Пізнаємо природу. 5 клас. Біда

§ 3. Як шукати відповіді на запитання

Основоположником наукового методу вивчення природи є італійський учений Галілео Галілей. Він уперше запропонував дослідницький метод, яким і тепер користуються дослідники природи.

1. Що таке дослідницький метод. Будь-яке наукове дослідження розпочинається з натхнення. Учені «запалюються» ідеєю, яка допоможе краще зрозуміти, як влаштований наш світ. Вони ставлять запитання і шукають відповіді на них, щоб відрізнити факти від здогадок, правду від вигадки.

Запитання

Скористайся піктограмами і розкажи, як шукати відповіді на запитання.

Швейцарський інженер Жорж де Местраль випадково зробив відкриття. Оббираючи собаку від реп’яхів, Жорж зацікавився - чому вони такі липучі? Він розглянув плоди рослини під мікроскопом і помітив, що колючки реп’яхів на кінчиках загнуті, наче малесенькі гачки (мал. 12). Саме вони і чіплялися до шерсті собаки. І тут інженера осяяла думка створити липучку за принципом реп’яха і використати її як застібку. Ця історія пояснює нам, як шукати відповіді на запитання дослідницьким методом (мал. 13).

Мал. 12. Гачки на плодах реп’яха

Запитання

Розкажи за схемою (мал. 13), як Жорж де Местраль знайшов відповідь на запитання.

Мал. 13. Дослідницький метод

Це цікаво

На Міжнародній космічній станції липучкою обклеєні всі стіни. Усередині станції все у вільному польоті, тож на липучих стінах космонавти утримують власні речі.

2. Як перевірити гіпотезу. Перевірка гіпотези - важливий етап наукового методу пізнання. Перевірити гіпотезу можна одним з методів пізнання. Основними методами пізнання є спостереження та експеримент (дослід).

Спостереження - це спосіб вивчення тіл і явищ природи за допомогою органів чуття: зору, слуху, нюху, дотику, смаку.

Тривалі спостереження за Сонцем і Місяцем допомогли давнім людям створити календар, за зоряним небом - орієнтуватися за сторонами світу, за рослинами і тваринами - передбачати погоду.

На відміну від звичайного споглядання, наукове спостереження має мету і чіткий план. Спостерігачі не втручаються в явище, яке досліджують.

Щоб пояснити, чому і як відбуваються певні явища, які умови впливають на їхній перебіг, учені проводять експерименти (досліди). Вони відтворюють ці явища у лабораторіях й активно впливають на них.

Експеримент - це дослідження явища за спеціально обраних або створених у лабораторії умов.

Це цікаво

Учені не завжди можуть поставити експеримент, щоб перевірити свою гіпотезу. Наприклад, вони не можуть полетіти до комети чи астероїда, щоб дослідити ґрунт. У 2011 році апарат Стардас (NASA) доставив на Землю зразки ґрунту комети Темпеля, у 2019 році апарат Хаябуса-2 (Японія) - зразки ґрунту з астероїда Рюгу, а в 2020 році китайський апарат Чан’е - зразки місячного ґрунту. До речі, раніше зразки місячного ґрунту доставили американські астронавти.

Дослідник чи дослідниця - людина, яка вивчає та аналізує явища природи, щоб отримати нові знання.

Працюємо разом

Дослідіть, на яку відстань до предмета треба піднести лупу, щоб зображення було чітким. Скористайтеся підказкою (мал. 14) і запропонуйте спосіб визначити збільшення лупи.

Мал. 14. Визначення збільшення лупи за допомогою: 1 - лінійок; 2 - міліметрового паперу

Існують інші методи наукового пізнання - опис, аналогія, порівняння, аналіз, мисленнєвий експеримент, моделювання вимірювання.

3. Навіщо потрібне моделювання. Якщо безпосередньо вивчити об’єкт (явище) з деяких причин неможливо, застосовують метод моделювання.

Моделювання - це метод дослідження об’єктів пізнання (явищ, пристроїв, процесів), що ґрунтується на заміні оригіналу іншим, подібним до нього (моделлю).

На сучасному етапі розвитку пізнання важливе значення має комп’ютерне моделювання. Учені створюють моделі кулястої блискавки, внутрішньої будови Землі та планет, Всесвіту (мал. 15).

Завдання

Обери одну із запропонованих моделей (мал. 15). Порівняй її з реальним об’єктом (явищем). Які у них спільні ознаки? Чим вони відрізняються?

Мал. 15. Моделі явищ та об’єктів: 1 - модель колообігу води у природі; 2 - модель вулкана; 3 - глобус - модель Землі; 4 - карта України; 5 - модель ока людини; 6 - модель квітки; 7 - модель Землі і Місяця; 8 - 3D-модель людини

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ

• Будь-яке наукове дослідження розпочинається із запитання. Відповідь на нього ти можеш знайти дослідницьким методом: спостерігай, запитуй, висловлюй гіпотезу та перевіряй її одним з методів пізнання.

• Основні методи пізнання природи - спостереження та експеримент. Є також інші методи наукового пізнання: вимірювання, аналогія, порівняння, аналіз, моделювання.

ЗАПИТАННЯ ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

1. Чому дослідник - не просто спостерігач? Чим відрізняється дослідник від звичайного спостерігача?

2. Розглянь схему на малюнку 13. Що робити, якщо гіпотеза не підтвердилася?

3. Спробуй себе у ролі дослідника чи дослідниці. Вислови гіпотезу: на чому найкраще пише олівець (або крейда). Перевір її, використовуючи папір, картон, пластик, дошку, тканину, скло та ін.

4. Досліди, які матеріали найкраще всотують воду.

НАУКОВІ ЗАБАВИ

Спостережливі та уважні. Складіть довільну фігуру з паличок і на 2-3 с покажіть сусідові/-ці за партою. Накрийте фігуру аркушем. Виміряйте час, за який ваш сусід/-ка відтворить її. Поміняйтеся ролями. До речі, хто зможе перекласти лише одну паличку так, щоб фігура «Жирафа» збереглася?