Kaip atliekami gamtos mokslų tyrimai (1.1 tema)

Gamtos mokslai remiasi įvairiais tyrimais, matavimais ir skaičiavimais. Tyrinėjant gamtos reiškinius, reikia būti kantriems ir pastabiems. Svarbu išmokti stebėti vykstančius pokyčius, o tam reikia atidumo. Daug svarbių žmonijos atradimų pavyko padaryti dėl to, kad smalsūs mokslininkai norėjo pažinti ir suprasti aplinką.

Senovės graikų filosofas, matematikas ir išradėjas Archimedas (apie 287–212 m. pr. Kr.) norėjo išmatuoti karūnos tūrį. To reikėjo, kad mokslininkas galėtų patikrinti, ar ji pagaminta iš gryno aukso, ar nėra įmaišyta kitų metalų. Kaip tai padaryti? Pasinėręs į vandens pilną vonią, Archimedas pastebėjo, kad dalis vandens išbėgo per kraštus, todėl suprato, jog taip nutiko dėl tą vietą užėmusio jo kūno (1.1.1 pav.). Tada jis sušuko savo garsiąją frazę „Eureka!“ (liet. „Atradau!“). Pagal išstumto vandens tūrį Archimedas apskaičiavo savo kūno tūrį ir nusprendė, kad karūnos tūris gali būti apskaičiuotas tokiu pačiu būdu. Tais laikais šis atradimas buvo milžiniškas.

Tyrinėjimams naudojami įvairūs prietaisai. 1609 m. žymus italų mokslininkas Galileo Galilėjus (Galileo Galilei, 1564–1642), remdamasis Nýderlanduose išrastų žiūronų brėžiniais, sukonstravo naują prietaisą – teleskopą. Taip atsirado galimybė stebėti dangaus kūnus. G. Galilėjus pro savo teleskopą pamatė, kad Saturno planeta turi žiedus, o Jupiteris – savo mėnulius. Teleskopas yra vienas svarbiausių prietaisų žvaigždėms ir žvaigždynams tyrinėti (1.1.2 pav.).

Beveik tuo pat metu, XVI a. pabaigoje – XVII a. pradžioje, buvo sukurtas mikroskopas. Šis prietaisas suteikė galimybę pažvelgti į mikropasaulį – iki tol plika akimi nematyti objektai tapo įžiūrimi. Pabandykite ir jūs patyrinėti, pavyzdžiui, iš kūdros pasemtą vandenį. Kokių nuostabių dalykų jame išvysite!

Prieš kelis šimtus metų buvo tikima, kad iš bet kurio metalo galima pagaminti auksą. Karaliai mokėdavo mokslininkams alchemikams, kurie savo laboratorijose tyrinėjo medžiagas. Nors aukso pagaminti taip ir nepavyko, šių medžiagų tyrinėjimai buvo svarbūs kuriant vaistus, vienas mẽdžiagas paverčiant kitomis. Taip atsirado chemijos mokslas.

Mokydamiesi šių mokslų, jūs taip pat būsite raginami tyrinėti ir daryti išvadas, nuspėti galimus rezultatus. Gamtos mokslų mokymasis paremtas jau seniau mokslininkų atliktais tyrimais. Nors dabar mokslo laboratorijose atliekami tyrimai yra labai sudėtingi, visus juos sieja panašūs bruožai. Mes taip pat galime atlikti tyrimus. Panagrinėkime, kaip tai daroma (1.1.3 pav.).

Pirmiausia paklauskime savęs, ką norime įrodyti ar išsiaiškinti.

Suformuluokime tam tikrą teiginį, kurį turime patikrinti. Tai vadinama hipotezè.

Tarkime, keliame hipotezę, kad nelaistomi augalai nudžiūsta.

Dabar reikia perskaityti, kas apie tai žinoma. Čia mums gali pagelbėti internetas, įvairios knygos. Tiesiog atidžiai perskaitykime rastą informaciją.

Mes, be abejonės, perskaitysime, kad augalus reikia laistyti. Kad įsitikintume, ar ši informacija teisinga, atlikime eksperimentą su pasirinktu augalu (1.1.4 pav.).

Stebėjimas yra bene svarbiausia tyrimo dalis. Būtent atidžiai stebint vykstančius reiškinius ir norint juos paaiškinti, padaromi patys svarbiausi atradimai. Jei tyrėjas daro poveikį tiriamam dalykui, jis atlieka eksperimeñtą. Eksperimentas turi būti atidžiai stebimas. Tarkime, nelaistomas augalas pradeda vysti jau po kelių dienų. Bet ši taisyklė tinka ne visiems augalams. Pavyzdžiui, kaktusai puikiausiai jaučiasi ilgai nelaistomi, o didelė drėgmė jiems kenkia.

Laikas išvadoms. Išnagrinėkime eksperimento rezultatus. Jei mūsų teiginys pasitvirtino, vadinasi, hipotezė buvo teisinga. O jei ne? Kelkime kitą hipotezę. Paprastai atliekami net keli eksperimentai ir stebima, kas vyksta.

Paskutinė tyrimo dalis – gautų išvadų paskelbimas. Išvadas galime paskelbti klasėje bendraklasiams stebint mokytojui arba aprašyti eksperimentą sąsiuvinyje. Taigi, atlikome pirmą savarankišką tyrimą. Remdamiesi šiuo pavyzdžiu, galime kelti daugybę įvairių klausimų.

Štai ir išmokome tyrinėti. Žinoma, galima rinktis visai kitą tyrimo objektą, kelti naujas hipotezes ir tyrinėti. Mokydamiesi gamtos mokslų, jūs labai daug sužinosite, nes į daugelį klausimų mokslininkai jau rado atsakymus. Kita vertus, yra daug dalykų, kurių iki šiol nežinome. Todėl nuolat vyksta gamtos mokslų tyrimai, padedantys atverti vis daugiau paslapčių.

• Gamtos mokslai paremti tyrimais, kurie apima stebėjimą, matavimus ir skaičiavimus.
• Pirma atliekamų tyrimų dalis – hipotezė. Tai teiginys, kurį reikia patikrinti.
• Atliekant gamtos tyrimus, reikia būti labai pastabiems.
• Norint pagrįsti hipotezę, atliekami bandymai – jie dar vadinami eksperimentais. Siekiant gauti tikslias išvadas, eksperimentai kartojami.