ČO JE TO VEDECKÝ MODEL? (PRÍKLAD) - VEDA

Vedecký model, je abstraktná reprezentácia javov a procesov k ich vysvetlenie. Vedecký model predstavuje vizuálnu reprezentáciu slnečnej sústavy, v ktorej sa oceňuje vzťah medzi planétami, Slnkom a pohybmi.

Zavedením údajov do modelu umožňuje študovať konečný výsledok. Na vytvorenie modelu je potrebné vzniesť určité hypotézy, aby reprezentácia výsledku, ktorý chceme dosiahnuť, bola čo najpresnejšia a zároveň jednoduchá, aby sa s ňou ľahko manipulovalo.

Príklad vedeckého modelu

Existuje niekoľko druhov metód, techník a teórií na formovanie vedeckých modelov. V praxi má každé vedecké odvetvie vlastnú metódu na vytváranie vedeckých modelov, aj keď na overenie svojho vysvetlenia môžete zahrnúť aj modely z iných odborov.

Princípy modelovania umožňujú vytváranie modelov podľa odvetvia vedy, ktoré sa snažia vysvetliť. Spôsob vytvárania analytických modelov sa študuje vo filozofii vedy, teórii všeobecných systémov a vedeckej vizualizácii.

Takmer vo všetkých vysvetleniach javov je možné uplatniť jeden alebo iný model, je však potrebné model, ktorý sa má použiť, upraviť tak, aby výsledok bol čo najpresnejší. Možno vás bude zaujímať 6 krokov vedeckej metódy a z čoho pozostáva.

Všeobecné časti vedeckého modelu

Pravidlá zastúpenia

Na vytvorenie modelu je potrebný celý rad údajov a ich organizácia. Zo súboru vstupných údajov model poskytne sériu výstupných údajov s výsledkom zvýšených hypotéz

Vnútorná štruktúra

Vnútorná štruktúra každého modelu bude závisieť od typu modelu, ktorý navrhujeme. Normálne definuje súlad medzi vstupom a výstupom.

Modely môžu byť deterministické, keď každý vstup zodpovedá rovnakému výstupu, alebo tiež nedeterministický, keď rôzne výstupy zodpovedajú rovnakému vstupu.

Druhy modelov

Modely sa vyznačujú formou znázornenia ich vnútornej štruktúry. A odtiaľ môžeme vytvoriť klasifikáciu.

Fyzikálne modely

V rámci fyzikálnych modelov môžeme rozlišovať medzi teoretickými a praktickými modelmi. Najpoužívanejšími typmi praktických modelov sú makety a prototypy.

Predstavujú reprezentáciu alebo kópiu študovaného predmetu alebo fenoménu, ktorý umožňuje študovať ich správanie v rôznych situáciách.

Nie je potrebné, aby sa toto znázornenie javu uskutočňovalo v rovnakom rozsahu, ale skôr sa navrhlo tak, aby výsledné údaje mohli byť extrapolované na pôvodný jav na základe jeho veľkosti.

V prípade teoretických fyzikálnych modelov sa považujú za modely, keď nie je známa vnútorná dynamika.

Prostredníctvom týchto modelov sa snaží reprodukovať skúmaný fenomén, ale nevie sa, ako ho reprodukovať, zahŕňajú hypotézy a premenné, aby sa pokúsilo vysvetliť, prečo sa tento výsledok dosiahne. Uplatňuje sa vo všetkých variantoch fyziky, s výnimkou teoretickej fyziky.

Matematické modely

V rámci matematických modelov sa snaží reprezentovať fenomény prostredníctvom matematickej formulácie. Tento výraz sa tiež používa na označenie geometrických modelov v dizajne. Dajú sa rozdeliť na iné modely.

Deterministický model je taký, v ktorom sa predpokladá, že údaje sú známe a že použité matematické vzorce sú presné na stanovenie výsledku kedykoľvek, v rámci pozorovateľných limitov.

Stochastické alebo pravdepodobnostné modely sú tie, v ktorých výsledok nie je presný, ale skôr pravdepodobnosť. A v ktorej existuje neistota, či je prístup modelu správny.

Numerické modely, na druhej strane, sú tie, ktoré prostredníctvom číselných množín predstavujú počiatočné podmienky modelu. Tieto modely umožňujú simuláciu modelu zmenou počiatočných údajov, aby sa zistilo, ako by sa model choval, keby mal iné údaje.

Matematické modely sa všeobecne dajú klasifikovať aj podľa typu vstupov, s ktorými jeden pracuje. Môže ísť o heuristické modely, v ktorých sa hľadajú vysvetlenia príčiny pozorovaného javu.

Alebo to môžu byť empirické modely, kde sa výsledky modelu kontrolujú prostredníctvom výstupov získaných z pozorovania.

Nakoniec ich možno klasifikovať podľa cieľa, ktorý chcú dosiahnuť. Môžu to byť simulačné modely, kde sa človek snaží predpovedať výsledky pozorovaného javu.

Môže ísť o optimalizačné modely, pri ktorých sa uvažuje o fungovaní modelu a snaží sa nájsť bod, ktorý je možné vylepšiť, aby sa optimalizoval výsledok javu.

Nakoniec to môžu byť kontrolné modely, kde sa pokúsite ovládať premenné tak, aby ovládali dosiahnutý výsledok, av prípade potreby ich mohli upraviť.

Grafické modely

Prostredníctvom grafických zdrojov sa vytvorí reprezentácia údajov. Tieto modely sú zvyčajne čiarami alebo vektormi. Tieto modely uľahčujú videnie fenoménu reprezentovaného tabuľkami a grafmi.

Analógový model

Je to materiálne znázornenie objektu alebo procesu. Používa sa na potvrdenie niektorých hypotéz, ktoré by bolo inak možné otestovať. Tento model je úspešný, keď je možné vyprovokovať ten istý jav, ktorý pozorujeme, v jeho analógii

Koncepčné modely

Sú to mapy abstraktných konceptov, ktoré predstavujú študované javy, vrátane predpokladov, ktoré umožňujú nahliadnuť do výsledku modelu a je možné ho prispôsobiť.

Majú vysokú mieru abstrakcie vysvetliť model. Sú to vedecké modely samy osebe, kde konceptuálna reprezentácia procesov dokáže vysvetliť jav, ktorý sa má pozorovať.

Reprezentácia modelov

Koncepčný typ

Faktory modelu sa merajú prostredníctvom organizácie kvalitatívnych opisov premenných, ktoré sa majú študovať v rámci modelu.

Matematický typ

Matematickou formuláciou sa vytvárajú reprezentačné modely. Nie je potrebné, aby išlo o čísla, ale matematickým vyjadrením môžu byť algebraické alebo matematické grafy

Fyzický typ

Ak sú stanovené prototypy alebo modely, ktoré sa snažia reprodukovať jav, ktorý sa má študovať. Spravidla sa používajú na zníženie rozsahu potrebného na reprodukciu skúmaného javu.

Referencie

BOX, George EP. Robustnosť v stratégii budovania vedeckého modelu, Robustnosť v štatistike, 1979, roč. 1 str. 201-236.
BOX, George EP; HUNTER, William Gordon; HUNTER, J. Stuart: Štatistika pre experimentátorov: úvod do návrhu, analýza údajov a tvorba modelov. New York: Wiley, 1978.
VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M.; SIMON, Herbert A. Vytváranie vedeckých modelov ako vyhľadávanie v maticových priestoroch. EnAAAI. 1993. str. 472-478.
HECKMAN, James J. 1. Vedecký model kauzality, Sociologická metodológia, 2005, zv. 35, č. 1, s. 1-97.
KRAJCIK, Joseph; MERRITT, Joi. Zapojenie študentov do vedeckej praxe: Ako vyzerá konštrukcia a revízia modelov vo vedeckej učebni? Učiteľ prírodovedných predmetov, 2012, zv. 79, č. 3, s. 38.
ADÚRIZ-BRAVO, Agustín; LEFT-AYMERICH, Mercè. Model vedeckého modelu pre výučbu prírodných vied Elektronický časopis o výskume prírodovedných predmetov, 2009, no ESP, s. 40-49.
GALAGOVSKY, Lydia R.; ADÚRIZ-BRAVO, Agustín. Modely a analógie vo výučbe prírodných vied. Koncept analógového didaktického modelu Science Science, 2001, zv. 19, č. 2, s. 231-242.

ČO JE TO VEDECKÝ MODEL? (PRÍKLAD) - VEDA - 2025