Естествознание: методы изучения природы
Люди с древнейших времен стремились к изучению и объяснению объектов и явлений окружающего их мира и использовали для этого различные методы изучения природы. 5 класс средней школы — это тот возраст, когда пытливость ребенка сочетается с серьезностью юного исследователя.
Наука о природе
Естествознание — это особенная область человеческой деятельности. Целью ее является приобретение новых сведений об окружающем мире и накопление знаний.
Что значит изучать природу?
Изучать природу — это значит изучать все, рядом с чем мы живем, все, что нас окружает: растения, птиц, животных, человека, погоду, климат, землю, небо, космос, воду, почву, города, страны.
В каком классе начинают познавать методы изучения природы?
Метод — это весь спектр систематизированных мероприятий, необходимых для достижения желаемого результата.
Познавать окружающий мир малыши начинают с рождения (тянут в рот незнакомые предметы, ощупывают, облизывают, кусают), в детском садике ведутся занятия по познанию мира. В начальной школе уже немного затрагиваются методы изучения природы. 5 класс — это начало более серьезного, более детального, более научного изучения естественных наук.
Природоведение: методы изучения природы
На протяжении всей истории человечества люди изучали то, что их окружает, и в процессе этого делали удивительные, неожиданные открытия.
Науки, изучающие природу, объединяет слово "естествознание". Слово это раскладывается на две основы: "естество" и "знание". В современное естествознание входят следующие области научного знания:
- физика;
- химия;
- география;
- астрономия;
- экология;
- геология;
- астрофизика;
- биология.
Методы изучения природы:
- наблюдение;
- эксперименты и опыты;
- измерение.
Наблюдение
Основным самым простым и доступным, а потому наиболее распространенным методом изучения природы является наблюдение. В нем человеку помогают все органы чувств: зрение, слух, обоняние, осязание.
Наблюдение может быть прямым и косвенным. В первом случае за поведением объекта наблюдают непосредственно, во втором информация суммируется на основании физических признаков закончившихся действий.
При помощи наблюдения можно изучить типичное поведение какого-либо вида животного в естественных для него условиях или влияние определенных погодных условий на рост, цветение или плодоношение определенного вида растения, кроме того, можно изучить расположение и движение небесных тел и космических объектов.
В стародавние времена обобщение и сопоставление наблюдений складывалось в так называемые приметы:
- Жаворонки прилетают к теплу.
- Кот на полу спит — жди тепла.
- Облака плывут высоко — ожидается хорошая погода.
- Увидел воробья, барахтающегося в песке — скоро соберется дождь.
- Березы перед дождливым летом дают много сока.
- Высоко летящие гуси — к половодью.
- Золотистый или розовый закат — к ясной погоде.
- Накануне непогоды кровососущие насекомые наедаются вдоволь, муравьи поглубже прячут коконы с детьми и запечатывают выходы из муравейника, гаснут светляки, а стрекозы хаотично мечутся, сбившись в стайки.
- Деревья и другие растения накануне грозы крепче пахнут.
- Лягушки громко квакают к ясной и жаркой погоде.
Чтобы сделать полезный вывод из прямых или косвенных наблюдений, нужно добросовестно обработать и тщательно проанализировать полученные данные.
Обработка и анализ —это обобщение, объяснение, суммирование, сопоставление и сравнение наблюдаемых явлений и фактов. Сначала производится анализ отдельных наблюдений (изменение количества выпавших осадков, температуры, давления, облачности, скорости ветра, качества), после этого их результаты обобщаются и сравниваются.
При наблюдении часто используются увеличительные приборы: лупа, микроскоп, бинокль, телескоп.
Эксперименты и опыты
Для подтверждения научных фактов часто требуются определенные условия, причем не всегда получается дождаться этих условий естественным путем, и тогда на помощь нам приходит научный эксперимент, в ходе которого требуемые условия воспроизводятся искусственно.
Итак, эксперименты (или опыты) проводятся учеными в лабораторных условиях. В ходе такого рода исследований экспериментатор сам воспроизводит различные условия или же природные явления. Например, с помощью такого способа исследования можно выяснить, что происходит с предметом в процессе нагревания или, наоборот, охлаждения или замораживания.
Измерения
И в ходе наблюдений, и во время экспериментов, исследователям приходится проводить различного рода измерения. Измеряют температуру, влажность, давление, скорость, продолжительность, силу, площадь, емкость, мощность, объем, массу. Измерения производят при помощи специальных инструментов. Это:
- термометр;
- весы;
- телескоп;
- микроскоп;
- флюгер;
- гигрометр;
- барометр;
- вольтметр;
- амперметр;
- силомер;
- метеоспутник;
- тонометр;
- лактометр;
- глюкометр;
- облакометр;
- метеозонд;
- рулетка;
- нивелир;
- компас;
- транспортир;
- линейка;
- портновский метр;
- мерный цилиндр;
- мензурка;
- секундомер;
- часы;
- ростомер.
Кстати, измерениями занимается особая отрасль науки — метрология.
Подведение итогов наблюдений, экспериментов и опытов
Когда обработка наблюдений, экспериментов или опытов закончена, их результаты фиксируют в виде:
- текстов;
- таблиц;
- схем;
- графиков;
- диаграмм.
В отчете записывают цель и задачи, средства и методы, перечисляют всех участников исследований, фиксируют данные об условиях, далее — полученные результаты с подробным описанием и подтверждением фактическими данными.
Различия методов
Основным различием наблюдения и эксперимента является то, что первый метод описывает явление, а второй объясняет его.
Итак, мы познакомились с несколькими методами изучения природы: наблюдением, экспериментом и измерением.