- Главная
- Физика
- Некоторые вопросы истории физики в контексте содержания обучения физике в средней школе
Содержание
- 2. Р. Браун (1773-1858) “…Микроскоп тогда не раскрыл ещё чудес бесконечно малого” Н.А. Любимов “История физики. Физика
- 3. ● “…только послѣ того, какъ мы знаемъ само явленiе, подлежащее нашему изученiю, можно стремиться къ его
- 4. 0. Предыдущее исследование 2. Введение нового понятия 3. Переход от “живых” объектов к “мёртвым” 2 →
- 5. 0. Предыдущее исследование - Исследование влияния формы пыльцы на оплодотворение цветковых растений 1. Первоначальное наблюдение явления
- 6. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП 3. Переход от “живых” объектов к “мёртвым” - Активными молекулами могут быть частицы пыльцы
- 7. 6. Ознакомление учёных с результатами работы. Публикации Мемуар Р. Брауна “A Brief Account of Microscopical Observations
- 8. ●Крайне мелкие частицы твёрдого вещества, полученные из живой или неживой материи, будучи помещёнными в воду или
- 9. ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ, ПРИЧИН И МЕХАНИЗМА на этапе исследования природы явления (системное изучение) на феноменологическом этапе (отдельные
- 10. 8. Дальнейшее исследование возможных причин явления: ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ, ПРИЧИН И МЕХАНИЗМА 9. Выводы Из дополнительного исследования
- 11. “…КАК НАБЛЮДЕНИЕ, ТАК И ЭКСПЕРИМЕНТ ДОЛЖНЫ ПРЕДШЕСТВОВАТЬСЯ И СОПРОВОЖДАТЬСЯ УМСТВЕННОЮ РАБОТОЮ, ДЛЯ КОТОРОЙ РЕЗУЛЬТАТ КАК ТОГО,
- 12. a. (0→1) Случайным ли было открытие Брауном движения частиц с точки зрения его научных исследований? b.
- 13. РАБОТА С ТЕКСТОМ КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ РАСКРЫТИЯ ЛОГИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ I. Очерки геологии Англии и Уэльса,
- 14. II. Л. Бротье “История земли” , 1860 г. “Изучение каменноугольных пластов представляет огромный интерес не только
- 15. Прочтите тексты из “Очерков геологии Англии и Шотландии”, 1822 г. и из “Истории Земли”, 1860 г.
- 16. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Ход научного исследования, его феноменологический этап и этап исследования природы и механизма явления, может
- 17. ● НАУКА НАЧИНАЕТСЯ С ОБЫДЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ фактов; но даже на этом этапе, требуется, чтобы НАБЛЮДЕНИЯ были
- 19. Скачать презентацию
Р. Браун
(1773-1858)
“…Микроскоп тогда не раскрыл ещё чудес бесконечно малого” Н.А. Любимов
Р. Браун
(1773-1858)
“…Микроскоп тогда не раскрыл ещё чудес бесконечно малого” Н.А. Любимов
“История физики. Физика в XVII веке”
ОТКРЫТИЕ РОБЕРТА БРАУНА КАК ПРИМЕР ИССЛЕДОВАНИЯ, АДАПТИРОВАННОГО ДЛЯ УЧАЩИХСЯ
Р.В. Поль
Мы обладаем грубым, сильно упрощённым, но глубоко верным отображением теплового движения в жидкостях. Это явление броуновского движения.
ОТКРЫТИЕ БРАУНА:
● ЯРКОЕ
● ИНТЕРЕСНОЕ
● СУЩЕСТВЕННОЕ ДЛЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ
● ХОД И ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОСТУПНЫ ПОНИМАНИЮ УЧАЩИХСЯ
● ВОЗМОЖНО ЛИЧНОЕ НАУЧНОЕ НАБЛЮДЕНИЕ УЧАЩИМСЯ
● “…только послѣ того, какъ мы знаемъ само явленiе, подлежащее нашему
● “…только послѣ того, какъ мы знаемъ само явленiе, подлежащее нашему
“ О научномъ мировоззренiи” ак. В.И. Вернадский
● “Я изложу мою работу не въ томъ порядкѣ, какъ она производилась, но такимъ образомъ, чтобы устранить, по возможности, всякие возраженiя, имѣющiе возникнуть при чтении этого отчёта…”
Проф. К.Д. Краевич
ИССЛЕДОВАНИЕ
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЕ (узнать явление со всех сторон)
ПРИРОДЫ ЯВЛЕНИЯ (природа, причины, механизм)
ХОД НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Р. БРАУНА
0. Предыдущее
исследование
2. Введение
нового
понятия
3. Переход от
“живых” объектов
к “мёртвым”
2 → 5. Расширение
0. Предыдущее
исследование
2. Введение
нового
понятия
3. Переход от
“живых” объектов
к “мёртвым”
2 → 5. Расширение
4. Переход
к объектам “неживой” природы
5. Обобщение наблюдений объектов живой
и неживой природы
1. Первоначальное
наблюдение явления
6. Ознакомление учёных с результатами работы. Публикации
7. Выводы
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
0. Предыдущее исследование
- Исследование влияния формы пыльцы на оплодотворение цветковых растений
1.
0. Предыдущее исследование
- Исследование влияния формы пыльцы на оплодотворение цветковых растений
1.
- Обнаружено движение частиц пыльцы, помещённых в воду. Частицы продолговатой и цилиндрической формы принадлежали цветку “Кларкия хорошенькая”
из семейства кипрейных
2. Введение нового понятия
- Открытое движение присуще частицам пыльцы других цветковых растений Браун назвал эти частицы активными молекулами
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
Простой английский
микроскоп 1820-е гг. ►
Кларкия хорошенькая►
Клетки орхидеи и ядра, видимые в микроскоп Брауна, 1828 г. ►
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
3. Переход от “живых” объектов к “мёртвым”
- Активными молекулами могут
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
3. Переход от “живых” объектов к “мёртвым”
- Активными молекулами могут
4. Переход к объектам “неживой” природы
-Любые мелкие частицы органического происхождения:
гуммигута, бумаги, дерева, КАМЕННОГО УГЛЯ,
будучи помещёнными в воду, обнаруживают движение
5. Обобщение наблюдений объектов живой и неживой природы
- Мелкие частицы неорганического происхождения: стекло, металлы, сурьма, олово, помещённые в воду, также являются активными молекулами
6. Ознакомление учёных с результатами работы. Публикации
Мемуар Р. Брауна
“A Brief
6. Ознакомление учёных с результатами работы. Публикации
Мемуар Р. Брауна
“A Brief
- разослан друзьям,
- опубликован в:
1. The Philosophical magazine and Annals of Philosophy, Vol. 4, N XXI (September), 1828, pp. 161-173.
2. The Edinburgh new Philosophical Journal/ April … September, 1828, pp. 358-371.
3. Annalen der Physik und Chemie, 1828, T.90. pp. 294-313
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
●Крайне мелкие частицы твёрдого вещества, полученные из живой или неживой материи,
●Крайне мелкие частицы твёрдого вещества, полученные из живой или неживой материи,
●Наименьшие из наблюдавшихся частиц, которые я назвал активными
молекулами, представляются сферическими или близкими к сферическим диаметром от 1/30000′′ до 1/20000′′ (от 0,85 до 1,25 мкм); другие частицы, заметно большие (различного размера), подобной или совсем иной формы также демонстрируют аналогичные движения в подобных обстоятельствах”
“Прежде я уже высказал моё убеждение, что эти движения частиц не возникают вследствие потоков жидкости их содержащих, не зависят от внутреннего движения, которое, как можно предположить, сопровождает испарение”
7. Выводы
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП
ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ, ПРИЧИН И МЕХАНИЗМА
на этапе исследования природы явления
(системное изучение)
на феноменологическом
этапе
(отдельные
ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ, ПРИЧИН И МЕХАНИЗМА
на этапе исследования природы явления
(системное изучение)
на феноменологическом
этапе
(отдельные
1а. Испарение и токи жидкости не являются причиной движения
5а. Пламя не уничтожает активные молекулы
8. Дальнейшее исследование возможных причин явления
5а. Пламя не уничтожает активные молекулы
9. Выводы 10. Публикация
Идут во многом параллельно с изучением феноменологии явления
8. Дальнейшее исследование возможных причин явления:
ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ, ПРИЧИН И МЕХАНИЗМА
9. Выводы
Из
8. Дальнейшее исследование возможных причин явления:
ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ, ПРИЧИН И МЕХАНИЗМА
9. Выводы
Из
The Philosophical magazine or Annals of Chemistry,
Mathematics, Astronomy, Natural History and General
Science Philosophy, Vol. 6, N XXXIII (September), 1829, pp. 161-166.
10. Публикация
●притяжение и отталкивание самих частиц
●неустойчивость суспензии
●капиллярные эффекты
●дегазация жидкости или мелких пузырьков воздуха
● поверхностное натяжение
“…КАК НАБЛЮДЕНИЕ, ТАК И ЭКСПЕРИМЕНТ ДОЛЖНЫ ПРЕДШЕСТВОВАТЬСЯ И СОПРОВОЖДАТЬСЯ УМСТВЕННОЮ РАБОТОЮ,
“…КАК НАБЛЮДЕНИЕ, ТАК И ЭКСПЕРИМЕНТ ДОЛЖНЫ ПРЕДШЕСТВОВАТЬСЯ И СОПРОВОЖДАТЬСЯ УМСТВЕННОЮ РАБОТОЮ,
О.Д. Хвольсон
1852 - 1934
● Каждый шаг в исследовании Р. Брауна есть определённый качественный скачок в понимании явления
● Каждый шаг отвечает на определённый вопрос исследователя
● Любая этапизация вносит в живую работу искусственный элемент, вопросы у учёного-исследователя возникают не всегда в явной логической последовательности и в явном виде.
● КАК НАУЧИТЬ УЧЕНИКА СТАВИТЬ ВОПРОСЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ?
ВОПРОСЫ К “ШАГАМ” ИССЛЕДОВАНИЯ
a. (0→1) Случайным ли было открытие Брауном движения частиц с точки
a. (0→1) Случайным ли было открытие Брауном движения частиц с точки
b. (1→2) Только ли частицы пыльцы растения “Кларкия хорошенькая” находятся в непрерывном и хаотичном движении, будучи помещёнными в воду?
c. (2→3) Вовлекается ли в подобное движение пыльца засушенных, мёртвых, растений?
d. (3→4) Если пыльца сухих цветов ведёт себя так же как и свежесрезанных, не будут ли любые мелкие частицы органического происхождения так же хаотично двигаться?
e. (4→5) ЧАСТИЦЫ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ – МОСТИК МЕЖДУ МИРОМ ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ, БУДУТ ЛИ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ЧАСТИЦЫ, НЕ ИМЕЮЩИЕ НИЧЕГО ОБЩЕГО С РАСТИТЕЛЬНЫМ МИРОМ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ, ВЕСТИ СЕБЯ ТАК ЖЕ В КАПЛЕ ВОДЫ, КАК И ЧАСТИЦЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ?
f. (5→6) Какую роль в признании достоверности результатов эксперименталь-ного исследования Брауна сыграло знакомство с ними известных естество-испытателей своего времени, какую роль играют научные публикации?
g. (6→9) Движение активных молекул рассмотрено (наблюдено) досконально, какие должны быть следующие шаги в его изучении?
ВОПРОСЫ К “ШАГАМ” ИССЛЕДОВАНИЯ
РАБОТА С ТЕКСТОМ КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ
РАСКРЫТИЯ ЛОГИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
I. Очерки геологии
РАБОТА С ТЕКСТОМ КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ
РАСКРЫТИЯ ЛОГИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
I. Очерки геологии
“Предпринимая следующий краткий осмотр нескольких геологических участков, в которых породы либо тождественны каменному углю, либо в высшей степени схожи с ним. мы должны отметить, что более поздние отложения суть однозначно растительного происхождения, и что есть веское основание приписывать тот же источник происхождения отложениям средних эпох. Может показаться, что можно было бы провести разграничительную линию между теми угольными породами, которые суть растительного происхождения, и только введены из растительного царства в царство минералов как инородные вещества и теми, которые изначально принадлежали послед-нему; но в действительности провести такую линию невозможно, поскольку ясно и однозначно отмечаемые крайние формы встречаются смешанными вместе то, что может рассматриваться установленным, а именно, превращение растительной материи в битум- и углесодержащие породы”.
У.Д. Конибер
1787 - 1857
II. Л. Бротье “История земли” , 1860 г.
“Изучение каменноугольных пластов представляет
II. Л. Бротье “История земли” , 1860 г.
“Изучение каменноугольных пластов представляет
буквами, сохранили настолько ясные и тонкие отпечатки папоротника и др., что самый искусный резец с трудом справился бы с их сложным рисунком. Не забудем прибавить, что в английский каменноугольных копях и в некоторых французских часто встречается род железной руды то перемешанной с каменным углем, то находящийся между слоями каменноугольного песчаника, называющейся углекислым железом каменноугольных копей”.
РАБОТА С ТЕКСТОМ КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ РАСКРЫТИЯ ЛОГИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Прочтите тексты из “Очерков геологии Англии и Шотландии”, 1822 г.
и из
Прочтите тексты из “Очерков геологии Англии и Шотландии”, 1822 г.
и из
1. Когда в науке было установлено органическое происхождение угля?
2. Как вы полагаете, существенно ли для исследования Р. Брауна то, что вывод об органическом происхождении угля был установлен до начала его наблюдений и опытов?
3. Что находили люди в угольных пластах Англии?
4. Почему каменный уголь можно считать “мостиком” между живой и неживой природой?
5. Браун исследовал поведение мельчайших частиц живых и неживых растений из гербария, какие шаги предприняли бы вы, расширяя представления об изучаемом явлении?
ВОПРОСЫ К ТЕКСТАМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Ход научного исследования, его феноменологический этап и этап исследования природы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Ход научного исследования, его феноменологический этап и этап исследования природы
2. Представляется целесообразным включение изучения данного материала в контекст проектно-исследовательской учебной деятельности.
3. Предложенный материал следует дополнить лабораторной работой по наблюдению броуновского движения.
4. Оригинальные исследования Р. Брауна можно найти на сайте
http://s-s.archive.org.prx.websiteproxy.co.uk/details/miscellaneousbot01brow
● НАУКА НАЧИНАЕТСЯ С ОБЫДЕННЫХ
НАБЛЮДЕНИЙ фактов; но даже на этом
● НАУКА НАЧИНАЕТСЯ С ОБЫДЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ фактов; но даже на этом
● Концепции, которыми факты связываются друг с другом, подсказывает ПРОЗОРЛИВОСТЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ. Прозорливости НЕЛЬЗЯ НАУЧИТЬ
● Обычно добиваются успеха методом проб; и, по-видимому, этот успех, состоит в разработке нескольких предварительных гипотез и выборе единственно верной. Но ЗАПАС соответствующих ГИПОТЕЗ не может быть создан ни по УСТАНОВЛЕННЫМ ПРАВИЛАМ, НИ БЕЗ СПОСОБНОСТЕЙ К СОЗИДАНИЮ НОВОГО
Novum organon renovatum (Обновлённый Новый органон)
POST SCRIPTUM
/по страницам М. Бунге “Интуиция и наука”/
У. Уэвелл
1794 - 1866