 |
|
Проведення досліду та методи оцінки вимірювань
Основою будь-якого дослідження є вимірювання, адже від його точності й достовірності залежить успіх справи. Тому кожний дослідник повинен вміти вибрати найкращі умови вимірювань, вірно визначати значення величин і їх мінімальну кількість, об’єктивно провести загальний аналіз результатів вимірювань.
Вимірювання – процес знаходження будь-якої фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів, наприклад, вимірювання температури, артеріального тиску, електричних потенціалів тощо. При цьому потрібно бути впевненим у точності вимірювань, їх вірогідності, величині похибки. З цього приводу Леонардо да Вінчі писав: «Немає будь-якої вірогідності науки там, де не можна застосувати жодну з математичних наук, де немає зв’язку з математикою».
Науковцями розроблено багато засобів вимірювань фізичних, механічних, хімічних та інших величин, які можуть бути показовими (циферблатними) і реєструючими. Кожний прилад має певний діапазон вимірів, певну точність і певну допустиму величину помилки. Контроль за справністю приладів здійснює відповідна метрологічна служба.
Проведення досліду.Проведення досліду є найважливішим і найскладнішим процесом. Дослідні роботи проводять у відповідності з планом-програмою і методикою досліду. Розпочинаючи дослід, остаточно уточнюють методику його проведення, послідовність етапів.
Реєструючи в робочому журналі результати досліджень, експериментатор не повинен допускати суб’єктивізму. Журнал наукових досліджень є офіційним документом, тому він має бути пронумерованим, прошитим, скріпленим печаткою. З нього не можна виривати сторінок, в ньому не можна робити будь-яких виправлень. Якщо ж виникає така потреба, то помилково записаний показник перекреслюють і зверху записують вірне значення.
Журнал реєстрації наукових даних повинен максимально відтворювати хід експерименту. В ньому вказують (на титульній сторінці) тему роботи, назву досліду, прізвище виконавця, дату записів. Далі на кожній сторінці записують час і місце проведення дослідження, умови проведення досліду, характеристику досліджуваного об’єкту, засоби вимірювань, наслідки спостережень та інші дані. Записи слід вести акуратно. Якщо якийсь показник різко відхиляється, обов’язково необхідно вказати обставини, за яких це сталося.
Проводячи дослідження, необхідно весь час стежити за справністю апаратури, аналізувати по ходу отримані дані, вносити при потребі корективи в експеримент, вдосконалювати його методику. При проведенні досліджень часто виникають неполадки та пошкодження приладів, розливання реактивів, травмування дослідників. Тому слід ретельно дотримуватися техніки безпеки.
При аналізі результатів експерименту перш за все згруповують отримані дані, виходячи з мети та завдань дослідження. Тоді порівнюють отримані дані з наслідками попередніх досліджень, а також з даними досліджень інших авторів. Особливу увагу звертають на визначення ступеня достовірності і типовості отриманих даних. Всі хоч в деякій мірі сумнівні дані, а також ті, що різко відрізняються від інших даних, необхідно старанно перевірити, щоб пересвідчитися, що вони не є наслідком методичної чи технічної помилки.
Аналізуючи отримані результати, намагаються виявити залежності між якісними та кількісними змінами досліджуваного об’єкта та впливом на нього різних зовнішніх чинників, залежності ендогенного характеру, обумовлені властивостями самого об’єкта. При цьому дуже важливо визначити характер виявлених залежностей за їх значенням (суттєві вони чи ні) та відношенням між елементами взаємодії (пряма, зворотна чи опосередкована залежність).
В результаті аналізу та синтезу отриманих даних, їх критичної оцінки, співставлення та виявлення залежностей виділяють загальні риси і закономірності досліджуваних чинників та явищ. Це і складає суть наукового узагальнення, яка служить основою для узагальнюючого висновку. Такий висновок базуватиметься не на основі припущень та вражень дослідника, а на точно встановлених фактах – він або підтверджуватиме покладену в основу досліду гіпотезу, або ж заперечуватиме її. Крім того, з такого висновку можна вивести певні закономірності, розкрити суть досліджуваного явища, виявити невідомі раніше залежності.
Наслідки вимірювань узагальнюють в таблицях, а також користуються методами графічного зображення. Для цього звичайно користуються системою прямокутних координат. Наприклад, відклавши по горизонталі часові проміжки, а по вертикалі – числові значення досліджуваних величин, відмічають точками на їх перетині встановлені показники і з’єднують їх лінією.
Важливе значення при графічному зображенні наслідків експерименту має вибір системи координат чи координатної решітки. Останні бувають рівномірними (коли ординати і абсциси мають однакову шкалу) чи нерівномірними (напівлогарифмічними, логарифмічними, вірогідними). У напівлогарифмічній решітці ордината буває рівномірною, а абсциса – логарифмічною, у логарифмічній – обидві осі логарифмічні, а у вірогідній ордината є рівномірною, а абсциса – вірогідною. В окремих випадках будують номограми для виразу будь-яких алгебраїчних виразів наслідків досліду.