Средства исследования

1.

Тема 5. Средства исследования

2.

Средства исследования – это специально создаваемые
средства, используемые в
процессе проведения
исследования.

3.

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Все средства исследования обладают общим свойством:
их конструируют, создают, разрабатывают, обосновывают для
тех или иных познавательных целей.

4. Прибор – познавательное средство, представляющее собой искусственное устройство или естественное материальное образование,

Виды средств исследования
Прибор – познавательное средство,
представляющее собой
- Материальные
искусственное устройство
- Информационные
или естественное
- Математические материальное
- Языковые
образование, которое
- Логические
исследователь приводит во
взаимодействие с
исследуемым
объектом с целью получения
о
последнем требующейся
информации

5. Типы приборов по специфике получаемой информации и функциональным характеристикам:

Виды средств исследования
-
Типы приборов
Материальные
Информационные
Математические по специфике получаемой информации и
функциональным характеристикам:
Языковые
Логические
приборы –
усилители
приборы –
анализаторы
приборы –
преобразователи
микроскоп,
телескоп
и др.
спектроскоп,
спектрофотометр,
профилометр
термометр,
манометр,
спидометр и др.

6. Типы приборов по специфике получаемой информации и функциональным характеристикам:

Виды средств исследования
-
Типы приборов
Материальные
Информационные
Математические по специфике получаемой информации и
функциональным характеристикам:
Языковые
Логические
приборы –
усилители
Растровый электронный
микроскоп
предназначен
для визуальной оценки
структуры
материала

7. Типы приборов по специфике получаемой информации и функциональным характеристикам:

Виды средств исследования
-
Типы приборов
Материальные
Информационные
Математические по специфике получаемой информации и
функциональным характеристикам:
Языковые
Логические
приборы –
анализаторы
Спектрофотометр СФ-56
предназначен для оценки
колориметрических
параметров
в проходящем свете

8. Типы приборов по специфике получаемой информации и функциональным характеристикам:

Виды средств исследования
-
Типы приборов
Материальные
Информационные
Математические по специфике получаемой информации и
функциональным характеристикам:
Языковые
Логические
приборы –
преобразователи
Цифровой влагомер с
термометром
предназначен
для оценки
влажности и температуры
материала

9. Все научные приборы выполняют функции регистрации и количественного измерения свойств исследуемых объектов

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
приборы –
усилители
Все научные приборы выполняют
функции регистрации и количественного
измерения свойств исследуемых объектов
приборы –
анализаторы
приборы –
преобразователи
Измерительные приборы – средства измерений,
предназначенные для
получения
значений измеряемой
физической
величины в установленном
диапазоне

10. Типы измерительных приборов а) по способу представления информации:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные а) по способу представления
Математические информации:
Языковые
Логические
показывающие –
приборы, допускающие
только отсчитывание
показаний значений
измеряемой величины
регистрирующие –
приборы, в которых
предусмотрена
регистрация показаний

11. Типы измерительных приборов а) по способу представления информации:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные а) по способу представления
Математические информации:
Языковые
Логические
показывающие
Микроскоп
двойного типа
МИС-11
предназначен для
оценки
шероховатости
поверхности
методом светового
сечения

12. Типы измерительных приборов а) по способу представления информации:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные а) по способу представления
Математические информации:
Языковые
Логические
регистрирующие
Фотоэлектрический
блескомер
Elkometer 401 NОVО-Gloss
предназначен для оценки блеска
поверхности

13. Типы измерительных приборов б) по методу измерений:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные
Математические б) по методу измерений:
Языковые
Логические
приборы прямого действия
–
приборы, в которых значение
измеряемой величины
находится без сравнения с
известной одноимённой
величиной
приборы сравнения –
приборы, предназначенные
для сравнения измеряемой
величины с величиной,
значение которой известно

14. Типы измерительных приборов в) по форме представления показаний:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные
Математические в) по форме представления показаний:
Языковые
Логические
аналоговые –
приборы, показания или
выходной сигнал которых
являются непрерывной
функцией изменений
измеряемой величины
цифровые –
приборы, показания которых
представлены в виде
конечных значений

15. Типы измерительных приборов в) по форме представления показаний:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные
Математические в) по форме представления показаний:
Логические
Языковые
аналоговые
Профилометр
контактный
модели 130
предназначен для
оценки профиля
неровностей
поверхности

16. Типы измерительных приборов в) по форме представления показаний:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные
Математические в) по форме представления показаний:
Логические
Языковые
цифровые
Люксометр
предназначен
для оценки
освещенности
поверхности

17. Типы измерительных приборов г) по виду математического действия с измеряемой величиной:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные
Математические г) по виду математического действия с
измеряемой величиной:
Языковые
Логические
суммирующие –
приборы, показания которых
функционально связаны с
суммой двух или нескольких
измеренных величин
интегрирующие –
приборы, в которых значение
измеряемой величины
определяется путём её
интегрирования по другой
величине

18. Типы измерительных приборов д) по другим признакам:

Виды средств исследования
-
Типы измерительных приборов
Материальные
Информационные
д) по другим признакам:
Математические
Языковые
Логические
по характеру
по способу
шкалы и
применения и
положению
конструктивному
исполнению на ней нулевой
точки
- стационарные
- щитовые - с односторонней
шкалой
- панельные
- переносные - с двухсторонней
Шкалой
и др.
-с безнулевой
шкалой
и др.
по
конструкци
и
отсчётного
устройства
по
по виду
измеряемой точности
измерений
величины
- со световым - вольтметры - нормируемые
указателем - амперметры - ненормируемые
- частотомеры
- с пишущим
устройством и др.
- язычковые
- с оптоэлектронной
шкалой и
др.

19. Модель – вспомогательный объект, выбранный или преобразованный в познавательных целях, дающий новую информацию об основном

Виды средств исследования
Модель – вспомогательный объект,
- Материальные
выбранный
или преобразованный в
- Информационные
познавательных целях, дающий
- Математические
новую
- Языковые
информацию об основном объекте
- Логические
 
Модель – это система, исследование которой
служит средством для получения
информации о другой системе
 
Модель – это упрощённое представление
реального устройства и/или
протекающих в нём процессов,
явлений

20. Формы моделирования а) по характеру моделей:

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
Математические а) по характеру моделей:
Языковые
Логические
предметное
моделирование –
ведется на модели,
воспроизводящей
определенные
геометрические, физические,
динамические, либо
функциональные
характеристики объекта
моделирования – оригинала
знаковое моделирование –
моделирование с
использованием схем,
чертежей, формул и т.п.
Важнейшим видом знакового
моделирования является
математическое
моделирование.

21. Формы моделирования б) по способу отображения действительности :

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
Математические б) по способу отображения действительности :
Языковые
- эвристическое
Логические
- натурное
- математическое

22. Формы моделирования а) по характеру моделей:

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
Математические а) по характеру моделей:
Языковые
- эвристическое - представляет собой
Логические
- натурное
процесс формирования
- математическое
образов, в воображении
исследователя

23. Формы моделирования а) по характеру моделей:

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
Математические а) по характеру моделей:
Языковые
- эвристическое
- предполагает
Логические
- натурное
- математическое
использование
материальных моделей,
подобных реальным
системам, но
отличающихся от них
размерами, материалом
элементов и т. п.

24. Формы моделирования а) по характеру моделей:

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
Математические а) по характеру моделей:
Языковые
- эвристическое
Логические
- натурное
- математическое
Виды натурных
моделей
физические –
реальные изделия,
образцы, между
параметрами которых и
их ,модели одинаковой
физической природы
существует однозначное
соответствие
графические –
аналоговые –
представляют собой
различные изображения:
схемы, эскизы, чертежи,
графики
позволяют исследовать
одни физические явления
посредством изучения
других, имеющих
аналогичные функции

25. Формы моделирования а) по характеру моделей:

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
Математические а) по характеру моделей:
Языковые
- эвристическое
Логические
- натурное
- математическое
Виды натурных
моделей
физические
графические
аналоговые
объёмные –
тремплеты –
модели, являющиеся упрощённым
подобием исследуемого объекта
или позволяющие воссоздать
исследуемый процесс или явление
модели, являющиеся плоским
масштабным отображением
объекта в виде упрощённой
ортогональной проекции или
его контурным очертанием

26. Формы моделирования а) по характеру моделей:

Виды средств исследования
-
Формы моделирования
Материальные
Информационные
а) по характеру моделей:
Математические
Языковые
- эвристическое
Логические
- натурное
- математическое - приближенное описание
объекта моделирования,
выраженное с
помощью математической
символики

27. - это вычислительная техника, информационные технологии и средства телекоммуникаций

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
- это вычислительная техника,
информационные технологии и
средства телекоммуникаций
В последние десятилетия вычислительная техника широко
используется для автоматизации эксперимента во многих отраслях науки,
позволяя в сотни, тысячи раз упростить исследовательские процедуры и
сократить время обработки данных.

28. Вычислительная техника - совокупность технических и математических средств, методов и приёмов, используемых для механизации и

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Вычислительная техника совокупность технических и математических
средств, методов и приёмов, используемых
для механизации и автоматизации процессов
вычислений и обработки информации
К вычислительной технике относятся: ЭВМ, компьютеры, устройства
ввода, вывода, представления и передачи данных (сканеры, принтеры,
модемы, мониторы, плоттеры, клавиатуры, дисковые накопители и т. д.),
ноутбуки, микрокалькуляторы, электронные записные книжки и пр.

29. Информационная технология - система взаимосвязанных методов и способов сбора, хранения, накопления, поиска, обработки

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Информационная технология система взаимосвязанных методов и
способов сбора, хранения, накопления,
поиска, обработки информации на основе
применения средств вычислительной
техники
Цель информационной технологии - производство информации для
анализа человеком и принятие на его основе решения по выполнению
какого-либо действия (управленческого решения)

30. Виды информационных технологий   - Обеспечивающие ИТ – используются как инструментарий в различных предметных областях -

Виды средств исследования
Предметные технология –
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
служат для выполнения всех операций,
выполняемых
на одном рабочем месте, например, при работе
на персональном компьютере
Виды информационных
технологий
 
- Обеспечивающие ИТ – используются как инструментарий в различных
предметных областях
- Функциональные ИТ –
определенной
предназначены для решения задач
предметной области при реализации
конкретной
предметной технологии

31. - к математическим средствам относятся разнообразные программы, языки программирования, инструкции и т. д.

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
- к математическим средствам относятся
разнообразные программы, языки
программирования, инструкции
и т. д.
В качестве особых форм идеализации и аналогии математические
модели представляют собой совокупность взаимосвязанных
математических и формально-логических выражений, отображающих
реальные процессы и явления (физические, психические, социальные и т.
д.).

32. Математические модели по форме представления:

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Математические модели
по форме представления:
- аналитические
- численные
- формально-логические

33. Математические модели по форме представления:

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Математические модели
по форме представления:
– выявленные
- аналитические
функциональные
- численные
- формально-логические зависимости

34. Математические модели по форме представления:

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Математические модели
по форме представления:
- аналитические
- численные
- формальнологические
детерменированные модели, в которых установлено
однозначное соответствие между
переменными, описывающими
объект или явления
стохастические модели, в которых связь между
переменными носит случайный
характер, что учитывается в
наборе переменных описывающих
объект или явление

35. Математические модели по форме представления:

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Математические модели
по форме представления:
- аналитические
– дискретные ряды
- численные
- формально-логические чисел (таблицы),
реализуемые в виде
программных
комплексов

36. Математические модели по форме представления:

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
Математические модели
по форме представления:
- аналитические
- численные
- формально-логические– логические
построения,
созданные на
формальном языке

37.

Виды средств исследования
-
Материальные
Математические модели универсальны и
Информационные
Математические дешевы, позволяют поставить «чистый»
эксперимент, прогнозировать развитие
Языковые
явления или процесса, отыскать способы
Логические
управления ими.
Результаты математического
моделирования нуждаются в обязательном
сопоставлении с данными физического
моделирования –
с целью проверки получаемых данных и для
уточнения самой модели.

38. - правила построения определений понятий (дефиниций)

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
- правила построения определений
Языковые
понятий (дефиниций)
Логические
Во всяком научном исследовании ученому
приходится уточнять введенные понятия, символы
и знаки, употреблять новые понятия и знаки.
Правила использования языков как
естественных, так и искусственных, при помощи
которых исследователь строит свои рассуждения и
доказательства, формулирует гипотезы, получает
выводы и т.д., являются исходным пунктом
познавательных действий.

39. - способы построения умозаключений и доказательств, позволяющие отделять истинные, объективные аргументы от ложных, интуитивно

Виды средств исследования
-
Материальные
Информационные
Математические
Языковые
Логические
- способы построения умозаключений и
доказательств, позволяющие отделять
истинные, объективные аргументы от
ложных, интуитивно принимаемых
Использование логических средств в процессе
построения рассуждений и доказательств
позволяет исследователю отделять
контролируемые аргументы от интуитивно или
некритически принимаемых, ложные от истинных,
путаницу от противоречий.

40. Задача 1

Логические задачи
Задача 1
На рисунке изображены три уравнения. Необходимо определить какому числу соответствует каждый символ, чтобы уравнения были
корректны. Числа целые и не могут быть меньше единицы.

41. Задача 2

Логические задачи
Задача 2
Представьте двух людей: мужчину и женщину. "Я - женщина", говорит
человек с темными волосами. "Я - мужчина", говорит человек со светлыми
волосами. По крайней мере точно один из них сказал неправду. Кто
именно сказал неправду? Или они лгут оба?

42. Задача 3

Логические задачи
Задача 3
Дошкольники решают эту задачу за 5-10 минут. У некоторых
программистов уходит на неё до часа. Многие люди, исписав несколько
листов бумаги, сдаются. Какое число скрывается за знаком вопроса?

43. Задача 4

Логические задачи
Задача 4
На решение этой задачи у шестилетнего ребенка уходит обычно не
больше 20 секунд. Какое число скрыто под парковочным местом?

44. Задача 5

Логические задачи
Задача 5
Определите, по какому принципу выстроена данная
последовательность: 
8 2 9 0 1 5 7 3 4 6.

45. Задача 6

Логические задачи
Задача 6
Ниже указана последовательность букв. Не существует правила
порядка, по которому данная последовательность выстроена, однако для
полноты не хватает двух букв, какие это две буквы? 
ИСФАМОНДЯИ

46. Задача 7

Логические задачи
Задача 7
Найдите лишнюю фигуру.

47.

Тема 6. Шкалы измерений

48. - Один

Шкалы измерений
- Один
Количество
параметров,
характеризующих
свойство объекта:
- Два и более
- Одномерная шкала – используется для
измерений
свойства
объекта,
характеризуемого
Количество
градаций
параметром
шкалы
одним
- Многомерная шкала – используется для
измерений
свойства
объекта,
характеризуемого
двумя и более
параметрами

49. - Два

Шкалы измерений
- Два
Количество
градаций
измеряемого
свойства
- Три и более
Дихотомическая – шкала в которой
имеются
только две
упорядоченные
градации
Количество
градаций
шкалы
Недихотомическая – шкала в которой
имеется конечное
(дискретная шкала)
или неограниченное
(непрерывная
шкала)
число
упорядоченных
градаций

50. Шкалы наименований (номинальные)

Типы шкал измерений
1.
Неметрические
Шкалы
Шкалы
наименований порядка
(номинальные)
Дискретные
Дихотомические
2. Метрические
Шкалы
Шкалы
Абсолютные
разностей
отношений шкалы
(интервалов)
Непрерывные
Недихотомические

51.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
2) Шкалы порядка

52.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
– отражают качественные
проявления измеряемых свойств
2) Шкалы порядка
Признаки шкал наименований:
- отсутствие единиц измерения и начала отсчета
- отсутствие погрешностей измерения
- неприменимость понятия линейности
- обязательное использование эталонов
- неприменимость количественных операций, кроме
определения модального класса эквивалентности

53.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
2) Шкалы порядка
Элементы шкалы наименований
характеризуют эквивалентность
(равенство) и сходство (близость)
качественных проявлений
измеряемых свойств с образцом
или эталоном
Специализированный для
полиграфии атлас цветов

54.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
2) Шкалы порядка
Дихотомические:
- Пол
- Состояние здоровья
(болен / здоров)
и др.
Дискретные:
- Национальность
- Наименования цвета
и др.

55.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
– упорядочивают качественные или
2) Шкалы порядка
количественные проявления свойства
объекта по возрастанию или
убыванию, за счет присвоения им
баллов
Признаки шкал порядка:
- отсутствие единиц измерения, размерности
- возможно (но не обязательно) наличие начала отсчета
- возможно (но не обязательно) использование эталонов
- недопустимость изменения спецификаций,
описывающих конкретные шкалы

56.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
2) Шкалы порядка
Баллы ―
это обычно натуральные
числа, которые
показывают ранг тех или
иных объектов и
следуют в порядке
убывания или
возрастания их
предпочтительности
Шкала твердости минералов
Мооса
Твёрдость Эталонный
по Моосу
минерал
Обрабатываемость
1
Тальк 
Царапается ногтем
2
Гипс 
Царапается ногтем
3
Кальцит 
Царапается медью
4
Флюорит 
Легко царапается ножом,
оконным стеклом
5
Апатит 
С усилием царапается ножом,
оконным стеклом
6
Ортоклаз 
Царапает стекло.
Обрабатывается напильником
7
Кварц 
Поддаётся обработке алмазом,
царапает стекло
8
Топаз
Поддаётся обработке алмазом,
царапает стекло
9
Корунд 
Поддаётся обработке алмазом,
царапает стекло
10
Алмаз 
Царапает стекло

57.

Типы шкал измерений
1. Неметрические шкалы
1) Шкалы наименований
(номинальные)
2) Шкалы порядка
Дихотомические:
- Состояние здоровья
- Красота
и др.
Дискретные
-
Мнение
Шкалы твердости минералов
Шкалы силы ветра
Шкала школьных оценок
и др.
Непрерывные:
- Шкалы координат цвета
- Шкалы твердости металлов
и др.

58.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы

59.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
– шкалы количественных измерений
свойства, характеризующиеся
отсутствием естественного нуля и
наличием устанавливаемых по
соглашению единиц измерений
Признаки шкал разностей:
- отсутствие естественного нуля
- наличие устанавливаемых по соглашению нуля и
единицы
измерений
- применимость понятия "размерность"
- реализация только посредством эталонов
- допустимость изменения спецификаций, описывающих
конкретные шкалы

60.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Шкала расстояний

61.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Шкала температур

62.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Временная шкала

63.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
– шкалы количественных измерений
свойства, характеризующиеся
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы наличием
естественного нуля и
устанавливаемой
по соглашению единицы измерений
Признаки шкал отношений:
- наличие естественного нуля и устанавливаемой по
соглашению единицы измерений
- применимость понятия "размерность"
- реализация только посредством эталонов
- допустимость изменения спецификаций, описывающих
конкретные шкалы

64.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Шкала масс

65.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Шкала линейных
размеров

66.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Шкала температур
Кельвина

67.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы – шкалы количественных измерений
свойства, характеризующиеся
наличием
естественного нуля и естественной и
однозначной единицы измерений
Абсолютных шкал:
- наличие естественного нуля, безразмерной единицы
измерений
- реализация как с помощью эталонов, так и без них
- допустимость изменения спецификаций, описывающих
конкретные шкалы

68.

Типы шкал измерений
2. Метрические шкалы
1) Шкалы разностей
(интервалов)
2) Шкалы отношений
3) Абсолютные шкалы
Количественная шкала

69.

Типы шкал измерений
Типы шкал
Логические/
математические
операции
Номинальная Порядковая Интервальна
Шкала
шкала
шкала
я
Отношений
шкала
×
÷
+
<
>
=
≠
-
-
-
+
-
-
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+

70. Мощность шкал

Типы шкал измерений
Мощность шкал – это их «разрешающая способность»,
степень,
уровень их возможностей для точного
описания явлений, событий, то есть, той
информации, которую несут оценки в
соответствующей шкале
1) Шкалы отношений
2) Шкалы разностей
(интервалов)
3) Шкалы порядка
4) Шкалы наименований
(номинальные)
Мощность шкал