КАКЪВ Е НАУЧНИЯТ МОДЕЛ? (ПРИМЕР) - НАУКА - 2025

В научния модел е абстрактно представяне на явления и процеси, за да ги обясни. Научен модел е визуално представяне на Слънчевата система, в което се оценява връзката между планетите, Слънцето и движенията.

Чрез въвеждането на данни в модела той позволява да се проучи крайният резултат. За да се направи модел е необходимо да се поставят определени хипотези, така че представянето на резултата, който искаме да получим, да е възможно най-точно, както и просто, така че да бъде лесно манипулирано.

Пример за научен модел

Има няколко вида методи, техники и теории за оформяне на научни модели. И на практика всеки клон на науката има свой собствен метод за изработка на научни модели, въпреки че можете да включите модели от други отрасли, за да проверите обяснението си.

Принципите на моделирането позволяват създаването на модели според клона на науката, който се опитват да обяснят. Начинът за изграждане на модели за анализ се изучава във философията на науката, теорията на общите системи и научната визуализация.

В почти всички обяснения на явленията може да се приложи един или друг модел, но е необходимо да се коригира използваният модел, така че резултатът да е възможно най-точен. Може да се интересувате от 6-те стъпки на научния метод и от какво се състоят.

Общи части на научен модел

Правила за представителство

За създаването на модел са необходими поредица от данни и организация на същите. От набор от входни данни моделът ще предостави серия от изходни данни с резултат от повдигнатите хипотези

Вътрешна структура

Вътрешната структура на всеки модел ще зависи от типа на модела, който предлагаме. Обикновено тя определя съответствието между входа и изхода.

Моделите могат да бъдат детерминирани, когато всеки вход съответства на един и същ изход, или също недетерминирани, когато различни изходи съответстват на един и същи вход.

Видове модели

Моделите се отличават с формата на представяне на тяхната вътрешна структура. И оттам можем да установим класификация.

Физически модели

В рамките на физическите модели можем да различим теоретичните и практическите модели. Най-широко използваните практически видове модели са макети и прототипи.

Те представляват или копие на обекта или явлението, което трябва да се изучава, което дава възможност за изучаване на тяхното поведение в различни ситуации.

Не е необходимо това представяне на явлението да се извършва в същия мащаб, а по-скоро те са проектирани по такъв начин, че получените данни да могат да бъдат екстраполирани до първоначалния феномен въз основа на неговия размер.

В случай на теоретични физически модели се считат за модели, когато вътрешната динамика не е известна.

Чрез тези модели се търси възпроизвеждане на изследваното явление, но без да се знае как да се възпроизведе, се включват хипотези и променливи, за да се опита да обясни защо се получава този резултат. Прилага се във всички варианти на физиката, с изключение на теоретичната физика.

Математически модели

В рамките на математическите модели се търси представяне на явленията чрез математическа формулировка. Този термин се използва и за обозначаване на геометрични модели в дизайна. Те могат да бъдат разделени на други модели.

Детерминираният модел е този, при който се приема, че данните са известни и че използваните математически формули са точни за определяне на резултата по всяко време в рамките на наблюдаваните граници.

Стохастичните или вероятностните модели са тези, при които резултатът не е точен, а по-скоро вероятност. И в която има несигурност дали подходът на модела е правилен.

Числовите модели, от друга страна, са тези, които чрез числови множества представляват първоначалните условия на модела. Тези модели позволяват симулиране на модела чрез промяна на първоначалните данни, за да се знае как би се държал моделът, ако имаше други данни.

Като цяло математическите модели могат също да бъдат класифицирани в зависимост от вида на входовете, с които работи. Те могат да бъдат евристични модели, където се търсят обяснения на причината за явлението, което се наблюдава.

Или те могат да бъдат емпирични модели, където резултатите от модела се проверяват чрез изходите, получени от наблюдението.

И накрая, те също могат да бъдат класифицирани според целта, която искат да постигнат. Те могат да бъдат симулационни модели, при които човек се опитва да предскаже резултатите от явлението, което се наблюдава.

Те могат да бъдат модели за оптимизация, в тях се разглежда работата на модела и се прави опит да се намери точката, която може да бъде подобрена, за да се оптимизира резултатът от явлението.

И накрая, те могат да бъдат контролни модели, където се опитват да контролират променливите, за да контролират получения резултат и да могат да го променят, ако е необходимо.

Графични модели

Чрез графични ресурси се прави представяне на данни. Тези модели обикновено са линии или вектори. Тези модели улесняват визията на явлението, представено чрез таблици и графики.

Аналогов модел

Това е материалното представяне на обект или процес. Той се използва за валидиране на някои хипотези, които в противен случай биха били невъзможни за тестване. Този модел е успешен, когато е възможно да се провокира същото явление, което наблюдаваме, в неговия аналог

Концептуални модели

Те представляват карти на абстрактни понятия, които представят явленията, които трябва да се изучават, включително предположения, които позволяват поглед върху резултата от модела и могат да бъдат коригирани към него.

Те имат високо ниво на абстракция, за да обяснят модела. Те са научните модели сами по себе си, където концептуалното представяне на процесите успява да обясни явлението, което трябва да се наблюдава.

Представяне на модели

Концептуален тип

Факторите на модела се измерват чрез организация на качествените описания на променливите, които ще се изучават в модела.

Математически тип

Чрез математическа формулировка се установяват моделите на представяне. Не е необходимо те да са числа, но математическото представяне може да бъде алгебрични или математически графики

Физически тип

Когато се установят прототипи или модели, които се опитват да възпроизведат явлението, което ще се изучава. Като цяло те се използват за намаляване на мащаба, необходим за възпроизвеждането на явлението, което се изучава.

Препратки

1. BOX, Джордж ЕП. Устойчивост в стратегията за изграждане на научен модел, Робастност в статистиката, 1979, кн. 1 стр. 201-236.
2. BOX, George EP; ХЪНТЪР, Уилям Гордън; HUNTER, J. Stuart Статистически данни за експериментатори: въведение в дизайна, анализа на данните и изграждането на модели. Ню Йорк: Wiley, 1978.
3. VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Ян М.; SIMON, Хърбърт А. Научно изграждане на модели като търсене в матрични пространства. EnAAAI. 1993. с. 472-478.
4. ХЕКМЪН, Джеймс Дж. 1. Научният модел на причинността. Социологическа методология, 2005, кн. 35, № 1, стр. 1-97.
5. KRAJCIK, Йосиф; МЕРРИТ, Джой. Ангажиране на студентите в научните практики: Как изглежда изграждането и ревизирането на модели в учебната стая по наука? Научният учител, 2012, кн. 79, № 3, с. 38.
6. ADÚRIZ-BRAVO, Августин; ЛЯВО-АЙМЕРИЧ, Mercè. Образец на научен модел за преподаване на природни науки. Електронно списание за научни изследвания в научното образование, 2009 г., без ESP, стр. 40-49.
7. ГАЛАГОВСКИ, Лидия Р.; ADÚRIZ-BRAVO, Августин. Модели и аналогии в преподаването на природни науки. Концепцията за аналогов дидактически модел. Science Teaching, 2001, кн. 19, № 2, с. 231-242.