы это получили, отвечает методика. Методика исследования объясняет, на каких испытуемых, с помощью каких методов, в каких условиях был достигнут данный результат.
Гипотеза исследования
1. Гипотеза должна быть сформулирована на четком грамотном языке, соответствующем предмету исследования. Необходимость строгого соблюдения данного требования обусловлена тем, что наука о спорте является комплексной дисциплиной. Поэтому часты попытки при исследовании одних предметов выдвигать гипотезы на языке наук, имеющих в качестве предмета исследования совсем другое. Например, педагоги, изучая работоспособность спортсменов и пути ее повышения, часто пытаются найти ответ на поставленный вопрос в биомеханических механизмах этого явления. Однако гипотеза о том, что работоспособность спортсмена, допустим велосипедиста, зависит от определенного сочетания аэробных и анаэробных механизмов энергообеспечения, выглядит по крайне мере некорректной, так как о педагогическом явлении рассуждают на языке биологии. Тем более, что сами биохимики еще не знают достоверного ответа на этот вопрос.
2. Гипотеза должна быть либо обоснована предшествующими знаниями, вытекать из них или, в случае полной самостоятельности, хотя бы не противоречить им. Научная идея, если она истина, не появляется на пустом месте. Недаром один из афоризмов, приписываемых И. Ньютону,звучит так: «Он увидел далеко только потому, что стоял на могучих плечах своих предшественников». Этим подчеркивается преемственность поколений в научной деятельности. Это требование легко выполнимо, если после четкой постановки проблемы исследователь серьезно проработает литературу по интересующему его вопросу. Вообще следует заметить, что чтение впрок мало эффективно. Только когда проблема завладела всеми помыслами исследователя, можно ожидать пользу от работы с литературой, да и гипотеза не будет оторвана от уже накопленных знаний. Чаще всего это происходит при переносе закономерностей, обнаруженных в одном виде или группе видов спорта, на все остальное. Делается это гипотетическим допущением по принципу аналогии.
3. Гипотеза может выполнять функции защиты других гипотез перед лицом новых опытных и старыми знаниями. Так, например, в теории и методике физического воспитания считается, что физическая подготовка спортсменов включает в себя несколько разделов, определяемых задачами совершенствования основных физических качеств, таких как быстрота, сила, выносливость, гибкость и ловкость. В связи с этим была выдвинута гипотеза о том, что уровень спортивных результатов в видах спорта с проявлением тех или иных физических качеств зависят от уровня их развитости у конкретного спортсмена. Так, результаты в циклических видах (длинные дистанции) определяют уровень выносливости спортсмена, в штанге показатель силы и т. п.
В конечном счете, гипотеза предшествует как решению проблемы в целом, так и каждой задаче в отдельности. Гипотеза в процессе исследования уточняется, дополняется или изменяется.
Гипотезы отличаются от обычных догадок и предположений тем, что они принимаются на основе анализа имеющейся достоверной информации и соответствия определенным критериям научности.
В общем виде гипотезу можно рассматривать: как часть научной теории;
как научное предположение, требующее последующей экспериментальной проверки.