Методы научных наблюдений в географии: Наблюдение и описание — урок. География, 5 класс.

Наблюдение и описание — урок. География, 5 класс.

Человек всегда интересовался окружающим миром. Он хотел понять свойства и назначение минералов и горных пород, воды, воздуха, огня, растений и животных.

 

Для сбора, систематизации и анализа данных об окружающем мире учёные с древних времён использовали различные методы.

Метод (от греч. μέθοδος, «методос» — путь исследования, познания) — совокупность шагов, действий, которые нацелены на решение определённой задачи или достижение определённой цели.

География также обладает специальными методами познания.

В древности основным способом познания природы было наблюдение.

Метод наблюдения — это способ исследования, при котором анализируются и описываются различные объекты и явления.

Наблюдения позволяют изучать явления природы. Чтобы выяснить сущность явления, необходимо собрать материал и проанализировать его.

 

 

 

Наблюдение — один из самых доступных способов изучения природы. Для его проведения необходимы терпение, любознательность и целеустремлённость.

Первые путешественники записывали сведения об открытых ими землях, населяющих их народах, особенностях окружающей среды.

 

Такой метод изучения природы называется описание.

Описательный метод — вид научного метода, представляющий собой систему процедур сбора, первичного анализа и изложения данных и их характеристик.

Описание на современном этапе развития науки используется при проведении экспедиций, которые занимаются исследованием недостаточно изученных территорий Земли: глубин океана, полярных областей, горных районов, а также новых растений и животных.

 

 

Источники:

https://pixabay.com/ru/photos/весна-леса-ягода-черника-зеленый-5098721/

https://pixabay.com/ru/photos/бинокли-ребенок-увеличение-лукаут-100590/

https://pixabay.com/ru/photos/различный-дайвинг-море-1022/

https://pixabay.com/ru/photos/море-корабль-льда-пароход-океан-139393/

Метод научных наблюдений в географической науке

1.

5 класс Урок 2
Тема «Наблюдение-метод
географической науки»
Автор: Кондрашкина Татьяна Владимировна, учитель географии
ГБОУ гимназии «ОЦ «Гармония» г.о. Отрадный, Самарской области

2. Домашнее задание

§2, с.11-13 сделать опыт, с.13
презентация по желанию.
Видеогеография:
1.Небо в движении.
2. Движение Солнца на спутнике
Юпитера – Ио.

3. Проверка домашнего задания

Ответьте на вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Что такое география?
Что изучает географическая наука?
Что такое географические объекты, приведите примеры.
Назовите географические объекты своей местности
ЮНЕСКО. Что вы знаете об этой организации?
Есть на территории нашей области памятники природы?
Какие?
Кого называют «отцом географии?»
Вспомните опыт проводимый на прошлом уроке. О чём он,
что доказывает этот опыт.
ВидеоГеография. Космос1. Берега космического океана.

4. Актуализация знаний

• Какие способы изучения местности вам
известны?
• О ком из своих товарищей или
знакомых вы могли бы сказать, что он –
наблюдательный человек? Почему?
• Подумайте, как наблюдательность
помогает человеку в жизни?

5. Метод научных наблюдений

Ещё в древнее время
основным способом
познания
географических
объектов было
наблюдение.
Охотники, следопыты
умеют помечать
свойства или явления,
которые другие люди
могут не увидеть.

6. Метеорологические наблюдения

• Наблюдения за погодой
(проводятся
работниками
метеостанций)
• Определяют
направление и скорость
ветра, атмосферные
явления (гроза, туман,
дождь и тд.)
• Наблюдения проводятся
систематически и
регулярно.

8. Гномон

Гномон — древнейший
астрономический
инструмент,
позволяющий
определить высоту
Солнца над горизонтом
(солнечные часы)

9.

Школа географа — следопытаУчебник. Стр.12 рис.1

10. Изменение длины тени гномона в зависимости от положения Солнца над горизонтом

Вывод:
Чем выше Солнце тем
тень короче.
Тем ниже Солнце
(восход или заход),
тем тень длиннее.

11. Закрепление

1.
2.
3.
С помощью каких органов
чувств человек может
наблюдать за состоянием
географических процессов
и явлений?
Своими словами объясните
термин «горизонт».
Сравните своё
определение со словарём.
(стр. 154 учебника)
При каком положении
Солнца (высоком или
низком) тени от объектов
будут длиннее?

12. Рефлексия

• Сегодня я узнал…
• Я смог….
• Меня заинтересовало…
• Я захотел…

13. Отметки за урок

Спасибо за урок!

Чем отличаются методы географических исследований друг от друга ?

Методы географических исследований — способы получения географической информации. Основными методами географических исследований являются:
1) Картографический метод. Карта дает представление о взаиморасположении объектов, их размерах, о степени распространения того или иного явления и многое другое.
2) Исторический метод. Всё на Земле развивается исторически. Ничего не возникает на пустом месте, поэтому для познания современной географии необходимо знание истории: истории развития Земли, истории человечества.
3) Статистический метод. Невозможно говорить о странах, народах, природных объектах, не используя статистические данные: какова высота или глубина, площадь территории, запасы природных ресурсов, численность населения, демографические показатели, абсолютные и относительные показатели производства и т.д.
4) Экономико-математический. Если есть цифры, то есть и расчёты: расчёты плотности населения, рождаемости, смертности и естественного прироста населения, сальдо миграций, ресурсообеспеченности, ВВП на душу населения и т.д.
5) Метод географического районирования. Выделение физико-географических (природных) и экономических районов — один из методов исследования географической науки.
6) Сравнительно-географический. Сравнение позволяет более полно описать и оценить черты сходства и различия тех или иных объектов, а также объяснить причины этих различий.
7) Метод полевых исследований и наблюдений. Географию невозможно изучать только сидя в классах и кабинетах. Увиденное своими глазами — самая ценная географическая информация. Описание географических объектов, сбор образцов, наблюдение явлений — все это тот фактический материал, который и является предметом изучения.
8) Метод дистанционных наблюдений. Современная аэро- и космическая съёмка — большие помощники в изучении географии, в создании географических карт, в развитии народного хозяйства и охране природы, в решении многих проблем человечества.
9) Метод географического моделирования. Наиболее простой географической моделью является глобус.
10) Географический прогноз. Современная географическая наука должна не только описывать изучаемые объекты и явления, но и предсказывать последствия, к которым человечество может прийти в ходе своего развития. Географический прогноз помогает избежать многих нежелательных явлений, уменьшить негативное влияние деятельности на природу, рационально использовать ресурсы, решать глобальные проблемы.

Урок по географии в 5 классе «Наблюдение как метод географической науки»

План – конспект урока в 5 классе по теме «Наблюдения — метод географической науки»

Тип учебного занятия по дидактической цели – урок-практикум

Оборудование: учебник, рабочая терадь географа- следопыта, атлас, презентация.

Учитель: Васильева Надежда Константиновна, учитель 1 категории МБОО «Заводская СОШ»

Дата: 08.09.2017 г

Деятельностный компонент урока (на уровне учебных действий)

Ценностный компонент урока

Творческий компонент урока

Смысловые блоки содержания

Познавательные задачи для учащихся

1.Организационно — мотивационный этап урока

Определение темы урока

-На прошлом уроке вы познакомились с одним из способов изучения Земли – ее измерение.

Сегодня нам предстоит освоить один из самых доступных способов изучения Земли – наблюдение.

Какие наблюдения вам приходилось делать?

Высказывают предположение о наблюдениях за растениями, животными

Родионов Н+

Емельянова Н

Формулирование задач урока

-Сегодня нам предстоит научиться правильно организовывать и проводить наблюдения, и на их основе делать выводы.

— Что значить организовать наблюдение?

— Фиксируют задачу

-Выделяют в ней составные части:

Подготовка к наблюдению

Планирование

Фиксация

Обобщение полученных данных(Стрекаловский Р

Шилова В, Казанцев Д)

Создание мотивационной установки

Можно ли без подготовки провести наблюдение?

Алексеева Д, Кольцов И.

Высказывают свое мнение да или нет и приводят свои аргументы

2.Процессуально — содержательный этап урока

Актуализация полученных знаний

Какие знания о методах изучения местности вы получили на уроках естествознания и окружающего мира?

— Вспоминают и дают ответы на вопросы с. 10 учебника. Родионов Н, Емельянова НКольцов И

Изучение нового материала

1.Наблюдение – как самый доступный способ познания мира

Найти в тексте учебника с.10-11 аргументы иллюстрирующие описание метода наблюдений.

— Находят и выделяют в тексте с.10 учебника необходимые данные (факты):

1. наблюдательность

2. распознание увиденного.

3.сравнение с другими

4.выделение особенностей

Цыренов Ц, Минеев Д, Стрекаловский Р, Емельянова Н, Кольцов И

2. Метеорологические наблюдения

Чем научные метеорологические наблюдения отличаются от бытового восприятия атмосферы? Перечислите их.

Находят в тексте 4 позиции отличия и дают формулировку в обобщенном виде:

1.Активность наблюдателя и фиксация наблюдаемого

2.Целенаправленность

3.Планомерность

4.Систематичность

Родионов Н, Алексеева Д, Нечаева А, Казанцев Д, Емельянова Н

3.

Этап закрепления

Закрепление

1.Вопросы для беседы:

— Почему метод наблюдения самый древний?

— Назовите отличия научного наблюдения от обывательского?

— Как называется прибор для определения высоты Солнца над горизонтом?

— При каком положении Солнца (высоком или низком) тени от объектов будут длиннее?

Отвечают на вопросы.

Кольцов И, Алексеева Д, Родионов Н, Казанцев Д, Ванхенова М, Семёнов М,

-Формулируют заслуги Эратосфена Стрекаловский Р ,

Косоулин А

— Описывают способ Эратосфена. Емельянова Н,

2. Тест.

1.Какой из перечисленных методов исследования был недоступен древним ученым?

А) описательный

Б) картографический

В) космический

2.Гономон – это:

А) метеорологический инструмент

Б) астрономический инструмент

В) картографический инструмент

3. Чем выше Солнце над горизонтом тем:

А) короче тень от предметов

Б) длиннее тем от предметов

В) шире тень от предметов

Выбирают 1-в

2-б и 3-а и объясняют причину выбора

Сравнивают с правильными ответами (самоконтроль)

Все учащиеся класса

Подведение итогов

Сегодня мы изучили один из простейших научных методов изучения Земли. Какие еще методы вы хотели бы освоить?

— Высказывают свое пожелание об изучении картографического и космического методов. Тимухин А, Казанцев , Кольцов, Семёнов, Алекс Д.

Составьте план самостоятельного знакомства с другими методами

4.Рефлексивный этап урока

Рефлексия деятельности

— Прием «Закончи фразу»

«Работа на уроке позволила мне ……»

— Заполняют предложенные листочки с началом предложения

выполняют все учащиеся

— Оценивают и выражают свое отношение к работе на уроке в словесной форме

5. Объяснение домашнего задания

Обязательное задание

— Найти в тексте (параграф 2 с.10-11) ответ на вопрос: Почему автор к названию «Школа географа» добавил еще слово «следопыта»?

метода, например.

— Читают текст и находят характеристики (качества) следопыта –

1. Наблюдательность

2. Любознательность

3. Целеустремленность

4. Подмечают и распознают существенные свойства предметов и явлений

. Наблюдение за высотой Солнца над горизонтом

Построить модель гномона, описанную в «Школе географа-следопыта» и провести соответствующие действия по плану, описанные на с. 12-13 учебника.

— Изготавливают модель гномона

— Проводят необходимые действия и измерения.

— На основании проведенных несколько раз изменений в течение дня и делают выводы.

Оценка «5»- Алекс Д, Емельян Н, Казанц Д,Стрекаловский ,

Оценка «4»-ВанхеноваМ,Кольцов, Родионов, Минеев, Тимухин А Шилова В,

Оценка «3»-Цыренов, Семёнов,

Оценка «2»-Косоулин

Методы географических исследований

син доброго дня это гелиоса и география просто учебник под редакцией домогацких введение в географию 5 класс и значит параграф 2 методы географических исследований как древние люди изучали землю очень просто они просто описывали то что видели ваза этих древних людей как современный человек изучает землю а у современного человека огромное количество самых разнообразных научных приборов которые позволяют изучать землю очень и очень качественно и подробно как вы думаете могут ли методы географических исследований быть применимы в других науках некоторые методы которые используются в географии они пришли из других наук из химии из физики например поэтому да разумеется многие методы применяются и в других науках как и другие науки географии обладает специальными методами исследования некоторые из них известны с глубокой древности не которые появились совсем недавно описательный метод это самый древний метод то есть если само по себе слово география означает земли описания то описательный метод самый древний и кстати этот метод описательный или метод наблюдения они достаточно похожи они применяются очень много где в биологии например то уже очень часто используют метод описания то есть наблюдение за тем как ведут себя растение как ведут себя те или иные животные то есть это пожалуйста метод при географический метод применяется в другой науки зим описательный метод это вот описание морей равнин гор стран народов с этого начиналось географическая наука пользуясь этим методом исследователь обычно отвечает на три вопроса где расположена на что похоже какие имеет особенности на эти вопросы отвечали и путешественники делая заметки в своих дневниках результаты наблюдений исследователи sro не вы ли вы являлись сходства и различия различных объектов и явлений в настоящее время описательный метод широко используют при изучении отдельных территорий и стран картографический метод картографический метод определения с помощью различных карт местонахождения высоты и размеров форм земной поверхности формы земной поверхности это холмы и горы например равнины это те самые формы земной поверхности и собственно говоря по тем самым горам холмам рекам по ним можно было они являлись такими опорными точками для составления карт поэтому и на них всегда в их очень тщательно описывать эти самые формы местности все параметры объектов и явлений наносят на карту на протяжении всей истории человечества карта была одной из форм представления информации могут также как и книга например карта тоже перед передавала информацию представляла ее то есть взяв карту можно было представить себе что и где находится не видя это своими глазами первые делаем графические изображения местности люди создавали втором третьем тысячелетии до нашей эры хотя на самом деле там говорят уже и на 78 тысяч лет назад уже находили различные рисунки в пещеры где были видны какие-то именно формы местности какие таких такие древние карты можно сказать широкое распространение получили карты в римской империи там пользовались картами для организации проведения военных походов позднее появилась картография наука о создании и использовании географических карт причина очень проста в разных странах в те годы карты составляли по-разному и наука картография она собственно говоря создавать и до единые правила по составлению карт мы благодаря чему карты стали понятным для всех расцвет картографии в европе начался в 15 веке это был период великих географических открытий по мере открытия новых земель карта становились все более точными они были необходимы штурманом кораблей купцам военным штурман этот человек который прокладывает курс капитан он курс как бы не прокладывать капитан отвечает за корабль за все что происходит на корабле там куда корабль идет еще что то но курс корабля прокладывает именно штурман все карты они находятся в распоряжении не капитана а именно штурмана причем штурман и есть как на морских так и на воздушных кораблях на самолетах даже сейчас принципе там есть такая должность в штурман человек который сможет проложить курс настоящее время наступило значит космические методы исследования они современные после появления эры космоса космические наблюдения они пришли и в географию наблюдения из космоса космические снимки становятся важными источниками информации они позволяют составить более точные карты земной поверхности космические методы исследования дают возможность находить месторождения полезных ископаемых наблюдать за хозяйственной деятельностью человека загрязнением земной поверхности и многим другим и что особенно интересно все это можно проводить в лаборатории не выезжая в долгие экспедиции куда-то на холод или жара что же она стоит запомнить самым древним методом исследования является описательный метод самым современным космический метод картография наука о создании и использовании географических карт долгое время человек собирал сведения о своей планете путешествуя по ней странствиях проводили свою жизнь купцы и моряки солдаты и пираты они привозили рассказы о далеких никому неизвестных странах эти рассказы не всегда были правдивы и точны но в те времена они были единственным источником знаний о земле с восемнадцатого века началась началось время научных экспедиций ученые географы не просто привозили из своих поездок рассказы о приключениях результатами экспедиции стали измерения сделанные с помощью специальных приборов точные карты выполнены с соблюдением всех правил научные описания правда как и прежде опасности и приключения на дону участников экспедиции выпадало немало в последнее время появилось много новых источников географической информации например изображение нашей планеты сделаны из космоса это может показаться странным но с большой высоты многое на поверхности нашей планеты видно лучше ну например те же самые горы с большой высоты их можно разглядеть в гораздо лучше чем находясь на земле внизу сейчас для получения географических знаний большинство людей совсем необязательно отправляться в трудные и опасные путешествия хотя для ученых географов как и 100 лет назад экспедиций часть их жизни и работы мы с вами можем получать сведения о нашей планете из книг посвященных природе эти книги не обязательно научные это могут быть могут быть к художественные произведения посвящены и путешествиям и приключениям в книгах жюля верна майна рида владимира обруч его можно найти не только сведений о природе далеких мест ну и рассказы о необычных и увлекательных приключениях много сведения земли можно получить с помощью разных географических карт работе с ними мы будем учиться на уроках географии а есть еще фильмы и телепередачи о природе земли увиденное в них также обогащает человека знаниями об окружающем мире собственно для этого фильмы и телепередачи и создаются мы живем за на замечательной планете красивый щедрой но очень хрупкой и незащищенной и нашу землю стоит любить и беречь а для этого нужно знать как она собственно говоря работает я действую давайте запомним источники географической информации разнообразны но все они обогащают человека знаниями об окружающем мире повторим главное в географии используются различные методы исследования описательные географический космический источниками географических знаний могут служить научные работы географические карты материалы газетных и журнальных публикаций книги телепередачи кинофильмы о природе население и хозяйстве нашей планеты и ее частей ключевые слова метод описательный метод картографический метод космический метод источник географических знаний картография и вопросы в чем заключается особенность описательного метода исследования в том что он самый древний и достаточно простой вы просто описываете то что видят ваши глаза что является основой картографического метода исследования основой по сути мы уже твоя является рисунок потому что вы смотрите вокруг и вы зарисовывать и определенными знаками то что находится вокруг при этом используйте определенные такие можно сказать контрольной точки то есть например какая то река и какой-то home какая-то высокая гора они будут такими определяющими точками на вашей карте с помощью которых другие смогут понять где они находятся и куда собственно говоря надо двигаться как называется самый современный метод исследования космический метод чем отличается древней карты от современных картографических изображений древние карты они были очень неточными знание было мало по тому же древние карты нередко там были различные какие-то рисунки еще что-то на современных картах никаких рисунков нет а и при этом существует очень четкие и понятные правила по которым создаются современные карты как бы вы назвали метод исследования связаны с организацией и проведением научных экспедиций по сути дела это можно использовать самое первое древнее название описательный метод потому что научная экспедиция она выезжает куда-то и описывает то что буквально она там видит вблизи например если это какая-то пещера то естественно что спутники и самолеты они не помогут описать пещеру нужно приезжать на место этой пещеры и изучать ее изнутри описывая то что там находится классифицируйте источники географической информации используемые вами на урок географии но у проще говоря назовите какие источники диаграмма ции географической вы используете на уроках географии а по сути дела скорее всего таких источников будет 2 1 это картографический то есть атлас атлас это картографический источник информации второе это собственно говоря обычный учебник то есть это книга пожалуйста то есть вот два источника информации может быть еще 3 это цифровой источник информации то есть интернет также могут вам ставить какие-то например видео видеоролики о географии и тогда это также будет еще один дополнительный видео источник информации составьте описание учебного кабинета географии ну так как я в кабинете географии не нахожусь там несут января сложно его как-то описать но конечно используйте что там сколько например парту вас там стоит доска там слева например стоит 100 учителя справа стоят большие шкафы в шкафах страна шкафах стоят глобусы на стенах висят различные карты то есть вот как то так можно описать вот так вот

Методы географических исследований (наблюдение, картографический, исторический, математический, физический, химический, космический) | География.

Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Тема:

Общие темы

Методы географических исследований — это приёмы и методы изучения закономерностей формирования и раз­вития природы Земли, а также общества. Уже нет ни одной большой территории планеты, неизвестной человечеству. Однако многие явления и процессы ещё недостаточно иссле­дованы. Не всегда можно предвидеть влияние природных явлений на человечество и наоборот

Методы географических исследований разделяются на традиционные и современные.

К традиционным относятся методы наблюдения. Это прове­дение наземных экспедиций, создание стационарных пунктов, например, станций наблюдения за вулканами, метеостанций или научно-исследовательских станций в Антарктиде, в том числе и украинской «Академик Вернадский».

Картографический метод даёт возможность изобразить и проанализировать развитие географических явлений и объектов в пространстве и времени с помощью условных знаков.

Исторический метод географических исследований помога­ет анализировать развитие природы и общества за весь период их существования. Математический метод использовали издавна при составлении географических карт, в период развития электронно-вычислительной техники, компьютера для обработки информации, моделирования природных явлений и процессов.

Космический метод географических исследований является самым современным, поскольку делает возможным познавать процессы и явления на всей поверхности Земли. Изучение нашей планеты с помощью космических аппаратов только начинается, поэтому впереди — великие достижения в развитии науки о Земле.

Географические науки могут развиваться только при усло­вии комплексного использования всех методов исследования. Материал с сайта http://worldofschool.ru

---

Методы географических исследований — это приёмы и методы изучения закономерностей формирования и развития природы Земли, а также общества. Их разделяют на такие методы, как наблюдение, картографический, исторический, математический, физический, химический, космический.

На этой странице материал по темам:

• К традиционному географическому методу относятся

• Химический метод географических исследований

• Реферат на тему методы и источники географических исследований

• Космический метод географических исследований

• Проект по географии методы географических исследований

Вопросы по этому материалу:

• Какими источниками географических знаний ты пользуешься?

• Назови основные методы географических исследований.

Что изучает география. Источники географических знаний. Методы географических исследований

Слово «география» в переводе с греческого языка означает «землеописание» («гео» — земля, «графо» — пишу).

 

 

Современная география — это комплекс наук о Земле. В зависимости от особенностей объектов исследования систему географических наук разделяют на физическую и социально-экономическую географию.

 

Физическая география изучает природу Земли, явления и процессы, происходящие на ней. Физическая география объединяет науки, непрерывно связаны между собой: землеведение, геоморфологию, метеорологию, климатологию, гидрологии, океанологию, почвоведение и многие другие.

 

Социально-экономическая география изучает населения Земли и его хозяйственную деятельность. В состав социально-экономической географии также относятся различные науки, такие, как, например, география населения, география промышленности, география сельского хозяйства и многие другие. Особое место в системе географических наук занимает картография — наука о картах, методы их создания и использования.

 

Географические знания имеют огромное значение для человечества, ибо география тесно связана с практической деятельностью человека. Географические исследования позволяют более рационально использовать среду, применяя природоохранные мероприятия и прогнозируя возможные изменения в нем, лучше управлять размещением производства, строительством, созданием условий, благоприятных для жизни людей.

 

Географические знания можно получить из многих источников. Это прежде всего географические карты и печатные издания (учебники, пособия, справочники,

 

энциклопедии, журналы и даже художественная литература), мультимедийные источники (теле-и радиопередачи, видеофиль-мы, компьютерные средства информации), музейные экспозиции, собственные наблюдения и т.д..

 

в период накопления географических знаний основным был метод географических экспедиций и наблюдений, во время которых описывались новые земли или какое-либо природное явление.

 

различные способы географических исследований объектов на расстоянии (к которым по тем или иным причинам добраться невозможно) называются дистанционными методами. в отчетах экспедиций прошлого описания и рисунки делались со значительного расстояния. Существенно повысилось качество дистанционных методов, когда путешественники стали использовать аэро-фотосъемки.

 

в наше время ценную информацию ученые получают с помощью космических снимков. с их помощью создают базы данных географических информационных систем (ГИС), составляют электронные карты и атласы. компьютерные программы позволяют заниматься моделированием и прогнозированием географических процессов и явлений, а также их последствий. Современные географы для изучения природы используют физические, химические, биологические методы исследования. так, геофизические методы используются для изучения земной коры и мантии, геохимические — для исследования движения химических веществ в природных комплексах, биогеографических методами определяют районы распространения растений и животных и условия их жизни.

 

Одним из самых распространенных способов познания окружающего мира является картографический метод — изображение естественных процессов и явлений с помощью условных обозначений.

Использование научного метода в географии — видео и стенограмма урока

Географические примеры

Однажды географ проезжает через Скалистые горы и обнаруживает, что западная сторона гор намного зеленее и полнее растительности, чем восточная сторона. Естественно, они начинают задаваться вопросом: почему это так?

Немного подумав, они выдвигают гипотезу: возможно, на западе больше осадков. Но гипотеза — это не заключение — это нужно доказать с помощью научного метода.

Затем географ работает над методом сбора данных об осадках с каждой стороны гор. Они выходят, измеряют количество осадков и анализируют результаты, чтобы убедиться, что их гипотеза верна. Или, возможно, они используют вторичные источники для проверки своей гипотезы — других людей, которые уже собрали необходимые им данные об осадках. Но где бы они ни получали свои данные, они создают графики, диаграммы или карты и делают окончательный вывод — совсем как ученый.

В качестве другого примера предположим, что географ посещает несколько городов рядом с национальным парком.Они замечают, что один город забронирован за несколько месяцев вперед и очень занят в это время года. Но другой город, хотя и довольно оживленный, просто не имеет такой же привлекательности. На самом деле другой город меньше и менее развит. Географ может задать вопрос: почему?

Чтобы ответить на этот вопрос, им снова потребуются некоторые данные. Возможно, они могли бы опросить посетителей и понять, почему они выбирают этот город или какие достопримечательности им интересны. Возможно, они могли бы изучить историю туристической рекламы этого района.Может случиться так, что один город находится ближе к особенно известной или хорошо разрекламированной достопримечательности. Или, может быть, один город удобнее для близлежащих городов. Причин может быть много, но без данных у географа не останется ничего, кроме догадок.

По этой причине научный метод является жизненно важным инструментом в географии.

Краткий обзор урока

Научный метод представляет собой набор методов для исследования вещей в мире и либо для получения новых знаний, либо для улучшения предыдущих знаний.В научном методе ученый выдвигает гипотезу, проводит наблюдения и измерения для проверки этой гипотезы, а затем либо делает выводы, либо выдвигает новую гипотезу.

Но географы также стремятся объяснить мир вокруг нас. Они часто сталкиваются с загадкой, которую трудно объяснить, или с наблюдением, которое не имеет смысла на первый взгляд. Выяснение того, почему вещи такие, какие они есть, является большой частью географии.

Без достоверных данных для анализа у них не было бы ничего, кроме предположения, на котором основывались бы их выводы, а это было бы не очень надежно.Таким образом, научный метод жизненно важен в географии.

Результаты обучения

По окончании обучения вы сможете:

• Объяснить, что такое научный метод и для чего он используется
• Обсудите, чем научный метод может быть полезен для географов

1.

2 Научные исследования – введение в гуманитарную географию

Наука — это путь к получению знаний о мире природы. Изучение науки также включает совокупность знаний, собранных посредством научных запросов .Ученые проводят научные исследования, задавая проверяемые вопросы, которые можно систематически наблюдать и тщательно собирать доказательства. Затем они используют логические рассуждения и немного воображения для разработки проверяемой идеи, называемой гипотезой , наряду с объяснениями для объяснения концепции — наконец, ученые разрабатывают и проводят эксперименты на основе своих гипотез.

Наука стремится понять фундаментальные законы и принципы, которые вызывают естественные закономерности и управляют естественными процессами.Это больше, чем просто набор знаний; наука — это способ мышления, который дает возможность беспристрастно оценивать и создавать новое знание. В лучшем случае наука использует объективные данные, а не субъективные, чтобы прийти к здравым и логичным выводам.

Истина в науке — сложная концепция, и это потому, что наука поддается фальсификации, что означает, что первоначальное объяснение (гипотеза) поддается проверке и может быть доказано как ложное. Научная теория никогда не может быть полностью доказана; только после исчерпывающих попыток фальсифицировать конкурирующие идеи и варианты теория считается истинной.Хотя это может показаться слабостью, сила, стоящая за этим, заключается в том, что все научные идеи выдержали проверку, что не обязательно верно для ненаучных идей и процедур. Именно способность доказывать ошибочность существующих идей является движущей силой в науке и способствовала многим научным карьерам.

Западная наука зародилась в Древней Греции, особенно в Афинах, и ранние демократии, такие как Афины, поощряли людей мыслить более независимо, чем в прошлом, когда цари правили большинством цивилизаций.Важнейшим среди этих ранних философов/ученых был Аристотель, родившийся в 384 г. до н. э., который внес свой вклад в основы знаний и науки. Аристотель был учеником Платона и наставником Александра Македонского, который завоюет Персидскую империю вплоть до Индии, распространяя в процессе греческую культуру. Аристотель использовал дедуктивное рассуждение, применяя то, что, как ему казалось, он знал, для установления новой идеи (если А, то Б).

Дедуктивное Рассуждение начинается с обобщенных принципов или установленных или предполагаемых знаний и расширяет их до новых идей или выводов.Если дедуктивный вывод выводится из здравых принципов, то он имеет высокую степень достоверности. Это контрастирует с индуктивным рассуждением, которое начинается с новых наблюдений и пытается различить основные принципы, объясняющие наблюдения. Индуктивное рассуждение полагается на доказательства, чтобы сделать вывод, и не имеет предполагаемой определенности дедуктивного рассуждения. Оба важны в науке. Ученые берут существующие принципы и законы и смотрят, объясняют ли они наблюдения. Кроме того, они делают новые наблюдения и стремятся определить принципы и законы, лежащие в их основе. Оба подчеркивают два наиболее важных аспекта науки: наблюдения и выводы.

Римляне впитали греческую культуру. Римляне контролировали людей и ресурсы в своей империи, строя инфраструктуру дорог, мостов и акведуков. Их дорожная сеть помогла распространить греческую культуру и знания по всей Империи. Падение Римской империи положило начало средневековому периоду в Европе, когда научный прогресс в Европе в значительной степени игнорировался.В период Средневековья в Европе наука процветала на Ближнем Востоке между 800 и 1450 годами нашей эры по мере развития исламской цивилизации. Эмпирические эксперименты росли в это время и были жизненно важным компонентом научной революции, начавшейся в Европе 17 века. Эмпиризм подчеркивает ценность доказательств, полученных в результате тестирования и наблюдения за органами чувств. Из-за уважения, которое другие питают к мудрости и знаниям Аристотеля, его логический подход был принят на протяжении веков и стал важной основой для понимания природы. Аристотелевский подход подвергся критике со стороны ученых эпохи Возрождения 17 века.

По мере развития науки некоторые аспекты науки, которые нельзя было испытать и ощутить, ожидали развития новых технологий, таких как атомы, молекулы и глубокое время геологии. Ренессанс, последовавший за средневековым периодом между четырнадцатым и семнадцатым веками, был великим пробуждением художественной и научной мысли и выражения в Европе.

Основополагающим примером современного научного подхода является понимание Солнечной системы.Греческий астроном Клавдий Птолемей во втором веке, используя аристотелевский подход и математику, наблюдал за Солнцем, Луной и звездами, движущимися по небу, и дедуктивно пришел к выводу, что Земля должна находиться в центре Вселенной, а небесные тела вращаются вокруг Земли. У Птолемея даже были математические астрономические расчеты, подтверждающие его аргумент. Представление о космосе с Землей в его центре называется геоцентрической моделью.

Напротив, ученые раннего Возрождения использовали новые инструменты, такие как телескоп, для улучшения астрономических наблюдений и разработали новую математику для объяснения этих наблюдений. Эти ученые предложили радикально новое понимание космоса, согласно которому Земля и другие планеты вращаются вокруг расположенного в центре Солнца. Это известно как гелиоцентрическая модель, и около 1543 года астроном Николай Коперник (1473–1543) первым предложил ей твердое математическое объяснение.

Наука и ученые опасаются ситуаций, которые либо препятствуют процессу фальсифицируемости, либо избегают его. Если утверждение или объяснение явления не может быть проверено или не соответствует научным стандартам, то оно не считается наукой, а считается лженаукой. Фальсифицируемость отделяет науку от лженауки. Псевдонаука представляет собой набор идей, которые могут показаться научными, но не используют научный метод. Примером лженауки является астрология, которая представляет собой систему убеждений, согласно которой движение небесных тел влияет на поведение человека. Это не следует путать с астрономией, которая является научным изучением небесных тел и космоса. Есть много астрономических наблюдений, связанных с астрологией, но астрология не использует научный метод.Выводы в астрологии не основаны на доказательствах и экспериментах, а ее утверждения не поддаются фальсификации.

Наука также является социальным процессом. Ученые делятся своими идеями с коллегами на конференциях для получения рекомендаций и отзывов. Исследовательская работа и данные ученого тщательно проверяются многими квалифицированными коллегами перед публикацией. Результаты исследований не разрешается публиковать в авторитетных журналах или издательствах до тех пор, пока другие ученые, являющиеся экспертами в данной области, не установят, что методы являются научно обоснованными, а выводы разумными.Наука стремится «отсеять» дезинформацию, недействительные результаты исследований и дикие предположения. Таким образом, научный процесс медленный, осторожный и консервативный. Ученые не спешат с выводами, а ждут, пока огромное количество свидетельств от многих независимых исследователей не укажет на тот же вывод, прежде чем принять научную концепцию.

Наука — это область фактов и наблюдений, а не моральных суждений. Ученым может нравиться изучать торнадо, но их мнение о том, что торнадо — это нечто захватывающее, не обязательно для их изучения.Ученые расширяют наши технологические знания, но наука не определяет, как и будем ли мы использовать эти знания. Ученые открыли возможность создания атомной бомбы, но ученые не решили, использовать ли ее и когда. Ученые накопили данные о повышении температуры; их модели показали вероятные причины этого потепления. Однако, хотя ученые в первую очередь согласны с причинами глобального потепления, они не могут заставить политиков или отдельных лиц принимать законы или менять поведение.

Чтобы наука работала, ученые должны сделать некоторые предположения. Законы природы, простые или сложные, одинаковы везде во Вселенной. Природные явления, сооружения и формы рельефа имеют естественные причины, и для изучения этих причин можно использовать свидетельства из мира природы. Объекты и явления в природе можно лучше понять путем тщательного систематического изучения. Научные идеи могут измениться, если мы соберем новые данные или узнаем больше. Идея, даже принятая сегодня, может нуждаться в модификации или полной замене, если новые данные противоречат предыдущим научным идеям.Однако совокупность научных знаний может расти и развиваться, потому что некоторые теории становятся более приемлемыми при многократном тестировании или старые теории модифицируются или заменяются новыми знаниями.

Научная Исследования могут проводиться для накопления знаний или решения проблем, а также для научных открытий и технического прогресса. Чистые исследования часто помогают развитию прикладных исследований . Иногда результаты чистого исследования могут быть применены спустя долгое время после того, как чистое исследование было завершено.Иногда что-то неожиданное обнаруживается, пока ученые проводят свои исследования. Некоторые идеи невозможно проверить. Например, сверхъестественные явления, такие как истории о привидениях, оборотнях или вампирах, проверить невозможно. Ученые описывают то, что они видят, будь то в природе или в лаборатории.

Научный метод представляет собой серию шагов, которые помогают исследовать ответы на эти вопросы; ученые используют данные и доказательства, полученные в результате наблюдений, опыта или экспериментов, чтобы ответить на свои вопросы.

Однако научное исследование редко проходит в той же последовательности шагов, что и научный метод. Например, порядок шагов может измениться, поскольку из собранных данных возникает больше вопросов. Тем не менее, чтобы прийти к обоснованным выводам, необходимо следовать логическим повторяемым шагам научного метода.

Научные исследования

Сначала ученый попытается найти ответы на свои вопросы, изучив то, что, возможно, уже известно по теме.Эта информация позволит ученому создать хороший план эксперимента. Если на этот вопрос уже был дан ответ, исследования может быть достаточно, или оно может привести к новым вопросам. Например, фермер изучает технологию нулевой обработки почвы в Интернете, в библиотеке, в местном магазине сельскохозяйственных товаров и в других местах. Она узнает о различных методах ведения сельского хозяйства, о том, какие типы удобрений лучше всего использовать, и какое расстояние между посевами будет оптимальным. Из своего исследования она также узнает, что нулевая обработка почвы может быть способом сокращения выбросов углекислого газа в атмосферу, что помогает в борьбе с глобальным потеплением.

Гипотеза

С помощью информации, собранной в ходе фоновых исследований, ученый создает правдоподобное объяснение своего вопроса, называемое гипотезой . Гипотеза должна прямо отвечать на поставленный вопрос и поддаваться проверке. Наличие гипотезы помогает ученому планировать эксперименты и интерпретировать данные. Возвращаясь к фермеру, они предполагают, что нулевая обработка почвы уменьшит эрозию почвы на холмах такой же крутизны по сравнению с традиционной техникой ведения сельского хозяйства, потому что почва будет меньше нарушена.

Сбор данных

Чтобы подтвердить или опровергнуть гипотезу, ученый должен собрать данных . Много логики и методологии уходит на разработку тестов для сбора данных, чтобы данные могли отвечать на научные вопросы. Эксперимент или наблюдение обычно собирают данные, и иногда улучшения в технологии позволяют новым тестам лучше проверять гипотезу.

Наблюдение используется для сбора данных, когда по практическим или этическим причинам проведение экспериментов невозможно. Письменные описания наблюдений основаны на качественных данных, и эти данные используются для ответа на критические вопросы. Ученые используют множество различных типов инструментов для проведения количественных измерений, обычно основанных на научной дисциплине. Электронные микроскопы можно использовать для изучения крошечных объектов или телескопов для изучения Вселенной. Зонды или дроны проводят наблюдения там, где это слишком опасно или слишком нецелесообразно для ученых.

Объективное наблюдение не имеет личной предвзятости и одинаково наблюдается всеми людьми.Люди по своей природе подвержены предубеждениям, поэтому ни одно наблюдение не может быть полностью свободным от предубеждений; цель состоит в том, чтобы быть как можно более свободным от предубеждений. субъективное наблюдение основано на чувствах и убеждениях человека и уникально для этого человека. Наука использует количественных над качественными объективными наблюдениями, когда это возможно.

Количественное наблюдение может быть измерено и выражено числом. Качественные наблюдения представляют собой не числовые, а словесные описания.Например, если сказать, что камень красный или тяжелый, это качественно. Однако измерение точного красного цвета или измерение плотности породы (которую можно проследить по доле определенных минералов в породе) является количественным. Вот почему количественные измерения гораздо полезнее для ученых. Расчеты могут быть выполнены на конкретных числах, но не на качественных значениях.

Хороший эксперимент должен иметь один фактор, которым можно манипулировать или изменять, называемый независимой переменной .Остальные факторы должны остаться прежними, называемые экспериментальными контролями . Результатом эксперимента или тем, что изменяется в результате эксперимента, является зависимая переменная , потому что переменная «зависит» от независимой переменной.

Вернуться к примеру с фермером. Она решает поэкспериментировать на двух отдельных холмах, которые имеют одинаковую крутизну и получают одинаковое количество солнечного света. На одном холме фермер использует традиционную сельскохозяйственную технику, включающую вспашку.С другой стороны, она использует метод нулевой обработки почвы, размещая растения на большем расстоянии друг от друга и используя для посадки специализированное оборудование. Растения на обоих склонах получают одинаковое количество воды и удобрений, и она измеряет рост растений на обоих склонах. В этом эксперименте:

• Что такое независимая переменная?
• Что такое экспериментальный контроль?
• Что такое зависимая переменная?

Независимой переменной является технология ведения сельского хозяйства – традиционная или беспахотная, потому что именно ею манипулируют.Для справедливого сравнения двух методов ведения сельского хозяйства два холма должны иметь одинаковый уклон и одинаковое количество удобрений и воды. Это экспериментальные элементы управления. Величина эрозии является зависимой переменной. Это то, что измеряет фермер. Во время эксперимента ученые производят множество измерений. Данные в виде чисел являются количественными.

Данные, собранные с передового оборудования, обычно поступают непосредственно в компьютер, либо ученый может поместить данные в базу данных.Затем данные могут быть подвергнуты статистическому анализу для определения конкретных взаимосвязей между различными категориями данных. Статистика может объяснить изменчивость набора данных.

Почти в каждом человеческом начинании ошибки неизбежны. В научном эксперименте это называется ошибка эксперимента . Систематические ошибки могут быть присущи экспериментальной установке, поэтому числа всегда смещены в одном направлении. Например, весы всегда могут измерять высоту в полунции.Ошибка исчезнет при повторной калибровке весов. Случайные ошибки могут возникать из-за того, что измерение не анализируется точно. Например, секундомер может быть остановлен слишком рано или слишком поздно. Ошибки данных можно исправить, проведя несколько измерений и усреднив их. Если результат не согласуется с результатами других образцов и было проведено много тестов, вполне вероятно, что в этом эксперименте была допущена ошибка, и несовместимые данные могут быть отброшены.

Заключение

Ученые изучают графики, таблицы, диаграммы, изображения, описания и все другие доступные данные, чтобы сделать выводы из своих экспериментов.Есть ли ответ на вопрос по результатам эксперимента? Гипотеза подтвердилась? Некоторые эксперименты полностью подтверждают гипотезу, а некоторые нет. Если доказано, что гипотеза ошибочна, эксперимент не был неудачным, потому что все экспериментальные результаты вносят свой вклад в знания. Эксперименты, которые подтверждают или не подтверждают гипотезу, могут привести к еще большему количеству вопросов и большему количеству экспериментов.

Вернемся снова к фермеру. Через год фермер обнаруживает, что эрозия на традиционно возделываемом холме равна 2.в 2 раза больше, чем эрозия на нулевой окунь. Она также обнаруживает, что растения на участках с нулевой обработкой выше и имеют большее количество влаги в почве. Исходя из этого, она решает перейти на беспахотное земледелие для будущих культур. Фермер продолжает исследования, чтобы увидеть, какие другие факторы могут помочь уменьшить эрозию.

Научная теория

Когда ученые проводят эксперименты и проводят наблюдения для проверки гипотезы, со временем они собирают множество точек данных. Если гипотеза объясняет все данные и ни одно из данных не противоречит гипотезе, со временем гипотеза становится теорией .Научная теория подтверждается многими наблюдениями и не имеет существенных противоречий. Теория должна постоянно проверяться и пересматриваться научным сообществом. Как только теория разработана, ее можно использовать для предсказания поведения. Теория предлагает модель реальности, которая проще, чем само явление. Даже теория может быть опровергнута, если будут обнаружены противоречивые данные. Тем не менее, давняя теория, имеющая множество подтверждений, с меньшей вероятностью будет удалена, чем более новая теория.

Наука ничего не доказывает без тени сомнения. Ученые ищут доказательства, подтверждающие или опровергающие идею. Если нет существенных доказательств для опровержения идеи и много доказательств в ее поддержку, идея принимается. Чем больше доказательств поддерживает идею, тем больше вероятность того, что она выдержит испытание временем. Ценность теории заключается в том, что ученые могут использовать ее, чтобы предлагать надежные объяснения и делать точные прогнозы.

Вводные курсы по естествознанию обычно имеют дело с принятой научной теорией, и заслуживающие доверия идеи, противоречащие общепринятым теориям, не включены. Это облегчает учащимся понимание сложного материала. Студент, который дальше изучает дисциплину, позже столкнется с противоречиями. Однако на вводном уровне представлена ​​устоявшаяся наука. В этом разделе, посвященном отрицанию науки, обсуждается, как некоторые группы людей утверждают, что некоторые установленные научные теории ошибочны не на основании их научных достоинств, а скорее на идеологии группы.

Когда организация или лицо отрицает или сомневается в научном консенсусе по вопросу ненаучным способом, это называется отрицанием науки. Обоснование редко основывается на объективных научных данных, а вместо этого основано на субъективных социальных, политических или экономических причинах. Отрицание науки — это риторический аргумент, который выборочно применялся к проблемам, против которых выступают некоторые организации или люди. Это демонстрируют три (прошлые и текущие) проблемы: 1) преподавание эволюции в государственных школах, 2) ранние связи между табачным дымом и раком и 3) антропогенное (вызванное деятельностью человека) изменение климата. Из них отрицание изменения климата тесно связано с географической наукой.Отрицатель климата прямо отрицает или сомневается в научных выводах сообщества ученых, специально изучающих климат.

Отрицание наукой обычно использует три риторических, но ложных аргумента. Первый аргумент пытается подорвать науку, утверждая, что методы ошибочны или что наука не устоялась. Мысль о неустроенности науки вызывает сомнения у рядового гражданина. Чувство сомнения задерживает действие. Ученые обычно избегают заявлять об универсальных истинах и используют язык, который передает ощущение неопределенности, потому что научные идеи меняются по мере того, как обнаруживается больше доказательств.Это избегание универсальных истин не следует путать с неопределенностью научных выводов.

Второй аргумент нападает на исследователей, с выводами которых они не согласны. Они утверждают, что идеология и экономическая повестка дня мотивируют научные выводы. Они утверждают, что исследователи хотят «получить больше финансирования для своих исследований» или «расширить государственное регулирование». Это аргумент ad hominem , в котором подвергается нападкам характер человека, а не достоинства его аргумента.

Третий аргумент состоит в том, чтобы потребовать равного освещения в СМИ «сбалансированного» взгляда в попытке подтвердить ложное противоречие. Это включает в себя равное время в образовательной программе. Например, последний риторический аргумент требует, чтобы объяснения эволюции или изменения климата обсуждались наряду с альтернативными религиозными или антропогенными объяснениями, даже если существует мало научных данных, подтверждающих альтернативы. Выводы, основанные на научном методе, не следует путать с альтернативными результатами, основанными на идеологии.Здесь задействованы два совершенно разных метода заключения о природе, которые не принадлежат друг другу в одном и том же курсе.

Формирование новых выводов на основе научного метода — единственный способ изменить научные выводы. Мы не будем преподавать геологию плоской Земли вместе с тектоникой плит, потому что плоскоземельцы не следуют научному методу. Использование того факта, что ученые избегают универсальных истин и меняют свои идеи по мере того, как обнаруживается больше доказательств, — это то, как работает научный процесс, и его не следует рассматривать как означающее, что наука не устоялась.Из-за широко распространенной научной безграмотности эти аргументы используются теми, кто хочет подавить науку и дезинформировать широкую общественность.

В классическом случае отрицания науки риторические аргументы использовались в 1950-х, 60-х и 70-х годах табачной промышленностью и ее учеными для отрицания связи между табаком и раком. Как только стало ясно, что табачная промышленность не может доказать, что курение не вызывает рак, их следующей стратегией было создать ощущение «сомнения» в науке.Они предположили, что наука еще не полностью изучена, и вопрос нуждается в дополнительном изучении. Таким образом, принятие законодательных мер следует отложить. Это ложное чувство «сомнения» является важнейшим компонентом, который вводит общественность в заблуждение и препятствует действиям. В настоящее время этим пользуются те, кто отрицает причастность человека к изменению климата.

1.1 Наука как способ познания – физическая география и стихийные бедствия

Науку можно определить как систематическое изучение структуры и функционирования мира природы, включая его физические и биологические свойства.Наука также представляет собой быстро расширяющуюся совокупность знаний, конечной целью которой является открытие самых простых общих принципов, способных объяснить огромную сложность природы. Эти принципы можно использовать для понимания мира природы и прогнозирования будущих изменений.

Наука — это относительно новый способ изучения природных явлений, в значительной степени вытеснивший влияние менее объективных методов и мировоззрений. Основными альтернативами науке являются системы верований , которые имеют влияние во всех культурах, включая те, которые основаны на религии, морали и эстетике.Эти системы убеждений в первую очередь направлены на цели, отличные от науки, такие как поиск смысла, выходящего за рамки простого существования, изучение того, как люди должны себя вести, и понимание ценности художественного выражения. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Современная наука развилась из способа обучения, называемого натуральной философией , который был разработан классическими греками и был связан с рациональным исследованием существования, знаний и явлений. Однако по сравнению с современной наукой исследования в области натурфилософии использовали несложные технологии и методы и не были в основном количественными, а иногда включали только применение логики.

Английский философ Фрэнсис Бэкон (1561-1626) оказал большое влияние на развитие современной науки. Бэкон не был настоящим практиком науки, но был убежденным сторонником ее новых методологий. Он способствовал применению индуктивной логики , в которой выводы вырабатываются на основе накапливающихся данных опыта и результатов экспериментов.Индуктивная логика может привести к унифицированным объяснениям, основанным на больших объемах данных и наблюдениях за явлениями. Рассмотрим следующую иллюстрацию индуктивной логики, примененную к теме окружающей среды:

• Наблюдение 1: Морские млекопитающие у побережья Атлантического океана имеют значительное количество остатков ДДТ и других хлорированных углеводородов в жире и других тканях тела.
• Наблюдение 2: Морские млекопитающие у берегов Британской Колумбии тоже.
• Наблюдение 3: Как и в Северном Ледовитом океане, хотя и в более низких концентрациях.

Индуктивный вывод: Широко распространено загрязнение морских млекопитающих хлорированными углеводородами. Дальнейшие исследования могут продемонстрировать, что загрязнение является глобальным явлением. Это предполагает потенциально серьезную экологическую проблему. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Напротив, дедуктивная логика включает в себя одно или несколько исходных предположений, а затем логические выводы из этих предпосылок. Следовательно, истинность дедуктивного вывода зависит от истинности исходных предположений.Если эти предположения основаны на ложной информации или сверхъестественных убеждениях, то любые сделанные выводы, скорее всего, будут ошибочными. Рассмотрим следующую иллюстрацию дедуктивной логики:

.

• Предположение 1: ТХДД, чрезвычайно токсичное химическое вещество из семейства диоксинов, является ядовитым даже в самых малых концентрациях в пище и воде — даже одна молекула может вызвать отравление.
• Предположение 2: Воздействие любого ядовитого вещества даже в самых малых концентрациях небезопасно.
• Предположение 3: недопустимо небезопасное воздействие.

Дедуктивный вывод 1: Никакое воздействие ТХДД не является безопасным.
Дедуктивный вывод 2:  Выбросы ТХДД не допускаются.

Два вывода согласуются с первоначальными предположениями. Однако среди высококвалифицированных ученых существуют разногласия по поводу этих предположений. Многие токсикологи считают, что воздействие ТХДД (и любых других потенциально токсичных химических веществ) должно превышать порог биологической толерантности, прежде чем произойдет отравление.Напротив, другие ученые считают, что даже минимальное воздействие ТХДД несет в себе некоторую степень токсического риска. Таким образом, сила дедуктивной логики зависит от принятия и истинности исходных предположений, из которых вытекают ее выводы.

В целом индуктивная логика играет в современной науке гораздо более сильную роль, чем дедуктивная логика. Однако в обоих случаях полезность любых выводов существенно зависит от точности любых наблюдений и других данных, на которых они основаны.Плохие данные могут привести к неточному выводу в результате применения индуктивной логики, как и неуместные предположения в дедуктивной логике. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Ученые стремятся понять фундаментальные принципы, объясняющие естественные закономерности и процессы. Наука — это больше, чем просто совокупность знаний; наука предоставляет средства для беспристрастной оценки и создания новых знаний. Ученые используют объективные данные вместо субъективных, чтобы делать обоснованные и логичные выводы.

Объективное наблюдение  не имеет личных предубеждений и одинаково для всех людей. Люди предвзяты по своей природе, поэтому они не могут быть полностью объективными; цель состоит в том, чтобы быть беспристрастным. Субъективное наблюдение основано на чувствах и убеждениях человека и уникально для этого человека.

Еще один способ, с помощью которого ученые избегают предвзятости, заключается в использовании количественных измерений вместо качественных, когда это возможно. Количественный   измерение  выражается конкретным числовым значением.Качественные наблюдения являются общими или относительными описаниями. Например, описание камня как красного или тяжелого является качественным наблюдением. Определение цвета породы путем измерения длины волны отраженного света или ее плотности путем измерения доли содержащихся в ней минералов является количественным. Числовые значения более точны, чем общие описания, и их можно анализировать с помощью статистических расчетов. Вот почему количественные измерения гораздо полезнее для ученых, чем качественные наблюдения.

Установить истину в науке сложно, потому что все научные утверждения поддаются фальсификации, а это означает, что любая первоначальная гипотеза может быть проверена и признана ложной. Только после полного исключения ложных результатов, конкурирующих идей и возможных вариаций гипотеза становится надежной научной теорией. Эта дотошная проверка выявляет слабости или недостатки гипотезы и является той силой, которая поддерживает все научные идеи и процедуры. Доказательство ошибочности современных идей было движущей силой многих научных карьер.

Фальсифицируемость  отделяет науку от лженауки. Ученые настороженно относятся к объяснениям природных явлений, которые обескураживают или избегают фальсификации. Объяснение, которое невозможно проверить или не соответствует научным стандартам, считается не наукой, а лженаукой. Псевдонаука  – это набор идей, которые могут показаться научными, но не используют научный метод. Астрология — пример лженауки. Это система верований, которая приписывает движение небесных тел влиянию на поведение человека.Астрологи полагаются на астрономические наблюдения, но их выводы не основаны на экспериментальных данных, и их утверждения не поддаются фальсификации. Это не следует путать с астрономией, которая является научным изучением небесных тел и космоса.

Наука также является социальным процессом. Ученые делятся своими идеями с коллегами на конференциях в поисках рекомендаций и отзывов. Научные статьи и данные, представляемые для публикации, тщательно рецензируются квалифицированными коллегами, учеными, являющимися экспертами в той же области. Процесс научного обзора направлен на отсеивание дезинформации, недействительных результатов исследований и диких предположений. Таким образом, он медлителен, осторожен и консервативен. Ученые склонны ждать, пока гипотеза не будет подтверждена подавляющим количеством доказательств от многих независимых исследователей, прежде чем принимать ее в качестве научной теории.

Широкие цели науки заключаются в том, чтобы понять природные явления и объяснить, как они могут меняться с течением времени. Для достижения этих целей ученые проводят исследования, основанные на информации, выводах и выводах, полученных посредством систематического применения логики, обычно индуктивного типа.Таким образом, ученые внимательно наблюдают за природными явлениями и проводят эксперименты.

Высшая цель научного исследования состоит в том, чтобы сформулировать законы, описывающие работу Вселенной в общих чертах. Универсальные законы, наряду с теориями и гипотезами, используются для понимания и объяснения явлений природы. Однако многие природные явления невероятно сложны и никогда не могут быть полностью поняты с точки зрения физических законов. Это особенно верно в отношении способов организации и функционирования организмов и экосистем.

Научные исследования могут быть чистыми или прикладными. Чистая наука движима интеллектуальным любопытством — это неограниченный поиск знаний и понимания, без учета их полезности для человеческого благосостояния. Прикладная наука более целенаправленна и имеет дело с практическими трудностями и проблемами того или иного рода. Прикладная наука может исследовать, как улучшить технологию, улучшить управление природными ресурсами или уменьшить загрязнение или другой ущерб окружающей среде, связанный с деятельностью человека. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

факт — это событие или вещь, которая, как известно, произошла, существует и является правдой. Факты основаны на опыте и научных доказательствах. Напротив, гипотеза представляет собой предлагаемое объяснение возникновения явления. Ученые формулируют гипотезы в виде утверждений, а затем проверяют их с помощью экспериментов и других форм исследований. Гипотезы разрабатываются с использованием логики, вывода и математических аргументов для объяснения наблюдаемых явлений.Однако всегда должна быть возможность опровергнуть научную гипотезу. Таким образом, гипотезу о том, что «кошки настолько умны, что мешают людям обнаружить это», нельзя логически опровергнуть, и поэтому она не является научной гипотезой.

Теория — это более широкая концепция, которая относится к набору объяснений, правил и законов. Они подтверждаются большим количеством наблюдательных и экспериментальных данных, и все они приводят к надежным выводам. Ниже приведены некоторые из самых известных теорий в науке:

• теория гравитации, впервые предложенная Исааком Ньютоном (1642-1727)
• теория эволюции путем естественного отбора, опубликованная одновременно в 1858 году двумя английскими натуралистами, Чарльзом Дарвином (1809-1882) и Альфредом Расселом Уоллесом (1823-1913)
• теория относительности, определенная немецко-швейцарским физиком Альбертом Эйнштейном (1879-1955)

Большое количество свидетельств убедительно поддерживает подобные знаменитые теории, и они, вероятно, сохранятся в течение долгого времени.Однако мы не можем сказать, что эти (или какие-либо другие) теории точно известны — некоторые будущие эксперименты могут опровергнуть даже эти известные теории. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Научный метод

Научный метод начинается с определения вопроса, касающегося структуры или функции мира природы, который обычно разрабатывается с использованием индуктивной логики. Вопрос трактуется с точки зрения существующей теории, формулируются конкретные гипотезы, объясняющие характер и причины природного явления.Исследования могут включать наблюдения, сделанные в природе, или тщательно контролируемые эксперименты, и результаты обычно дают ученым основания отвергать гипотезы, а не принимать их. Большинство гипотез отвергаются, потому что их предсказания не подтверждаются в ходе исследований. Любые жизнеспособные гипотезы дополнительно проверяются с помощью дополнительных исследований, в первую очередь с участием экспериментов, направленных на опровержение их предсказаний. Как только в поддержку гипотезы накапливается большое количество доказательств, они могут подтвердить первоначальную теорию.

Научный метод заключается только в исследовании вопросов, которые можно критически исследовать посредством наблюдения и эксперимента. Следовательно, наука не может решить ценностные вопросы, такие как смысл жизни, добро и зло, существование и качества Бога или любого другого сверхъестественного существа или силы.

Эксперимент — это тест или исследование, предназначенное для предоставления доказательств в поддержку или, предпочтительно, против гипотезы.Естественный эксперимент проводится путем наблюдения реальных изменений явлений в природе, а затем разработки объяснений путем анализа возможных причинно-следственных механизмов. Манипулятивный эксперимент включает преднамеренное изменение факторов, которые, как предполагается, влияют на явления. Манипуляции тщательно планируются и контролируются, чтобы определить, произойдут ли предсказанные реакции, тем самым раскрывая причинно-следственные связи.

Безусловно, самые полезные рабочие гипотезы в научных исследованиях предназначены скорее для опровержения, чем для поддержки. Нулевая гипотеза — это конкретное проверяемое исследование, которое отрицает что-то, что подразумевается изучаемой центральной гипотезой. Если нулевые гипотезы не будут исключены на основании противоположных свидетельств, мы не можем быть уверены в центральной гипотезе. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Это важный аспект научного исследования. Например, конкретная гипотеза может быть подтверждена многими подтверждающими экспериментами или наблюдениями. Однако это не служит «доказательству» гипотезы; вместо этого он только поддерживает его условное принятие.Как только четко сформулированная гипотеза опровергается надлежащим образом спланированным и хорошо проведенным экспериментом, она опровергается навсегда. Вот почему эксперименты, направленные на опровержение гипотез, являются жизненно важным аспектом научного метода.

Революционные достижения в понимании могут произойти, когда важная гипотеза или теория отвергнута в результате научных открытий. Например, после того, как было обнаружено, что Земля не плоская, появилась возможность уверенно плыть за пределы видимого горизонта, не опасаясь упасть за край мира.Другой пример связан с открытием Коперником того, что планеты нашей Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Связанная с этим концепция о том, что Солнце является обычной звездой среди многих, — эти революционные идеи заменили господствовавшую ранее идею о том, что все планеты, Солнце и звезды вращаются вокруг Земли.

Томас Кун (1922–1995) был философом науки, который подчеркивал решающую роль «научных революций» в достижении значительных успехов в нашем понимании мира природы.По сути, Кун (1996) сказал, что научная революция происходит, когда устоявшаяся теория тщательно проверяется, а затем рушится под нарастающим весом новых фактов и наблюдений, которые невозможно объяснить. Это делает первоначальную теорию устаревшей и заменяется новой, более информированной парадигмой (то есть набором предположений, концепций, практик и ценностей, которые составляют способ видения реальности и разделяются интеллектуальным сообществом).

Переменная — это фактор, который, как считается, влияет на природное явление.Например, ученый может предположить, что урожайность пшеницы потенциально ограничена такими переменными, как доступность воды или питательных веществ, таких как азот и фосфор. Некоторые из самых мощных научных экспериментов включают в себя манипулирование ключевыми (или контрольными) переменными и сравнение результатов этих воздействий с контролем, которым не манипулировали. В только что описанном примере конкретную переменную, контролирующую продуктивность пшеницы, можно определить путем проведения эксперимента, в котором подопытные популяции снабжаются различными количествами воды, азота и фосфора по отдельности или в комбинации, а затем сравнивая результаты с другими. -манипулятивное управление.

Однако в некоторых отношениях предложенное выше объяснение научного метода несколько некритично. Возможно, это предполагает слишком упорядоченное развитие с точки зрения логического, объективного экспериментирования и сравнения альтернативных гипотез. Это, по сути, существенные компоненты научного метода. Тем не менее важно понимать, что взгляды ученых и личные предубеждения также имеют большое значение для поведения и прогресса науки. В большинстве случаев ученые разрабатывают исследования, которые, по их мнению, будут «работать», приносить полезные результаты и способствовать упорядоченному развитию знаний в своей области.Карл Поппер (1902–1994), европейский философ, отмечал, что ученые склонны использовать свое «образное предубеждение» о том, как работает мир природы, для разработки экспериментов, основанных на их информированных выводах. Это означает, что компетентные ученые должны быть более чем хорошо осведомлены и иметь технические навыки — они также должны быть способны к определенной степени проницательного творчества при формировании своих идей, гипотез и исследований. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Многие научные исследования включают в себя сбор наблюдений путем измерения явлений в мире природы.Другой важный аспект науки включает в себя прогнозирование значений переменных. Такие прогнозы требуют определенного понимания взаимосвязей между переменными, влияющими факторами и недавними моделями изменений. Однако многие виды научной информации и прогнозов могут быть неточными. Это происходит потому, что измеренные данные часто являются приближениями к истинным значениям явлений, а предсказания редко выполняются точно. На точность наблюдений и прогнозов влияют различные факторы, прежде всего описанные в следующих разделах.(Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Предсказуемость

Считается, что некоторые явления имеют универсальный характер и постоянны, где бы и когда бы они ни были точно измерены. Одним из лучших примеров такой универсальной константы является скорость света, которая всегда имеет значение 2,998 × 108 метров в секунду, независимо от того, где она измеряется или от скорости тела, от которого исходит свет. Точно так же определенные соотношения, описывающие превращения энергии и вещества, известные как законы термодинамики, всегда дают надежные предсказания.

Однако большинство природных явлений непостоянны — в зависимости от обстоятельств бывают исключения из общих предсказаний о них. Это обстоятельство особенно справедливо для биологии и экологии, смежных областей науки, в которых почти все общие предсказания имеют исключения. Законы или объединяющие принципы биологии или экологии еще не открыты, по сравнению с несколькими уважаемыми законами и 11 универсальными константами физики. Таким образом, биологи и экологи сталкиваются с большими трудностями при точном прогнозировании реакции организмов и экосистем на изменение окружающей среды.

Изменчивость

Многие природные явления сильно изменчивы в пространстве и времени. Это относится как к физическим и химическим переменным, так и к биологическим и экологическим. В лесу количество солнечного света, достигающего земли, значительно меняется со временем, в зависимости от часа дня и времени года. Он варьируется в пространстве, в зависимости от плотности листвы в любом месте, где измеряется солнечный свет. Точно так же плотность определенного вида рыб в реке обычно меняется в зависимости от изменений условий среды обитания и других факторов.Большинство популяций рыб также меняются со временем, в основном это мигрирующие виды, такие как лосось. В науке об окружающей среде повторяющиеся (или независимо повторяющиеся) измерения и статистический анализ используются для измерения и учета этих временных и пространственных вариаций.

Точность и прецизионность

Точность относится к степени, в которой измерение или наблюдение отражают действительное или истинное значение предмета. Например, инсектицид ДДТ и металлическая ртуть являются потенциально токсичными химическими веществами, которые встречаются в следовых количествах во всех организмах, но их небольшие остатки трудно поддаются химическому анализу.Некоторые аналитические методы, используемые для определения концентраций ДДТ и ртути, более точны, чем другие, и дают относительно полезные и надежные данные по сравнению с менее точными методами. Аналитические данные обычно являются аппроксимацией реальных значений – строгая точность достигается редко.

Точность связана со степенью повторяемости измерения или наблюдения. Например, предположим, что фактическое количество карибу в мигрирующем стаде составляет 10 246 особей.Эколог дикой природы может подсчитать, что в этом стаде было около 10 000 животных, что для практических целей является достаточно точным подсчетом фактического количества карибу. Если другие экологи также независимо оценивают размер стада примерно в 10 000 особей северного оленя, эти значения имеют достаточную степень точности. Однако, если бы в методологии, используемой для подсчета стада, существовала некоторая систематическая погрешность, дающая последовательные оценки в 15 000 животных (помните, что фактическая популяция составляет 10 246 карибу), эти оценки можно было бы считать точными, но не особенно точными.

Точность также связана с количеством цифр, с которыми сообщаются данные. Если бы вы использовали гибкую ленту для измерения длины 10 больших извивающихся змей, вы, вероятно, измерили бы рептилий только с точностью до ближайшего сантиметра. Сила и изворотливость животных делают более точные измерения невозможными. Сообщаемая средняя длина десяти змей должна отражать первоначальные измерения и может быть равна 204 см, а не такому значению, как 203,8759 см. Последнее число может отображаться как цифровое среднее на калькуляторе или компьютере, но оно нереально точное.

Значащие цифры относятся к точности и прецизионности и могут быть определены как количество цифр, используемых для представления данных анализа или расчетов. Примеры легче всего понимают значащие цифры. Число 179 имеет три значащих цифры, как и числа 0,0849 и 0,000794 (нули, предшествующие значащим целым числам, не учитываются). Однако число 195 000 000 имеет девять значащих цифр (значащими являются следующие за ним нули), хотя число 195 × 106 имеет только три значащих цифры.

Редко полезно сообщать данные об окружающей среде или экологические данные, содержащие более 2-4 значащих цифр. Это связано с тем, что любое большее значение, как правило, превысит точность и точность методологии, используемой при оценке, и будет нереалистичным. Например, приблизительное население Соединенных Штатов в 2020 году составляло 330 миллионов человек (или 330 × 106; оба эти обозначения имеют три значащих цифры). Однако не следует сообщать о численности населения в 333 000 000 человек, что предполагает нереалистичную точность и точность восьми значащих цифр.

Потребность в скептицизме

Наука об окружающей среде полна множества примеров неопределенности – в текущих значениях и будущих изменениях переменных окружающей среды и прогнозах биологических и экологических реакций на эти изменения. В некоторой степени трудности, связанные с научной неопределенностью, можно смягчить путем разработки усовершенствованных методов и технологий анализа, моделирования и изучения изменений, происходящих в разных частях мира. Последний подход расширяет наше понимание, предоставляя конвергентные данные о возникновении и причинах природных явлений.

Однако научная информация и понимание всегда будут подвержены некоторой степени неопределенности. Следовательно, прогнозы всегда будут в некоторой степени неточными, и эту неопределенность необходимо учитывать при попытке понять причины и последствия изменений окружающей среды и разобраться с ними. Таким образом, вся информация и прогнозы в науке об окружающей среде должны критически интерпретироваться с учетом неопределенности. Это следует делать всякий раз, когда кто-то изучает экологическую проблему, будь то прослушивание выступающего в классе, на конференции или по видео, или при чтении статьи в газете, учебнике, веб-сайте или научном журнале.Из-за неопределенности многих предсказаний в науке, и особенно в области окружающей среды, определенная доля скептицизма и критического анализа всегда полезна.

Экологические проблемы крайне важны для благополучия людей и других видов. Наука и ее методы позволяют критически и объективно идентифицировать важнейшие вопросы, исследовать их причины и в определенной степени понять последствия изменения окружающей среды. Научная информация влияет на принятие решений по экологическим проблемам, в том числе на то, следует ли использовать дорогостоящие стратегии, чтобы избежать дальнейшего, но часто неопределенного ущерба.

Однако научная информация является лишь одним из соображений лиц, принимающих решения, которые также озабочены экономическим, культурным и политическим контекстом экологических проблем. Принимая решение о том, как поступать с причинами и последствиями изменений окружающей среды, лица, принимающие решения, могут придавать большее значение ненаучным (социальным и экономическим) соображениям, чем научным, особенно при наличии неопределенности в отношении последних. Наиболее важные решения по экологическим вопросам принимаются политиками и высокопоставленными чиновниками в правительстве или частными менеджерами, а не учеными-экологами. Лица, принимающие решения, обычно беспокоятся о краткосрочных последствиях своих решений для своих шансов на переизбрание или продолжения работы, а также для экономической деятельности компании или общества в целом, так же как и по поводу ущерба окружающей среде. (Environmental Science – Simple Book Publishing, nd) Вот почему Соединенные Штаты так сильно боролись с пандемией COVID-19. На одном конце ответа был акцент на науке о здоровье. С другой стороны, экономисты опасались коллапса экономики.В конечном итоге именно политики должны были принять решение о том, насколько нация должна «закрываться» и сколько нации необходимо, чтобы оставаться экономически «открытой».

Вводные научные курсы обычно имеют дело с принятой научной теорией и не включают противоположные идеи, даже если эти альтернативные идеи могут быть достоверными. Это облегчает учащимся понимание сложного материала. Продвинутые студенты столкнутся с большим количеством противоречий, поскольку они продолжают изучать свою дисциплину.

Некоторые группы утверждают, что некоторые устоявшиеся научные теории ошибочны не на основании их научных достоинств, а на основе идеологии группы.В этом разделе основное внимание уделяется тому, как идентифицировать доказательную информацию и отличать ее от лженауки.

Отрицание науки

Отрицание науки  происходит, когда люди утверждают, что общепризнанные научные теории ошибочны не на основании научных достоинств, а скорее на субъективной идеологии, например, по социальным, политическим или экономическим причинам. Организации и люди используют отрицание науки в качестве риторического аргумента против проблем или идей, против которых они выступают. Три примера отрицания науки против науки:

• Преподавание эволюции в государственных школах
• Связь табачного дыма с раком
• Связь деятельности человека с изменением климата.

Среди них отрицание изменения климата тесно связано с географией. Отрицатель климата прямо отрицает или сомневается в объективных выводах геологов и климатологов. Отрицание науки обычно использует три ложных аргумента. Первый аргумент пытается подорвать доверие к научному заключению, утверждая, что методы исследования ошибочны или что теория не является общепризнанной — наука не уверена. Представление о том, что научные идеи не являются абсолютными, вызывает сомнения у неученых; однако отсутствие универсальных истин не следует путать с научной неопределенностью.Поскольку наука основана на фальсифицируемости, ученые избегают претендовать на универсальные истины и используют язык, который передает неопределенность. Это позволяет научным идеям меняться и развиваться по мере того, как обнаруживается больше доказательств.

Второй аргумент утверждает, что исследователи необъективны и руководствуются идеологией или экономическими целями. Это аргумент ad hominem  , в котором подвергается нападкам характер человека, а не достоинства его аргумента. Они утверждают, что результатами манипулировали, чтобы исследователи могли оправдать запрос на дополнительное финансирование.Они утверждают, что, поскольку федеральный грант финансирует исследователей, они используют свои результаты для лоббирования расширенного государственного регулирования.

Третий аргумент состоит в том, чтобы требовать сбалансированного взгляда, равного времени в освещении в СМИ и образовательных программ, создающих ложную иллюзию двух одинаково веских аргументов. Отрицатели науки часто требуют равного освещения своих предложений, даже когда имеется мало научных доказательств, подтверждающих их идеологию. Например, отрицатели науки могут потребовать преподавания религиозных объяснений в качестве альтернативы хорошо зарекомендовавшей себя теории эволюции.В качестве альтернативы все возможные причины изменения климата обсуждаются как равновероятные, независимо от совокупности доказательств. Выводы, полученные с использованием научного метода, не следует путать с выводами, основанными на идеологии.

Более того, выводы о природе, полученные из идеологий, неуместны в научных исследованиях и образовании. Например, было бы неуместно преподавать модель плоской Земли в курсах современной географии или наук о Земле, потому что эта идея была опровергнута научным методом.К сожалению, широко распространенная научная безграмотность позволяет использовать эти аргументы для подавления научных знаний и распространения дезинформации.

Формирование новых выводов на основе научного метода — единственный способ изменить научные выводы. Мы не будем преподавать геологию плоской Земли и тектонику плит, потому что плоскоземельцы не следуют научному методу. Тот факт, что ученые избегают универсальных истин и меняют свои идеи по мере того, как обнаруживается все больше доказательств, не следует рассматривать как означающий, что наука не устоялась.Из-за широко распространенной научной безграмотности эти аргументы используются теми, кто хочет подавить науку и дезинформировать широкую общественность.

В классическом случае отрицания науки, начиная с 1960-х годов и в течение следующих трех десятилетий, табачная промышленность и ее ученые использовали риторические аргументы, чтобы отрицать связь между употреблением табака и раком. Как только стало ясно, что научные исследования в подавляющем большинстве случаев показали, что употребление табака резко увеличивает вероятность заболеть раком, их следующей стратегией было создать ощущение сомнения в науке. Табачная промышленность предположила, что результаты еще не полностью изучены, и необходимы дополнительные исследования. Они использовали это сомнение, чтобы лоббировать отсрочку принятия законодательных мер, чтобы предупредить потребителей о потенциальной опасности для здоровья. Эта тактика в настоящее время используется теми, кто отрицает важность участия человека в изменении климата.

Оценка источников информации

В век Интернета информации предостаточно. Геологи, ученые или все, кто занимается научными исследованиями, должны отличать достоверные источники информации от лженауки и дезинформации.Эта оценка особенно важна в научных исследованиях, поскольку научное знание ценится за его достоверность. Учебники, подобные этому, могут помочь в решении этой сложной и важной задачи. В основе качественной информации лежит научный метод, начиная с эмпирического мышления Аристотеля. Применение научного метода помогает получить объективные результаты. Правильный вывод или интерпретация основаны на объективных доказательствах или данных. Достоверные данные и выводы четко обозначены, разделены и дифференцированы.Любой, кто просматривает данные, может понять, как был получен вывод автора, или прийти к альтернативному выводу.

Научные процедуры четко определены, поэтому исследование можно воспроизвести для подтверждения первоначальных результатов или расширить для получения новых результатов. Эти меры делают научное исследование действительным, а его использование в качестве источника авторитетным. Конечно, иногда проскальзывает некачественная работа, время от времени публикуются опровержения. Печально известная статья, связывающая вакцину MMR с аутизмом, появилась в очень авторитетном журнале Lancet в 1998 году.Журналисты обнаружили, что у автора были множественные конфликты интересов и сфабрикованные данные, и в 2010 году статья была отозвана.

Помимо методологии, данных и результатов, следует исследовать авторов исследования. При рассмотрении любого исследования следует изучить автора (авторов). Авторитет автора основан на множестве факторов, таких как наличие степени в соответствующей теме или финансирование из беспристрастного источника.

Такую же строгость следует применять к оценке издателя, гарантируя, что сообщаемые результаты получены в результате беспристрастного процесса.Издателя должно быть легко обнаружить. Хорошие издатели покажут последние статьи в журнале и четко укажут свою контактную информацию и идентификационные данные. Авторитетные журналы демонстрируют свой стиль рецензирования. Некоторые журналы ведут себя хищнически, когда они взимают необъяснимые и ненужные сборы за подачу журналов и доступ к ним. Авторитетные журналы имеют узнаваемые редакционные коллегии. Часто уважаемый журнал ассоциируется с торговлей, ассоциацией или признанной инициативой открытого исходного кода.

Одной из отличительных черт научных исследований является рецензирование.Исследования должны быть прозрачными для экспертной оценки. Это позволяет научному сообществу воспроизводить экспериментальные результаты, исправлять и устранять ошибки, а также подтверждать теории. Это позволяет воспроизводить экспериментальные результаты, исправлять ошибки и надлежащим образом обосновывать исследования перед экспертами.

Цитирование необходимо, чтобы избежать плагиата, а также позволяет читателям исследовать ход мыслей и выводы автора. При чтении научных работ важно убедиться, что цитаты взяты из авторитетных научных исследований.Чаще всего для перефразирования ссылок используются научные цитаты, а не цитаты. Говорят, что количество цитирований работы измеряет исследование в научном сообществе, хотя этот метод по своей сути предвзят. (Наука об окружающей среде — Simple Book Publishing, nd)

Критическая оценка перегрузки информацией

Сегодня мы живем в мире доступной и обильной информации в большей степени, чем любое предыдущее общество. Людям стало удивительно легко общаться с другими людьми на огромных расстояниях, превратив мир в «глобальную деревню» (фраза, придуманная канадским философом Маршаллом Маклюэном (1911–1980) для описания феномена всеобщей сети). Технологии облегчили эту глобальную связанность для передачи идей и знаний – в основном электронные устройства связи, такие как радио, телевидение, компьютеры и их сети. Сегодня эти технологии сжимают пространство и время для достижения практически мгновенной связи. В настоящее время доступно так много информации, что ситуацию часто называют «информационной перегрузкой», которую необходимо критически проанализировать. Критический анализ — это процесс сортировки информации и научных исследований данных.Участвуя во всех аспектах научного процесса, критический анализ тщательно изучает информацию и исследования, ставя разумные вопросы, такие как следующие:

• Получена ли информация из научной основы, состоящей из гипотезы, которая была разработана и проверена в контексте существующей совокупности знаний и теории в данной области?
• Были ли использованные методологии способными предоставить данные, которые являются объективными, точными и точными? Были ли данные проанализированы с использованием статистических методов, соответствующих структуре данных и заданным вопросам?
• Сопоставлялись ли результаты исследования с другой соответствующей работой, которая была опубликована ранее? Были ли обсуждены ключевые сходства и различия и сделан ли вывод о том, что новая работа раскрывает в отношении исследуемого вопроса?
• Является ли информация, основанная на исследованиях, опубликованных в реферируемом журнале, который требует тщательного изучения работы высококвалифицированными рецензентами в предметной области с последующим редакционным решением о том, заслуживает ли она публикации?
• Если анализ проблемы был основан на неполной или, возможно, неточной информации, использовался ли предупредительный подход для учета неопределенности, присущей рекомендациям? Все пользователи опубликованных исследований обязаны критически оценивать то, что они читают, чтобы решить, подходит ли теория, надежны ли методологии и достаточно ли обоснованы выводы. Поскольку многие экологические проблемы являются спорными, а данные и информация представлены обеими сторонами спора, людям необходимо формулировать объективно критические суждения. Таким образом, от людей требуется высокая степень экологической грамотности – осознанное понимание причин и последствий экологического ущерба. Способность критически анализировать информацию является ключевым личным преимуществом изучения наук об окружающей среде.

Научные методы – обзор

Наука, научное знание и научный метод

Классическое определение науки дано в Thornton and Peterson (2007; p.13): «упорядоченная совокупность знаний с четко сформулированными принципами», а также ориентированная на реальность и имеющая выводы, поддающиеся проверке. Гидденс (1991) далее объясняет, что наука включает (стр. 20) «использование систематических методов исследования, теоретического мышления и логической оценки аргументов для развития совокупности знаний о конкретном предмете». Другими словами, развитие любой области исследования как науки требует создания базы знаний, которая была бы «точной и систематизированной» (Росс, 1964; с.66).

Научное знание — это понимание, озарение или осознание, возникающие в результате изучения событий или проблем через призму аналитической логики и научного метода; оно обязательно менее подвержено ошибкам, чем общеизвестное знание или простое наблюдение, и отличается от них (Judson, 2004; Popper, 2002; and Ross, 1964). Генерация научных знаний в той или иной области (например, в химии, биологии, психологии, социологии или криминологии) приводит к ее развитию как науки.Предложенный ранее, этот процесс должен быть непрерывным и самокорректирующимся (NAS, 2002; Popper, 2002; and Ross, 1964).

Научный метод представляет собой систематический способ исследования того, как и почему что-то работает или как что-то произошло, с развитием гипотез и последующими попытками фальсификации путем тестирования (Cooley, 2004; DiFonzo and Stern, 2007; Giddens, 1991). ; Кеннеди и Кеннеди, 1972; Поппер, 2002; и Торнтон и Петерсон, 2007). Научный метод можно рассматривать как путь к знанию, включающий шаги, которые нельзя пропустить.Первоначально эмпирическая информация (например, наблюдения и опыт) определяет вопрос или проблему. Это превращается в проверяемую гипотезу, для которой выявляются и систематически собираются конкретные эмпирические данные. Согласно Попперу (2002; стр. 1): «ученый, будь то теоретик или экспериментатор, выдвигает утверждения или системы утверждений и проверяет их шаг за шагом». Проверка теории обычно осуществляется одним из четырех способов: логическое сравнение выводов на предмет внутренней непротиворечивости; исследование логической формы теории; сравнение с другими теориями; и тестирование эмпирических приложений теории с выводами, которые могут быть получены из нее (Popper, 2002).При достаточной проверке, отмеченной постоянным отказом от фальсификации, гипотезы могут стать работающими научными теориями (Popper, 2002; Raven and Johnson, 1986). В конце концов, со временем научные теории могут выжить и стать научными принципами.

Научный метод общепризнан как наилучший подход к накоплению знаний, поскольку он (Dewey, 1995; p. 397)

…не просто метод, применение которого оказалось выгодным в том или ином сложном предмете. по чисто техническим причинам.Он представляет собой единственный метод мышления, оказавшийся плодотворным в любом предмете, — вот что мы имеем в виду, когда называем его научным. Это не специфическое развитие мышления для узкоспециализированных целей; это есть мышление в той мере, в какой мысль осознала свои истинные цели и средства, необходимые для успеха в их преследовании.

Таким образом, научный метод — это окончательный подход к логическому исследованию, накоплению знаний и решению проблем, используемый учеными любого профиля (DiFonzo and Stern, 2007; Popper, 2002).Следует отметить, что верно и обратное. Любой исследователь или эксперт, который не понимает или не использует научный метод в качестве основы исследования, не занимается научной практикой.

Наблюдения и гипотезы | Национальное географическое общество

1. Познакомить с понятиями наблюдения и гипотезы.

Попросите учащихся описать сегодняшнюю погоду в их районе. Помогите им включить аспекты погоды, которые они могут видеть своими глазами, такие как облачный покров или солнечный свет, или которые можно измерить, такие как температура или влажность.Запишите их идеи на доске, обозначив их как «наблюдения». Затем предложите им объяснить, почему погода такая, какая она есть. Студенты могут сказать, что высокие температуры напрямую связаны с наклоном Земли и углом наклона солнца к ней, где они живут. Перечислите их идеи и обозначьте эти «гипотезы». Обсудите разницу между наблюдением и гипотезой. Помогите учащимся осознать, что выявление гипотезы в статье говорит вам о том, как относиться к этому утверждению более критически.Поскольку это не наблюдение, читатель должен выяснить, была ли гипотеза подтверждена наблюдениями. Объясните, что для этого задания учащиеся будут анализировать статью о птерозаврах и рассматривать, как наблюдения и гипотезы являются частью постоянно меняющихся научных исследований. Раздайте паре учащихся рабочий лист «Наблюдения и гипотезы» и просмотрите определения под инструкциями. Посмотрите еще раз на «гипотезы», выдвинутые учащимися о погоде, и обсудите, поддаются ли эти гипотезы проверке, подчеркнув важность этого шага для любой гипотезы.

 

 

2. Рассмотреть проблемы палеонтологических исследований.

Спросите: Какие факторы мешают палеонтологам проводить наблюдения или собирать информацию ? (Большинство организмов, которые они изучают, вымерли, и сегодня их нельзя наблюдать живыми; многие организмы известны только по неполным образцам; большинство окаменелостей сохраняют только твердые части организма, такие как панцири, кости или древесный материал.) Объясните, что, несмотря на эти факторы, , палеонтологи, как и любые ученые, выдвигают гипотезы для объяснения фактов или наблюдений.

 

 

3. Проанализируйте наблюдения и гипотезы в статье.

Предложите учащимся прочитать апрель 2009 г., , статью National Geographic News «Гигантские птерозавры не могли летать, исследования предполагают», онлайн или в печатном виде. Предложите им использовать содержание статьи и свое понимание наблюдений и гипотез, чтобы ответить на вопросы.

 

Расширение обучения

Предложите учащимся прочитать онлайн статью National Geographic «Птерозавры — повелители небес» или Новости National Geographic «Крыло птерозавра, «волосы», в отличие от любых живых животных.Попросите их найти дополнительные наблюдения и гипотезы о птерозаврах. Предложите учащимся найти другие области дебатов вокруг текущих исследований в области палеонтологии.

Качественные методы исследования в гуманитарной географии – Британская Колумбия в глобальном контексте

Качественные исследования — это сбор информации о поведении и восприятии человека. Речь идет о глубоком сосредоточении, чтобы выяснить, почему и как происходят определенные действия и события.

В исследованиях мы стремимся быть строгими в научных процессах, что означает стремление быть тщательными, исчерпывающими и точными.Для этого необходимо обеспечить воспроизводимость исследования, обеспечив прозрачность шагов, которые были предприняты для получения представленных результатов. Это также означает, что вы можете обосновать, почему вы предприняли каждый шаг в своем исследовании. Триангуляция — это техника, используемая для привития строгости. Триангуляция — это использование нескольких методов исследования для сбора данных, позволяющих получить представление о конкретной теме.

Подробнее о методологической строгости читайте в Baxter and Eyles 1997 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.0020-2754.1997.00505.x/аннотация

Ключевые соображения

Позиционирование:  Кто вы, где вы находитесь и как вы задаете вопросы, повлияет на ответы, которые вы получите от участников вашего исследования.

Рефлексивность:  Это процесс рассмотрения вашей собственной позиции и того влияния, которое ваша позиция окажет на ваши исследования. Это влечет за собой тщательное рассмотрение преимуществ и недостатков вашей позиции, а также того, как это, в свою очередь, может принести пользу или помешать вашему исследованию.

Подробнее о позиционировании и рефлексивности читайте в Rose 1997, http://phg.sagepub.com/content/21/3/305.short.

S достаточно: Образец представляет собой набор данных. В случае методов качественных данных, описанных в этом разделе, ваша выборка состоит из тех, кто принимает участие в вашем исследовании. Количество людей, которые участвуют, будет размером вашей выборки. Когда вы достигаете точки насыщения, это означает, что вы начинаете снова и снова собирать одни и те же идеи из своей выборки.

Методы

Интервью: Интервью – это метод исследования, при котором вы задаете своим участникам набор вопросов. Он может быть полуструктурированным или структурированным и может использовать разные средства (например, телефон, электронную почту, личное общение). Полуструктурированное интервью — это интервью, в котором у вас есть представление о типах вопросов, которые вы задаете, но порядок и способ, которым вы задаете вопрос, могут различаться. Структурированное интервью — это определенный набор вопросов, которые задаются в одном и том же порядке с использованием одних и тех же слов во время каждого интервью.

Фокус-группа:  Это метод, при котором разнородное население собирается в одной комнате для обсуждения определенной интересующей темы.Обычно фасилитатор организует фокус-группу и направляет беседу, чтобы поддерживать тему беседы в нужном русле. Сильной стороной этого метода является возможность свободного течения беседы; комментарии, как правило, стимулируют новые идеи и темы для обсуждения. Проблема, связанная с этим методом, заключается в том, что несколько напористых людей могут доминировать в разговоре.

Наблюдение за участниками:  Это относится к тому, когда исследователь погружается в исследовательский контекст, становясь активным участником.

S Опрос:  В этом методе используется набор письменных вопросов, на которые участники затем отвечают непосредственно на бумаге или в Интернете.

Устная история:  Это процесс сбора и прослушивания того, как люди рассказывают свои истории и делятся знаниями. Традиционно устные истории передавались из поколения в поколение, создавая базу знаний сообществ. Устные истории часто записываются, чтобы можно было сохранить как информацию, так и голоса и характер повествования.

Дополнительную информацию об устной истории см. http://www.canoha.ca.

Совместное картографирование:  Иногда это называется скетч-картографированием. Это задает набор вопросов и предлагает участникам нарисовать то, как они видят мир, в виде карты. Обычно это делается с помощью листа бумаги, но это можно сделать с помощью бесплатных цифровых приложений для рисования.

Ведение журнала: Когда исследователь или участник регулярно документирует свои мысли, чувства или идеи по теме, это называется ведением журнала.Ведение дневника – это свободное письменное упражнение.

Контент-анализ:  Этот метод собирает контент в мультимедийных форматах из СМИ, программных документов и других источников, а затем кодирует материал по общим темам и идеям.

Качественный анализ данных: Качественные данные собираются с помощью описанных выше методов, а затем часто транскрибируются и тематически кодируются. Это означает, что исследователь будет читать стенограмму, чтобы определить общие темы. Существует несколько стратегий кодирования качественных данных: либо путем формулирования кодов до их сбора и чтения расшифровок, либо путем определения исследователем общих тем, возникающих из данных.

Получение информированного согласия:  Этически исследователи обязаны информировать участников о том, какие данные они собирают, почему и как эти данные будут использоваться и передаваться. В зависимости от исследования исследователи могут пожелать сохранить анонимность участников; однако в некоторых исследованиях они могут пожелать, чтобы их настоящие имена использовались.

Дополнительные ресурсы

• Иэн Хэй (2000) Качественные методы исследования в географии человека

Введение в методы научных исследований в географии

«Что такое долина?» и «где долина?».Эти вопросы могут показаться несколько неуклюжими, поскольку их нечасто задают нам в явном виде; все просто «знают» и «видят» ответы. Однако в географии и ее дисциплинах дело обстоит не так однозначно. Геоморфология — наука об изучении и описании форм рельефа — и географическая информатика занимаются формализацией таких терминов. Формализация позволяет ГИС обрабатывать такие термины рельефа в автоматизированных, объективных рабочих процессах, в то же время привнося — в зависимости от имеющегося термина рельефа — степень человеческого восприятия в такие системы.В долгосрочной перспективе включение таких наивных географических знаний в ГИС и способность работать с народными терминами могли бы облегчить взаимодействие с пользователями. В краткосрочной перспективе характеристики рельефа представляют практический интерес, например, для описания мест или содержания изображений или документов с географической привязкой. По сравнению с традиционными количественными параметрами ландшафта очерчивания или характеристики форм рельефа менее чувствительны к ошибкам или неопределенностям в базовой цифровой модели рельефа, легче и понятнее для людей, и они по существу являются качественными, что делает их более подходящими для улавливания нечеткости рельефа. явления формы рельефа.Прежде чем разрабатывать методы описания форм рельефа, в этой диссертации делается упор на углубленное исследование семантики терминов форм рельефа (что делается нечасто) в качестве обязательного требования. Путем тщательного анализа шести географических стандартов и дополнительных справочных материалов, связанных с геоморфологией, и последующего согласования терминов и концептуальных иерархий разрабатывается предварительная таксономия форм рельефа. Это можно рассматривать как перечень терминологии и категорий, связанных с формами рельефа, на которых можно основывать будущие подходы к характеристике форм рельефа. Что касается методов разграничения и характеристики, то в литературе обнаруживается предвзятость, заключающаяся в том, что они почти исключительно сосредоточены на топографических возвышенностях, таких как горы и холмы. Таким образом, в прикладных частях диссертация касается топографических впадин, таких как долины и связанные с ними особенности. Полученная таксономия форм рельефа позволяет разработать семантически информированные алгоритмы для очерчивания дна долины и характеристики долины в этой диссертации. Полезность алгоритмов для очерчивания дна долины и характеристики долины оценивается независимо.Во-первых, тематическое исследование сравнивает очерченное дно долины с наивными географическими знаниями, полученными из краудсорсинговых онлайн-справочников, топографических карт и авторитетных источников в регионе. Протяженность дна долин в районе исследования, по-видимому, имеет общие черты с независимыми данными. Кроме того, классы (пики, хребты, перевалы, каналы, равнины и ямы) того, что называется классификацией морфометрических признаков, ощутимо взаимодействуют с оконтуриванием дна долины. В то же время классификация морфометрических признаков сама по себе, по-видимому, не в состоянии произвести эквивалентное разграничение.Впоследствии алгоритм разграничения дна долины используется в геоморфологическом тематическом исследовании для определения областей хранения наносов с низким уклоном в долинах Европейских Альп. Сравнение с независимыми эмпирическими данными свидетельствует об очень хорошем совпадении автоматически рассчитанных размеров областей накопления наносов (R2 = 0,98, n = 13). Используя отношение, полученное из литературы, оцениваются объемы осадочных тел. Примечательно, что соотношение размера и частоты как площадей, так и объемов хранения наносов соответствует степенному закону распределения на несколько порядков величины, при этом большие долины хранят непропорционально большой объем альпийских наносов.Третье тематическое исследование направлено на характеристику долин. С этой целью разработаны три нечетких показателя долины, которые в той или иной степени основаны на очерченном выше очертании дна долины. Поскольку меры равнинности разработаны для имитации человеческого восприятия и оценки рассматриваемой формы рельефа, их достоверность, следовательно, оценивается в эксперименте с участием человека, включающем анкетирование. В ходе опроса участники сталкиваются с изображениями с географической привязкой и оценивают равнинность местоположения фотографа.Анализ показывает, что оценка долины человеком связана с алгоритмическими мерами, и корреляции дают статистически значимые результаты (R2 = 0,35–0,37, n = 100). Учет предполагаемого искажающего фактора в некоторых изображениях и взвешивание стимулов в соответствии с связанной с ними неопределенностью в процессе суждения человека еще больше повышают точность отношений (R2 = 0,50–0,55, n = 83). Вклад этой диссертации разнообразен. На практике диссертация предлагает предварительную таксономию форм рельефа, которая может стать основой для будущих исследований и разработки алгоритмов.Кроме того, в диссертации предлагаются методы определения дна долин и областей хранения наносов с низким уклоном, а также методы нечеткой характеристики долин и исследуется их пригодность для сравнения с независимыми данными. На теоретическом уровне три тематических исследования демонстрируют способы лучшего включения семантических знаний в геоморфометрические алгоритмы. Кроме того, предлагается методология исследования «ориентированных на человека» семантически богатых характеристик рельефа, которая включает в себя оценку результатов алгоритма путем сопоставления их с субъективными суждениями большой группы людей, что, по мнению автора, знаний, было сделано в этой диссертации впервые.«Вас ист эйн таль?» и «wo ist das Tal?». Diese Fragen können einem seltsam erscheinen, da sie kaum je so explizit gestellt werden. Jede und jeder ‘weiss’ beziehungsweise ‘sieht’ die Antworten darauf. Jedoch ist die Sachlage innerhalb der Geographie und ihren Unterdisziplinen nicht so einfach. Geomorphologie – die Disziplin, die sich mit Landformen beschäftigt – und die Geographische Informationswissenschaft arbeiten an der Formalisierung solcher Begriffe bezüglich Landformen. Formalisierung ermöglicht es Geographischen Informationssystemen (GIS), solche Begriffe in autotisierten, objektiven Abläufen einzusetzen. Gleichzeitig kann sie – abhängig davon, welcher Landform-Begriff formalisiert wird – GIS etwas mit der menschlichen Wahrnehmung bereichern. Längerfristig sollte dies dazu führen, dass die Benutzung von GIS einfacher wird. Kurzfristig sind Formalisierungen und Charakterisierungen von Landformen beispielsweise interessant für Beschreibungen von Orten oder von Inhalten von georeferenzierten Bildern oder Dokumenten. VERGLICHEN MIT TRADYELTELTELEN, количественный территорий Парамент Синд abgrenzungen Oder Charakterisierungen von Landmonformen Roburation Gegenüber Fehlern Oder unancherheite IM Digitalen Höhenmodell, Einfacher und und undereherweherweherish (auch für laien) und üblicherwise qualitativ, wodurch sie sie sie besser zur erfassung der unschärfe von landform-phänomenen eignen.Diese Dissertation betont die Notwendigkeit eingehender Analysen der Semantik von Landform-Begriffen vor der Entwicklung von Methoden zur Abgrenzung oder Charakterisierung (dies wird nur selten so gehandhabt). Durch eine umfassende Analyze sechs geographischer Standards und zusätzlicher geomorphologischer Referenzliteratur und anschliessender Integration und Abgleichung von Begriffen und konzeptuellen Hierarchien wird eine Taxonomie von Landformen entwickelt. Letztere kann als Inventur der Terminologie im Bereich von Landformen verstanden werden und zukünftige Ansätze der Charakterisierung von Landformen können darauf aufgebaut werden.In der Literatur findet sich ein Ungleichgewicht im thematischen Fokus von Arbeiten über Abgrenzung und Charakterisierung von Landformen. Die Mehrheit der Veröffentlichungen befasst sich mit topographischen Erhebungen wie Bergen und Hügeln. Daher konzentriert sich diese Dissertation in ihren angewandten Teilen auf topographische Vertiefungen wie Täler und damit verbundene Erscheinungen. Die bereits erwähnte Taxonomie von Landformen hilft in dieser Dissertation dabei, semantisch sinnvolle Algorithmen zur Abgrenzen von Talböden und zur Charakterisierung von Talhaftigkeit zu entwickeln.Die Nützlichkeit der Algorithmen wird unabhängig voneinander überprüft und bewertet. Eine erste Fallstudie vergleicht autotisch abgegrenzte Talböden mit sogenanntem naiven geographischen Wissen, Welches aus einer gemeinschaftlich erstellten und nachgeführten Online-Enzyklopädie, aus topographischen Karten und von Behörden in der betreffenden Region gewonnen worden ist. Die Ausdehnung der Talböden innerhalb des Untersuchungsgebits weist Übereinstimmungen mit den unabhängig erhobenen Daten auf.Weiter stehen die Klassen der sogenannten классификация морфометрических признаков (Gipfel, Grat, Pass, Rinne, Ebene und Senke) в einer sinnvollen Beziehung zur Talboden-Abgrenzung. Gleichzeitig scheint die классификация морфометрических признаков aber nicht geeignet, eigenständig eine gleichwertige Talboden-Abgrenzung vorzunehmen. Die Talboden-Abgrenzung wird anschliessend in einer zweiten, geomorphologischen Fallstudie verwendet, um flach gelagerte Sedimentspeicherflächen in den europäischen Alpen zu kartieren.Der Vergleich mit unabhängigen, empirisch erhobenen Daten zeigt eine sehr gute Übereinstimmung (R2 = 0,98, n = 13). Mithilfe einer empirischen Beziehung aus der Literatur können auch die Volumina der Sedimentspeicher abgeschätzt werden. Bemerkenswerterweise, folgen die Häufigkeitsdichten sowohl der Volumina als auch der Flächen über einige Grössenordnungen hinweg einem Potenzgesetz. Dabei speichern die Grossen Alpentäler, flächen- und Volumenmässig, einen deutlich überproportionalen Anteil an Sedimenten.Eine dritte Fallstudie beschäftigt sich mit der Charakterisierung von Tälern. Zu diesem Zweck werden drei unscharfe Masse für Talhaftigkeit entwickelt. Diese basieren zu einem unterschiedlichen Grad auf der obengenannten Talboden-Abgrenzung. Da die Masse für Talhaftigkeit mit dem Ziel entworfen werden, die menschliche Wahrnehmung und Einschätzung der Landform nachzuahmen, wird deren Güte konsequenterweise in einer Befragung überprüft. In diesem Experiment werden Teilnehmerinnen und Teilnehmer mit georeferenzierten Fotografien konfrontiert und müssen die Talhaftigkeit des Aufnahmestandorts einschätzen.Die Analysen zeigen, dass die Einschätzung der Talhaftigkeit mit den Resultaten der Algorithmen in statistisch signifikanten Beziehungen stehen (R2 = 0,35–0,37, n = 100). Die Berücksichtigung eines mutmasslichen Störfaktors und die Gewichtung der Stimuli gemäss der assoziierten Unsicherheit verstärken diese Beziehungen noch deutlich (R2 = 0,50–0,55, n = 83). Die Beiträge zur Forschung der vorliegenden Dissertation sind vielfältig. Auf der praktischen Seite beetet die Dissertation die Taxonomie von Landformen, die für zukünftige Forschungsprojekte und Algorithmenentwicklung zur Unterstützungbegezogen werden kann.Weiter werden Methoden zur Abgrenzung von Talböden und flach gelagerter Sedimentkörper sowie zur unscharfen Charakterisierung von Tälern eingeführt und deren Gültigkeit im Vergleich mit unabhängigen Daten überprüft. Auf der theoretischen Ebene demonstrieren drei Fallstudien Ansätze, semantisches Wissen besser in geomorphometrischen Algorithmen zu nutzen. Zusätzlich wird eine Untersuchungsmethodik für ‚menschen-nahe’, semantisch reichhaltige Charakterisierungen von Landformen vorgestellt. Diese umfasst die Bewertung der Resultate von Algorithmen andhand der subjektiven Einschätzungen von Teilnehmerinnen und Teilnehmern einer Befragung.Eine solche Methodik wird in dieser Dissertation – gemäss dem Wissen des Autors – zum ersten Mal überhaupt verfolgt.