Kaj je znanstveni model?



The znanstveni model je abstraktna predstavitev pojavov in procesov, ki jih razlagajo. Z uvedbo podatkov v model omogoča študij končnega rezultata.

Za izdelavo modela je potrebno izpostaviti določene hipoteze, tako da je prikaz rezultata, ki ga želimo pridobiti, čim bolj natančen in preprost, tako da ga je mogoče enostavno manipulirati..

Obstaja več vrst metod, tehnik in teorij za konformacijo znanstvenih modelov. V praksi ima vsaka veja svojo metodo za izdelavo znanstvenih modelov, čeprav lahko vključuje modele iz drugih vej, da preveri njeno razlago..

Načela modeliranja omogočajo oblikovanje modelov, ki temeljijo na veji znanosti, ki jo poskušajo razložiti.

Način izdelave modelov analize se preučuje v filozofiji znanosti, splošni teoriji sistemov in v znanstveni vizualizaciji.

V skoraj vseh razlagah pojavov lahko uporabimo en model ali drugo, vendar je treba prilagoditi model, ki ga bomo uporabili, tako da bo rezultat čim bolj natančen..

Mogoče vas zanima 6 korakov znanstvene metode in iz česa so.

Splošni deli znanstvenega modela

Pravila zastopanja

Za izdelavo modela potrebujete vrsto podatkov in njihovo organizacijo. Iz niza vhodnih podatkov bo model zagotovil vrsto izhodnih podatkov z rezultati predlaganih hipotez

Notranja struktura

Notranja struktura vsakega modela bo odvisna od vrste modela, ki ga predlagamo. Običajno določa ujemanje med vhodom in izhodom.

Modeli so lahko deterministični, kadar vsak vhod ustreza istemu izhodu, ali pa tudi ne-determinističen, kadar različni izhodi ustrezajo istemu vhodu.

Vrste modelov

Modele odlikuje oblika predstavitve njihove notranje strukture. In od tam lahko določimo klasifikacijo.

Fizični modeli

V fizikalnih modelih lahko ločimo med teoretičnimi in praktičnimi modeli. Najpogosteje uporabljeni tipi praktičnega modela so modeli in prototipi.

So reprezentacija ali kopija predmeta ali pojava, ki ga je treba študirati, kar omogoča preučevanje obnašanja v različnih situacijah.

Ni nujno, da se ta pojav pojavlja izvaja v istem obsegu, ampak da so oblikovani tako, da se lahko dobljeni podatki ekstrapolirajo na izvirni pojav glede na velikost pojava..

V primeru teoretičnih fizičnih modelov se obravnavajo kot modeli, ko notranja dinamika ni znana.

S temi modeli poskušamo reproducirati preučevani fenomen, ne da bi vedeli, kako ga reproducirati, vključujemo hipoteze in spremenljivke, da bi poskušali doseči razlago, zakaj je rezultat dobljen. Uporablja se v vseh variantah fizike, razen v teoretični fiziki.

Matematični modeli

Znotraj matematičnih modelov je cilj predstaviti pojav s pomočjo matematične formulacije. Ta izraz se uporablja tudi za oblikovanje geometrijskih modelov. Razdelimo jih lahko na druge modele.

Deterministični model je model, pri katerem se predpostavlja, da so podatki znani in da so uporabljene matematične formule natančne za določitev rezultata v vsakem trenutku, v opazovanih mejah..

Stohastični ali verjetnostni modeli so tisti, pri katerih rezultat ni natančen, ampak verjetnost. In v katerem obstaja negotovost glede tega, ali je pristop modela pravilen.

Številčni modeli pa so tisti, ki s pomočjo numeričnih množic predstavljajo začetne pogoje modela. Ti modeli so tisti, ki simulacijam modela omogočajo spreminjanje začetnih podatkov, da bi vedeli, kako bi se model obnašal, če bi imel druge podatke.

Na splošno se lahko matematični modeli razvrstijo tudi glede na vrsto vložkov, s katerimi delate. Lahko so hevristični modeli, kjer se iščejo razlage za vzrok za pojav, ki ga opazujemo.

Ali pa so lahko empirični modeli, kjer se rezultati modela preverjajo preko rezultatov, pridobljenih iz opazovanja.

In končno, lahko jih tudi razvrstimo glede na cilj, ki ga želijo doseči. Lahko so simulacijski modeli, pri katerih poskušate napovedati rezultate pojava, ki ga opazujemo.

To so lahko modeli optimizacije, v katerih nastaja delovanje modela in se poskuša poiskati točko, ki jo je mogoče izboljšati za optimizacijo rezultata pojava..

Za dokončanje so lahko kontrolni modeli, kjer poskušajo nadzorovati spremenljivke za nadzor dobljenega rezultata in ga po potrebi spremeniti.

Grafični modeli

Z grafičnimi viri izdelamo predstavitev podatkov. Ti modeli so ponavadi črte ali vektorji. Ti modeli olajšujejo vizijo fenomena, predstavljenega v tabelah in grafih.

Analogni model

Je materialna predstavitev objekta ali procesa. Uporablja se za potrditev določenih hipotez, ki bi bile drugače nemogoče nasprotovati. Ta model je uspešen, ko uspe izzvati isti fenomen, ki ga opazujemo v njegovem analogu

Konceptualni modeli

To so zemljevidi abstraktnih pojmov, ki predstavljajo pojave, ki jih je treba preučiti, vključno s predpostavkami, ki nam omogočajo vpogled v rezultat modela in se ga lahko prilagodi..

Imajo visoko raven abstrakcije, da pojasnijo model. So znanstveni modeli sami po sebi, kjer konceptualna reprezentacija procesov uspe razložiti pojav, ki ga opazujemo.

Predstavitev modelov

Konceptualnega tipa

Faktorji modela se merijo z organizacijo kvalitativnih opisov spremenljivk za proučevanje znotraj modela.

Matematični tip

S pomočjo matematične formulacije se vzpostavijo reprezentativni modeli. Ni nujno, da so številke, temveč da je lahko matematična predstavitev algebrski ali matematični graf

Fizičnega tipa

Pri vzpostavljanju prototipov ali modelov, ki poskušajo reproducirati pojav, ki ga je treba preučiti. Na splošno se uporabljajo za zmanjšanje obsega, ki je potreben za reprodukcijo preučevanega pojava.

Reference

  1. BOX, George EP. Robustnost v strategiji izgradnje znanstvenega modela. Robustnost v statistiki, 1979, vol. 1, str. 201-236.
  2. BOX, George EP; HUNTER, William Gordon; HUNTER, J. Stuart.Statistika za eksperimentatorje: uvod v oblikovanje, analizo podatkov in izdelavo modelov. New York: Wiley, 1978.
  3. VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M .; SIMON, Herbert A. Znanstveno oblikovanje modelov kot iskanje matričnih prostorov. InAAAI. 1993. str. 472-478.
  4. HECKMAN, James J. 1. Znanstveni model vzročnosti.Sociološka metodologija, 2005, vol. 35, št. 1, str. 1-97.
  5. KRAJCIK, Joseph; MERRITT, Joi. Vključevanje študentov v znanstvene prakse: Kako izgledajo konstrukcije in revizije modelov v učilnici znanosti? The Science Teacher, 2012, vol. 79, št. 3, str. 38.
  6. ADÚRIZ-BRAVO, Agustín; IZQUIERDO-AYMERICH, Mercè. Model znanstvenega modela za poučevanje naravoslovnih ved Elektronski dnevnik raziskav v naravoslovnem izobraževanju, 2009, brez ESP, str. 40-49.
  7. GALAGOVSKY, Lydia R.; ADÚRIZ-BRAVO, Agustín. Modeli in analogije v poučevanju naravoslovja. Koncept analognega didaktičnega modela.Znanje znanosti, 2001, vol. 19, št. 2, str. 231-242.