06.Скільки мають тривати спостереження?

« — 06.Скільки мають тривати спостереження? — »

Головні думки

Тривалість дослідження залежить від його мети. Якщо необхідно визначити стан ознаки, дослідники проводять короткочасне спостереження. У разі визначення змін ознак протягом якогось часу потрібне ­тривале спостереження.
Час, необхідний для тривалого спостереження, ­залежить від швидкості змін, які вивчають.
Для спостереження можуть використовувати прилади, наприклад, телескоп. Наукові технології ­вдосконалюють ці прилади та розширюють їхні можливості.

Опануйте поняття

Тривалість спостереження
Мета дослідження

6.1 Коли час має значення

Теоретична частина

Стороння людина, яка ніколи не бувала в українській школі, випадково потрапила до неї на перерві. Навколо гамір, учні сміються, хтось біжить до їдальні. Першачки грають у класики, п’ятикласники зайняті гаджетами… Чи зможе наш спостерігач правильно уявити процес навчання на основі лише одного короткочасного спостереження?

Результати спостережень часто залежать від часу їх проведення

Різний час та різна тривалість спостережень дають можливість побачити різні ознаки досліджуваної системи.

6.2 Види спостереження за тривалістю в часі

Дорогою до школи ви спіткнулися. Чи є ця ознака вашого шляху важливою? Ваше спостереження є випадковістю або фактом?

Під час проведення наукових досліджень вагоме значення має термін спостереження, що відповідатиме меті дослідження. Якщо необхідно описати певний стан ознаки, то ми можемо використовувати короткочасне спостереження. Часто воно не потребує ­повторення. ­Наприклад, необхідно описати форму листків різних рослин. Ми ­можемо зібрати гербарій із листків та вказати певні його ознаки.

Кольорова гама осіннього листя вражає! Та чи можемо ми лише за цією ознакою описати рослину? Які ознаки не залежатимуть від часу спостережень, а які — притаманні лише осені? Форма листків не залежить від пори року. Для берези характерний ромбовидний листок, для кінського каштана — пальчасте розташування листків у складному листку, а складний листок горобини схожій на пір’їну. А ось те, що у клена листок стає червоним, а в дуба жовтим — це їхня сезонна особливість.

Листки дерев, які можна побачити поруч з нами. За якими ознаками можна найкраще описати листок?

Етапи пожовтіння листя дерев ми можемо спостерігати під час тривалого спостереження.

За якими ознаками можна поділяти рослини на групи?

Наприкінці спостереження за жовтінням листя ми зазначимо, що листя опадає — рослина готується до зими, коли більшість ­життєвих процесів у ній гальмуються. За цією ознакою їх називають ­листопадними. А ось ялина та сосна належать до вічнозелених. Вони не скидають хвою одночасно, під час листопаду восени. Кожна хвоїнка (видозмінений листок) опадає у свій час, після двох або трьох років життя. Це дозволяє таким рослинам розширити пору року, протягом якої відбувається утворення поживних речовин.

Листки гінкго та вишні. З одного дерева восени можна зібрати листки, що дозволить побачити зміни їх кольору. Рослини різні, а прояви їх ознак є подібними!

Чи є інші ознаки рослин, що вказують на пристосування до різних ­умов середовища? Так, вони проявляються в будові різних ­частин рослини. Наведемо кілька прикладів. В однорічних рослин стебло трав’янисте, у багаторічних — переважно здерев’яніле; водні рослини мають порожнини всередині стебла, щоб триматися на поверхні, а наземні — «скелет» з міцних витягнутих волокон, що утримує їхнє тіло в повітряному середовищі.

Ці ознаки також дають можливість класифікувати рослини — поділяти їх на групи за певними ознаками.

6.3 Тривалі дослідження систем неживої природи

Цікавість людини не обмежена дослідженнями живої ­природи. З давніх часів люди дивилися в небо й відзначали положення та рух небесних тіл. Їм було відомо, що Полярна зоря не ­ змінює свого положення ­протягом року. Вона вказувала напрям на північ мореплавцям і мандрівникам у пустелях.

Великим кроком у дослідженні небесних тіл стало відкриття телескопа — приладу, що дозволяє нібито наблизити віддалені об’єкти.

Першим спрямував телескоп на небо італійський учений ­Галілео Галілей, один із засновників експериментального ­підходу в природничих науках. На початку XVII ст. завдяки телескопу Галілей ­побачив окремі зорі Чумацького Шляху, кілька супутників Юпітера, нерівну поверхню Місяця, обертання Сонця навколо своєї осі тощо.

Нові технології досліджень запроваджувалися у життя ­ нелегко. Завдяки спостереженням небесних тіл Галілей зрозумів, що не Сонце обертається навколо Землі, а Земля — навколо Сонця. За ­книгу, у якій обговорювалися докази на користь нових поглядів, він ­потрапив під церковний суд — інквізицію.

Галілео Галілей (1564–1642) зі створеним ним телескопом

Під загрозою суворого покарання Галілей відрікся від ­ своїх поглядів і закінчив життя хоча й під домашнім арештом, але, на­ щастя, не на багатті, де спалювали інакодумців.

На картині італійського живописця Кристіано Банті «Галілео перед римською інквізицією» показано суд над науковцем за думки, що не відповідали загальноприйнятим у той час

Телескоп став вдалим винаходом. З розвитком технологій його удосконалювали.

Сучасні телескопи дають змогу розглядати й вивчати не лише нашу Сонячну систему, але й інші зоряні системи в нашій галактиці та досяжні для спостережень частини Всесвіту. Прикладом сучасного приладу є телескоп «Габбл», названий на честь американського астронома, який вивчав галактики й туманності в космосі. Його перевага в тому, що він має велику кількість технічних засобів для відстежування випромінювань, що надходять від різноманітних космічних об’єктів.

Телескоп «Габбл» на орбіті Землі. Світлину зроблено з космічного корабля «Атлантіс» у 2009 році
Галактика Андромеда, що розташована за 2,5 млн світлових років від нашої планети. Фото зроблене телескопом «Габбл»

Запущений на орбіту у 1990 році, цей телескоп, за прогнозами, буде працювати ще тривалий час, приблизно до 2040 року. «Габбл» працює для дослідників з усіх країн. Будь-хто, хто обґрунтує потребу у використанні «Габблу», і ви у тому числі, може скористатися цим телескопом безкоштовно. Наприкінці 2021 року у космос було запущено ще потужніший телескоп, «Джеймс Вебб».

Дослідження за допомогою телескопів «Габбл» та «Джеймс Вебб» допомагають не лише зрозуміти будову планет Сонячної ­ системи, галактик, чорних дір, туманностей, а й досліджувати еволюцію ­Всесвіту, його вік та напрями розвитку.

6.4 Як визначати мету дослідження?

Практична частина

Для визначення терміну досліджень потрібно чітко сформулювати його мету. Виконуючи практичні роботи, ви могли звернути увагу, що більшість з них оформлені за схожою схемою. На першому місці стоїть мета досліджень. Про що ж вона свідчить?

Мета дослідження — це результат, який ми сподіваємось ­отримати під час проведення дослідження. Формулювання має містити слова: «знайти», «установити», «пояснити», «обґрунтувати», ­«розробити», «довести» тощо. На перших кроках мету роботи буде формулювати вчитель або вчителька, але з часом ви маєте навчитися зазначати її самостійно.

Приклад 1. Різноманітність забарвлення осіннього листя.

Для проведення такого дослідження нам вистачить одного спостереження. Необхідно обрати час, коли листя починає змінювати свій колір та обрати різні його відтінки.

Мета дослідження: установити різноманітність відтінків листків обраної рослини.

Приклад 2. Спостереження за зміною температури восени.

Це дослідження тривале. Його потрібно проводити протягом трьох місяців, ретельно обравши час вимірювання температури повітря. Це ­пов’язано з тим, що восени вдень ­буває ще доволі тепло, а вночі можуть бути перші заморозки. Для проведення ­цього дослідження потрібно вести щоденник природи.

Наприкінці дослідження буде можливість побудувати графік, що ­покаже напрям змін.

Мета дослідження: дослідити зміни температури протягом осені.

Приклад 3. Спостереження за осінніми явищами в житті рослин.

Це дослідження теж тривале. До нього ми можемо увести ­ зокрема й дослідження змін температури. У щоденнику природи, окрім ­особливостей погоди, щотижня зазначають зміни рослин — прояви їх підготовки до зими. Цікаво, чи пов’язані безпосередньо напрями у двох цих спостереженнях?

Питання для закріплення матеріалу

1. Який за тривалістю варіант дослідження потрібно застосувати для оцінки різноманіття птахів шкільного подвір’я?
     А.
одноразова екскурсія
     Б.
короткочасне дослідження протягом однієї доби
     В.
тривале дослідження протягом періоду гніздування птахів
     Г.
тривале дослідження протягом року

2. Укажіть варіант короткочасного дослідження:
     А.
пророщування насіння квасолі
     Б.
дослідження будови клітини під мікроскопом
     В.
вивчення етапів розвитку домашньої тварини
     Г.
дослідження пристосувань тварин лісу до зими

3. Чому важливо правильно обирати тривалість часу вивчення систем? Наведіть приклади планування спостереження за системами неживої та живої природи. 

4. Оберіть певне цікаве для вас завдання з вивчення природи. Сформулюйте мету дослідження, яке ви могли б провести.

Теми для обговорення і виконання

 Як винайдення мікроскопа вплинуло на розвиток науки?

Завдання електронної версії підручника

В електронній версії підручника використані додаткові завдання, що відрізняються від тих, які містяться у підготованої до друку версії!

У стані розробки…