§ 2. Как человек познает природу?
Существует два основных метода — способа познания, с помощью которых человек изучает природу Это наблюдение и опыт.
Что такое наблюдение? Наблюдение — это очень просто, скажете вы. Действительно, многое мы видим собственными глазами.
Однако видеть — не значит наблюдать! Вы, конечно, не раз видели звезды. Изменяется ли картина звездного неба в течение ночи? Чтобы ответить на этот вопрос, недостаточно только смотреть в небо. Необходимо правильно вести наблюдение.
Но как это делать? Во-первых, нам понадобится прибор — трубка диаметром 2-3 см и длиной 15-20 см. Во-вторых, необходимо оборудовать место для наблюдения: установить трубку на штативе или прикрепить ее к поручням балкона так, чтобы трубка могла двигаться вверх-вниз и влево-вправо.
Теперь можно начинать наблюдение. Наведите трубку на какую-нибудь яркую звезду в южной части неба и зафиксируйте прибор в этом положении (рис. 2.1, а). Через 3-5 минут вы заметите, что звезда исчезла из поля зрения (рис. 2.1, б). Чтобы продолжить наблюдение, необходимо немного повернуть трубку в нужном направлении. Продолжайте наблюдение в течение 20 25 минут. Почему положение трубки приходится постоянно изменять? Потому что звезда движется. Следовательно, картина звездного неба в течение ночи меняется.
Теперь понятно, что наблюдение — дело непростое. Чтобы правильно его провести, необходимо определить, что наблюдать, и разработать способ наблюдения.
Наблюдение — основной метод изучения природы в случаях, когда человек не может оказать влияние на ход явлений. Это главный метод в изучении звезд и планет.
Чем опыт отличается от наблюдения? Используя метод наблюдения, не всегда можно установить, почему происходит то или иное явление природы. И тогда применяют другой метод — опыт, или, как его еще называют, эксперимент.
Все вы наблюдали, как весной, когда воздух становится теплым, тает лед. Маленькие сосульки тают быстрее, а глыбы льда долго лежат на обочинах дорог. Чем больше масса льда, тем медленнее он тает. Но только ли от массы зависит скорость таяния льда?
Мы часто наблюдаем, что замерзшая вода в большой неглубокой луже уже растаяла, в то время как маленькая, но глубокая ямка еще полна льда. Можно предположить, что условием, от которого зависит скорость таяния льда, является площадь поверхности льда, соприкасающаяся с теплым воздухом.
Проверим это на опыте.
Отмерим две одинаковые массы воды и перельем их в тарелку и стакан (рис. 2.2), которые поместим в морозильную камеру.
Когда вода замерзнет, поставим тарелку и стакан со льдом на подоконник. Через некоторое время мы увидим, что первым превратился в воду лед в тарелке, затем растаял лед в стакане (рис. 2.3).
Почему так произошло? Сравним условия, при которых происходило таяние льда.
И тарелку, и стакан окружал воздух одинаковой температуры. Массы льда в тарелке и в стакане тоже были одинаковыми. Единственное отличие — площадь поверхности льда, которая соприкасалась с воздухом. В тарелке она была большей, и лед растаял быстрее. Эксперимент подтвердил наше предположение: величина площади соприкосновения льда с воздухом влияет на скорость таяния льда.
Сегодня научное познание природы невозможно без эксперимента.
Необходимым условием опыта является измерение. Даже в нашем простом опыте понадобилось измерить массы. Для проведения измерений используют измерительные приборы. Некоторые из них вам хорошо знакомы: весы — прибор для определения массы; часы, которые отсчитывают время; линейка для измерения длины (рис. 2.4).
Приборы для наблюдений. Даже невооруженным глазом можно увидеть очень многое, особенно если это пытливый и внимательный взгляд. К примеру, древние ученые наблюдали ночное небо без каких-либо приборов. Первый звездный каталог был составлен еще 2400 лет тому назад. Изобретение телескопа — прибора, позволяющего рассматривать далекие предметы, — позволило великому ученому Галилео Галилею в начале XVII века сделать удивительные открытия. Выяснилось, например, что Млечный Путь, который мы видим как светлую полосу, проходящую через все ночное небо, — это огромное скопление звезд (рис. 2.5).
Сегодня ученые с помощью гигантских телескопов изучают звезды, кометы и планеты.
В XVII веке был изобретен микроскоп — прибор, с помощью которого можно рассмотреть очень мелкие предметы. Используя микроскоп, голландский натуралист Антони ван Левенгук обнаружил, что даже в «чистой» воде роятся мельчайшие живые существа (рис. 2.6). Сегодня ученые благодаря микроскопам особой конструкции рассматривают даже отдельные молекулы.
Телескоп и микроскоп (рис. 2.7) — приборы, увеличивающие возможности наблюдателя. Создание приборов для научных исследований требует знаний о природе: чтобы сконструировать эти приборы, следует изучить свойства света. Так, раскрывая тайны природы, человек создает новые приборы, которые дают ему возможность продвигаться по пути познания.
• Наблюдение и эксперимент — методы, с помощью которых человек изучает природу.
• Наблюдение — метод, при котором человек не вмешивается в ход природных явлений. Эксперимент допускает изменение человеком условий, при которых происходит определенное природное явление.
• Для проведения наблюдений и экспериментов используют измерительные приборы и приборы для наблюдения.
Рис. 2.8. Исследование зависимости длины тени от расположения предмета относительно источника света |
Наша лаборатория
Проводим опыты, делаем выводы.
1. Все наблюдали, как предметы отбрасывают тень. Выясним, от чего зависит ее длина.
Проведем опыт.
Нам понадобятся стержень с подставкой или карандаш с кусочком пластилина и настольная лампа.
• Установим стержень на некотором расстоянии от лампы (рис. 2.8, а) и измерим длину его тени.
• Переставим стержень ближе клампе (рис. 2.8, б). Повторим измерение. Как изменилась длина тени?
• Поднимем лампу выше (рис. 2.8, е). Как изменилась длина тени стержня?
Подумайте, как нужно разместить лампу, чтобы тень от стержня исчезла.
Сделайте вывод о том, от чего зависит длина тени предмета.
2. Все видели «умывающуюся» кошку. Как она это делает? Каким образом язык чистит шубку кошки?
Чтобы разобраться в этом, проведем опыт. Нам понадобятся пилочка для ногтей, ватный тампон и карандаш.
• Проведем грифелем карандаша по пальцу так, чтобы на пальце осталось черное пятно. Слегка прижимая пилочку, проведем ею по запачканному месту. Что произойдет?
• Потрем пилочкой тампон. Что мы увидим на не^?
Пилочка снимает с пальца след от карандаша, а с тампона срывает отдельные волокна.
Рис. 2.9. Когда кошка «умывается», ее язык действует, как обыкновенная пилочка для ногтей |
Почему мы использовали в этом опыте пилочку? Пилочка — это своеобразная модель языка кошки. На языке кошки находятся твердые кожаные горбики, особенно заметные посередине. Когда кошка вылизывает свою шубку, ее язык действует, как пилочка: его горбики снимают пыль, мусор и выпавшие волоски (рис. 2.9).
Проверьте себя
1. Рассмотрите рисунок 2.1 и объясните, за каким объектом велось наблюдение. Какой прибор при этом использовали?
2. Чему человек научился раньше — проводить наблюдения или опыты?
3. Рассмотрите рисунки 2.2 и 2.3. С их помощью расскажите о ходе опыта.
4. Назовите измерительные приборы, которые вам известны.
5. Назовите известные вам приборы, которые используются для наблюдений.
6. Вы ознакомились с экспериментом, в котором определялась зависимость длины тени предмета от его расположения относительно источника света (рис. 2.8, а-в). Расскажите, как изменялись условия опыта.
7. Как можно использовать результаты этого опыта, определяя высоту Солнца над горизонтом?
8. Для чего в опыте по изучению поведения кошки мы использовали пилочку?
9. Прочитайте перечень названий бытовых приборов: пылесос, счетчик расхода электроэнергии, термометр, электрический чайник, радиоприемник, счетчик расхода газа, часы. Выберите среди них измерительные приборы. Объясните, что они измеряют, для чего их используют в быту.
Это материал из учебника Природоведение 5 клас Т.И. Базанова
Автор: admin от 22-01-2014, 11:44, Переглядів: 4430