"Окружающий мир", Саплина Е.В., Саплин А.И., Сивоглазов В.И.
Чтобы разобраться в окружающем мире, человек собирает сведения и проверяет их. Органы чувств помогают замечать предметы и явления, а вопросы подсказывают, что именно нужно выяснить. Наблюдая, экспериментируя и измеряя, исследователь получает данные, которые можно сравнить и проверить. Если сам объект изучать трудно, его заменяют моделью — упрощённым представлением, сохраняющим важные для задачи свойства. Эти способы познания помогают не только изучать природу, но и понимать карты, схемы и результаты опытов.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Наблюдение — целенаправленное изучение явления без вмешательства в его ход. Это не просто случайно заметить что-то интересное: наблюдатель заранее решает, за чем следить, и записывает увиденное. Так можно выяснить, например, когда появляются птицы у кормушки.
Эксперимент — изучение явления в специально созданных или изменённых условиях. Исследователь сам организует опыт: выбирает, какое условие изменить, и следит за тем, что произойдёт. Это нужно, чтобы проверить предположение, а не только описать происходящее.
Измерение — сравнение величины с выбранной единицей измерения с помощью прибора или другого средства. Линейкой измеряют длину, часами — время, термометром — температуру. Измерения нужны, чтобы выражать свойства предметов численно и точнее сравнивать результаты.
Модель — упрощённое представление объекта или явления, которое помогает изучать его свойства. Карта, например, изображает местность в уменьшенном виде, а не повторяет её во всех подробностях. Модель нужна, когда сам объект трудно изучить или показать, но её используют с учётом того, что именно она сохраняет.
Познание мира начинается с ощущений и восприятий: человек видит, слышит, осязает и замечает изменения вокруг. Однако одно восприятие не всегда объясняет, почему произошло событие или как устроен предмет. Поэтому исследователь задаёт вопросы и ищет сведения, которые помогут на них ответить. Так впечатление превращается в осмысленное изучение.
Наблюдение помогает заметить, как меняется явление, и описать эти изменения. Если начать следить без ясной цели, легко упустить важные детали или записать только то, что сильнее привлекло внимание. Заранее выбранная цель подсказывает, что именно отмечать, а запись условий и данных помогает сравнить результаты. Другой человек сможет понять, что наблюдали, и проверить выводы.
Эксперимент нужен, когда требуется проверить предположение о причине изменения. Исследователь создаёт условия и меняет один фактор — например, освещение, — чтобы увидеть, влияет ли он на результат. Остальные важные условия стараются сохранять одинаковыми, иначе нельзя понять, что именно вызвало изменение. Так опыт становится проверкой вопроса, а не случайным действием с предметом.
Измерения делают наблюдения и эксперименты точнее, потому что позволяют сравнивать результаты по числам. Для этого выбирают единицу и подходящий прибор: неподходящим инструментом нельзя надёжно измерить нужную величину. Число без единицы неполно, ведь оно не сообщает, о какой величине и каком масштабе идёт речь. Поэтому результат записывают, например, как 8 см или 4 мин.
Когда объект трудно изучать непосредственно, исследователь использует модель. Она помогает рассмотреть нужные свойства, не воспроизводя объект целиком: например, карта показывает расположение мест, но не все особенности реальной территории. Модель полезна, пока сохраняет свойства, важные для поставленного вопроса. Если этих свойств в ней нет, выводы по модели не дадут надёжного ответа об объекте.
| Способ | Что делает исследователь | Для чего применяется | Пример результата |
|---|---|---|---|
| Наблюдение | Следит за явлением и фиксирует данные, не вмешиваясь. | Чтобы описать явление и его изменения. | Список видов птиц и времени их появления у кормушки. |
| Эксперимент | Создаёт условия, меняет один фактор и сравнивает результат. | Чтобы проверить предположение о влиянии условия. | Лёд на солнце растаял быстрее, чем в тени. |
| Измерение | Сравнивает величину с единицей при помощи прибора. | Чтобы получить числовые данные и сравнить их. | Длина предмета — 12 см. |
| Моделирование | Изучает объект через его упрощённое представление. | Чтобы исследовать свойства объекта, который трудно изучать напрямую. | Расстояние между пунктами на местности — 20 км по карте. |
Сначала определите, что делает исследователь: только следит, меняет условия, сравнивает величины с единицей или работает с упрощённым представлением. Затем сопоставьте это действие с целью и результатом. Один способ может дополнять другой: например, в эксперименте можно измерять результат.
Ученик записывает виды птиц и время их появления, не вмешиваясь в происходящее. Нужно определить способ познания по двум признакам: что делает ученик и меняет ли он ход события. Фиксация данных показывает, что изучение целенаправленное, а отсутствие вмешательства отделяет наблюдение от эксперимента.
Ответ: ученик проводит наблюдение. Записи о видах и времени появления помогают сравнить, какие птицы прилетают и когда.
Чтобы выяснить, где лёд тает быстрее, нужно сравнить время таяния в двух условиях. Освещение будет изменяемым условием, а масса и размер кусочков льда, материал и форма ёмкостей должны быть одинаковыми. Иначе разницу во времени можно будет объяснить не только солнцем или тенью.
Ответ: измерять нужно время таяния. Меняется только освещение, а размеры льда, ёмкости и способ измерения остаются одинаковыми; сравнение покажет, в каких условиях лёд тает быстрее.
На карте расстояние между пунктами равно 4 см, а масштаб 1:500 000. Масштаб означает, что каждому сантиметру на карте соответствуют 500 000 см на местности. Карта является моделью территории: она уменьшает расстояния и показывает расположение объектов, но не повторяет местность во всех подробностях.
Ответ: расстояние на местности равно 20 км. Карта — модель местности, а масштаб помогает переводить измеренное на ней расстояние в реальное.
Случайное замечание иногда называют наблюдением, потому что оба действия начинаются с того, что человек что-то видит. Но наблюдение предполагает цель и фиксацию изучаемых данных. Проверьте себя: можете ли вы сказать, что именно изучали и какие результаты записали? Если нет, возможно, это было лишь замечание.
Не всякое действие с предметом является экспериментом: так думают, когда принимают любое изменение за опыт. Эксперимент проводят, чтобы проверить вопрос или предположение в специально организованных условиях. Перед началом спросите себя, какую гипотезу проверяете и какое условие меняете; если ответа нет, действие может не быть экспериментом.
Записывать измерение одним числом неверно, потому что непонятно, какую величину и в каких единицах получили. Например, запись «5» не позволяет определить, идёт ли речь о сантиметрах или метрах. Чтобы проверить результат, убедитесь, что рядом с числом указана единица и она соответствует прибору и задаче.
Модель иногда считают точной копией объекта, поскольку она может быть похожа на него внешне. На самом деле модель упрощает объект и сохраняет лишь часть его свойств. Проверьте, подходит ли она для вашего вопроса: карта годится для оценки расстояния, но по ней нельзя узнать все детали рельефа или погоды.
Органы чувств дают человеку сведения об окружающем мире, а наблюдения можно описывать словами и числами. На этой основе учатся задавать вопросы и собирать данные, а затем проверять их с помощью измерений и экспериментов. Такие навыки пригодятся при изучении природы, выполнении лабораторных работ и проверке предположений. Понятие модели помогает понимать карты, схемы и глобус: это представления реальных объектов, созданные для разных задач.
Чем наблюдение отличается от эксперимента?
При наблюдении исследователь следит за явлением, не вмешиваясь в его ход. В эксперименте он специально меняет условие или создаёт нужную обстановку, чтобы проверить предположение.
Зачем во время наблюдения записывать результаты?
Записи помогают не полагаться только на память и сравнивать увиденное в разное время. Если указать цель и условия наблюдения, другим людям будет легче проверить выводы.
Почему при измерении нужно указывать единицу?
Единица показывает, с чем сравнивали величину и что означает записанное число. Например, 5 см и 5 м — разные длины, хотя число в обоих случаях одинаковое.
Можно ли изучать объект только по его модели?
Иногда модель позволяет изучить свойства, которые трудно или опасно исследовать у самого объекта. Но она упрощена и показывает не всё, поэтому выводы по ней подходят только для тех свойств, которые модель сохраняет.
Как проверить, что эксперимент позволяет ответить на поставленный вопрос?
Нужно убедиться, что изменяется условие, связанное с вопросом, а остальные важные условия остаются одинаковыми. Затем измеряют результат и сравнивают данные, полученные в разных условиях.
Как мы познаём мир
