Almen studieforberedelse. 3.g

Transkript

1 Almen studieforberedelse 3.g

2 Videnskabsteori De tre forskellige fakulteter Humaniora Samfundsfag Naturvidenskabelige fag Fysik Kemi Naturgeografi Biologi

3 Naturvidenskabsmetoden Definer spørgsmålet / problemet Indsaml information Formuler en hypotese Formuler en ny hypotese Hypotesen bliver ikke bekræftet Udfør et eksperiment Gør observationer Lav en konklusion Gentag mange gange Hypotesen bliver bekræftet

4 Vejen mod naurvidenskabelige teorier OBSERVATION - af fænomen, ofte gennem måling af data eller dagligdags undren HYPOTESE - en teori om sammenhæng eller forudsigelse af et eksperiments udfald evt. gennem matematisk modellering. VERIFIKATION - test af hypotesen ofte gennem eksperiment FORMIDLING - formulering af metoder, erfaring og konklusion

5 Observation af fænomen Objektet er det fænomen der studeres Eks. Frit faldende kugler Objektet og målemetoden beskrives i en målemodel Faldtiden af kugler med forskellig masse observeres ved slip fra samme højde Observationerne er de data der måles Masse og faldtid Observationerne giver sig udslag i - et teoretisk problem - et empirisk problem Eks: Kuglerne har samme faldtid, hvilken acceleration?

6 Hypoteser Hypoteser er ubekræftede teorier der kan inddeles i to kategorier - Induktive hypoteser: Sammenhængshypoteser der skal tolke eller forklare observationer. - Deduktive hypoteser: Eksistenshypoteser der skal forudsige nye observationer Hypoteser bør være så simple som muligt og de skal kunne bekræftes (verificeres)

7 Deduktion Deduktion er at slutte fra det generelle til det specielle d.v.s implicere Deduktion bruges til at forudsige nye observationer Hvis hypotesen er sand så kan den bekræftes af observation. Hvis observation imod så er hypotesen falsk. Logiske slutninger er gyldige, hvis de er logisk sammenhængende men de er kun i overensstemmelse med virkeligheden, hvis præmisserne er det.

8 Induktion Induktion er at slutte fra det specielle til generelle d.v.s generalisere Induktioner formuleres for at tolke eller forklare en iagttagelse Principielt umuligt at vise en induktion er sand, eftersom empirien sjældent dækker fuldstændigt. Sandsynliggørelse. Ved kvantitative undersøgelser skal man være opmærksom på Er målingerne korrekt udført? (reliabilitet) Når andre til det samme resultat? Undersøger man faktisk det, man ville måle? (validitet)

9 Hypotetisk-deduktiv metode problem hypotese deduktion afprøvning

10 Verifikation af hypoteser KVANTITATIV Alt bliver gjort måleligt Resultater præsenteres numerisk Undersøgelsens genstand betragtes som objekt Analytiske eller statistiske tests KVALITATIV Ethvert fænomen er unikt Man kan derfor ikke måle Undersøgelsens genstand betragtes som subjekt Case research, fortolkning

11 Naturvidenskabernes metoder Eksperimenter Variabelkontrol Randomisering Observationer Kategorisering Regressioner Analytiske metoder Numeriske metoder

12 Teorier og naturlove En naturlov er en traditionel betegnelse for en testet hypotese der gælder for en klasse af systemer. Eksempel Galileis faldlov s = g 2 t2 Det er typisk for naturlove at de kun gælder hvis man gør visse antagelser eller idealiseringer Eksempelvis ser bort fra luftmodstanden En sammenfatning af flere naturlove kaldes en teori. En teoris gyldighedsområde er større end en naturlovs. Eksempel Newtons gravitationsteori F = G M r 2 m

13 Teorier i fysik Bohrs atommodel Relativitetsteorien Kvantemekanikken Gravitationsteorien Klimamodeller Vejrmodeller

14 Eneren eller gruppen? Fra eneren til gruppen - bygger på hinandens indsats tværfagligt arbejde konkurrence og samarbejde Big science Stort apparatur (f.eks. Cern) Store projekter (f.eks. SONG) (Stellar Observations Network Group)

15 Formidling Naturvidenskabelig metode bygger på to fundamentale værdier Objektivitet - uafhængighed af observatøren Rationalitet - at være fri for selvmodsigelser Naturvidenskabelig metodes centrale begreb er Validitet - Troværdigheden og styrken af videnskabelige udsagn afgøres udfra mængden og kvaliteten af bekræftende tests.

16 Formidling Præcis formulering af betingelser for undersøgelsen og metoder benyttet i denne er vigtig for troværdigheden. Grundig analyse af resultater. I kvantitative undersøgelser bruges ofte regressionsanalyse til at sandsynliggøre konklusionen. Perspektivering - at sætte sin undersøgelse i en sammenhæng og sammenligne med andres undersøgelser.

17 Videnskaben som løsning Videnskaben sikrer fred og fremskridt og et bedre liv

18 Videnskaben som problem Tre mile øen (1979) Tjernobyl (1986) Silent Spring (1962) Bhopal (1984)

19 På den ene side Teorier udledes fra observationer Eksperimenter kan vise endegyldigt, om en teori er rigtig Videnskaben vokser hele tiden Videnskaben er objektiv og værdifri På den anden side Videnskabsmænd er jo hele tiden uenige Videnskabsmænd laver hele tiden anbefalingerne om Videnskabsmænd er nogle smagsdommere, som vil fremme egne holdninger

20 Naturvidenskabelig dannelse, fordi man får indsigt i naturvidenskabens enorme rolle i det moderne samfund indsigt i den naturvidenskabelige metodes betydning evnen til at genkende og anvende naturvidenskabelige begreber og teorier viden om hvad naturvidenskaberne kan og ikke kan forståelse af naturvidenskaben som en proces

21 AT, metoder og teorier Når man arbejder med metoder og teorier i AT er det vigtigt, at det knyttes direkte til SAGEN Til eksamen i AT skal man forklare de teorier og metoder, man selv har anvendt.

22 Videnskabsteori God fornøjelse!