Номер 4, страница 434 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 85. Методология научного исследования. Глава 10. Химия в современной науке - номер 4, страница 434.

Условие.

4. Что называют дедукцией; индукцией? Приведите примеры.

Решение.

Решение 2.

а. Перечислите основные этапы и методы научного познания.

Научное познание представляет собой сложный процесс получения объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Этот процесс можно разделить на этапы и охарактеризовать через используемые методы.

Этапы научного познания:

• Постановка проблемы. Осознание некоторого "пробела" в знаниях, формулировка вопроса или задачи, требующей решения. На этом этапе определяется направление будущего исследования.
• Сбор фактов (эмпирический этап). Целенаправленное накопление данных об изучаемом явлении. Факты собираются с помощью наблюдения, эксперимента, измерения и являются основой для дальнейших построений.
• Выдвижение гипотезы. На основе собранных фактов формулируется научное предположение или догадка, объясняющая эти факты. Гипотеза должна быть принципиально проверяемой (фальсифицируемой) и не противоречить уже установленным законам науки.
• Проверка гипотезы. Это ключевой этап, на котором из гипотезы логически выводятся следствия, а затем эти следствия проверяются экспериментально или путем новых наблюдений. Если следствия подтверждаются, гипотеза получает подкрепление; если нет — она опровергается, уточняется или заменяется новой.
• Построение теории. Если гипотеза успешно проходит многократные и разнообразные проверки, подтверждается широким кругом фактов и способна предсказывать новые явления, она может стать основой научной теории — целостной, логически непротиворечивой системы знаний, описывающей и объясняющей определенную область действительности.
• Формулирование закона. В рамках теории выявляются устойчивые, повторяющиеся, существенные связи между явлениями. Научный закон констатирует объективную связь, часто выражаемую математической формулой.

Методы научного познания:

Методы традиционно делятся на две большие группы: эмпирические (связанные с опытом и практикой) и теоретические (связанные с мышлением и логикой).

Эмпирические методы:

• Наблюдение — целенаправленное и организованное восприятие явлений действительности для сбора первичной информации без активного вмешательства в процесс.
• Эксперимент — активное и контролируемое вмешательство в изучаемый процесс с целью его исследования в управляемых и воспроизводимых условиях.
• Измерение — определение количественных характеристик объекта с помощью специальных технических устройств и единиц измерения.
• Сравнение — сопоставление объектов или явлений для выявления сходств и различий между ними.

Теоретические методы:

• Анализ и синтез — мысленное разложение объекта на составные части для изучения каждой из них (анализ) и последующее их объединение в единое целое для понимания системы в целом (синтез).
• Индукция и дедукция — движение мысли от частных фактов к общему выводу (индукция) и, наоборот, от общего положения к частным следствиям (дедукция).
• Абстрагирование — мысленное выделение наиболее существенных свойств объекта и отвлечение от несущественных, второстепенных.
• Идеализация — создание понятий об идеализированных объектах, не существующих в реальности, но обладающих набором удобных для анализа свойств (например, "идеальный газ", "абсолютно черное тело", "точка").
• Моделирование — исследование объекта (оригинала) путем создания и изучения его копии (модели), которая замещает оригинал в познавательных целях.

Ответ: Основные этапы научного познания: постановка проблемы, сбор фактов, выдвижение и проверка гипотезы, построение теории и формулирование законов. Ключевые методы делятся на эмпирические (наблюдение, эксперимент, измерение, сравнение) и теоретические (анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование, идеализация, моделирование).

б. Что называют "научной интуицией"? Приведите примеры.

Научная интуиция — это способность ученого к внезапному, неосознанному нахождению решения научной проблемы, постижению истины без видимой логической цепочки рассуждений. Это не мистическое озарение, а результат длительной подсознательной работы мозга, основанной на глубоких знаниях, огромном опыте и полной погруженности исследователя в решаемую проблему.

Ключевые характеристики научной интуиции:

• Внезапность: Решение приходит неожиданно, как "вспышка" или "озарение", часто в момент, когда ученый не думает о проблеме напрямую.
• Неосознанность пути: Исследователь не может объяснить, какими логическими шагами он пришел к выводу. Решение предстает как данность.
• Предшествующая подготовка: Интуиция не работает "на пустом месте". Ей всегда предшествует долгий и напряженный период сознательной работы над проблемой.
• Необходимость последующей проверки: Интуитивная догадка сама по себе не является доказательством. Она должна быть строго проверена с помощью логики и эксперимента, чтобы стать научным знанием.

Примеры проявления научной интуиции:

• Дмитрий Менделеев и Периодическая система. Согласно широко известной истории, после долгих безуспешных попыток систематизировать химические элементы, их стройная таблица приснилась ученому во сне. Этот "сон" стал кульминацией колоссальной предварительной работы его сознания и подсознания.
• Архимед и закон гидростатики. Знаменитый возглас "Эврика!" ("Нашел!") прозвучал, когда Архимед, погружаясь в ванну, внезапно понял, как определить объем короны сложной формы, измерив объем вытесненной воды. Эта догадка, пришедшая в момент расслабления, решила задачу, над которой он долго бился.
• Фридрих Август Кекуле и структура бензола. Немецкий химик долго не мог понять строение молекулы бензола. Решение пришло к нему, когда он задремал и увидел образ змеи, кусающей себя за хвост. Этот интуитивный образ подсказал ему идею о циклической (кольцевой) структуре молекулы, что стало прорывом в органической химии.
• Альберт Эйнштейн и принцип эквивалентности. По его собственному признанию, "самая счастливая мысль в его жизни" пришла к нему, когда он представил себе человека, свободно падающего с крыши. Он интуитивно понял, что в состоянии свободного падения гравитация "исчезает". Это привело его к формулировке принципа эквивалентности — фундаментального положения общей теории относительности.

Ответ: Научная интуиция — это внезапное, неосознанное постижение решения научной проблемы, основанное на глубоких знаниях, опыте и длительной концентрации на задаче. Интуитивная догадка всегда требует последующей строгой проверки. Классическими примерами являются открытие Менделеевым Периодической таблицы, формулировка Архимедом закона гидростатики и определение Кекуле циклической структуры бензола.