Гипотеза модель теория их значение и использование в повседневной жизни конспект

Обновлено: 05.07.2024

Получить выражения, связывающие цель со средствами, несложно, если известен закон (в рассматриваемом примере – закон движения). Если закон неизвестен, то стараются определить закономерности на основе статистических исследований или исходя из наиболее часто встречающихся на практике экономических или функциональных зависимостей.

Если и это не удается сделать, то выбирают или разрабатывают теорию, в которой содержится ряд утверждений и правил, позволяющих формулировать концепцию и конструировать на ее основе процесс принятия решения.

Если и теория не существует, то выдвигается гипотеза, и на ее основе создаются модели, с помощью которых исследуются возможные варианты решения.

В наиболее общем случае могут учитываться и варьироваться не только компоненты (средства достижения цели) и критерии (отражающие требования и ограничения), но и сами цели, если первоначальная их формулировка не привела к желаемому результату, т. е. цели неточно отразили потребности ЛПР.

В этом случае полностью формализованная постановка задачи оказывается нереализуемой. Возможны и другие ситуации, затрудняющие формализацию критериев или формирование выражения, связывающего цель со средствами.

При решении задач организации современного производства требуется учитывать все большее число факторов различной природы, являющихся предметом исследования различных областей знаний. В этих условиях один человек не может принять решение о выборе факторов, влияющих на достижение цели, не может определить существенные взаимосвязи между целями и средствами. В формировании и анализе модели принятия решения должны участвовать коллективы разработчиков, состоящие из специалистов различных областей знаний, между которыми нужно организовать взаимодействие и взаимопонимание. При этом проблема принятия решений (ППР) становится проблемой коллективного выбора целей, критериев, средств и вариантов достижения цели, т. е. проблемой коллективного принятия решения.

Для ППР характерно, как правило, сочетание качественных и количественных методов. Принятие решений в управлении промышленностью (в СУП) часто связано с дефицитом времени: лучше принять, возможно, не самое лучшее решение, но в требуемый срок, так как в противном случае решение может и не понадобиться. Поэтому решение нередко приходится принимать в условиях неполной информации (неопределенности). В таких случаях разрабатывают порядок решения проблемы, методику принятия решений.

В простейшем случае такая методика может включать следующие основные этапы:

- определить область ППР (проблемную ситуацию);

- сформулировать цель или требования, которые нужно обеспечить в результате решения проблемы;

- выявить наиболее значимые (релевантные) факторы, влияющие на решение;

- выбрать или разработать подходы, методы, методику, которые позволяют сформулировать или поставить задачу, а в результате – найти решение.

В более сложных проблемных ситуациях каждый из этих этапов может представлять собой самостоятельную задачу, разделен на подэтапы. Этапы могут повторяться: уточняются цели, подходы, методы.

Для того чтобы помочь в более сжатые сроки поставить задачу, проанализировать цели, определить возможные средства, отобрать требуемую информацию (характеризующую условия принятия решения и влияющую на выбор критериев и ограничений), применяют системные представления, методы системного анализа.

С помощью закономерностей теории систем, рассмотренных в теме №1, и методов системного анализа, рассматриваемых ниже, можно обеспечить взаимодействие и взаимопонимание между специалистами различных областей знаний, участвующими в постановке и решении задачи, помочь исследователям организовать процесс коллективного принятия решения.

Для реализации этого процесса нужно выбрать методы системного анализа. А для обеспечения возможности их сравнения их нужно классифицировать.

В простейшем случае такая методика может включать следующие основные этапы:

- определить область ППР (проблемную ситуацию);

- сформулировать цель или требования, которые нужно обеспечить в результате решения проблемы;

- выявить наиболее значимые (релевантные) факторы, влияющие на решение;

Для учащихся 10-х классов (биологохимический профиль) содержание урока и рекомендации по выполнению домашнего задания.

Цель: познакомиться с биологическими гипотезами, теориями, законами, правилами, принципами и закономерностями; научиться их различать и иллюстрировать примерами.

Содержание урока

Гипотеза – это предположение или догадка; утверждение, предполагающее доказательство, в отличие от аксиом, постулатов, не требующих доказательств.

Теория - учение, система идей или принципов. Является совокупностью обобщенных положений, образующих науку или ее раздел.

Закон – необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями.

Правило – закономерность, устойчивая систематическая взаимосвязь между явлениями, а также высказывание, описывающее эту закономерность.

Принцип – основное исходное положение какой-либо науки, теории и т. п.

Закономерность – существенная, постоянно повторяющаяся взаимосвязь явлений реального мира.

Название теории

Суть теории

Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов

Все живые существа (растения, животные и одноклеточные организмы) состоят из клеток и их производных. Клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Для всех клеток характерно сходство в химическом составе и обмене веществ. Активность организма слагается из активности и взаимодействия составляющих его самостоятельных клеточные единиц. Все живые клетки возникают из живых клеток.

Теория возникновения жизни на Земле

А. И. Опарин, Дж.Холдейн, С. Фокс, С.Миллер, Г. Меллер

Жизнь на Земле возникла абиогенным путем.

1. Органические вещества сформировались из неорганических под действием физических факторов среды.

2. Они взаимодействовали, образуя все более сложные вещества, в результате чего возникли ферменты и самовоспроизводящиеся ферментные системы – свободные гены.

3. Свободные гены приобрели разнообразие и стали соединяться.

4. Вокруг них образовались белково-липидные мембраны.

5. Из гетеротрофных организмов развились автотрофные.

Теория естественного отбора

В борьбе за существование в естественных условиях выживают наиболее приспособленные организмы. Естественным отбором сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, в результате чего образуются новые формы и виды

Все существующие ныне многочисленные формы растений и животных произошли от существовавших ранее более простых организмов путем постепенных изменений, накапливающихся в последующих поколениях

Хромосомная теория наследственности

Хромосомы с локализованными в них генами – основные материальные носители наследственности:

1. Гены находятся в хромосомах и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

2. В хромосоме гены расположены линейно.

3. В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами.

Синтетическая теория эволюции

С. С. Четвериков, Н.В.Тимофеев-Ресовский, Дж. Хаксли

Элементарная единица эволюции – популяция. Элементарное эволюционное событие – изменение генетического состава популяции. Факторы эволюции: мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор. Естественный отбор – избирательное воспроизводство генотипов.

Название закона

Суть закона

Ф. Мюллер, Э.Геккель, А.Н.Северцев

Онтогенез есть краткое повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития – филогенеза.

Закон биогенной миграции атомов

Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение всей геологической истории.

Закон генетического равновесия в популяциях

Г. Харди, В.Вайнберг

В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей, отсутствии отбора и мутирования данных генов и отсутствии миграции численные соотношения генотипов АА, аа, Аа из поколения в поколение остаются постоянными.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости

Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.

При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки – оно фенотипически единообразно.

Закон зародышевого сходства

На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.

Закон корреляции частей организма, или соотношения органов

Организм представляет собой целостную систему, каждый орган (часть) которой соответствует другим органам по строению (соподчинение органов) и функциям (соподчинение функций).

Выносливость организмов определяется самым звеном в цепи его экологических потребностей, то есть фактором минимума (организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором).

Закон независимого наследования признаков

При дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других в соотношении 9:3:3:1 по фенотипу.

Закон необратимости эволюции

Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.

При самоопылении гибридов первого поколения при моногибридном скрещивании в потомстве происходит расщепление в отношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

Закон чередования главных направлений эволюции

В истории монофилетической группы организмов за периодом крупных эволюционных перестроек всегда наступает период частных приспособлений; освоение новой среды или крупные морфофизиологические преобразования всегда ведут к вспышке видообразования.

Закон физико-химического единства живого вещества

Живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних из них не может быть абсолютно безразлично для других (может быть лишь различная степень выносливости к рассматриваемому агенту).

Закон чистоты гамет

Гамета диплоидного гибрида (Аа) может нести лишь один из двух аллелей данного гена (А или а).

Закон эволюционного развития

Естественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира.

Название правила

Суть правила

Выступающие части тела теплокровных животных в холодном климате короче, чем в теплом, поэтому они отдают в окружающую среду меньше тепла.

У теплокровных животных, подверженных географической изменчивости, размеры тела особей статистически (в среднем) больше у популяций живущих в более холодных частях ареала вида.

Виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутреннее противоречивое, но единое системное целое.

Правило географического оптимума

В центре видового ареала обычно существуют оптимальные для вида условия существования, ухудшающиеся к периферии области обитания вида.

Географические расы животных в теплых и влажных регионах пигментированы сильнее (то есть особи темнее), чем в холодных и сухих; в сильно загрязненных местах наблюдается так называемый индустриальный меланизм – потемнение животных.

Правило прогрессирующей специализации

Систематическая группа организмов, вступившая на путь специализации, как правило, будет идти по пути все более глубокого развития этого процесса. Например, приспособление к полету ведет к усилению летательных способностей.

Правило происхождения от неспециализированных предков

Новые крупные систематические группы организмов обычно берут начало не от высших глубоко специализированных предковых форм, а от сравнительно мало специализированных.

В любых молекулах ДНК молярная сумма пуриновых оснований (аденин + гуанин) равна сумме пиримидиновых оснований (цитозин + тимин), то есть молярное содержание аденина равно таковому тимина, а гуанина – цитозину.

Название принципа

Суть принципа

Агрегация (скопление) особей, как правило, усиливает конкуренцию между ними за пищевые ресурсы и жизненное пространство, но приводит к повышенной способности группы к выживанию, что связано с повышающейся при большой агрегации особей конкурентоспособностью группы по отношению к другим видам.

Два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, то есть если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

Особь-основатель новой изолированной колинии или островной популяции несет в себе лишь незначительную часть генетической информации, заложенной в популяции (виде), откуда происходит особь-основатель.

Закономерности

Симметрия – закономерное, правильное расположение частей тела, относительно центра – радиальная симметрия (некоторые беспозвоночные животные, осевые органы растений, правильные цветки) либо относительно прямой линии (оси) или плоскости – двусторонняя симметрия (часть беспозвоночных и все позвоночные животные, у растений – листья и неправильные цветки).

Полярность – противоположность концов тела: у животных – передний (головной) и задний (хвостовой), у растений – верхний (гелиотропический) и нижний (геотропический).

Метамерность – повторение однотипных участков тела или органа; у животных – членистое тело червей, личинок моллюсков и членистоногих, грудная клетка позвоночных; у растений – узлы и междоузлия стебля.

Цикличность – повторение определенных периодов жизни; сезонная цикличность, суточная цикличность, жизненная цикличность (период от рождения до смерти). Цикличность в чередовании ядерных фаз – диплоидной и гаплоидной.

Детерминированность – предопределенность, обусловленная генотипом; закономерность, в результате которой из каждой клетки образуется определенная ткань, определенны орган, что происходит под влиянием генотипа и факторов внешней среды, в том числе и соседних клеток (индукция при формировании зародыша).

Изменчивость – способность организмов изменять свои признаки и свойства; генотипическая изменчивость наследуется, фенотипическая – не наследуется.

Наследственность – способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, то есть воспроизводить себе подобных.

Приспособленность – относительная целесообразность строения и функций организма, явившаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных к данным условиям существования.

Закономерность географического распределения центров происхождения культурных растений (Н.И.Вавилов) - сосредоточение очагов формообразования культурных растений отмечается в тех районах земного шара, где наблюдается наибольшее их генетическое разнообразие.

Закономерность экологической пирамиды – соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами, выраженное в их массе и изображенное в виде графической модели, где каждый последующий пищевой уровень составляет 10% от предыдущего.

Зональность – закономерное расположение на земном шаре природных зон, отличающихся климатом, растительностью, почвами и животным миром. Зоны бывают широтные (географические) и вертикальные (в горах).

Единство живого вещества – неразрывная молекулярно-биохимическая совокупность живого вещества (биомассы), системное целое с характерными для каждой геологической эпохи чертами. Уничтожение видов нарушает природное равновесие, что приводит к резкому изменению молекулярно-биохимических свойств живого вещества и невозможности существования многих ныне процветающих видов, в том числе и человека.

Домашнее задание

1. Закончить и выучить конспект в тетради.

2. Сформулировать вывод по уроку, записать в тетрадь.

3. Уметь различать и иллюстрировать примерами биологические гипотезы, теории, законы, правила, принципы.

4. Подготовить примеры биологических гипотез (записать в тетрадь, защита устно).

Использованная литература:

1. Богданова Т. Л., Солодова Е. А. Биология. Справочник для школьников и поступающих в вузы. Курс подготовки к ГИА, ЕГЭ и дополнительным вступ. испытаниям в вузы / Т. Л. Богданова, Е. А. Солодова. – М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2015. – 816 с.: ил.

2. Колесников С. И. Биология. Большой справочник для подготовки к ЕГЭ: учебно-методическое пособие / С.И.Колесников. – Изд. 3-е, перераб. и дополн. – Ростов н/Д: Легион, 2016. – 592 с. – (ЕГЭ.)

Научный метод – это шаги, которым следуют ученые для разработки точного, проверенного и последовательного видения мира. Он также является способом минимизации влияния культурного и личного багажа исследователя на его работу. Научный метод – это стремление сделать восприятие человеком природы и природных явлений максимально нейтральным и объективным. Он сводит к минимуму предубеждения и пристрастное отношение ученого к результатам эксперимента, гипотезе или теории.

Научный метод может быть разделён на четыре этапа:

Наблюдение и описание феномена (или группы феноменов).
Формулирование гипотезы, объясняющей феномен. В физике это часто означает создание математической связи или причинного механизма.
Использование гипотезы для попытки предсказать другие феномены или спрогнозировать результаты других наблюдений.
Тестирование достоверности этих прогнозов посредством независимых экспериментов.

Если результаты экспериментов подтверждают верность гипотезы, она может стать теорией и даже законом природы. Однако если гипотеза не подтверждается, её придётся изменить или отвергнуть. Основное преимущество научного метода заключается в его доказательной силе: проверенная теория может применяться к широкому кругу явлений. При этом даже самая проверенная из них с появлением новых, не подтверждающих теорию результатов наблюдений и экспериментов, может быть признана ошибочной. Теория не может быть полностью доказана, однако она может быть полностью опровергнута.

. Базовое введение Включена диаграмма процесса. . Описывается история метода. . Также описывается краткая история его использования. . Подробная информация о каждом этапе.

Тестирование гипотез

Тестирование гипотезы может привести к одному из двух результатов: её подтверждению или опровержению, которое означает необходимость изменить гипотезу или полностью от неё отказаться. Это должно произойти, если результаты четко указывают на то, что гипотеза является неверной. Неважно, насколько изящной или подтверждённой является теория: если однажды она была опровергнута, считать законом природы её нельзя. Экспериментирование — это главное правило научного метода, и, если эксперимент показывает, что гипотеза неверна, он опровергает все эксперименты, которые подтвердили её в прошлом. Иногда эксперименты тестируют теорию напрямую, иногда – посредством логики и математики. Любая научная теория предполагает возможность её проверки. Если проверить теорию невозможно, она не считается научной.

Опровергнутая теория всё ещё может применяться в других областях, однако истинным законом природы она считаться не будет. Например, законы Ньютона были опровергнуты при скорости, превышающей скорость света, однако они и сегодня применимы к механике, имеющей дело с более низкими скоростями. Другие теории, считавшиеся верными на протяжении многих лет и даже столетий и опровергнутые благодаря результатам более новых наблюдений, включают идею о том, что Земля является центром Солнечной системы или о том, что орбита планет, вращающихся вокруг Солнца, представляет собой идеальный круг, а не подтверждённую позднее эллиптическую форму.

Разумеется, для опровержения гипотезы или теории не всегда бывает достаточно результатов единственного эксперимента. Это связано с ошибками, допущенными в ходе его проведения. Поэтому для подтверждения или опровержения идеи проводится несколько независимых экспериментов. Причиной ошибок могут быть неисправные приборы, неверное считывание измерений и других данных, а также предвзятость исследователя. Большинство измерений содержат некоторую долю погрешности. Ученые стремятся к максимальному сокращению этой доли, при этом оценивается и вычисляется всё, что может стать причиной ошибок в тесте.

. Разбор способа проверки гипотезы. . Как применять научный метод при проверке ПО. Включен график процесса. Что это и как их тестируют? Другой взгляд на тестирование.

Ошибки, часто допускаемые при использовании научного метода.

К сожалению, научный метод не всегда применяется правильно. Ошибки совершаются, и некоторые из них совершаются довольно часто. Так как все ученые обладают свойственными человеческой природе предрассудками и предвзятость, быть по-настоящему объективным в некоторых случаях бывает непросто. При определении результатов важно сохранять максимальную непредвзятость, однако это не всегда возможно.
Другой распространённой ошибкой является восприятие чего-либо как истинного: некое положение кажется логичным и не нуждающимся в проверке. Ученые должны помнить о необходимости проверять всё. Лишь после тщательной проверки положение может быть названа твёрдой теорией.

Исследователи должны быть готовы проверить все данные, включая и те, что опровергают гипотезу. Некоторые ученые настолько твердо верят в правильность выдвинутой ими гипотезы, что пытаются объяснить опровергающие её данные. Вместо того, чтобы пересмотреть гипотезу, они пытаются найти объяснение того, почему эти данные или результаты эксперимента неверны. Все данные должны подвергаться одинаковому анализу, даже если они противоречат гипотезе.

Ещё одна распространённая ошибка – это упущение необходимости оценивать все ошибки, которые могли возникнуть при тестировании. Некоторые противоречащие гипотезе данные объясняются как попадающие в диапазон погрешности, однако на самом деле они являются систематической ошибкой, не учтённой исследователями.

On Being a Scientist

Гипотезы, модели, теории и законы

Гипотеза. Гипотеза – это наблюдение, как правило обладающее причинно-следственной логикой. Это базовая, ещё не проверенная идея, которая что-либо объясняет. Для проверки её правильности необходимо провести различные эксперименты.

Модель. Гипотеза становится моделью после прохождения определённой проверки, доказывающей её обоснованность. Некоторые модели считаются действительными только в определенных случаях, например, когда значение находится в определенном диапазоне. Модель также можно назвать законом.

Научная теория. Неоднократно протестированная и подтверждённая модель становится научной теорией. Теорию тестируют различные независимые исследователи в различных частях света, при этом она подтверждается результатами разнообразных экспериментов. Разумеется, теория может быть опровергнута, однако это происходит лишь после тщательной проверки новой, противоречащей теории гипотезы.

Определение гипотезы и её функции в рамках научного метода. Их определение, критерии проверки и ограничения Чем они отличаются? Определения. Несколько примеров

Заключение

В течение многих лет научный метод использовался для создания гипотез, их тестирования и трансформации в полноценные научные теории. На первый взгляд метод может показаться простым, однако на самом деле он представляет собой один из самых сложных способов тестирования и оценки наблюдения или идеи. От других типов объяснения научный метод отличается своей попыткой устранить предвзятость и использовать только систематический эксперимент. Однако, как и любой другой способ, он допускает совершение ошибок, включающих предвзятое отношение и механическую погрешность. Как и проверяемые им теории, научный метод однажды может быть пересмотрен.

В современном мире практически стерлись границы между понятиями теория, модель, описания, дисциплина, научная гипотеза Всеми этими терминами будем пользоваться как синонимами. Главное же отличие, на которое необходимо обращать внимание — это вероятность предсказания. Хорошая теория помогает получать высокую вероятность предсказания и объяснения, а плохая — малую.

Научная теория — это модель части мира, применимость которой была проверена в ходе экспериментов или тестов. Поэтому научная теория не просто не оторвана от жизни — она основана на ней! Без проверки в реальности потенциальная теория не получит статус научной.

Нет ничего практичнее хорошей теории, поскольку она позволяет в несколько раз сократить время на настройку мозга (вычислителя), принимающего решения в новой сфере деятельности. Поэтому основная задача человека — это загрузить (обучиться) в свой мозг хорошие теории, которые можно применять в жизни.

Любая теория состоит из понятий (терминов), правил, принципов, формул, схем. Теория определяет профессию человека, то есть человек долго учится, чтобы иметь профессиональный взгляд на какую-то часть физического мира. Например, биолог видит в человеке его биологическую структуру, врач видит в человеке болезни, инспектор ГИБДД — водителя, предприниматель — ищет возможности.

Выявленные законы природы или определенным образом интерпретированный опыт стали для людей нормами жизни, в соответствии с которыми они начали объединяться в сообщества. В каждом сообществе люди разделяют схожие взгляды на мир. Такими сообществами являются семьи, племена, нации, коллективы или научные сообщества.

Читайте также: