На теоретическом уровне познания происходит осмысление экспериментальных данных, разработка и обоснование гипотез, построение теории.
В этом случае ученый строит идеальную модель объекта или явления, выдвигает гипотезу, выполняет теоретическое исследование модели (мысленный эксперимент с моделью) и проводит реальный эксперимент для подтверждения справедливости гипотезы
УРОК 3
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ
НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
На теоретическом уровне познания
происходит осмысление
экспериментальных данных, разработка и
обоснование гипотез, построение теории.
В этом случае ученый строит идеальную
модель объекта или явления, выдвигает
гипотезу, выполняет теоретическое
исследование модели (мысленный
эксперимент с моделью) и проводит
реальный эксперимент для
подтверждения справедливости гипотезы
ИДЕАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ – это
мысленно представляемая
система, которая отражает
особенности и свойства
реального объекта, явления
или процесса, изучение
МОДЕЛИРОВАНИЕ НА
ТЕОРЕТИЧЕСКОМ УРОВНЕ
ПОЗНАНИЯ
Основными методами познания на
теоретическом уровне являются
МОДЕЛИРОВАНИЕ и МЫСЛЕННЫЙ
ЭКСПЕРИМЕНТ
В основе физических теорий и
законов лежат идеальные
модели объектов
В ряде случаев используют
модели – аналогии.
Аналогия позволяет на основе
установленного сходства
одних свойств объектов
делать выводы о сходстве
МЫСЛЕННЫЙ
ЭКСПЕРИМЕНТ
МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ – это
познавательный процесс,
воссоздающий ситуацию реального
эксперимента и осуществляемый с
помощью идеальной модели
Впервые термин «мысленный
эксперимент» ввел в науку Эрнст Мах,
австрийский физик и философ. Он
говорил, что каждый человек может
мысленно создать ту или иную ситуацию,
выполнить определенные умственные
действия и получить результат, который
будет соответствовать результату в
реальной жизни
В эпоху античности ученые
придерживались мнения, что не реальные
эксперименты, а именно мысленные
являются единственно верными методами
познания окружающего мира
Пример: Герон Александрийский описал
много различных изобретенных им
паровых и водяных устройств и автоматов
– пневматические двери, пожарный насос,
водяной орган, термоскоп, сифон,
прообраз паровой турбины
Галилей применял мысленное
экспериментирование при
изучении законов движения.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
В современных научных исследованиях
применяют математическое
моделирование
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ – это
замена исходного объекта
его математической
моделью и дальнейшее
изучение ее с помощью
Математическое моделирование
применяли еще в Древнем мире в физике и
астрономии, когда появились понятия
числа и фигуры, которые являлись
знаковыми моделями реальных объектов.
В дальнейшем с развитием математики
математические модели применялись при
описании эмпирически установленных
зависимостей
Пример – работы Ньютона
В XIX веке широкое применение
получили физико-математические
методы изучения климата и магнитного
поля Земли, образования и развития
земной материи
Роль математики и математического
моделирования еще больше возрастает в
современной физике. Это связано с тем,
что современная физика имеет дело с
объектами, недоступными для
непосредственного наблюдения и
делающими невозможным построение
наглядной модели. Поэтому без
применения математики невозможно
глубокое понимание свойств объектов
микромира
Математическое моделирование при
исследовании физических,
биологических, химических,
географических и других объектов и
явлений природы предполагает
выделение общих понятий, создание и
исследование моделей, выяснений
фундаментальных принципов, лежащих в
основе изучаемых систем