Чем отличаются наблюдение и эксперимент: Чем наблюдение отличается от эксперимента?

Узнаем чем наблюдение отличается от эксперимента в школе

Попробуем выяснить, чем наблюдение отличается от эксперимента. В настоящее время оба варианта познания природы применяются в рамках проектной и исследовательской деятельности в школе.

Чем наблюдение отличается от эксперимента? Основные различия состоят в том, что эксперимент сложно представить без серии опытов. Впервые философское осмысление он получил в работах Ф. Бэкона. Развитие экспериментальной работы сопровождалось борьбой эмпиризма и рационализма.

Эксперимент

Это метод познания, благодаря которому в управляемых и контролируемых условиях анализируются явления действительности. Рассуждая над тем, чем наблюдение отличается от эксперимента, отметим активное оперирование исследуемым объектом при проведении эксперимента. Проводится он на базе теории, которая определяется постановкой задач, интерпретацией полученных результатов. Часто основной задачей эксперимента становится проверка гипотезы и предсказаний теории, которые имеют важнейшее значение (решающий эксперимент).

Виды экспериментов

Рассуждая о том, чем наблюдение отличается от эксперимента, отметим многообразие видов исследований. В современной науке применяют различные варианты экспериментов. В частности, в биологии проводят качественный эксперимент. Его целью является установление наличия (отсутствия) явления, предполагаемого теорией. Такие задания в настоящее время предлагаются школьникам в рамках преподавания биологии по ФГОС.

Измерительный эксперимент позволяет устанавливать количественные характеристики изучаемого объекта. Мысленный эксперимент позволяет моделировать различные ситуации, характерные для живой природы.

Технические средства

Пытаясь понять, чем метод эксперимента отличается от метода наблюдения, отметим, что полноценное исследование невозможно представить без применения различных технических средств, инструментов, приборов, экспериментальных установок.

Благодаря микроскопу, телевизору, компьютеру, рентгеновским аппаратам биологи проводят многочисленные опыты, анализируют получаемые результаты, используют их для сохранения живых существ. Первые закономерности, происходящие в природе, были установлены посредством наблюдений, которые люди проводили невооруженным глазом. В настоящее время биолога трудно представить без микроскопа.

Техника современного научного эксперимента состоит из сложнейших экспериментальных установок. В частности, для того чтобы на молекулярном уровне понять биологические процессы, ученый вооружается новейшим микроскопом.

Метод преподавания

Рассуждая над тем, чем отличается наблюдение от эксперимента в биологии, отметим, что после внедрения в школьный курс новых образовательных стандартов существенно изменилась и методика работы преподавателя. Развивающее и воспитывающее обучение выстраивается на основе экспериментальной деятельности школьников. Подобный подход способствует формированию прочных умений и навыков у школьников, позволяет воспитывать бережное отношение к живой природе.

В качестве передающей стороны выступает учитель, а воспринимающей выступает ученик. Педагог управляет логикой, мышлением и ходом наблюдений, уточняет непонятные моменты. Школьники, осмысливая факты, делают выводы, приобретают новые знания, учатся ставить собственные эксперименты, готовить микропрепараты. Если в начальных классах чаще применяется наблюдение, то в средней и старшей школе приоритет отдается экспериментальной деятельности. Это в полной мере соответствует личностно-ориентированному подходу в обучении, реализуемому в настоящее время в российских школах.

НАБЛЮДЕНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТ | это… Что такое НАБЛЮДЕНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТ?

(от лат. experimentum — проба, опыт) — важнейшие методы эмпирического познания.
Научным наблюдением (Н.) называют восприятие предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания. В акте Н. можно выделить:
1) объект;
2) субъект;
3) средства;
4) условия;
5) систему знания, исходя из которой задают цель Н. и интерпретируют его результаты.
Все эти компоненты следует учитывать при сообщении результатов Н. для того, чтобы его мог повторить любой др. наблюдатель. Важнейшим требованием к научному Н. является соблюдение интерсубъективности. Оно подразумевает, что Н. может повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь в таком случае результат Н. будет включен в науку. Поэтому, напр., наблюдения НЛО или разнообразных парапсихических феноменов, не удовлетворяющие требованию интерсубъективности, до сих пор остаются вне науки.

Н. подразделяются на непосредственные и косвенные. При непосредственном Н. ученый наблюдает сам избранный объект. Однако далеко не всегда это возможно. Напр., объекты квантовой механики или многие объекты астрономии невозможно наблюдать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с др. объектами. Подобного рода Н. называют косвенными, оно опирается на предположение об определенной закономерной связи между свойствами непосредственно не наблюдаемых объектов и наблюдаемыми проявлениями этих свойств и содержит логический вывод о свойствах ненаблюдаемого объекта на основе наблюдаемого эффекта его действия. Следует заметить, что между непосредственным и косвенным Н. нельзя провести резкой границы. В современной науке косвенные Н. получают все большее распространен ие по мере того, как увеличивается число и совершенство приборов, используемых при Н., И расширяется сфера научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на прибор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодействия предмета с прибором.
Эксперимент (Э.) есть непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимое с целью познания этого объекта.
В Э. обычно выделяют следующие элементы:
1) цель;
2) объект экспериментирования;
3) условия, в которых находится или в которые помещается объект;
4) средства Э.;
5) материальное воздействие на объект.
Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации Э., их можно разделять на физические, химические, биологические и т.д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в целях Э.: напр., установление к.-л. закономерности или обнаружение фактов. Э., проводимые с такой целью, называются «поисковыми». Результатом поискового Э. является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой Э. называется «проверочным». Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами Э. Один и тот же Э. может быть поставлен для проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового Э. может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям. В современной науке один и тот же Э. все чаще обслуживает разные цели.
Э. всегда призван ответить на тот или иной вопрос. Но чтобы вопрос был осмысленным и допускал определенный ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой области. Это знание и дает теория, и именно теория ставит тот вопрос, ради ответа на который ставится Э. Поэтому Э. не может принести правильного результата без теории. Первоначально вопрос формулируется в языке теории, т.е. в теоретических терминах, обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы Э. мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно переформулировать в эмпирических терминах, значениями которых являются чувственно воспринимаемые объекты. Следует, однако, подчеркнуть, что, осуществляя Н. и Э., мы выходим за рамки чисто логических рассуждений и вступаем в непосредственный контакт с реальными вещами. В конечном итоге только через посредство такого контакта получают подтверждение или опровергаются наши представления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах наука вступает в непосредственное столкновение с описываемой ею действительностью — именно в этом заключается громадное значение Н. и Э. для научного познания.

Философия: Энциклопедический словарь.

— М.: Гардарики. Под редакцией А.А. Ивина. 2004.

Observations vs Experiments – Общественная научная лаборатория

Перейти к содержимому

Наблюдения и экспериментыnlmccoy2020-05-13T11:55:31-04:00

Как мы НАУКА?

Сводка урока

Сводка урока: Сравнение различных способов сбора данных учеными.

Основные вопросы: В чем разница между экспериментом и обсервационным исследованием? Что мы делаем для этого проекта Citizen Science?

Поставленные цели/задачи: По завершении этого урока учащиеся смогут:

• Понимать разницу между наблюдательным исследованием и экспериментом

Материалы: В зависимости от выбранного эксперимента материалы будут различаться. Для оценки вам может понадобиться плакатная бумага или графические органайзеры.

Навыки 21 века – критическое мышление, сотрудничество (распределенные роли), технологическая грамотность

Справочная информация учителя: «Эксперимент» определяется как проверка, испытание или процедура, используемая для обнаружения чего-то неизвестного. «Обсервационное исследование» — это измерение или опрос членов выборки (без попытки повлиять на них). Иногда (например, в случае выяснения, какие насекомые водятся в классе или школе) наблюдательные исследования — единственный способ, с помощью которого исследователи могут исследовать определенные вопросы.

Подготовка к уроку: Выберите эксперимент, связанный с насекомыми. Некоторые предложения и ссылки приведены ниже.

• Предложено: Эксперимент по сбору данных Ant Picnic
• Или: Сверчки дешевы и легко доступны в зоомагазинах, они большие и за ними легко следить, поэтому они хорошо подойдут для школьных занятий. Я имею в виду что-то вроде первой части эксперимента
«Сверчковый свет».
• Или: Для еще более бюджетной версии первая часть эксперимента по поведению крикета

Задание/исследование: После завершения выбранного эксперимента попросите учащихся сравнить различия между этим экспериментом и сбором изображений для страницы iNaturalist Never Home Alone. Учащиеся могут работать в отдельных группах над созданием плакатов, которые помогут определить плюсы и минусы каждого метода научного исследования. Другая идея состоит в том, чтобы учащиеся создали пьесу, в которой описывается, как каждый метод помогает им лучше понять насекомых в школе и вокруг нее.

Оценивание: В качестве формирующего оценивания может использоваться постановка, органайзер или пьеса для учащихся. Кроме того, вы можете включить личное мнение учащегося о том, какой тип исследования используется в проекте «Никогда не один дома» iNaturalist и чем он отличается от других форм научных исследований. Эта формирующая оценка может быть заметкой в ​​их научных или инженерных записных книжках или быстрым видеоразмышлением с использованием такой платформы, как Flipgrid.

Ресурсы:

• Microsoft Flipgrid
• Поведение крикета проект
• Мир сверчков
• Пикник с муравьями

Научные стандарты следующего поколения

• 2-LS4-1: Проводите наблюдения за растениями и животными, чтобы сравнить разнообразие жизни в разных средах обитания.
• K-LS-1: Используйте наблюдения для описания закономерностей того, что нужно растениям и животным для выживания.
• 3-LS3-2: Используйте доказательства (например, наблюдения, закономерности) в поддержку объяснения.
• 3-LS4-2: Используйте доказательства (например, наблюдения, закономерности) для построения объяснения.
• 3-LS3-1: Сходства и различия в закономерностях можно использовать для сортировки и классификации природных явлений.

Анализ и интерпретация данных: Анализ данных в 3–5 основывается на опыте K–2 и продвигается к внедрению количественных подходов к сбору данных и проведению многочисленных испытаний качественных наблюдений. Когда это возможно и осуществимо, следует использовать цифровые инструменты.

Стандарты НЗ

5.L.2.3	Сделайте вывод о последствиях, которые могут возникнуть в результате взаимосвязанных отношений растений и животных с их экосистемой.
4.Л.1	Понимать последствия изменений окружающей среды, адаптации и поведения, которые позволяют животным (включая людей) выживать в изменяющихся средах обитания.
1.Л.1.1	Осознайте, что растениям и животным нужны воздух, вода, свет (только растениям), пространство, пища и убежище, и что все это можно найти в окружающей их среде.

Этот урок был подготовлен Грегори Эйманом , K-5 STEM, Начальная инженерная школа Brentwood Magnet.

Перейти к началу

Наблюдение и экспериментальное исследование — статистический анализ

Фото Билла Оксфорда на Unsplash

Статистика — это наука и искусство изучения данных. 🎓 Как дисциплина, она связана не только со сбором, анализом и интерпретацией данных, но также с представлением и передачей результатов на основе анализа данных.

Целью исследования часто является изучение взаимосвязи между двумя или более переменными, участвующими в исследовании. Например, снижают ли физические упражнения вес? Или люди, которые пьют молоко перед сном, ложатся спать раньше, чем те, кто пьет кофе?

Исследование, которое мы проводим для статистического анализа наших данных, может быть в основном двух типов — наблюдательное и экспериментальное.

Когда мы читаем о каком-либо исследовании, мы обычно не обращаем внимания на то, как оно было разработано. Однако, чтобы понять качество результатов/выводов, заявленных в исследовании, нам чрезвычайно важно это знать.

Сам я никогда не обращал внимания на какие-либо исследования относительно того, как он был разработан, и скорее верил его утверждениям. Я знаю, что это был глупый шаг, но да, я не знал о типах исследований раньше. Надеюсь, вы, ребята, о них знаете. Если нет, то эта статья поможет вам хорошо понять концепцию. 😎

Простой пример исследования, которое многие люди считают точными, касается продуктов питания/здоровья/питания. Обычно они появляются в заголовках новостей и широко распространяются в социальных сетях. Однажды мы можем прочитать исследование, в котором утверждается, что яйца увеличивают риск развития рака, а на следующий день мы можем прочитать заявление о том, что они чрезвычайно полезны для здоровья. (Обратите внимание, что это всего лишь пример, чтобы ясно изложить мою точку зрения).

Мы можем заметить, что различные исследования утверждают, что большинство продуктов питания положительно или отрицательно связаны со здоровьем, что в некотором смысле может быть правдой. Например, избыточное потребление высокопитательного продукта питания может негативно сказаться на организме. Но чрезвычайно важно убедиться, что доказательства/утверждения, о которых мы читаем, надежны или нет.

Итак, давайте выясним, что говорят нам эти исследования, на примере некоторых задач.

В этом типе исследования мы измеряем или опрашиваем членов выборки, не пытаясь повлиять на членов или манипулируя переменными. Здесь мы просто наблюдаем за происходящим и записываем наблюдения. Таким образом, было бы правильно сказать, что исследователи не налагают на группу никакого лечения или ограничений и не распределяют испытуемых случайным образом по группам. В основном нет манипуляций с окружающей средой, в которой находится субъект.

Таким образом, этот тип исследования показывает, что между переменными может существовать связь, но не обязательно причинно-следственная (причинно-следственная) связь. И, даже если обсервационное исследование показывает причинно-следственную связь, представленные им доказательства обычно считаются слабыми.

Опрос общественного мнения с вопросами о том, понравился ли людям последний документальный фильм, является примером наблюдательного исследования. Здесь исследователи не имеют никакого контроля над участниками.

Вот некоторые из ключевых моментов обсервационных исследований:

• Наблюдательные исследования дешевле экспериментальных.
• Время, необходимое для завершения обсервационных исследований, может составлять от нескольких лет до десятилетий.

В этом типе исследования мы случайным образом назначаем лечение группе, чтобы исследователи могли сделать причинно-следственный (причинный) вывод. Это случайное назначение лечения — вот что отличает оба исследования (наблюдательные и экспериментальные). Здесь мы экспериментируем и манипулируем средой субъекта, чтобы измерить переменную реакции (зависимую). Доказательства, предоставленные экспериментальным исследованием, считаются более сильными, чем обсервационное исследование.

Фото автора

Этот тип исследования также иногда называют научным исследованием из-за применяемой в нем обработки.

Примечание: В экспериментальном исследовании участвуют две группы — экспериментальная и контрольная. Контрольная группа — это группа в исследовании, которая не подвергалась лечению со стороны исследователей.

Вот некоторые ключевые моменты экспериментальных исследований:

• Экспериментальные исследования тщательно контролируются.
• Экспериментальные исследования стоят дорого.
• Экспериментальные исследования обычно меньше и короче, чем обсервационные исследования.

Теперь давайте поймем разницу между двумя типами исследований с использованием разных задач.

В ходе исследования была выбрана случайная выборка студентов, и их спросили об их расписании сна. Данные показали, что люди, которые спят не менее 8 часов до дня экзамена, имеют больше шансов получить хорошие оценки, чем те, кто спит менее 8 часов.

Тип исследования: Наблюдательное

Причина: Исследование представляет собой своего рода опрос, в ходе которого людей спрашивали о том, сколько часов они спят непосредственно перед днем ​​экзамена и сколько баллов они набрали. Поскольку людей не распределяли случайным образом в какую-либо группу и не подвергали какому-либо лечению, исследование было обсервационным.

Исследование случайным образом распределило людей в одну из двух групп. Группе 1 было предложено следовать строгому графику обучения в течение фиксированного периода времени, тогда как Группе 2 было предложено учиться так же, как раньше. Исследователи посмотрели, какая группа набрала больше баллов на экзаменах.

Тип исследования: Экспериментальное

Причина: В ходе исследования люди были случайным образом разделены на две разные группы, из которых одну группу лечили, а другую — нет. Таким образом, это было экспериментальное исследование.

В ходе исследования была выбрана случайная выборка людей и изучены их привычки к курению. Каждый человек был классифицирован как легкий, умеренный или заядлый курильщик. Исследователь посмотрел на уровень стресса каждой группы.

Вид обучения: Наблюдательный

Причина: В исследовании была выбрана случайная выборка людей, но люди не распределялись случайным образом по разным группам.